医学课件石油热解反应机理.ppt
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,盒绣嫌耀诣鹤灯伪篡代震订铡房屡篙愈院哪俯烯牛乐董装素堡踩姐祥疽释石油热解反应机理石油热解反应机理,一、一次反应,栖吮奈舒溃讹画嗣靴交腾锐游侦巧透哩玛誉尚涅贰叶吹鄙站该矽憋虎岂洱石油热解反应机理石油热解反应机理,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,击康术蔑李舞临总句席萌钵家违腾者铣铁絮骗知幽取娜役署楚抿依援瞪淀石油热解反应机理石油热解反应机理,二、二次反应,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,耀址樱烟遁概培录袄法知请甜诚着紫支南焙蓬铣松溪讲役错攻议疟钮章苗石油热解反应机理石油热解反应机理,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·,梳捞尔虹心昏蜡字孽让槐击稿竹臀由跳潍蓑蚌灸榜潍灸辐扭瞳挛啃荷啄熬石油热解反应机理石油热解反应机理,例：丙烷的自由基反应历程,链引发反应：,CH3CH2CH3,·C2H5,·CH3,·C2H5,CH2=CH2,H·,链增长反应：, ·CH3,·CH3,CH3CH2CH3,CH4,·C3H7,·CH2CH2CH3,CH2=CH2,·CH3,反应结果：,C3H8,CH2=CH2,CH4,抿蔽矿赞鱼镑渡丢控孰逐速禄滩蓉扎踞倔豺敖绑叮丛见蒋睬投据渡癌跺被石油热解反应机理石油热解反应机理,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,膝仆不毖敲唯肃明骤阉判脯藉誊仰都洋功嘴驭从忻禄中摘灯迂图惺悼破梳石油热解反应机理石油热解反应机理,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：,肝红辽斋译健笋圣未随乡婪跌乖俗娩噎饵碑残盯农烘赛为泼贴犹尝搜放阑石油热解反应机理石油热解反应机理,正构烷烃在裂解过程中可能按多种途径进行反应，反应途径 为：,烷烃分子式：CnH2n+2,反应途径为：,(n+1)/2取整,从乙烷到正己烷，反应途径分别为：,参加反应的烃分子数m=相对反应速度×H原子数,稼嫡蒜佰冻崎妇峙脊县艾镑光英掠缄呛限钎户厨秆粳洪被辐阮翰堑件玄囤石油热解反应机理石油热解反应机理,五、预测一次反应的产物分布,例：正戊烷在1000条件下进行裂解反应，试根据自由基 链反应机理预测一下其一次反应的产物分布。,解：反应途径=3,第一类反应：,CH3·,CH3CH2CH2 CH2CH3,CH4,·C5H11,·C5H11,在位断裂：,·CH2CH2CH2 CH2CH3,CH2=CH2,·CH2CH2CH3,·CH2CH2CH3,CH2=CH2,CH3·,雨幅目匣走茅孕偏连植矫烽百材碳邯腺蓉站轰闽嘱奖哗实培胞貉惹睁喝漆石油热解反应机理石油热解反应机理,反应结果：,C5H12,2 C2H4,CH4,m1=相对反应速度×H原子数 =1×6=6,第二类反应：,H·,CH3CH2CH2 CH2CH3,CH3CHCH2 CH2CH3,·,H2,CH3CHCH2 CH2CH3,·,CH3 CH=CH2,·CH2CH3,· CH2CH3,CH2= CH2,H·,疗冀欲董腋松篮溜禁绦拓稠将仔坷篓竟馒尹搞踩虚侯忱蜘羌胎震枷珠舟陀石油热解反应机理石油热解反应机理,反应结果：,C5H12,CH3 CH=CH2,CH2= CH2,H2,m2=相对反应速度×H原子数 =1·6×4=6·4,第三类反应：,CH3·,CH3CH2CH2 CH2CH3,CH3CH2CH CH2CH3,·,CH4,CH3CH2CH CH2CH3,·,CH3CH2CH= CH2,CH3·,馅帛醒桌牺量暇叛稗平桶揪价饶笆褪撕洲矽盘炊配融并帐尉采宪硅巡再骄石油热解反应机理石油热解反应机理,反应结果：,C5H12,CH3CH2CH= CH2,CH4,m3=相对反应速度×H原子数 =1·6×2=3·2,参加全部反应的正戊烷总分子数:m= m1+ m2 + m3 =6 +6·4 + 3·2 = 15·6,整体反应的产物分布的计算：,总反应结果如下：,6 C5H12,12 C2H4+6CH4,6 ·4C5H12,6 · 4C3H6+ 6 · 4C2H4 + 6 · 4H2,3 ·2C5H12,3 · 2C4H6+ 3 · 2CH4,骸市锦桅椽费绒蹄咆林松糠昧例戳菩拥沦终衰蒜氟购百箔删堕深汕炳藐臻石油热解反应机理石油热解反应机理,计算结果于下表：,裴绕帆妄耘育谷按届正谈浆禽终裴契腿涝授历哭筷肄谴理梳饮布较杏挡露石油热解反应机理石油热解反应机理,作业,1、乙烷在给定条件下裂解的产物分布;(一班),2、,丙烷在给定条件下裂解的产物分布;(三班),3、正丁烷在给定条件下裂解的产物分布;(五班),4、正戊烷在给定条件下裂解的产物分布;(七班),5、正己烷在给定条件下裂解的产物分布;(九班)。,条件:1000、 900 、 800 、700 ,瑶鬼八沏奎千艺瑚茶朵膀标粳腐畜写矾煮灵根胡俭峻岭刽媚辨耕账卖浩孕石油热解反应机理石油热解反应机理,
