烃类热裂解课件.ppt

《烃类热裂解课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章烃类热裂解有机化学工业石油炼制工业汽油、煤油、柴油、润滑油石油化学工业有机原料、三大合成材料有机精细化工食品工业油脂工业石油炼制石油化工烃类裂解C4馏分芳烃石油工业常减压精馏催化裂化催化加氢催化重整原油加工得到各种油品的过程利用石油生产有机化工原料产品各种石油产品的沸点及其用途燃料-化工型炼油厂加工流程石油二次加工过程，石油化工的基础不用催化剂，将烃类加热到750-900℃发生热裂解原料：石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）低分子烷烃（乙烷、丙烷）主要产品：三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）三苯（苯、甲苯、二甲苯）烃类热裂解世界石化工业最重要的基础原料之一

2、75%的石油化工产品由乙烯生产2003年底，世界乙烯生产能力达到110.8Mt2003年底，我国乙烯生产能力达到5.65Mt，居世界第三位单裂解炉生产能力由20kt/a发展到100-120kt/a,最大达210kt/a中东、亚洲是新建、扩建裂解装置的重点地域乙烯概况热裂解预分馏（急冷）原料净化（脱酸、脱水、脱炔）分离精馏分离系统深冷压缩制冷系统三烯分离部分反应部分芳烃裂解气热裂解工艺总流程裂解汽油3.1热裂解过程的化学反应化学反应：反应规律、反应机理、热力学与动力学分析工艺参数和操作指标：原料性质及评价、裂解温度、烃分压、停留时间、裂解深度工艺过程：管式裂解炉热裂解反应

3、部分的学习内容脱氢反应：CnH2n+2CnH2n+H2（C—H键断裂）断链反应：CnH2n+2CmH2m+CkH2k+2m＋k=n3.1.1.1烷烃3.1.1烃类裂解反应规律相同烷烃断链比脱氢容易碳链越长越易裂解断链是不可逆过程，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正构烷烃裂解规律主要产物：氢、甲烷、乙烯、丙烯特点:生产乙烯、丙烯的理想原料正构烷烃裂解产物比正构烷烃容易裂解或脱氢脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔氢＞仲氢＞伯氢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

4、异构烷烃裂解规律主要产物：氢、甲烷、乙烯、丙烯、C4烯烃特点:异构烷烃裂解所得乙烯、丙烯收率远较正构烷裂解所得收率低，而氢、甲烷、C4及C4以上烯烃收率较高异构烷烃裂解产物断链反应β位裂解生成烯烃，无β位难裂解脱氢反应生成二烯烃和炔烃岐化反应生成不同烃分子（烷烃、烯烃、炔烃）双烯合成反应二烯与烯烃生成环烯烃，再脱氢生成芳烃芳构化反应C6以上烯烃脱氢生成芳烃烯烃的裂解反应类型主要产物：乙烯、丙烯、丁二烯；环烯烃特点：烯烃在反应中生成小分子烯烃的裂解是不希望发生的，需要控制烯烃裂解产物裂解反应包括：断链开环反应脱氢反应侧链断裂开环脱氢环烷烃裂解反应类型侧链烷基断裂比开环容易

5、脱氢生成芳烃优于开环生成烯烃五环比六环烷烃难裂解比链烷烃更易于生成焦油，产生结焦环烷烃的裂解反应规律主要产物：单环烷烃生成乙烯、丁二烯、单环芳烃多环烷烃生成C4以上烯烃、单环芳烃环烷烃的裂解产物1.烷基芳烃的侧链脱烷基反应或断键反应2.环烷基芳烃的脱氢和异构脱氢反应3.芳烃缩合反应芳烃的裂解反应类型Ar-CkH2k+1+CmH2mArH+CnH2nAr-CnH2n+1Ar-CnH2n+1Ar-CnH2n-1+H2++R31R4HRR2芳烃缩合反应芳烃的裂解反应产物产物：多环芳烃，结焦特点：不宜做裂解原料正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成。大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯

6、环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应。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，有结焦的倾向裂解性能：正烷烃>异烷烃>环烷烃（六碳环>五碳环）>芳烃各族烃裂解生成乙烯、丙烯能力的规律3.1热裂解过程的化学反应3.1.2烃类裂解反应机理链引发反应是自由基的产生过程链增长反应是自由基的转变过程链终止是自由基消亡生成分子的过程自由基反应机理链引发断裂C---C键产生一对自由基（活化能高）链增长自由基夺氢自由基分解（活化能不大）被夺走氢的容易顺序：叔氢>仲氢>伯氢自由基分解反应是生成烯烃的反应链终止两个自由基形成稳定分子的过程（活化能一

7、般较低）自由基分解为碳原子数较少的烯烃的反应活化能较小自由基中带有未配对电子的碳原子，若所连的氢较少，就主要分解为氢自由基和同碳原子数的烯烃分子链增长反应中生成的自由基碳原子数大于3，还可继续发生分解反应自由基分解反应直到生成氢自由基、甲基自由基为止自由基分解反应的规律链引发：得到两个自由基和，通过两个途径进行链的传递自由基反应举例（丙烷裂解）反应式：途径A：正丙基自由基链增长：生成的正丙基自由基进一步分解为乙烯分子和自由基：反应结果是：生成的异丙基自由基进一步分解为丙烯分子和氢自由基途径B：反应结果是：计算800℃丙烷裂解的产物比例：丙