烃热裂解反应机理的研究.docx

《烃热裂解反应机理的研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烃热裂解反应机理的研究.docx（64页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、分类号 _ 密级 UDC _ 学位论文 烃热裂解反应机理的研究 作 者 姓 名 ： 江 炜 炜 指导教师：田彦文教授东北大学材料与冶金学院 赵迎宪教授浙江大学宁波理工学院生化分院 申请学位级别：硕士 学科类别：工学 学科专业名称：化学工艺 论文提交日期 2008年 6月 30日论文答辩日期： 2008年 7月 4日 学位授予曰期： 答 员会主席：覆玉着教竣 评 阅 人 ： 1玉 # 教後 邋砟夹难铁 东北大学 2008年 7月 A Dissertation in Chemical Technology Research on Hydrocarbon Thermal Cracking By Ji

2、ang Weiwei Supervisor: Professor Tian Yanwen Professor Zhao Yingxian Northeastern University July 2008 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 学位论文作者签名： 52命 4 日 期：2後竑邻 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留

3、、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 半年口 一年口 一年半口 两年口 学位论文作者签名 : 签字曰期： 导师签名 : 签字日期 : 东北大学硕士学位论文 _ 摘要 石油是重要的战略资源，也是有机化工和合成材料工业的基本原料，合理充分地利 用石油资源是世界各国普遍重视的战略问题。热裂解是生产乙烯、丙烯等基本有机化工 原料最主要的手段。目前，通常采用提高裂解温度的方法以增加裂解深度。但是，随着 裂解温

4、度的提高，焦炭生成量明显增加，严重影响工业生产的效率和连续性。探明热裂 解反应的机理，有助于提高原油利用率；研究焦炭的生成过程。本论文研究烃热裂解反 应的机理具有重要的理论和实际意义。 本论文建立了烃热裂解基元反应模型；以正己烷、环己焼和正己稀为原料，较系统 地研究了溫度和时间对热裂解反应的影响；得到了各种产物的质量选择性和最佳包络曲 线；初步认知了各因素对焦炭生成的影响；进一步研究了烃热裂解反应的动力学规律。 得到如下结论： 1烃热裂解反应中，反应温度越高，反应时间越长，原料的转化率越高； 2. 正己烧热裂解过程中，一次反应产物包括 C1-C4院径、 C2-C6烯烃和原料正己掠的 异构体等；

5、二次反应产物包括苯、甲苯、甲基环戊烷等； 3. 建立了正己烷基元反应模型，引入反应途径可能性 （ Rpp)的概念，设计了求解基元 反应的 RPP值的方法； 4. 同一条件下，正己焼、环己烷和正己烯三种原料转化率按以下顺序递减： 正己烯 正己烷 环己烷 烯烃生成倾向按下面的顺序递减： 正己烯 正己烷 环己烷 5. 热裂解反应中温度是影响焦炭生成量的重要因素，对于正己烷的热裂解反应，当温度 升高到一定程度后 （ 1023K， 焦炭的生成量明显增加； 6. 烷烃热裂解反应结焦过程成环反应占主要地位 ,包括聚合反应、环化反应和脱氢反应。 结焦生成过程如下： 烧烃一烯烃一低聚物 一 髙聚物一芳香化合物一

6、焦炭 7. 烃热裂解反应符合一级反应规律，反应的表观活化能和指前因子分别为： 东北大学硕士学位论文 摘要 正己烷 E =70.89kJ/mol a A=6.48xl4 环己烷 E =91.75kJ/mol a A=2.1 xl7 正己烯 E =86.46kJ/mol a A=4.44xl7 动力学方程分别为： 正己烷 k = 6.48 x 104 x exp(-70.89 x 103 /RT) 环己烷 = 2.10xl07xexp(-91.75xl03/JR7,) 正己烯 k = 4.44 xlO7 x exp(-86.46 x 103!RT) 关键词：热裂解；正己院；环己烧；正己稀；焦炭 东

7、北大学硕士学位论文 Abstract Abstract Petroleum is important stratagem resource and basic raw material of organic chemical indiistry and synthetic industry. How to use petroleum adequately is a prevalent problem in the world. Thermal cracking is the basic method to obtain the organic industrial chemicals, suc

8、h as ethene, propylene and so on. At present, increasing tempreture is the main method to get more alkenes. But, coke formation expand rapidly. So, a good understanding of the Reaction Mechanism of thermal cracking is necessary to decrease the amount of coke. This thesis set up the model of Reaction

