工艺学自由基计算题ppt课件

自由基机理题 例 试以丙烷裂解为例 阐述烃类裂解的自由基反应机理 计算600 700 800 900 1000 下丙烷裂解生成物的组成 并绘出裂解温度 乙烯 丙烯 组成的曲线 各氢原子的相对反应速度已给出 CH3 CH2 CH3 C2H5 CH3 C2H5 CH2 CH2 H 1 自由基机理 1 链引发 2 链增长 判断反应途径 n 3 为奇数 反应途径为 n 1 2 2 即有两个反应途径 途径一 甲基自由基 CH3夺取丙烷分子中的伯氢原子 CH3 CH3 CH2 CH3 CH4 CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3不稳定 发生分解反应 CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3反应结果 C3H8 CH2 CH2 CH4 途径二 氢自由基夺取丙烷分子中的仲氢原子 H CH3 CH2 CH3 H2 CH3 C H CH3H2 CH3 C H CH3不稳定 发生分解CH3 C H CH3 CH2 CH CH3 H反应结果 C3H8 CH2 CH CH3 H2 3 链终止 H H H2 CH3 CH3 C2H6 氰基和甲基的活性是一样的 不同温度下的烃分子数 总反应方程式 m1C3H8 m1C2H4 m1CH4m2C3H8 m2C3H6 m2H2 m1 m2 C3H8 m1C2H4 m1CH4 m2C3H6 m2H2 结论 不同的反应温度对应的参加反应的分子总数不同 2 一次产物分布 600 一次反应的产物分布数据表 700 一次反应的产物分布数据表 同样 分别计算出800 900 1000 下的一次反应产物的分布数据表 略 最后得出个温度下乙烯和丙烯的组成 一次反应产物的产品分布数据表 3 绘出裂解温度 乙烯 丙烯 组成的曲线 裂解炉 C2H698 C2H41 C3H61 H232 97 CH43 63 C2H432 2 C2H629 44 C3H60 71 C3H80 27 C4H80 47 C5H120 31 设原料气的物质的量为n1 裂解气为n2 1 由碳元素守衡可得 2 0 98 n1 2 0 01 n1 3 0 01 n1 0 0363 n2 2 0 322 n2 2 0 2944 n2 3 0 0071 n2 3 0 0027 n2 4 0 0047 n2 5 0 0031 n2所以n2 n1 1 51则体积增大率 n2 n1 n1 51 2 乙烷转化率 转化的乙烷量 原料中乙烷量 0 98 n1 0 2944 n2 0 98 n1 54 64 乙烯选择性 乙烷转化为乙烯量 转化了的乙烷量 0 322 n2 0 01 n1 0 98 n1 0 2944 n2 88 94 乙烯收率 乙烷转化为乙烯量 原料中乙烷量 0 322 n2 0 01 n1 0 98 n1 48 59 3 原料平均分子量M 0 98 30 0 01 28 0 01 42 30 1原料物质的量n1 100 1000 30 1 3322 3mol则 裂解气物质的量n2 1 51 n1 5106 6mol乙烯的量为 0 322 5016 6 28 45 2kg 假设