石油催化裂化-催化裂化化学反应原理

问题1常减压塔顶或侧线采出温度偏高如何调节？

（记2分）问题2

产品头轻如何调节？（记2分）问题3产品头重如何调节？（记2分）问题4产品尾轻如何调节？（记2分）问题5产品尾重如何调节？（记2分）复习本次课主要解决的问题：催化裂化发生了哪些反应？本次课学习：单体烃催化裂化的化学反应催化裂化定义：原料在催化剂的存在下，在470—530℃的条件下发生裂解等一系列反应。催化裂化原料：重质馏分油或渣油等。催化裂化产物：气体、汽油、柴油。（一）烷烃

烷烃主要发生分解反应，分解成较小分子的烷烃和烯烃。

例如：

C16H34→C8H16＋C8H18

分解反应

异构化反应

氢转移反应芳构化反应

（二）烯烃

单体烃催化裂化反应1.分解反应：分解为两个较小分子的烯烃，烯烃的分解速度比烷烃高得多，且大分子烯烃分解反应速度比小分子快，异构烯烃的分解速度比正构烯烃快。C16H32=C8H16+C8H16C16H32=C7H14+C9H182、异构化反应：该反应包括二种，其一是分子骨架异构，另一种双键异构（分子中双键向中间位置转移3、氢转移反应：二个烯烃分子之间发生氢转移反应，一个获得氢变成烷烃，另一个失去氢转化为多烯烃及芳烃或缩合程度更高的分子，直到缩合至焦炭。氢转移反应是催化裂化汽油饱和度较高的主要原因，但反应速度较慢，需要较高活性催化剂。4、芳构化反应：烯烃环化并脱氢生成芳香烃。（三）环烷烃环烷烃的环可断裂生成烯烃；环烷烃带有长侧链，则侧链本身会发生断裂生成环烷烃和烯烃；环烷烃可以通过氢转移反应转化为芳烃；带侧链的五员环烷烃可以异构化成六员环烷烃，并进一步脱氢生成芳烃。

（四）芳香烃

多环芳烃的裂化反应速度很低，它们的主要反应是缩合成稠环芳烃，进而转化为焦炭，同时放出氢使烯烃饱和。本次课小结单体烃反应：主要是分解反应，还进行异构化、氢转移、芳构化等反应，氢转移反应同时也会产生缩合反应形成焦炭复习催化裂化反应机理：碳正离子学说，该机理可以解释催化裂化：（1）β位上断键、（2）异构化、（3）生成C3和C4气体物质本次课主要解决的问题：石油馏分的催化裂化反应特点

石油馏分的催化裂化反应特点

一、各烃类之间的竞争吸附和反应的阻滞作用烷烃单环环烷烃单烷基单环芳烃烯烃稠环环烷烃稠环芳烃对于碳原子数相同的各族烃，吸附能力的大小顺序按化学反应速度的高低进行排列

稠环芳烃结论：环烷烃有一定的吸附能力，又具有适宜的反应速度，富含环烷烃的石油馏分是催化裂化的理想原料。正构烷烃小分子单烷基侧链的单环芳烃单烷基单环芳烃异构烷烃和环烷烃

大分子单烷基侧链的单环芳烃烯烃二、石油馏分的催化裂化反应是复杂的平行—顺序反应

催化裂化反应属于平行—顺序反应。

二次反应：原料油可直接裂化为汽油或气体，属于一次反应，汽油又可进一步裂化生成气体。

石油馏分的催化裂化反应（虚线表示不重要的反应）重要特点：反应深度对产品产率分布有重大影响。转化率＝气体、汽油、焦炭产率之和。本次课小结石油馏分催化裂化反应特征：一、各烃类之间的竞争吸附和反应的阻滞作用；二、复杂的平行顺序反应单体烃催化裂化反应：主要是：分解反应，异构化、氢转移、芳构化等反应，氢转移反应同时也会发生缩合反应形成焦炭复习本次课主要解决的问题：烃类催化裂化反应机理烃类催化裂化反应机理——碳正离子学说

正碳离子：指缺少一对价电子的碳所形成的烃离子（或称阳碳离子）。如：

碳正离子的主要来源是由一个烯烃分子获得一个氢离子（质子）而生成的，例如：CnH2n＋H＋=CnH2n＋1＋

下面以正十六烯的催化裂化反应为例来说明正碳离子的生成和转化的一般规律。1．十六烯从催化剂表面上或与已生成的正碳离子获得一个质子（H+）而生成正碳离子；2．大的正碳离子不稳定，容易在β位上断裂；3．生成的正碳离子是伯碳离子，不够稳定，易于变成仲碳离子，然后又在β位上断裂，直到C3H7+、C4H9+为止；4．正碳离子的稳定程度依次是：叔正碳离子＞仲正碳离子＞伯正碳离子，因此生成的正碳离子趋向于异构成叔正碳离子。5．正碳离子将H+

还给催化剂，本身变成烯烃，反应中止。

用碳正离子机理，可以解释催化裂化很多现象：（1）β