9、 Mechanism of hydrocarbon cracking; take hexane, cyclohexane and hexene as stuff. Research the effect of temperature and time; obtain the Weight Selectivity and OPE curve of productions; cognize the influencing factor of coke creat. The following results have been obtained: 1. Hydrocarbon thermal cr

10、acking, with the increase of temperature and time, the convertion increase. 2. Primary products include C1-C4 alkane, C2-C6 alkene and isomerous of hexane; Secondary products include benzene、 toluene、 methylcyclopentane and so on. 3. Hydrocarbon thermal cracking follow the Reaction Mechanism, includ

11、e chain initiation chain propagation and chain termination, P-cracking produce alkene; introduce the Reaction Pass Probality(RPP). Design the evaluation method. 4. The order of hexane, cyclohexane and hexene convertion at same condition is: hexene hexane cyclohexane The create incline order of alken

12、e in cracking is: hexene hexane cyclohexane 5. Temprature play an importnat role in coking. For example showed rapid external coke formation form hexane above 1023K. 6. The mechanism of coke formation involving oligomerization, cyclization and dehydrogenation: Alkanes Alkenes Oligomers Napthenes Aro

13、matics Coke 7. Hydrocarbon thermal cracking accord with the orderliness of one order .Reaction activation energy and pre-exponential parameter is: -IV- 东北大学硕士学位论文 Abstract Hexane E =70.89kJ/mol A=6.48H2 + C5H8 C3Hg 环状化合物、芳烃 r-H2+ IC6H, VH2 + C3H6 i -H2 + CH3CSCH H2 + CH2=C=CH2 一 次 反 应 二次反应 裂解反应的复杂性表

14、现在下面几个方面； (1) 反应刚开始时，主要发生一次反应，随一次反应产物的增加，二次反应开始发 生 .同时由于原料尚未消耗完全，一次反应仍在进行 14反应进行一段时间后，一次反 应和二次反应同时出现，所以，从反应进程中很难找出一次反应和二次反应的分界线。 (2) 如果原料中含有某类烃，则该类烃的裂解反应是一次反应。若原料中不含有某 类烃，但它可由其它经类一次反应生成，则该类经的裂解反应是二次反应。由于裂解反 应中各类径之间存在相互转化关系，因此不能截然说哪个径是 一 次反应的产物，哪个烃 东北大学硕士学位论文 第 1 章堵论 是二次反应的产物，这给一次反应和二次反应的划分带来困难。 在实际生

15、产中，通常是根据具体问题来简化一次反应和二次反应的划分问题。例如 在乙烯，丙烯生产中，一般将生成乙烯，丙稀的反应划为一次反应，考虑怎样促进其进 行；而将乙烯，丙烯的消耗反应划为二次反应来并考虑如何抑制其进行。 本论文采用反应产物的包络曲线 （ OPE曲线）来区分一次产物和二次产物 15。包络 曲线是用产率对时间或者转化率作图，在理论上从曲线的斜率可以看出各种产物的选择 性行为。包络曲线在零点处斜率不为零的为一次产物，表明在反应刚开始时既有此种产 物生成，不经过任何中间体；反之，包络曲线在零点处斜率为零则为二次产物。 1.2.2自由基反应机理 在髙温下烃类的热裂解反应按自由基机理进行，反应历程中

16、自由基的存在已获到实 验的证实。烃类在受热条件下首先均裂产生自由基，这些自由基会发生一系列反应，而 两个自由基相遇就会引起链的终止。所以烃类的自由基链式反应过程有三个阶段，即链 的引发、链的延续和链的终止 16。 例如乙烷脱氧生成乙烯的反应： C2HJ C2H4 + H2 上述反应式仅表示反应物和产物是什么，以及反应的计量关系，并不说明反应进行 的途径，是一个总包反应。实际的乙烷裂解成乙烯的反应比较复杂，这是一个非基元反 应，可能是按下列自由基反应机理进行的。 c2H6 2CH3- 链引发 CH3+C2H6 CH4 +C2H5- C2H5- C2H4 + H* , 链传递 H-+C2H6 -

