JP2013537509A - 炭素を変換する方法並びに炭化水素クラッキング及び炭化水素クラッキング装置 - Google Patents

Abstract

炭素を炭素酸化物に変換する方法であり、式（Ｎａ₂Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂Ｎａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］（式中、０＜ｘ≦１）のカーネギアイト様物質の存在下で炭素を蒸気と接触させることを含む。炭化水素のクラッキングのための方法及び装置も本明細書中に記載されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、一般に炭素を変換する方法並びに炭化水素のクラッキング方法及び炭化水素クラッキングのための装置に関する。より具体的には、本発明は、炭素を炭素酸化物に変換する方法及びコークス沈着物の蓄積が望ましくない炭化水素のクラッキングの方法及び装置に関する。

石油化学産業では、エタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、液化石油ガス、ナフサ及び軽油のような炭化水素を、装置内で、約３０重量％〜約７０重量％の蒸気の存在下、約７００℃〜約８７０℃の温度において熱分解して、エチレン及びプロピレンのような軽質オレフィンを製造する。ときには、原油の常圧及び減圧蒸留に由来する残油のような炭化水素が、装置内で、約４８０℃〜約６００℃の範囲の温度において、約１重量％〜約２重量％の蒸気の存在下で熱分解される。

炭化水素クラッキングプロセスの間、通常、装置構成部分の接触面、例えば、炉設備の内部の放射管表面上で炭素質沈着物（すなわちコークス沈着物）の蓄積が起こる。内部放射管表面は次第にコークスの層で被覆されるようになり、この層は放射管金属の温度（ＴＭＴ）を上昇させ、輻射コイルを介して温度降下を増大させる。加えて、コークス蓄積は、応力破断、熱疲労及び延性のような機械的性質を低下させることにより放射管のような装置構成部分の物理的特性に悪影響を及ぼす。

装置構成部分から炭素を除去（デコーキング）するには定期的に装置を停止しなければならない。通例、デコーキング（付着炭素除去）は、１０００℃以下の温度における蒸気／空気によるコークス沈着物の燃焼によって実施される。かかるデコーキング操作は操作モード、炭化水素の種類に応じておよそ１０〜８０日毎に必要とされ、かかるデコーキング操作のためには炭化水素の供給を停止しなければならないので結果として生産損失が起こる。

炉管内面のような装置構成部分へのコークス蓄積の不利益を克服するために様々な方法が検討されて来ている。これらのアプローチには、例えば、コークスの接触ガス化により炭素酸化物（ＣＯ／ＣＯ₂）と水素を生成するものがある。しかし、コークスのガス化、すなわち、炭素を炭素酸化物（ＣＯ及び／又はＣＯ₂）に変換するための効果的な方法が未だに求められている。

そこで、炭素を炭素酸化物に変換する方法並びに炭化水素クラッキングのための方法及び装置を提供し、コークス沈着物の蓄積が効果的に低減／軽減されることが望ましい。

カーネギアイトは、Ｎａ［ＡｌＳｉＯ₄］−ネフェリンの高温形態であり、ネフェリンを１５３０Ｋ（１２５６．８５℃）より高温にアニールし、続いて室温にクエンチすることにより製造することができる。酸化ナトリウムをＮａ［ＡｌＳｉＯ₄］−カーネギアイト中にインターカレーションして化合物（Ｎａ₂Ｏ）≦_0.33Ｎａ［ＡｌＳｉＯ₄］を得ることが、ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＯＬＩＤ ＳＴＡＴＥ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ６１，４０−４６（１９８６）に発表されたＩｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ Ｃｒｉｓｔｏｂａｌｉｔｅ−ｔｙｐｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ（Ｎａ₂Ｏ）≦_0.33Ｎａ［ＡｌＳｉＯ₄］と題する論文に報告されている。また、Ｎａ₈Ａｌ₄Ｓｉ₄Ｏ₁₈がＢｅｉｔｒａｇｅ ｚｕｒ Ｂｅａｋｔｉｏｎｓｆａｈｉｇｋｅｉｔ ｄｅｒ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｂｅｉ ｎｉｅｄｒｉｇｅｎ ｔｅｍｅｐａｔｕｒｅｎ，ＩＩ． Ｍｉｔｔｅｉｌｕｎｇ．，Ｄｉｅ Ｓｔｒｕｋｔｕｒｅｎ Ｎａ₂Ｏ−ｒｅｉｃｈｅｒ ｃａｒｎｅｇｉｅｉｔｅ．，Ｖｏｎ Ｗｅｒｎｅｒ Ｂｏｒｃｈｅｒｔ ｕｎｄ Ｊｕｒｇｅｎ Ｋｅｉｄｅｌ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｍｉｔ ６ Ｔｅｘｔａｂｂｉｌｄｕｎｇｅｎ（Ｅｉｎｇｅｇａｎｇｅｎ ａｍ １７，Ｍａｒｚ １９４７）に報告されている。しかし、この種のＮａ₂Ｏをインターカレート又は富化したカーネギアイト様物質をどのように使用するかに関する報告は全くないか、あるとしてもごく少ないようである。

