烃类热裂解的反应原理.ppt

1,烃类热裂解,2,教学目标,1、掌握烃类热裂解的原理。 2、了解烃类热裂解所用原料。 3、掌握烃类热裂解的工艺条件。,3,一、烃类热裂解过程的概念,热裂解目的? 制取乙烯、丙烯、丁二烯，同时联产苯、甲苯、二甲苯。,什么是裂解?,裂解条件?,把大分子烃变成小分子的烃,裂解原料?,高温、隔绝空气,如轻油、乙烷等烃类,4,二、烃类热裂解过程的工业应用,1、获取基本有机原料的主要手段。,“三烯”,三苯”,2、乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。,乙烯、丙烯、丁二烯,苯、甲苯、二甲苯,5,乙烯下游消费结构,6,酚醛塑料,有机玻璃,聚苯乙烯,聚四氟乙烯,聚氯乙烯,7,乙烯-水果催熟剂,如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里,系紧袋口,这样一段时间后青桔子就可以变黄、成熟。,8,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,9,三、烃类裂解的基本原理,烃的热裂解反应十分复杂，可以将这些复杂的反应归纳为一次反应和二次反应。 1、一次反应 一次反应是指原料烃经裂解生成目的产物乙烯和丙烯的反应。 在生产中应促使其充分进行。,（1）烷烃裂解的一次反应 （）环烷烃的裂解反应 （3）芳烃的裂解,10,脱氢反应,（1）烷烃裂解的一次反应,是C-H键断裂的反应，产物中碳原子数保持不变。例如乙烷裂解,反应特点：可逆，吸热，体积增大的反应,如何得到更多的产物乙烯？高温、降压,11,断链反应,（1）烷烃裂解的一次反应,断链反应是 CC键断裂的反应，大分子烷烃变成小分子烯烃和烷烃,反应特点：不可逆,12,（2） 二 次 反 应,指一次反应得到的乙烯、丙烯继续发生的反应，它会生成炔烃、二烯烃、芳烃，甚至最后生成焦或碳。,结果？降低烯烃的收率，生成的焦或碳会堵塞管道和设备。,一次反应是裂解生产的目的反应，而二次反应不仅浪费了原料，又降低了乙烯和丙烯的收率，而且生成的焦或碳会使设备或管道堵塞，影响正常生产，所以是不希望发生的。,13,a.烯烃生碳,900 1100,烯烃经炔烃而生碳！,b.烯烃结焦,500 900,芳烃脱氢缩合生成多环芳烃直至转化成焦。,二次反应,14,各种烃裂解生成乙烯和丙烯能力的规律,C. 芳烃不宜做裂解原料，因为有结焦的倾向。,A.最利于生成乙烯、丙烯的烃？,B.当环烷烃裂解时，产物组成,乙烯、丙烯收率较低，丁二烯、芳烃的收率高。,正构烷烃,15,烃类裂解的一次反应小结：,正构烷烃是生产乙烯、丙烯的理想 原料， 且碳原子数愈少，收率愈高。 各种烃类裂解难易顺序为： 正烷烃异烷烃环烷烃芳烃,石脑油和乙烷是生产乙烯的主要原料。,16,17,练习题,2一次反应是指原料烃类经裂解生成_和_的反应。,丙烯,乙烯,1、石油烃热裂解的主要目的是制取_和_等低级不饱和烃，通过进一步的分离还可以得到_以及_、_和_等产品。,乙烯,丙烯,丁二烯,苯,甲苯,二甲苯,18,练习题,3一次反应是裂解生产的_反应，而二次反应不仅浪费了_，又降低了_的收率，而且生成的焦或碳会使设备或管道_，影响正常生产，所以是不希望发生的。 4、一次反应即由原料烃裂解生成（ ）的反应。 A丁烯和戊烯 B苯和乙烯 C乙烯和丙烯 D丁二烯和丙烯,目的,原料,乙烯和丙烯,堵塞,C,19,5、 由于乙烷裂解制乙烯，投入反应器的乙烷量为5000kg/h，裂解气中含有未反应的乙烷量为1000 kg/h，获得的乙烯量为3400 kg/h，乙烷的单程转化率为（ ）。 A68 B80 C90 D91.1 6、下列烯烃中，用作水果催熟剂的物质是（ ）。 A乙烯 B丙烯 C丁烯 D异丁烯,B,A,20,选择题,7、衡量一个国家和地区基本化学工业的标志为 ( )的产量 。 （A）乙烯（B） 丙烯 （C） 丁二烯 （D）苯,A,21,课间休息,22,四、烃类热裂解过程的工艺条件,影响条件有： 反应温度 烃分压 停留时间,23,1、温度,烃类裂解是强吸热反应，只有在高温下，裂解反应才能进行。 温度提高，有利于乙烯、丙烯的收率，减少乙烯消失的反应，选择性好，一般高温和短停留时间有利乙烯效率。 750-900,24,2、停留时间,定义：裂解原料经过辐射盘管的时间。 温度提高，乙烯收率提高；但停留时间长，乙烯含量下降。,要获得高的乙烯收率，必须采用高温、短停留时间的工艺条件。,25,3、烃分压与稀释剂,压力对裂解反应的影响 烃类裂解一次反应是气体分子数增加的反应，降低压力有利于乙烯生成. 二次反应是气体分子数减少的过程，降低压力，可抑制其进行，减少结焦过程。 降低压力对一次反应有利，还可以抑制二次反应的发生。生产上采取加