17、H2 + C2H5. J H + C2HS- C2H6 链终止上式中带点的分子代表自由基。 显然，乙烷是各种裂解原料中最简单的一种，如果是碳原子更多的烃，则反应物种 更多，基元反应机理更为复杂。 烃热裂解自由基链式反应反应的一般机理如下。包括链引发、链传递和链终止三个 阶段。 1. 链引发反应 _ 烷烃的链引发反应主要是断裂 C一 C键而生成两个自由基的过程， 东北大学硕士学位论文 第 1 幸绪论 M - i? +/? M 4 M- +H M是烃稳定分子， R和 R是碳原子数较少的自由基。其中，院径分子在引发反应中 断裂 C H键的可能性较小，这是因为 C H键能大于 C C键能 17。链引发

18、反应活化 能较大， 一般在 293.1 334.9KJ / mol以上 181。 2. 链传递反应 链传递反应是自由基的传递过程。包括两类反应即自由基夺氢反应和自由基分解反 应。夺氢反应的通式为 R +RH RH +R- H -+RH H 2 +R- 链传递中的夺氧反应与烃分子中氢原子的位序有关。烧经分子中伯、仲、叔氢原子 所构成的 C H键解离能按下列顺序递减； 伯氢原子 仲氢原子 叔氢原子 因此，在夺氢反应中被自由基夺走氢原子的容易程度按下列顺序递增： 伯氢原子 i/. . + 稀经 自由基分解反应生成稀烃，这正是热裂解的目的产物，所以这类反应是关键反应。 烷烃自由基分解反应有下列规律 ：

19、 自由基能分解生成烯烃分子和新的自由基，这种分解作用主要发生在具有未成 对电子的碳原子的 P 键位置上。如： C -C - C- C- C-C C - C- C-C -+ C = C c-c-c-c-c-cc-c-c+c = c-c 自由基中含自由电子的碳原于若连接的氢原子较少，则主要分解成 H 和相同碳 原子数的烯烃。否则就分解成碳原子数少的新自由基和烯烃。 由于大的自由基极不稳定，一般在与别的分子碰撞之前就自行分解，分解结果 生成的是乙烯、丙烯和丁烯以及 H及 _CH3,高温下由于稀烃中乙烯最稳定，焼烃中甲 东北大学硕士学位论文 第 1 幸绪论 焼最稳定，因此自由基反应的最终产物中含有较多

20、的乙烯和甲烷。 自由基分解反应的活化能一般为 118.1 176.7KJ / mol。 3. 链终止反应 链终止反应是两个自由基相结合，生成一个新的烷烃分子的过程。 R +R， R-JT 自由基反应机理是从基元反应的角度来了解裂解反应的过程，所以其研究是揭示裂 解反应本质的一种有效手段。但由于裂解反应的复杂性，要从基元反应的角度来了解反 应进行的实际情况是很不容易的。 1.2.3热裂解过程中结焦机理研究现状 所谓焦炭，实际上是伴随裂解主反应过程的副反应产物，是各种贫氢、低挥发、难 脱附的碳氢混合物的通称 2M1。结焦是烃热裂解生产过程中普遍存在的一个严重的问 题，它的存在可增加反应炉壁热阻，降

21、低传热效率，增大物流压降，甚至堵塞管道。由 于结焦，裂解炉必须周期性停运清焦，严重影响工业生产，增加操作成本。因此，为了 提高烃热裂解工业生产的经济效益，必须抑制结焦。而只有探明结焦的起因和过程机理， 方能对症下药，开发和采用有效的抑制结焦措施，减轻或消除结焦带来的严重不良后果。 国内外对径 热裂解反应机理的研究表明，焦炭生成是一个极为复杂的过程 22-25,反 应物的组成与结构、反应温度与时间等因素对其都有影响。例如，石脑油在 81(TC热裂 解反应研究表明，芳烃比烯烃，烯烃比烷烃更具有潜在的结焦倾向；烃热裂解生产乙烯 的过程中，存在金属结焦、气相结焦和自由基结焦三种不同的机理，而自由基结焦

22、是本 质和必然的，机理最为复杂，研究远不够深入。这主要是因为烃热裂解过程可以存在的 活性中间体数目很多，它们可能参与的反应途径数目更多，建立包含所有活性中间体反 应途径的机理模型，并进行定量的动力学解释是困难的。所以目前大多数对径热裂解及 结焦过程机理动力学的研究只针对数目有限的可能反应途径，主观地简化了反应过程， 忽略了许多因素的影响，存在明显的主观随意性，缺乏科学完整性。现阶段研究较多的 动力学模型也并不描述基元反应机理，因而所得到的结果仍然是表观、唯象的，缺乏延 拓性，对加深结焦过程基元反应机理的认识帮助不大。 焦炭的生成经历了从引发、发展到形成的过程。目前研究焦炭的生成机理主要有两 类