米国特許第３７３３１８６号

ある態様では、本発明は、式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］のカーネギアイト様物質の存在下で炭素を蒸気と接触させることを含む、炭素を炭素酸化物に変換する方法に関する。なお上記式中、０＜ｘ≦１である。

別の態様では、本発明は、１種以上の炭化水素に接近可能な接触面を有する装置内で１種以上の炭化水素を蒸気と接触させることを含む、炭化水素クラッキングのための方法に関し、この接触面は式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］のカーネギアイト様物質を含んでおり、式中０＜ｘ≦１である。

さらに別の態様では、本発明は、１種以上の炭化水素に接近可能な接触面を有する炭化水素クラッキングのための装置に関し、この接触面は式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］のカーネギアイト様物質を含んでおり、式中０＜ｘ≦１である。

本発明の上記及びその他の特徴、態様及び利点は添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことでより良く理解されるであろう。
図１は、試料１及び試料２を様々な温度でヘリウム−蒸気混合物に曝露した後の曝露前と比較した試料１及び試料２におけるカーボンブラックの重量減少％を示す。 図２は、試料１及び試料２を様々な温度でヘリウム−蒸気混合物に曝露した後に発生した二酸化炭素の濃度を示す。 図３は、本発明の一実施形態に係る炉管の一部を示す。 図４は、図３の矢視Ａ−Ａ断面図を示す。

ある態様では、本発明は、式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］のカーネギアイト様物質の存在下で炭素を蒸気と接触させることを含む、炭素を炭素酸化物に変換する方法に関し、式中０＜ｘ≦１である。

ある実施形態では、接触は、約４００℃〜約１０００℃又は好ましくは約４５０℃〜約９５０℃又は約５００℃〜約９５０℃又は好ましくは約７５０℃〜約９５０℃の範囲の温度で起こる。炭素酸化物は二酸化炭素及び／又は一酸化炭素を含む。

別の態様では、本発明は、１種以上の炭化水素に接近可能な接触面を有する装置内で１種以上の炭化水素を蒸気と接触させることを含む、炭化水素クラッキングのための方法に関し、この接触面は式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］のカーネギアイト様物質を含んでおり、式中０＜ｘ≦１である。

ある実施形態では、接触は、約５００℃〜約８７０℃又は好ましくは約８００℃〜約８６０℃の範囲の温度で起こる。１種以上の炭化水素はエタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、液化石油ガス、ナフサ及び軽油の少なくとも１種を含む。

さらに別の態様では、本発明は、１種以上の炭化水素に接近可能な接触面を有する炭化水素クラッキングのための装置に関し、この接触面は式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］のカーネギアイト様物質を含んでおり、式中０＜ｘ≦１である。

ある実施形態では、カーネギアイト様物質は接触面に塗工される。

ある実施形態では、接触面はカーネギアイト様Ｎａ₄Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₉のコーティングを含んでいる。

カーネギアイト様物質のコーティングは、様々な方法、例えば、空気プラズマ溶射、スラリー塗工、ゾル−ゲル塗工及び溶液塗工を用いて施し得る。ある実施形態では、カーネギアイト物質はスラリー塗工法を用いて塗工される。

装置は、その中で炭化水素が熱分解されるいかなる装置であってもよい。ある実施形態では、装置は少なくとも１つの炉管、管継手、反応容器及び放射管を含む。

図３及び図４を参照して、本発明の一実施形態に係る炉管１０は、そのキャビティー１４を通って流れる１種以上の炭化水素（図示せず）に接近可能な接触面１２を含んでいる。

ある実施形態では、カーネギアイト様物質は式Ｎａ₄Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₉のものである。

ある実施形態では、カーネギアイト様物質は式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］の物質の混合物である。

