石油烃类裂解技术发展
石油烃类裂解技术发展
摘要介绍了裂解制乙烯技术的发展趋势，着重按介绍石油烃类裂解技术的发展，以及烃类裂解技术的最新发展情况及国内的现状，提出了我国裂解技术的发展方向。
关键词烃类裂解技术发展
引言石油化工是推动世界经济技术发展的支柱产业之一，乙烯、丙烯是石油化工的基本原料。随着全球经济的不断发展，乙烯、丙烯的需求量也在不断增加。而制取乙烯的主要方法是通过烃类裂解。烃类裂解是指石油烃类（如乙烷、石脑油、瓦斯油等石油化工原料）在高温（750摄氏度以上）作用下分子发生断裂、脱氢、聚合、缩合等反应，生成低分子烷烃、烯烃、炔烃、芳烃以及少量大分子产物的化学过程。因此它是石油化工的基础。。烃类裂解的主要的是制取乙烯，同时可得丙烯、丁二烯和苯、甲苯等产品。20世纪50年代开始，烃类裂解已成为制取乙烯的主要方法，目前世界上大型乙烯生产装置都是建立在烃类裂解技术上的。70年代，一套单系列设备的乙烯生产装置的规模最大已达每年700kt，通常则为每年300~600kt。自从烃类裂解制乙烯的大型工业装置诞生后，石油化工即从依附于石油炼制工业的从属地位，上升为独立的新兴工业，并迅速在化学工业中占主导地位。
正文自50年代以来，有关烃类裂解生产技术开发研究的主要目标如何扩大裂解原料（如采用价格较廉的重质烃原料），以及获得最大的乙烯产率和付出最少的能量。前者需要有效的除焦方法，后者则应具备先进的供热和热能回收手段。近40年来，先后开发出多种裂解新工艺,主要有以下三类方法:①管式炉裂解；②蓄热炉裂解；③流化床裂解。后者是以小颗粒固体如金属氧化物、砂子、焦炭为载热体，由气化的烃原料和水蒸气使之流态化并进行裂解反应。一般载热体温度在 800°C以上，经反应降温后可靠外加热（烧焦除去积炭）重新升温蓄热并进行循环。属于此类方法的主要工艺有联邦德国鲁奇公司的沙子炉裂解法、巴斯夫公司的焦炭流化床法和美国海湾石油公司的TRC法。
一、早期的蒸汽裂解
工业上蒸汽裂解的主要目的是制取乙烯、副产品丙烯、丁二烯等低分子烯烃，以及苯、甲苯、二甲苯等轻质芳烃，另外还生成少量重质芳烃。蒸汽裂解是吸热反应，通常在管式加热炉内进行：原料和水蒸气经预热后入加热炉炉管，被加热至750~900℃，发生裂解，进入急冷锅炉，迅速降温，再去急冷器，和深冷分离装置（－100℃以下），先后获得各种裂解产品。
蒸汽裂解是生产乙烯、丙烯等低分子烯烃的主要方法，是强大的石油化学工业的基础。石油烃裂解装置最初采用天然气中回收的乙烷,丙烷为原料.以乙烷为裂解原料时,可得到大约相当于原料量80%的乙烯产品,其余20%则以副产甲烷,氢气为主,而副产丙烯,碳四及芳烃量甚微.以丙烷为裂解原料时,乙烯收率约降低 50%丙烯收率大幅增加,碳四和芳烃收率也明显上升,故需考虑丙烯和碳四回收利用,但芳烃产量仍较小,一般不具回收利用的价值. 随着烯烃需求的增大,仅以乙烯和丙烷为裂解原料远不能满足市场对烯烃的需求,裂解原料
开始向重质化发展.除使用轻质烷烃之外,到20世纪60年代初逐步发展到大量使用石脑油,70年代又将裂解原料扩大到煤油,轻柴油以及重柴油,90年代又扩展到加氢尾油.60年代着手研究开发的重油裂解技术,目前也逐渐走向工业化.随着原料的重质化,乙烯收率相应降
低,丙烯,碳四,芳烃(BTX)收率相应增大,副产品回收利用的份额随原料的重质化而越来越大。
二、发展的蓄热炉裂解
在20世纪60年代前，根据当时的技术基础,研究和实践了一些生产乙烯,丙烯的方法.主要有蓄热炉裂解,基于催化裂化技术的流动床裂解(TPC法,Lurgi—Ruhrgas沙子炉法,BASF 流动床法,K—K法以及S&W公司的Qc反应系统),高温水蒸汽裂解等.这些裂解技术由于能耗高,乙烯,丙烯收率低以及存在污染,随着裂解技术的发展,目前均已被淘汰.