23、：连串反应机理和碳化环机理。 根据连串反应机理，焦炭的生成是轻类无规则缩合 和聚合反应进行的结果，伴随这 些反应的进行，烃类的含氢量逐渐减少，直至生成石墨为止。在这种情况下，焦炭本身 东北大学硕士学位论文 第 1 章绪论 为一种髙分子缩和物，它包括胶质、沥青质到碳化物，直至石墨状沉淀物 26 根据碳化环机理，焦炭一般是多环芳环的缩合产物。大量的反应数据说明，焦炭的 生成来源于芳烃和稀烃，而主要是芳烃。芳烃一是来源于原料。含芳烃高的原料在裂化 中生成较多的焦炭；二是来源于一次反应中产生的烯烃的二次反应。烯烃是由原料中的 烧经和环焼烃裂化而来，原料越重即焼烃、环烷烃分子越大，裂化时产生烯烃越多，因

24、 而重质原料产生焦炭的倾向大。不同烃类生成焦炭的速度递减次序为： 双环芳烃 单环芳烃 烯烃 环烯烃 烧轻 1.3本实验的意义和研究内容 1.3.1研究意义 (1) 通过对纯烃热裂解反应的研究，有助于进而研究石油混合烃热裂解反应； (2) 通过对焦炭生成机理的研究，有助于工业生产中开发和采用有效的抑制结焦 措施，减轻或消除结焦带来的严重不良后果； (3) 通过对径类热裂解的研究，有助于拓展对煤、废橡胶、有机物质等的热裂解 研究。 1.3.2研究内容 (1) 正己烷热裂解基元反应模型的建立，反应途径可能性 （ RPP)的求解； (2) 正己烷、环己烷、正己烯在不同温度和不同反应时间条件下的热裂解反

25、应过 程研究； (3) 正己院热裂解反应中温度对焦炭生成的影响； (4) 推测烃热裂解反应中焦炭的生成机理； (5) 正己烷、环己烷和正己烯热裂解反应的动力学研究。 东北大学硕士学位论文 第 2幸烃热裂解基元反应模型 第 2章烃热裂解基元反应模型 在工业生产中，反应结果的预测、反应产物选择性的控制和目标产物生成速率的 提高是至关重要的。因此，对于一个工业反应而言，全面的研究应该包含：反应机理模 型的建立，所有产物选择性的解释和反应速率与选择性的关联。而现阶段大多数关于热 裂解的研究没有涉及到上面所述的内容。一些研究者应用表观动力学或是集总动力学来 研究反应过程，简化了反应机理。这是因为能够建立

26、完全的基元反应模型是一个复杂的 过程，求解它更是一个十分繁琐的数学过程，需要计算机工具的帮助 。一 些研究者试图 开发一种可以建立并求解烃热裂解基元反应模型的程序 27_2但是，直到现在还没有哪 个程序能够完善到可以应用于各种不同原料 的裂解反应。本章建立烃热裂解基元反应模 型，确定求解的方法：由产物的产率计算出选择性数据，通过选择性与反应途径可能性 (RPP)的关系建立方程组并求解出基元反应的 RPP值，由基元反应 RPP值说明基元 反应机理。 2.1烃热裂解基元反应模型 在高温下烃类的裂解反应按自由基机理进行，轻类的自由基链反应过程有链的引 发、链的传递和链的终止三个阶段。以正己烷为例说明

27、热裂解反应机制。 1. 链引发 焼烃的链引发反应主要是断裂 c c键而生成两个自由基的过程。在髙温条件下， 正己烧通过 C C键的均裂产生两个自由基。由于 c一 H键断裂需要的能量大于 C C 键断裂需要的能量，而且实验过程所收集产物中没有检测到 H2,所以链引发过程不考 虑生成 H的反应。 正己烷链引发反应有： CSHM CH3- + C5Hu. C2H5* + C4H9* 2C3H7* C6H14 一原料分子，正己烷 CnH2n+r 自由基， n=l， 2,3,4,5 东北大学硕士学位论文 _ 第 2章烃热裂解基元反应模型 2. 链传递 链传递是自由基发生夺氢反应和自身分解反应，生成小分子

