催化裂化
热的使用破解将汽油转化为石脑油的单位始于1920年以前。这些装置生产少量的不稳定石脑油和大量的副产物焦炭。当他们成功地提供了一个小的增加汽油产量，这是商业化的流体催化裂化1942年的进程真正奠定了现代的基础石油精炼。该工艺不仅提供了一种将高沸点汽油油转化为石脑油的高效手段，以满足对高辛烷值汽油日益增长的需求，而且还代表了石油工业的突破催化剂技术．
热裂解过程在很大程度上符合分子转化的自由基理论。在极端高温的条件下，碳氢化合物分子中碳原子之间的电子键可以被打破，从而产生一个具有未配对的碳氢化合物基团电子．这个带负电荷的分子，叫做游离分子激进的，与其他碳氢化合物发生反应，通过转移负电荷不断产生其他自由基氢化物(H−)．因此,一个连锁反应被建立，导致分子大小的减少，或“开裂，”的原始原料的成分。
在裂化反应中使用催化剂比热裂化反应在不那么严酷的操作条件下提高了高质量产品的收率。这涉及到几个复杂的反应，但长链碳氢化合物裂解成较轻产品的主要机制可以用化学反应来解释阳碳离子理论。根据这一理论，催化剂能促进催化剂中带负电的氢化物离子的去除石蜡复合或者加上一个正电荷质子(H+)给烯烃化合物。这就形成了一种阳碳离子它是一种带正电荷的分子，作为中间化合物通过碳氢化合物传递正电荷，其寿命非常短。炭素继续以碳氢化合物的形式转移化合物与催化剂表面的活性位点接触，促进质子的继续加入或氢化物离子的去除。其结果是许多碳氢化合物分子的碳-碳键减弱，从而裂解成更小的化合物。
烯烃比石蜡更容易破裂，因为它们的双碳-碳键在反应条件下更容易破碎。异石蜡和环烷比普通石蜡更容易裂解，而普通石蜡又比芳烃更快裂解。事实上，芳香环化合物是非常耐开裂的，因为它们很容易使流体开裂催化剂通过阻断催化剂的活性位点。的点击这里查看全尺寸表格
下表说明了许多被认为发生在流体催化裂化单元反应器中的主要反应。假设烯烃化合物的反应主要适用于反应器系统中的中间产物，因为催化裂化原料的烯烃含量通常很低。
典型的现代催化裂化反应器在480-550°C(900 - 1020°F)和相对较低的0.7 - 1.4 bar (70 - 140 KPa)或10 - 20 psi的压力下运行。最初，天然硅氧化铝粘土被用作催化剂，但到了20世纪70年代中期沸石的以分子筛为基础的催化剂变得普遍起来。沸石催化剂在减少气体和焦炭形成的同时，还能提供更多的产物选择性产率。
现代的流体催化裂化装置采用了一种具有良好性能的精细分割的固体催化剂类似的当液体被空气或油蒸汽搅动时。这种装置的工作原理载于．在这种布置中，反应堆和再生器是并排布置的。油料在注料点与热催化剂相遇后汽化，蒸汽高速向上流过立管反应器，为催化剂颗粒提供流化作用。催化反应只发生在立管反应器中。然后，催化剂进入旋风容器，在那里从反应器碳氢化合物产物中分离出来。
随着裂解反应的进行，碳是沉积在催化剂颗粒上。因为这些沉淀物会破坏反应效率时，催化剂必须不断地从反应体系中取出。单位产品蒸汽通过旋风分离器从反应器顶部排出，但催化剂被去除离心力然后又回到了脱衣舞区。在汽提段，用蒸汽将碳氢化合物从废催化剂中除去，催化剂通过汽提器立管转移到再生器容器，在再生器容器中，碳在气流中燃烧。再生过程的高温(675-785°C，或1250 - 1450°F)将催化剂加热到所需的反应温度，以便将新鲜进料重新接触到装置中。为了保持活性，不时向系统中添加少量新鲜催化剂，并添加类似数量的催化剂撤销．
破裂的反应器排出物在蒸馏塔中进行分馏。轻产物的产率(沸点小于220°C，或430°F)通常报告为单位的转换水平。在欧洲和亚洲，转化率平均约为60%至70%，在许多催化裂化装置中，转化率超过80%美国．大约三分之一的产品产量由燃料气体和其他气态碳氢化合物组成。其中一半通常是丙烯而且丁二，是聚合和合成的重要原料烷基化流程将在下面讨论。体积最大的通常是裂化石脑油，它是一种重要的汽油混合原料辛烷值90到94。较低的转换欧洲和亚洲的单位生产相对较多的馏分油，较少的石脑油和轻烃。