混合C4芳构化反应的热力学研究.pdf

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1、第43卷第4期当代化工Vo]．43．NO．42014年4月ContemporaryChemicalIndustryApril，2014混合C4芳构化反应的热力学研究程亮亮，马应海，程琳(中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，甘肃兰州730060)摘要：利用混合C生产芳烃，对于提高混合C综合利用利用水平和企业经济效益均具有重要意义。简要描述了?昆合C芳构化的反应过程，并利用热力学原理计算了各反应的标准摩尔反应焓、标准摩尔吉布斯自由能和标准平衡常数。计算结果表明，温度是影响混合c芳构化反应热力学的重要因素，高温有利

2、于大部分芳烃生成反应的进行；为了促进混合c中丁烷、丁烯最大限度地转化成芳烃，其反应温度应控制在655K以上。关键词：混合C；芳构化；热力学中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)04—0594—04ThermodynamicStudyonAromatizationofC4MixturesCHENGLiang—liang，MAYing-hai，CHENGLin(LanzhouPetrochemicalResearchCenter，PetroChina，GansuLanzhou73

3、0060，China)Abstract：UsingC4toproducearomaticshasgreatlysignificanttoimproveutilizationratioandeconomicvalueofC4Mixture．Inthispaper,thereactionprocessesofC4mixturearomatizationwereintroduced．Basedonthermodynamicprinciple．thestandardenthalpy,gibbsfreeenergyande

4、quilibriumconstantsofeachreactionwerecalculated．Theresultsshowthat，temperatureisthekeyfactortoaffectthereactionthermodynamics：Thehighertemperatureispropitiousformostaromatizationreactionprocesses．Inordertopromotetheconversionfrombutaneandbutanetoaromatichydro

5、carbon，thearomatizationreactionofC4mixtureshouldbeoperatedabove655K．Keywords：Cdmixture；Utilization；Thermodynamic长期以来，石化企业炼化装置生产的混合C非常困难的。在查阅芳构化反应物及其产物的热力一直作为民用液化气使用，附加值较低。因此，研学数据时，发现烷烃、烯烃、芳烃各自的同分异构究混合C的有效利用途径成为石化企业亟待解决体的物性数据比较接近【4]，因此，为简化反应过程，的问题之一。近年来，混合C4在Z

6、SM一5沸石上的在描述昆合C芳构化所涉及的反应方程时用丙烷、芳构化引起人们的广泛关注¨J，该技术实现了大规1一丁烯、正丁烷、1，4．二甲苯、1，3，5一三甲苯、1，4一模应用，不仅实现了C资源的优化利用，而且为芳二乙基苯分别代表C3烷烃、C4烯烃、C4烷烃、c8烃的生产开辟了新的原料来源。芳烃、C9芳烃、C10芳烃。本文对混合c芳构化过程进行热力学计算，阐本文用19个方程来描述混合C芳构化过程：述反应温度对芳构化反应的影响，为混合C芳构化C4Hl0一C2H4+C2H6(1)C4H10一C3H6+CH4(2)的研究

7、提供热力学依据。C4H10一C4H8+H2(3)C4H8+H2一C4H1o(4)1C芳构化反应体系描述3C4HIo一2C6H6+9H2(5)7C4Hl0—4C7H8+19H2(6)混合C芳构化涉及的化学物质较多，原料及其2C4H1o—CsH1o+5H2(7)反应产物中的主要组分如下：9C4Hlo一4C9H12+21H2(8)反应原料：1-C4H8、iC4H8、c．2一C4H8、t-2一C4H8、5C4H10—2CloH14+11H2(9)nC4Hl0、iC4H10。3C4H8—2C6H6+6H2f10)7C4H8

8、—4C7H8+12H2(11)反应产物：H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、nC3H8、2C4H8一C8H10+3H2(12)iC3H8、1-C4H8、iC4H8、c一2-C4H8、t-2一C4H8、nC4H10、9C4H8—4C9H12+12H2(13)iC4H10、C6H6、C7H8、C8Hl0、C9H12、C10Hl4。5C4H8—2CloH14+6H2(1