第3章-烃类热裂解

a）升高温度有利于提高乙烯收率，减少焦 的相对生成量。 b）但温度升高，一次与二次反应的绝对速 度加快，增加了焦的绝对生成量。 因此在高温裂解时，应相应减少停留时间， 抑制二次反应的发生。
（2）停留时间 ）
裂解反应在非等温变容条件下进行，很难计 裂解反应在非等温变容条件下进行， 算其真实反应时间，常用下述方法： 算其真实反应时间，常用下述方法： 1） 表观停留时间 ）
反应物浓度可表达为： 反应物浓度可表达为：
c=
c0 (1− x)
α
v
可将上列积分式表示为另一种形式： 可将上列积分式表示为另一种形式：
ln
αv
1− x
= kt
3、族组成
1）P-Paraffin 烷烃 2）O-Olefin 烯烃 3）N-Naphthene 环烷烃 4）A-Aromatics 芳烃 根据上述种烃类裂解成烯烃的能力规律：
（一）裂解过程的热力学分析 1、从分子结构中的键能数据分析 各种键能比较
由上表可知：
☺ 同碳原子数的烷烃 同碳原子数的烷烃C-H键能大于 键能大于C-C键能， 键能， 键能大于 键能
断链比脱氢容易。 断链比脱氢容易。 ☺ 随着碳链的增长，其键能数据下降，表明 随着碳链的增长，其键能数据下降， 热稳定性下降， 热稳定性下降，碳链越长裂解反应越易进 行。 ☺ 脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔 脱氢能力与分子结构有关， 碳氢>仲碳氢 伯碳氢。 仲碳氢>伯碳氢 碳氢 仲碳氢 伯碳氢。 ☺ 脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔 脱氢能力与分子结构有关， 碳氢>仲碳氢 伯碳氢。 仲碳氢>伯碳氢 碳氢 仲碳氢 伯碳氢。
式中 VR、S、L——分别为反应器容积，裂解管截面积及管长； V——单位时间通过裂解炉的气体体积。

petrochemical industry
Boiling point and its use of various petroleum products
Petroleum gas Crude gasoline Petroleum ether Gasoline Solvent oil Kerosene Aviation kerosene Kerosene Diesel Machine oil Vaseline Paraffin wax Fuel oil Asphalt Petroleum coke
异构烷烃裂解规律 Cracking rules of isoalkanes
（1）比正构烷烃容易裂解或脱氢 The pyrolysis or dehydrogenation of the isoalkane is easier than that of the normal alkane. （2）脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔氢＞仲氢＞伯氢
We studied the catalyst performance and utilization, and the mass balance calculation of the reaction process.
石油加工的两大体系 Two system of petroleum processing
3.1 热裂解过程的化学反应
（chemical reaction of thermal cracking process）
一、烃类裂解的反应规律 （Reaction rules of thermal cracking of hydrocarbon）
烃类热裂解过程是十分复杂的，即使是纯组分裂解，得到的产物也是很 复杂的。包括：脱氢、断裂、异构化、环化、岐化、聚合、焦化、二烯 合成等。 The process of hydrocarbon pyrolysis is very complex, and products are also very complex even if pure component is cracked. Thermal cracking of hydrocarbon contains the reactions of dehydrogenation, chain scission, isomerization, cyclization, disproportionation, polymerization, diene synthesis, etc.

烃类裂解的一次反应
02
环烷烃的断链 （开环）反应
热稳定性好。 生成乙烯、丁烯和丁二烯等烃类。 不属于一次反应。
烃类裂解的一次反应
03
芳烃的断侧链 反应
主要发生在烷基芳烃的侧链以及芳 烃缩合生成多环芳烃。
烃类裂解的一次反应
03
芳烃的断侧链 反应
芳香烃发生的两类反应：
芳烃脱氢缩合直至结焦； 烷基芳烃的侧链发生断链的反应和
烃类热裂解反应网络图
烃类热裂解的原理是什么呢？
裂解过程中会发生怎样的化 学反应？
01
烃类裂解反应特点
烃类裂解反应特点 既有平行反应又有连串反应
烃类裂解反应特点
裂解反应
烃类裂解反应特点
中分子烯烃
乙烯、丙烯
乙炔
碳
环烷烃
二烯烃
环烯烃
烃类裂解反应特点
通常把生成乙烯、丙烯等目的产物的反应称为一次反应。 一次反应生成的乙烯、丙烯等低级烯烃迸一歩发生反应生成
促进 抑制
烃类热裂解法 生产原理
目
CONTENTS
录
01 烃类裂解反应特点 02 烃类裂解的一次反应 03 烃类裂解的二次反应
乙烯
烃类热裂解是目前工业上应用 的生产乙烯的方法，乙烯裂解 原料都是各种石油烃的混合物， 其组成很复杂，每一种烃类在 裂解过程中会发生多种化学反 应。因此，石油烃的热裂解是 个极其复杂的反应过程。
多种产物、 甚至最后生成焦或炭的反应称为二次反应。 一次反应是生产的目的，而二次反应既造成烯烃的损失、浪
费原料，又会生炭或结焦，使设备或管道堵塞，影响正常生 产，所以是不希望发生的。
02
烃类裂解的一次反应
烃类裂解的一次反应

烃类热裂解操作条件
1. 温度可太重要啦！就像做饭时火候的掌握，温度高了低了都不行！比如裂解乙烷的时候，温度不够那可就裂解不完全呀！
2. 压力也不能小瞧呢！压力就如同给反应加的一把力，恰到好处才行。

就像吹气球，气太足或不足都不好，裂解丙烯时压力得控制好呢！
3. 停留时间也有讲究呀！时间太长或太短，不就像跑步速度不合适一样嘛！裂解丁烷时，停留时间不合理产物能好吗？
4. 原料组成也是关键哟！这就好比做菜选食材，好的食材才能做出美味呀！不同的烃类组合裂解效果能一样吗？
5. 稀释剂的选择也很重要哇！它就像调味料，能让裂解反应更顺利呢！裂解戊烷时加入合适的稀释剂试试看！
6. 反应设备的性能那可是不能忽视呀！这就如同战士手中的武器，得精良呀！要是设备不行，怎么裂解好烃类呀！
7. 操作的连续性也很要紧呢！不能断断续续的，就像跑步不能跑跑停停呀！裂解烃类得持续稳定操作才行！
8. 操作人员的技术水平也得高呀！他们就像是优秀的厨师，得掌控好一切！裂解过程中他们可不能掉链子哟！
9. 监控和调节要及时呀！这就像随时关注身体状况一样，有问题赶紧调整。

裂解烃类时能不时刻留意吗？
10. 安全措施绝对不能少哇！这可是重中之重，就像出门要带钥匙一样重要！进行烃类热裂解操作时安全得放在首位！
我的观点结论：烃类热裂解操作条件的每一个方面都极其重要，都需要认真对待和精心控制，只有这样才能确保裂解的高效和安全。