28、的稀径和烧烃的过程。 由于自由基不仅可以发生自身断裂反应，还可以和其他分子发生夺氢反应，生成新 的自由基和新的烧烃分子，所以链传递过程非常复杂。本实验控制反应条件，主要考察 转化率比较低的情况，产物含量较原料而言很低，所以只考虑自由基与原料分子之间发 生的夺氢反应，不考虑自由基和产物分子发生的夺氧反应。 自由基自身分解反应是自由基自身发生分解，生成一个烯烃分子和一个碳原数较少 的新自由基的反应，这正是热裂解的目的所在，是生成稀烃的关键反应。由于自由基分 解生成与其碳原于数相同的烯烃，反应的活化能较高：而自由基分解成一个碳原子数较 少的自由基和较小的烯烃，则反应活化能较低，所以分解反应通常产生碳

29、数较少的烯烃。 正己烷热裂解的链传递过程有： 夺氣反应 CfiHi4 + CnH2n+l CmH2m+2 C(6+n-m)H2(6+n-ml n=l, 2, 3， 4， 5 m=l, 2, 3， 4, 5， 6 分解反应 CnH2n+r * CkH2k + C_H2_+r n=3， 4， 5 k=2, 3, 4 3. 链终止 两个自由基相结合，生成一个新的烷烃分子，则标志着一个反应链的结束，同时也 是一个新的反应链的开始。链终止反应为： R- + R， R-R 本论文所建立的正己烧热裂解基元反应模型如表 2.1所示。 2.2选择性 原料的转化率只能说明反应得到的产物的总量，要得到每种产物的生成

30、信息需要引 入一个新的概念。本论文用产物的选择性来说明基元反应机理，但是必须把碳氣化合物 裂解过程中的一次反应和二次反应区分开来。 Wojciechowski已经建立了一种方法可以 从实验产物的产率和转化率数据中得到原始选择性，而且这种方法已经经历了时间的考 验 $33。这种方法是用产物的产率对时间或者转化率作图，叫做包络曲线 （ OPE曲线）， 东北大学硕士学位论文 第 2章烃热裂解基元反应模型 B 次稳定 E二次稳定 4 6 8 10 CONVERSION OF FEED /% 图 2.1包络曲线类型 Table 2.1 Types of OPE curve C 次二次稳定 D 次不稳定

31、F二次不稳定 G 次二次不稳定 图 2.1给出了各种类型的包络曲线，如一次稳定，一次不稳定，二次稳定，二次不 稳定，一次二次稳定和一次二次不稳定。在包络曲线图中，某种产物的初始选择性对一 次反应在原点处不为零，对二次反应在原点处为零。一次产物是那些直接由原料分子生 成的，而不经过任何中间体。反应刚开始时，主要发生一次反应，随一次反应产物的增 加，二次反应开始发生 .同时由于原料尚未反应完全，一次反应仍在进行。所以反应进 行一段时间后，一次反应和二次反应同时出现。 一次反应产物包络曲线原点处的斜率物理意义为产物的生成率与原料总的转化率 的比值。因此动力学上定义某种产物的选择性为 ri rf -.

32、Li- rf :Jh_ nf A, nf (2-1) (2-2) (2-3) 式中： 在理论上从曲线的斜率可以看出各种产物的选择性。 B C D - -E F G 12o yo/lonaoddoa-GIA -9- 东北大学硕士学位论文 第 2章烃热裂解基元反应模型 Fi某种产物的摩尔选择性 rf产物的产率 rf 原料的转化率 IU 某种产物的物质的量 nf 原料的物质的量 Anf反应掉的原料的物质的量 而从实验数据中，我们直接计算的是产物的质量和转化的原料的质量，因此我们 可以直接从包络曲线上得到某种产物的质量选择性。 Fwi : -Vm Wf (2-4) TW i : _ mi m f (2

33、-5) rWf = Am f (2-6) 式中： Fm 某种产物的质量选择性 rWi 产物的质量产率 rWf 原料的质量转化率 m； 某种产物的质量 mf 原料的质量 Amf 反应掉的原料的质料 摩尔选择性可以通过下式从质量选择性换算： (2-7) Mf 原料的摩尔质量 M, 某种产物的摩尔质量 Fm 某种产物的质量选择性 任何反应的所有初始产物的质量选择性之和为 1,为了保持物料平衡，而摩尔选择 性之和则可能大于 1。例如，如果计算得到 Fi =1.2,则说明 1个原料分子在反应结束后 -10- 东北大学硕士学位论文 第 2章烃热裂解基元反应模型 转化为 1.2个分子 在裂解反应中，某种产物

