高校 · 15分
原油精製：分留とクラッキング
原油を沸点範囲で留分に分け、重質分子を有用な軽質燃料にクラッキングする。
目的
物理的分離（沸点による分留）と化学的変換（長鎖アルカンのクラッキング）を区別する。
器具と試薬
仮想精油所ライン：原油供給、加熱炉、分留塔、接触クラッキング装置。
手順
- 原油を追って加熱炉（約400 °C）から塔へ：どの留分が塔頂に、どれが塔底に出る？
- 留分——ガス、ガソリン、灯油、軽油、重油、瀝青——を沸点範囲と鎖長で並べる。
- 重質留分をクラッキング装置に追う：長鎖アルカンが短いアルカンとアルケンに分解する。
- クラッキングの一般式 を書き、アルケンがなぜ有用かを説明する。
観察すること
- 沸点の低い小さい分子は塔の上部に上がって出る。重い長鎖は底部に集まる。
- クラッキングはガソリン留分の収率を上げ、ポリマーの原料となるアルケンを生む。
解説
分留は物理的過程で、成分は凝縮温度の違いで分かれる。クラッキングは化学的過程で、長鎖アルカンの C–C 結合がゼオライト触媒や熱で切れ、軽質燃料や石油化学原料の需要に供給を合わせて価値を高める。
関連トピック
バーチャル実験は直感をつかむための簡略化したモデルです。実際の実験や安全教育の代わりにはなりません。指導者なしに自宅で再現しないでください。