定義
本明細書で用いる「装置」という用語は、特に限定されないが、石油化学プロセスで使用される炉管、管継手、反応容器及び放射管の少なくとも１つをいう。

本明細書で用いる「炭化水素クラッキング」という用語は、特に限定されないが、エタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、液化石油ガス、ナフサ及び軽油のような炭化水素が、装置内で、約３０重量％〜７０重量％の蒸気の存在下、約７００℃〜約８７０℃の温度において熱分解されてエチレン及びプロピレンのような軽質オレフィンを生成するプロセスをいう。ときには、原油の常圧及び減圧蒸留に由来する残油のような炭化水素が、装置内において約１重量％〜約２重量％の蒸気の存在下約４８０℃〜約６００℃の範囲の温度で熱分解される。

本明細書で用いる「コークス」という用語は、特に限定されないが、石炭、石油、木材、炭化水素及びその他の炭素を含有する物質に由来し、例えば、カーボンブラック、タール及び炭化水素クラッキング炉内に存在する熱分解コークスを含む、炭素質の固体若しくは液体又はその炭素質固体若しくは液体を形成する微粒子若しくは巨大分子をいう。

本明細書で用いる「カーネギアイト様物質」という用語は、特に限定されないが、Ｎａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様結晶構造、すなわち、対称群Ｐ２₁３又はＦ４３ｍの立方晶ホスト格子中にある量のＮａ₂Ｏがインターカレートした構造を有する物質をいう。

本明細書中に記載するあらゆる数値は、その低い値と高い値とが２単位以上離れていれば、その低い値からその高い値まで１単位ずつ増える全ての値を含む。一例として、ある成分の量又は例えば温度、圧力、時間などのようなプロセス変量の値が例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０とされていれば、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２等のような値が本明細書中に明白に列挙されているものとする。１未満の値の場合、１単位は適宜０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると考えられる。これらは具体的に意図されているものの単なる一例であり、同様に列挙されている最小の値から最高の値までの間の数値のあらゆる可能な組合せが本出願に明白に述べられているものと考えられる。

本明細書及び特許請求の範囲を通じて使用する場合、近似を示す語句は、関連する基本的な機能に変更を生じることなく変わることが許容されるあらゆる量的表示を修飾するのに使用され得る。従って、「約」のような用語で修飾された値は特定された正確な値に限定されない。幾つかの場合、近似を示す語句はその値を測定するための機器の精度に対応し得る。

以下の実施例は本発明を実施する際の追加の指針を当業者に提供するためのものである。従って、これらの実施例は後記特許請求の範囲に定義される本発明を限定するものではない。

カオリンはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社（米国ミズーリ州セントルイス）から入手し、それ以上処理せずに使用した。ＮａＮＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ₃、クエン酸、トリエチレングリコール及びエタノールはＳｉｎｏｐｈａｒｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｇｅｎｔ社（中国、上海）から入手した。カーボンブラック（９９．９９％炭素含量、ＡＣＥ Ｂｌａｃｋ、ＡＢ ５０）はＴｅｘａｓ社（米国テキサス州ヒューストン）の合成油及び潤滑油から得た。物質組成は波長分散型Ｘ線蛍光（ＷＤ ＸＲＦ）分析機（Ｒｉｇａｋｕ ＺＳＸ １００ｅ、（株）リガク製（東京昭島市））で特徴付けた。結晶構造はＸ線回折計（ＸＲＤ）（Ｂｒｕｋｅｒ Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ、Ｂｒｕｋｅｒ Ａｘｓ社製（ドイツ、カールスルーエ））で解析した。

実施例１
カーネギアイト様物質Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉を典型的な固体反応で以下のようにして調製した。カオリン（１２．９ｇ）、１０．６ｇのＮａ₂ＣＯ₃及び２０ｇのエタノールを一緒に混合した後、毎分５００回転（ｒｐｍ）で２４時間ボールミル粉砕してペーストとした。

このペーストを８０℃で乾燥して粉末を得た。粉末を５℃／分の温度上昇速度で６時間８５０℃でか焼した。

か焼後、粉末をＷＤ ＸＲＦ分析機及びＸＲＤの両方を用いて分析した。表１に示したＷＤ ＸＲＦの結果によると、この物質の組成比はＮａ：Ｓｉ：Ａｌ＝２：１：１であった。ＸＲＤ分析により、Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉粉末のＮａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様相が確認された。