34、的产率可能包含几种基元反应过程，所以产物的质量选 择性和摩尔选择性数据只是在总反应水平上，而不是基元反应水平说明反应过程 34_35。 对于研究裂解反应的机理，引入一个新的概念在基元反应层次上说明反应的可能性，即 反应途径的可能性 （ RPP)。 正己烧热裂解过程详细的基元反应列于表 2.1中。 1. 反应途径可能性 （ RPP)的含义 一种基元反应途径的 RPP定义为一个基元反应生成的产物产率与原料转化率的比 值。可以从基元反应层次上说明反应进行的可能性。下面以正己烷的热裂解反应为例说 明 RPP的含义。从前述反应机理知道，这个反应包括有单分子反应（如链引发反应）和 双分子反应（如夺氢反应

35、)。根据 RPP的定义，基元反应的 RPP计算公式分别如下： 链引发 = rf 生成焼烃的基元反应 XiR= rf 生成烯烃的基元反应 BjR = ri rf 异构化的基元反应 X6 = i = rf 其它反应的 RPP定义式依此类推。 这里 X、 B 是 RPP的数学符号 Oi、 hR、 jR是基元反应的序号 Xoi 是生成自由基的基元反应 XhR 是生成烷烃的基元反应 BjR 是生成稀烃的基元反应 X 是正己焼异构化的基元反应 r i _ rHR rM Zr C3H6 + CH - C5H11 C2H4 + C3H7* C5H C3H6+C2H5. C5H11 C4H8 + CH3. C6

36、H3* * C2H4 + C4H9* CeH3 C3H6 + C3H7* C$H13 C4H8 + C2H5* C6H13 C5H10 + CH3* CsHi4 + CH3* CH4 + CgHn CfiHw + C2H5 C2H6 + CsHn- C6H14 + C3H7* CgHg + CfiHn* CSHH + C4H9* C4H10 + C6H13* QH14 + C5Hn* C5H12 + C6H13* QH14 CfiHi4 6H4 mCxHy CH3.+ CH3. C2H6 CH3.+ C2H5-C3H8 CH3*+ C3H7* C4HI CH3*+ C4H9 C5H12 C2H

37、5*+ C2H5C4HI QiH5*+ C3H7 (5H12 链引发 X0I X02 X 3 链传递 自身断裂反应 B32 B42 B43 B52 B53 B54 Bfi2 B63 B64 B65 链传递 Xfi! 夺氢反应 X62 X63 XM x65 异构化反应 X6 结焦反应 Xkc 链终止 Xu XI2 X,3 X14 X22 x23 反应途径序号 ! 2 3 4 5 6 7 8 9 3 1 1 12 13 14 15 16 18 19 19 2 1 22 23 24 25 26 -12- 东北大学硕士学位论文 第 2章烃热裂解基元反应糢型 因为 RPP表示基元反应的转化率，所以它对机

38、理的研究非常重要。其重要的性质 包括： (1) 所有产物的 RPP值之和为 1 zoo -21 - 东北大学硕士学位论文 _ 第 3幸烃热裂解研究 表 3.4 923K各产物质量选择性 _ Table3_4 The Weight Selectivity at 923K _ 8.33 10 12.5 16.67 25 50 100 CH4 0.0006 0.0006 0.0006 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 C2H6 0.0009 0.0009 0.0009 0.0010 0.0010 0.0010 0.0012 C3H8 0.0062 0.0050 0.0044 0

39、.0038 0.0033 0.0029 0.0028 C4H10 0.0070 0.0065 0.0057 0.0054 0.0047 0.0039 0.0030 C2H4 0.1112 0.1262 0.1244 0.1205 0.1246 0.1166 0.1200 C3H6 0.2892 0.3504 0.4310 0.3972 0.3995 0.3645 0.3700 C4H8 0.2125 0.2154 0.3139 0.2804 0.3112 0.2939 0.3081 C5H10 0.2264 0.1651 0.1488 0,1422 0.1353 0.1395 0.1418 C

