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《丁烷热裂解反应机理的分子模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、石油学报(石油加工)2013年1O月ACTAPETROIEISINICA(PETROIEUMPROCESSINGSECT10N)第29卷第5期文章编号:1001—8719(2013)05—0824—06丁烷热裂解反应机理的分子模拟郝玉兰,张红梅,张晗伟,李金莲,赵亮。(1.东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省高校重点实验室,黑龙江大庆163318;2.北方华锦化学工业集团有限公司,辽宁盘锦124021;3.中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249)摘要:应用分子模拟方法研究了正丁烷和异丁烷热裂解的一次反应机理,建立了可能
2、的反应路径,对各个基元反应进行了动力学模拟计算,并推导了各路径生成目的产物的活化能;根据计算结果选出了生成目的产物活化能最小的路径,并比较了正丁烷和异丁烷热裂解的产物分布。结果表明,正丁烷热裂解最容易生成乙烯,产率高于丙烯和丁烯,异丁烷生成异丁烯比生成丙烯容易,与实验得到的裂解规律相符。关键词:正丁烷;异丁烷;热裂解;反应机理;分子模拟中图分类号:0641文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001-8719.2013.05.013MolecularSimulationonPyrolysisMechanismofButa
3、neHAOYulan,ZHANGHongmei,ZHANGHanwei,LIJinlian,ZHAOLiang。(1_ProvincialKeyLaboratoryofOil&Ga$ChemicalTechnology,CollegeofChemistry&ChemicalEngineering.NortheastPetroleumUniversity,Daqing163318,China;2.NorthHuajinChemicalIndustriesGroup.Co.,Ltd.,Panjin124021,China3.StateKey
4、LaboratoryoJHeavyOilProcessing,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China)Abstract:Thepyrolysismechanismsof—butaneandiso—butaneinthefirstreactionwereresearchedbyusingmolecularsimulationmethod,andthereactionpathswerebuilt.Thekineticscalculationwascarriedoutforeachelem
5、entaryreaction.Theactivationenergiesofobjectiveproductswerededucedineachreactionpath.Accordingtotheresultofcalculation,thelowestpathofactivationenergywasselectedintheobjectiveproducts.Theproductsdistributionwascomparedinthepyrolysisof一butaneandiso—butane.Theresultsshowed
6、thattheformationofethylenewasthemostprobable,theyieldofethylenewashigherthanthatofpropyleneandbutyleneinthepyrolysisof—butane。andtheformationofisobutylenewaseasierthanthatofpropyleneinthepyrolysisofiso—butane.Themolecularsimulationresultscorrespondedtothepyrolysisexperim
7、entresults.Keywords:,2一butane;iso—butane;pyrolysis;reactionmechanism;molecularsimulation混合碳四烃是重要的石油化工资源,其主要组学反应机理研究等许多领域中得到了广泛的应分为正丁烷、异丁烷、异丁烯和正丁烯,将其混入用l2]。计算机模拟可以提供实验上尚无法获得或很其它裂解原料中,可以缓解目前蒸汽裂解生产乙烯难获得的信息,虽然其不能完全取代实验方法,但原料紧张的现状l】]。合理优化使用裂解原料,研究可用来指导实验的进行,从而促进理论和实践的发掌握原料的裂解
8、机理至关重要。以往采用实验的办展。采用分子模拟技术来研究烃类分子的热裂解反法,只能通过生成的产物反推裂解机理,并且需要应机理,可在分子尺度水平上解释反应机理和途径,大量的人力、物力和时间。随着量子化学方法的
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