《石油化工工艺学 (18).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《石油化工工艺学 (18).pdf(3页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2.1.1 烃类热裂解反应规律P1 下面,我们将进入烃类热裂解的学习,本节将介绍烃类热裂解的反应规律。P2 烃类热裂解是将石油系烃类原料、低分子烷烃经高温作用,使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应,生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。P3 我们首先来看烷烃的裂解反应。对于正构烷烃,其裂解反应主要有脱氢反应和断链反应,对于碳五以上的正构烷烃还可能发生环化脱氢反应。P4 正构烷烃的裂解规律如下:相同原子数的烷烃断链比脱氢容易;碳链越长裂解反应越易进行;是强吸热反应,断链是不可逆过程,脱氢是可逆过程;在分子两端断链的优势大,较小的是烷烃,较大的烯烃;碳链增长,中央断链
2、可能性增大;乙烷不发生断链反应,只发生脱氢反应生成乙烯,甲烷在一般裂解温度下不发生变化。P5 正构烷烃裂解的主要产物是氢、甲烷、乙烯、丙烯,它是生产乙烯、丙烯的理想原料。P6 异构烷烃的裂解规律如下:C-C 键和 C-H 键健能比正构烷烃低,容易裂解或脱氢;脱氢能力与分子结构有关,容易顺序为叔氢仲氢伯氢;异构烷烃裂解所得乙烯和丙烯的收率远较正构烷烃低,氢、甲烷、C4 及 C4 以上烯烃收率较高;随着碳原子数的增加,异构烷烃与正构烷烃裂解所得乙烯和丙烯收率的差异减小。异构烷烃裂解所得主要产物为氢、甲烷、乙烯、丙烯、C4 烯烃。P7 下面我们来看烯烃的裂解反应,主要有断链反应、脱氢反应、歧化反应、
3、P8 双烯合成反应和芳构化反应。P9 烯烃裂解的主要产物有乙烯、丙烯、丁二烯、环烯烃和氢气。烯烃主要是在反应中生成的,小分子烯烃的裂解是不希望发生的,需要控制。P10 再来看环烷烃的裂解反应,主要包括断链开环反应、脱氢反应、侧链断裂反应和开环脱氢反应。P11 环烷烃的裂解规律如下:侧链烷基断裂比开环容易;长侧链断裂一般从中部开始,离环近的碳键不易断裂;带侧链比不带侧链环烷烃裂解烯烃收率高;脱氢生成芳烃的反应优于开环生成烯烃的反应;五环比六环烷烃难裂解;比链烷烃更易于生成焦油,产生结焦。P12 环烷烃裂解的主要产物有两种情况,单环烷烃主要生成乙烯、丁二烯和单环芳烃,多环烷烃主要生成 C4 以上烯
4、烃和单环芳烃。P13 芳烃的裂解反应主要有烷基芳烃的侧链脱烷基反应或断键反应、环烷基芳烃的脱氢和异构脱氢反应P14 以及芳烃的缩合反应,其反应产物主要是多环芳烃和焦,因此不宜做裂解原料。P15 最后我们来总结一下各族烃的裂解反应规律。正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成。分子量愈小烯烃的总产率愈高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃,但随着分子量的增大,这种差别减小。大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯,烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃,进而生成芳烃。环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应。相对于正构烷烃来说,含环烷烃较多的原料丁二烯、芳烃的收率较高,而乙烯的收率较低。P16 无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃,有烷基的芳烃,主要是烷基发生断碳键和脱氢反应,而芳环保持不裂开,可脱氢缩合为多环芳烃,从而有结焦的倾向。各族烃的裂解难易程度,有下列顺序:正构烷烃异构烷烃环烷烃芳烃。随着分子中碳原子数的增多,各族烃分子结构上的差别反映到裂解速度上的差异就逐渐减弱。好,本节内容到此结束,谢谢大家。