実施例２
実施例１で得られたＮａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉粉末（３００ｍｇ）をめのう乳鉢で磨りつぶした後、カーボンブラック粉末（３０ｍｇ）（重量比１０：１）と十分に混合し、試料１として用いた。カーボンブラック粉末（３０ｍｇ）を試料２として使用した。試料１及び２の各々を石英るつぼ内に入れ、次にこれを熱重量分析機（ＴＧＡ）炉（ＴＧ １５１、Ｃａｈｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｉｎｃ．、Ｃｅｒｒｉｔｏｓ、ＣＡ、ＵＳＡ製）の反応領域内に垂直に吊した。一定流量のヘリウムを７００℃の予熱炉に通し、５０重量％蒸留水蒸気をＴＧＡ炉内に運び入れた。ＴＧＡ炉内の温度を２５℃から１０℃／分の速度で直線的に上昇させ、蒸気によって生じる均衡の乱れが除かれ、安定した重量が記録されるようになるまで４００℃の一定の温度に保った。次いで、温度を５℃／分のプログラムされた温度上昇速度で９５０℃まで上昇させ続けた。

安定した重量記録が達成された後、試料の重量を様々な温度で記録した。この実験の間試料中のカーボンブラックの重量減少％を算出し、図１に示した。図１で、破線１は様々な温度での試料１中のカーボンブラックの重量減少％を表し、実線２は様々な温度における試料２中のカーボンブラックの重量減少％を表す。ＴＧＡ炉からのガスは、フーリエ変換赤外（ＦＴ−ＩＲ）分光計（Ｎｉｃｏｌｅｔ（商標）３８０ ＦＴ−ＩＲ分光計、Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製（米国ウィスコンシン州マディソン））内に据え付けたガスセルに接続された冷却機及び乾燥容器（ＣａＣｌ₂が充填されている）に通した。様々な温度でＦＴ−ＩＲ分光計により得られたガス中の二酸化炭素の濃度を図２に示す。図２で、破線１は様々な温度で試料１から発生した二酸化炭素の濃度を表し、実線２は様々な温度で試料２から発生した二酸化炭素の濃度を表す。

図１に示されているように、試料１（Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉−カーボンブラック混合物）中のカーボンブラックの重量減少％は温度の上昇と共に、殊に約５００℃〜約９５０℃の温度範囲で増大する。しかし、試料２中のカーボンブラックの重量減少％は実験の間およそ０にとどまっている。図２に示されているように、試料１から発生する二酸化炭素の濃度は、この実験の４００℃〜９５０℃の温度範囲で、殊に約４５０℃〜約９５０℃で、ヘリウム−蒸気混合物に曝露されたとき、温度の上昇と共に増大するが、試料２から発生する二酸化炭素の濃度はこの実験の間およそ０のままである。図１及び２は、試料１のカーボンブラック重量減少と二酸化炭素濃度が約７５０℃〜約９５０℃の範囲で温度の上昇と共に劇的に増大したことを示している。

この実験は、Ｎａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉が、４００℃〜９５０℃、殊に約４５０℃〜約９５０℃の温度範囲で炭素と蒸気との反応を触媒して炭素を炭素酸化物に変換するのに有効であり、殊に約７５０℃〜約９５０℃の温度範囲で効果的であることを示唆している。

実施例３
実施例１で得られたＮａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉粉末からプレスした１ｍｍの厚さで１０ｍｍの直径の２つのディスク及び一片のＡｌ₂Ｏ₃ペレット（５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ）を試料として用い、ヘプタン／蒸気混合物（重量比：１：１）を充填した８００℃±５℃の実験室規模の熱分解炉に８時間入れた。熱分解炉内のヘプタン／蒸気混合物の滞留時間は１．５秒であった。２つのＮａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉ディスクの表面にはコークス沈着物が観察されなかったが、Ａｌ₂Ｏ₃ペレット上にはコークス沈着物が観察された。この実験は、Ｎａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉を、コークス沈着物が望ましくない炭化水素クラッキングに使用し得ることを示している。

実験前後のＮａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉ディスクのＸＲＤの結果は、このＮａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様物質がこの実験中むしろ安定であったことを立証した。

実施例４
合金３１０Ｓ（組成は表２に示す）から作成した１０×３０×１ｍｍ³の寸法の試験片を基材として用いた。コーティングの前に、基材を、以下のように慎重に清浄化した。すなわち、アセトン中及びエタノール中でそれぞれ３０分超音波攪拌して有機汚染物質を除去し、ＨＣｌ中（３．３重量％）で３０分超音波攪拌して基材表面をエッチングし、脱イオン水中で超音波により濯ぎ、最後に圧縮空気で完全に乾燥した。

