化学工艺学ppt课件.ppt

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1、第二章乙烯生产原理（烃类热裂解）讨论课题目国Ⅳ，国Ⅴ汽油，柴油标准区别，标准更新的必要性橡胶轮胎回收利用制燃料油（1）橡胶轮胎回收利用（2）-自选废机油回收制燃料油煤气化产物利用途径(1)煤气化产物利用途径(2)乙烯分离技术焦化轻油制备高辛烷值汽油调和组分燃料油深度脱硫技术非加氢脱硫技术研究石油二次加工过程，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）烃类热裂解裂解汽油热裂解预分馏（急冷）原料净化（脱酸、脱水、脱炔）分

2、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石脑油原料炉COT由820℃～825℃轻烃原料炉COT由830℃～835℃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部分的学习内容2.1热裂解过程的化学反应脱氢反应：CnH2n+2CnH2n+H2（C—H键断裂）断链反应：CnH2n+2CmH2m+CkH2k+2m＋k=n2.1.1烷烃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

3、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规律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断链反应在β位生成烯烃无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）双烯合成反应二烯烃与烯烃生成环烯烃，再脱氢生成芳

4、烃芳构化反应C6以上烯烃脱氢生成芳烃2.1.2烯烃的裂解反应及反应规律主要产物：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，需要控制烯烃裂解裂解反应包括：断链开环反应脱氢反应侧链断裂开环脱氢2.1.3环烷烃的裂解反应及反应规律主要产物：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反应侧链烷基断裂比开环容易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芳烃缩合反应产物：多环芳烃，结焦特点：不宜

5、做裂解原料2.1.4芳烃的裂解反应及反应规律Ar-CkH2k+1+CmH2mArH+CnH2nAr-CnH2n+1Ar-CnH2n+1Ar-CnH2n-1+H2++R31R4HRR2芳烃缩合反应各种烃在高温下不稳定900-1000℃以上经过炔烃中间阶段而生碳；500-900℃经过芳烃中间阶段而结焦。生碳结焦是典型的连串反应单环或少环芳烃2.1.5裂解过程的结焦生碳反应多环芳烃稠环芳烃液体焦油固体沥青质焦炭形成过程不同:烯烃经过炔烃中间阶段而生碳；经过芳烃中间阶段而结焦氢含量不同:碳几乎不含氢，焦含有微量氢（0.1-0.3％）焦和碳的区别正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成。

6、大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯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、丙烯能力的规律讨论课题目国Ⅳ，国Ⅴ汽油，柴油标准区别，标准更新的必要性橡胶轮胎回收利用制燃料油（1）橡胶轮胎回收利用（2）-自选废机油回收制燃料油煤气化产物利用途径(1)煤气化产物利用途径(2)乙烯分离技术焦化轻油制备高辛烷值汽油调和组分燃料油深度脱硫技术非加氢脱硫技术研究2.2烃类裂解的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

7、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：伯氢>仲氢>叔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合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