40、5H8 0.0030 0.0024 0.0025 0.0026 0.0024 0.0019 0.0017 环戊二烯 0.0204 0.0167 0.0130 0.0140 0.0131 0.0161 0.0186 环戊烯 0.0058 0.0044 0.0042 0.0039 0.0036 0.0033 0.0022 3_甲基戊烷 0.0042 0.0076 0.0095 0.0102 0.0136 0.0093 0.0062 1 己烯 0.0118 0.0081 0.0057 0.0054 0.0042 0.0033 0,0027 3 己烯 0.0089 0.0074 0.0063 0.00

41、56 0.0048 0.0039 0.0031 二甲基环丙烷 0.0061 0.0055 0.0060 0.0059 0.0052 0.0043 0.0040 甲基环戊烧 0.0862 0.0644 0.0483 0.0312 0.0160 0.0090 0.0032 苯 0.0019 0.0113 0.0104 0.0090 0.0068 0.0040 0.0024 甲苯 0.0004 0.0005 0.0004 0.0004 0.0003 0.0001 0.0008 -22- 东北大学硕士学位论文 _ 第 3幸烃热裂解研究 表 3.5 973K各产物质量选择性 _ Table 3.5 Th

42、e Weight Selectivity at 973K _ 产物 6.2 7.1 8.3 10 12.5 16.7 25 CH4 0.0014 0.0013 0.0012 0.0011 0.0013 0.0010 0.0011 C2H6 0.0053 0.0046 0.0024 0.0030 0.0028 0.0020 0.0020 C3H8 0.0024 0.0020 0.0025 0.0031 0.0034 0.0031 0.0033 C4H10 0.0019 0.0016 0.0019 0.0024 0.0025 0.0020 0.0023 C2H4 0.1303 0.1230 0.1

43、112 0.1278 0.1238 0.1252 0.1260 C3H6 0.4301 0.3980 0.3778 0.4068 0.3897 0.3677 0.3715 C4H8 0.2299 0.2831 0.2810 0.2959 0.3045 0.2995 0.2999 C5H10 0.0960 0.1128 0.1035 0.1176 0.1292 0.1401 0.1473 C5H8 0.0020 0.0028 0.0026 0,0024 0.0023 0.0017 0.0019 环戊二烯 0.0111 0.0130 0.0119 0.0130 0.0151 0.0152 0.01

44、89 环戊烯 0.0059 0.0055 0,0042 0.0035 0.0032 0.0026 0.0027 3-甲基戊烷 0*0105 0.0110 0.0079 0.0077 0.0065 0.0042 0.0039 1 己稀 0.0022 0.0018 0.0017 0.0017 0.0019 0.0018 0.0025 3 己插 0.0013 0.0017 0.0018 0.0021 0.0023 0.0023 0.0024 二甲基环丙烷 0.0017 0.0016 0.0014 0.0022 0.0023 0.0023 0.0027 甲基环戊烷 0.0214 0.0188 0.01

45、31 0.0150 0.0126 0.0066 0.0069 苯 0.0016 0.0032 0.0062 0.0044 0.0004 0.0027 0.0027 甲苯 0.0022 0.0008 0.0015 0.0013 0.0007 0.0008 0.0011 -23- 东北大学硕士学位论文 第 3章烃热裂解研究 表 3.6 1023K各产物质量选择性 Table 3.6 The Weight Selectivity at 1023K 间 /min 产物 4.5 5.5 6.2 7.1 8.3 12 CH4 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0004 0.000

46、4 C2H6 0.0044 0.0040 0.0038 0.0039 0.0027 0.0032 C3H8 0.0025 0.0032 0.0029 0.0032 0.0029 0.0035 C4H10 0.0080 0.0087 0.0096 0.0099 0.0090 0.0106 C2H4 0.1298 0.1287 0.1268 0.1273 0.1022 0.1202 C3H6 0.4086 0.4028 0.3998 0.3961 0.3190 0.3711 C4H8 0.2717 0.2893 0.2922 0.2931 0.2396 0.2877 C5H10 0.1030 0.1153 0.1238 0.1293 0.1082 0.1319 C5H8 0.0010 0.0014 0.0014 0.0013 0.0013 0.0018 环戊二烯 0.0101 0.0123 0.0141 0.0146 0.0144 0.0168 环戊烯 0.0023 0.0024 0.0019 0.0020 0.0018 0.0022 3-甲基戊烷 0.0278 0.0165 0.0126 0.0122 0.0073 0.0074 1 己稀 0.00