実施例１で得られたＮａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉粉末（２ｇ）をボールミル粉砕して平均粒度１．７ｕｍの粉末にし、２．５ｇの脱イオン水と混合した。この混合物中にグリセロール（０．４ｇ）を加えた。次に、この混合物を高速ミキサー（Ｓｐｅｅｄｍｉｘｅｒ（商標）ＤＡＣ １５０ＦＶＣ、Ｆｌａｃｋｔｅｋ社製（米国カリフォルニア州ランドラム））により４０００ｒｐｍで１分間ブレンドしてスラリーとした。合金基材をスラリー中に浸漬して被覆すべき試験片表面をスラリーで被覆した。試験片を空気中で２時間乾燥した後８００℃でアルゴン雰囲気中において２時間か焼した。ＸＲＤの結果で、合金基材上の膜内にＮａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉のＮａ₂Ｏで安定化（又はインターカレート若しくは富化）した高カーネギアイト様相が確認された。

実施例４
次に、実施例３で得られた被覆された合金試験片を試料として用い、８６０℃で熱分解炉のヘプタン／蒸気（１：１重量比）混合物中に５時間入れた。熱分解炉のヘプタン／蒸気混合物中の滞留時間は１．５秒であった。この実験後Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉膜上にコークス沈着物は観察されなかった。この実験後エネルギー分散分光法（ＥＤＳ、Ｉｎｃａ Ｘ−ｓｉｇｈｔ、Ｏｘｆｏｒｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社（英国オックスフォードシャー））分析を行い、Ｎａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉膜の表面に炭素が認められないことを確認した。しかし、合金基材のＮａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉膜のないブランク部分にはコークス沈着物が観察された。この実験は、蒸気の存在下でヘプタンを熱分解するときコークス沈着物を排除するのにＮａ₄Ｓｉ₂Ａｌ₂Ｏ₉膜が有効であることを示している。

本明細書には本発明の幾つかの特徴のみを例示し説明して来たが、当業者には多くの修正及び変更が自明であろう。従って、後記特許請求の範囲は、かかる修正と変更を全て本発明の真の思想の範囲内に入るものとして包含するものと理解されたい。

Claims (20)

1. 式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］（式中、０＜ｘ≦１）のカーネギアイト様物質の存在下で炭素を蒸気と接触させることを含む、炭素を炭素酸化物に変換する方法。
2. 接触が約４００℃〜約１０００℃の範囲の温度で起こる、請求項１記載の方法。
3. 接触が約４５０℃〜約９５０℃の範囲の温度で起こる、請求項１記載の方法。
4. 接触が約５００℃〜約９５０℃の範囲の温度で起こる、請求項１記載の方法。
5. 接触が約７５０℃〜約９５０℃の範囲の温度で起こる、請求項１記載の方法。
6. カーネギアイト様物質が式Ｎａ₄Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₉のものである、請求項１記載の方法。
7. カーネギアイト様物質が式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］の物質の混合物である、請求項１記載の方法。
8. 炭素酸化物が二酸化炭素を含む、請求項１記載の方法。
9. 炭素酸化物が一酸化炭素を含む、請求項８記載の方法。
10. １種以上の炭化水素に接近可能な接触面を有する装置内で１種以上の炭化水素を蒸気と接触させることを含む炭化水素クラッキング方法であって、接触面が式（Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂Ｎａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］（式中、０＜ｘ≦１）のカーネギアイト様物質を含む方法。
11. カーネギアイト様物質が式Ｎａ₄Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₉のものである、請求項１０記載の方法。
12. 接触が約５００℃〜約８７０℃の範囲の温度でおこり、１種以上の炭化水素がエタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、液化石油ガス、ナフサ及び軽油の少なくとも１種を含む、請求項１０記載の方法。
13. 接触が約８００℃〜約８６０℃の範囲の温度で起こり、１種以上の炭化水素がエタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、液化石油ガス、ナフサ及び軽油の少なくとも１種を含む、請求項１０記載の方法。
14. カーネギアイト様物質が式（Ｎａ₂Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］の物質の混合物である、請求項１０記載の方法。
15. １種以上の炭化水素に接近可能な接触面を有する炭化水素クラッキングのための装置であって、接触面が式（Ｎａ₂Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］（式中、０＜ｘ≦１）のカーネギアイト様物質を含む装置。
16. カーネギアイト様物質が式Ｎａ₄Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₉のものである、請求項１５記載の装置。
17. カーネギアイト様物質が接触面に塗工される、請求項１５記載の装置。
18. 炉管、管継手、反応容器及び放射管の少なくとも１つを含む、請求項１５記載の装置。
19. 接触面がカーネギアイト様Ｎａ₄Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₉のコーティングを含む、請求項１５記載の装置。
20. カーネギアイト様物質が式（Ｎａ₂Ｎａ₂Ｏ）_xＮａ₂Ｎａ₂［Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈］の物質の混合物である、請求項１５記載の装置。