?、莘紵N的裂解反應(yīng)
由于芳環(huán)的穩(wěn)定性,芳烴在裂解過程中不易發(fā)生裂開芳核的反應(yīng),而能發(fā)生下列反應(yīng):
烷基芳烴的斷碳鍵反應(yīng)和脫氫反應(yīng)。
a.芳烴的側(cè)鏈脫烷基或斷鍵生成烯烴。
反應(yīng)通式:
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式中Ar——芳基;n=i+m
芳烴的側(cè)鏈脫氫生成烯基芳烴。
反應(yīng)通式:
?
b.環(huán)烷基芳烴的反應(yīng)。
(a)脫氫和異構(gòu)脫氫;
(b)縮合脫氫。
c.芳烴的縮合反應(yīng)。
無烷基和無環(huán)烷基的芳烴在反應(yīng)中,芳環(huán)并不裂開而是經(jīng)縮合而成多環(huán)芳烴,同時(shí)脫出氫,且分子量增大。
芳烴由于其分子結(jié)構(gòu)中芳環(huán)的穩(wěn)定性,在裂解溫度下不易發(fā)生裂開芳環(huán)的反應(yīng),主要發(fā)生兩類反應(yīng),一是烷基芳烴的側(cè)鏈發(fā)生斷碳鍵反應(yīng)和脫氫反應(yīng),另是芳烴的縮合反應(yīng)而使產(chǎn)物芳烴分子中的芳環(huán)增多、分子量增大,直到生成焦油甚至結(jié)焦。
原料烴在裂解過程中所發(fā)生的反應(yīng)是復(fù)雜的,一種烴可以平行的發(fā)生很多種反應(yīng),又可以連串地發(fā)生許多后繼反應(yīng)。所以說裂解反應(yīng)是一個(gè)平行反應(yīng)和連串反應(yīng)交叉的反應(yīng)系統(tǒng)。在原料烴分子在裂解過程中生成目的產(chǎn)物乙烯、丙烯的反應(yīng)稱為一次反應(yīng);而乙烯、丙烯消失,生成分子量較大的液體產(chǎn)物以致結(jié)焦生成碳的反應(yīng)稱為二次反應(yīng)。一次反應(yīng)指向目的產(chǎn)物,而二次反應(yīng)則反向進(jìn)行,因此需要抑制二次反應(yīng)的發(fā)生。
(2)甲烷化反應(yīng)
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(3)炔烴加氫反應(yīng)
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? 反應(yīng)溫度過高時(shí),有利于上述副反應(yīng)的發(fā)生。
(4)堿洗反應(yīng)
魯姆斯堿洗法是用NaOH溶液洗滌裂解氣,在洗滌過程中NaOH與裂解氣中的酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成的碳酸鹽和硫化物溶于廢堿液中,方程式如下:
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2.乙烯裝置反應(yīng)的特點(diǎn):
(1)烴類熱裂解的特點(diǎn)是高溫、低烴分壓、短停留,以取得更高的目的產(chǎn)物,減少副反應(yīng)的二次反應(yīng)產(chǎn)品,影響裂解爐的運(yùn)行周期。同時(shí)裂解溫度的控制又是根據(jù)不同原料、不同的乙烯丙烯比而定的。
(2)烴類加氫的特點(diǎn)是物料在催化劑床層經(jīng)過,被催化劑選擇吸附,發(fā)生反應(yīng)后向外擴(kuò)散。反應(yīng)應(yīng)有起始溫度,溫度越高活性越強(qiáng),但選擇性下降,此反應(yīng)屬放熱反應(yīng)。
(四)主要操作條件及工藝技術(shù)特點(diǎn)
1.主要工藝操作條件
因選擇不同的裂解和分離工藝且原料品質(zhì)等不盡相同,工藝條件皆有所不同,表3—2中列出順序分離的主要工藝操作條件。