石油热解反应机理.ppt
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1、第一节、热裂解过程的化学反应,裂解过程发生了一次反应和二次反应, 产物非常复杂,见下图:,较大分 子烷烃,中小分 子烷烃,甲烷,乙烯 丙烯,环烷烃,中等分子烯烃,叠合 烯烃,芳烃,乙炔,二烯烃,焦,稠环烃,碳,环烯烃,一、一次反应,各族烃类的热裂解反应规律,正构烷烃最利于生成乙烯和丙烯,分子量越小,烯烃的总收率越高。原料轻对生成乙烯、 丙烯有利。(分子量、结构),含环烷烃较多的原料,其乙烯收率低,而丁 二烯和芳烃的收率较高,芳环倾向于缩合,直至结焦,侧链断链与 脱氢,烯烃大分子变乙烯和丙烯和二烯烃,进 一步反应生成芳烃和焦,各类烃热裂解的难易顺序:,芳烃,环烷烃,异构烷烃,正构烷烃,二、二次反
2、应,裂解一次反应的产物,除了氢和甲烷稳定外,其余的可继续发生反应。,较大分子烯烃可以继续裂解生成乙烯、丙 烯等小分子烯烃和二烯烃,烯烃的聚合、环化和缩合生成较大分子的 烯烃、二烯烃和芳香烃,烯烃的加氢和脱氢,生成烷烃、二烯烃或 炔烃,在较高温度下,低分子烷、烯烃都有可能 分解为碳和氢,三、反应机理,自由基反应机理、,分子反应机理。,自由基机理,第一步:链引发,第二步:链传递,第三步:链终止,在反应过程中,存在下列关系:,自由基的生成速度,=,自由基的消失速度,最稳定的自由基为:,H、CH3,例:丙烷的自由基反应历程,链引发反应:,CH3CH2CH3,C2H5,CH3,C2H5,CH2=CH2,
3、H,链增长反应:, CH3,CH3,CH3CH2CH3,CH4,C3H7,CH2CH2CH3,CH2=CH2,CH3,反应结果:,C3H8,CH2=CH2,CH4,H,CH3CH2CH3,H2,CH3CHCH3,CH3CHCH3,CH2=CHCH3,H,反应结果:,C3H8,CH2=CHCH3,H2,链终止反应:,H,CH3,CH4,H,H,CH3,CH3,C2H6,烃分子中的氢原子越多,其反应几率越大。,H2,四、烃类裂解时的几条规律,自由基反应的速度,相同条件下:,伯氢原子,仲氢原子,叔氢原子,若伯氢原子反应速度为1,则其他氢原子与自由基的相对 反应速度如下表:,正构烷烃在裂解过程中可能按
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