⑤芳烃的裂解反应
由于芳环的稳定性,芳烃在裂解过程中不易发生裂开芳核的反应,而能发生下列反应:
烷基芳烃的断碳键反应和脱氢反应。
a.芳烃的侧链脱烷基或断键生成烯烃。
反应通式:
式中Ar——芳基;n=i+m
芳烃的侧链脱氢生成烯基芳烃。
反应通式:
b.环烷基芳烃的反应。
(a)脱氢和异构脱氢;
(b)缩合脱氢。
c.芳烃的缩合反应。
无烷基和无环烷基的芳烃在反应中,芳环并不裂开而是经缩合而成多环芳烃,同时脱出氢,且分子量增大。
芳烃由于其分子结构中芳环的稳定性,在裂解温度下不易发生裂开芳环的反应,主要发生两类反应,一是烷基芳烃的侧链发生断碳键反应和脱氢反应,另是芳烃的缩合反应而使产物芳烃分子中的芳环增多、分子量增大,直到生成焦油甚至结焦。
原料烃在裂解过程中所发生的反应是复杂的,一种烃可以平行的发生很多种反应,又可以连串地发生许多后继反应。所以说裂解反应是一个平行反应和连串反应交叉的反应系统。在原料烃分子在裂解过程中生成目的产物乙烯、丙烯的反应称为一次反应;而乙烯、丙烯消失,生成分子量较大的液体产物以致结焦生成碳的反应称为二次反应。一次反应指向目的产物,而二次反应则反向进行,因此需要抑制二次反应的发生。
(2)甲烷化反应
(3)炔烃加氢反应
反应温度过高时,有利于上述副反应的发生。
(4)碱洗反应
鲁姆斯碱洗法是用NaOH溶液洗涤裂解气,在洗涤过程中NaOH与裂解气中的酸性气体发生化学反应,生成的碳酸盐和硫化物溶于废碱液中,方程式如下:
2.乙烯装置反应的特点:
(1)烃类热裂解的特点是高温、低烃分压、短停留,以取得更高的目的产物,减少副反应的二次反应产品,影响裂解炉的运行周期。同时裂解温度的控制又是根据不同原料、不同的乙烯丙烯比而定的。
(2)烃类加氢的特点是物料在催化剂床层经过,被催化剂选择吸附,发生反应后向外扩散。反应应有起始温度,温度越高活性越强,但选择性下降,此反应属放热反应。
(四)主要操作条件及工艺技术特点
1.主要工艺操作条件
因选择不同的裂解和分离工艺且原料品质等不尽相同,工艺条件皆有所不同,表3—2中列出顺序分离的主要工艺操作条件。