蓄热炉裂解是指用填有固体载热体的炉子裂解烃类以制取乙烯（或乙炔）的一种烃类裂解方法。载热体为热容量较高的耐火材料，裂解原料通过载热体获取所需热量而进行裂解反应。在反应过程中载热体温度逐渐降低到一定程度后，即停止裂解，通入空气及燃料油进行烧焦（烧除积炭）和升温，使载热体重新蓄够热量备用，因此，它是加热烧焦和裂解交替进行的一种间歇式操作工艺；可应用残炭值很高的重质烃（如原油），甚至渣油作为裂解原料。蓄热炉裂解法自问世至今，已出现多种工艺。
早期的是伍尔夫法，由20世纪30年代初，美国伍尔夫公司首先开发并用于生产乙炔。60年代中期，美国联合碳化物公司成功地改进了伍尔夫炉，以轻质馏分油为原料在1100～1300°C下进行裂解，同时生产乙烯和乙炔。伍尔夫法采用双炉操作，每一个循环分四个阶段共计4min，其中反应占2min。联邦德国曾用此法建立过大型工业生产装置，规模(kt)为年产乙烯140，乙炔70，苯120。
其后有派赛法，为澳大利亚石油与化学公司所开发。它是利用两个蓄热炉交替操作，每个周期4min，其中裂解为1?min。以印尼渣油为原料在 1200°C的载热体上进行裂解,所得主要产品的产率(％)为乙烯20、丙烯7、丁二烯2、苯7、甲苯3、二甲苯1。该公司建有年产30kt乙烯和17kt芳烃的生产装置。
60年代初中国所开发的筒形蓄热炉裂解法，适合于小型石油化工企业。根据炉筒的数量可分为单筒、双筒和三筒等三种。按照燃烧气和裂解气的流向可分为顺流和逆流两类。其中应用最多的是双筒双向逆流式。这种炉子由适合于小型石油化工企业。根据炉筒的数量可分为单筒、双筒和三筒等三种。按照燃烧气和裂解气的流向可分为顺流和逆流两类。其中应用最多的是双筒双向逆流式。这种炉子由两个烟囱和两个裂解炉组成，周期性地间歇操作。每一生产周期约16～20min，共分12个阶段，6阶段为半周期，前、后半周期操作相同，但前半个周期和后半个周期中各个相应阶段的气体（燃烧气或裂解气）流向都相反。典型的规模为年处理渣油7.2kt；炉子外径3m，内径2.4m,高8m，内充填高度2.5m的六孔格子砖作为载热体，砖的尺寸为29×12×15cm。渣油和燃料油先预热到约80°C后由炉顶部雾化喷入载热体蓄热层经加热烧焦后，上部温度为800～950°C,中部为800～850°C，下部为500～600°C，操作压力为6～8kPa（表压）。以渣油为裂解原料时主要产品（质量％，对裂解原料及燃料油）的产率为乙烯19.1、丙烯9.4。
蓄热炉裂解法的最突出优点是可以使用廉价的重质油，如减压渣油作为裂解原料，设备简单，不需使用高级耐热合金钢。但由于热效率差，操作间歇，环境污染较严重，因此在大型石油化工生产中没有得到应用。
三、发展的流化床裂解
基于催化裂化技术的流动床裂解(TPC法,Lurgi—Ruhrgas沙子炉法,BASF流动床法,K—K 法以及S&W公司的Qc反应系统)，在20世纪60年代前，根据当时的技术基础，研究出来。由于能耗高,乙烯,丙烯收率低以及存在污染,随着裂解技术的发展,目前已被淘汰.但是40年代石油催化裂化为代表的流化反应技术开拓了现代流化反应技术，现如今，流化床反应器已在化工、石油、冶金等部门得到广泛应用。
流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，
并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。循环流化床燃烧（CFBC）系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧。流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。钙硫比达到2～2．5左右时，脱硫率可达90%以上。一次风是经空气预热器加热过的热空气，主要作用是流化炉内物料，同时提供炉膛下部密相区燃料燃烧所需要的氧量。一次风由一次风机供给，经布风板下一次风室通过布风板和风帽进入炉膛。二次风除了补充炉内燃料燃烧所需要的氧气并加强物料的掺混外，还能适当调整炉内温度场的分布，起到防止局部烟气温度过高、降低NOX排放量的作用，二次风一般由二次风机供给，有的锅炉一、二次风机共用。
近年来，细颗粒和高气速的湍流流化床及高速流化床均已有工业应用。在气速高于颗粒夹带速度的条件下，通过固体的循环以维持床层，由于强化了气固两相间的接触，特别有利于相际传质阻力居重要地位的情况。目前，有生物质流化床热裂解的研究。
四、兴起的管式炉裂解
在20世纪60年代前，根据当时的技术基础,研究和实践了一些生产乙烯,丙烯的方法.主要有蓄热炉裂解,基于催化裂化技术的流动床裂解(TPC法,Lurgi—Ruhrgas沙子炉
法,BASF流动床法,K—K法以及S&W公司的Qc反应系统),高温水蒸汽裂解等.这些裂解技术由于能耗高,乙烯,丙烯收率低以及存在污染, 随着裂解技术的发展,目前均已被淘汰.由于以上裂解方法存在上述缺点,因此国外公司开始了管式炉蒸汽裂解技术的研究,在这方面的代表有美国IAlnllnus公司,S&W公司,德国Linde公司,荷兰KTI公司(现被法国德西尼布公司收购）Lummus公司于1964年开发出了SRT一工型炉,首次将辐射炉管垂直布置,双面辐射.之后S&W公司,Linde公司,KTI公司等在60年代后期相继开发了自己的裂解技术.
管式炉裂解是石油烃通过管式裂解炉进行高温裂解反应以制取乙烯的过程。它是现代大型乙烯生产装置普遍采用的一种烃类裂解方法。以间壁加热方式为烃类裂解提供热量.通常,首先在对流段中将管内的烃和水蒸气混合物预热至”开始”裂解的温度,再将烃/水蒸气混合物送到高温辐射炉管继续升温,以进行裂解。
早期的管式裂解炉均为水平排列辐射管的箱式炉,其辐射炉管水平贴壁排列在辐射室内.由于辐射炉管支架在辐射室内的耐热程度限制了炉温的提高,因而所能达到的裂解温度相对较低,故只能维持较长的停留时间,这就使裂解产品收率难以改善,而且,由于停留时间长,副反应多,结焦量大,因而难于适应重质原料油的裂解.Lummus公司在60年代初期开发了新型的垂直悬吊式立管裂解炉,其管吊架与裂解炉辐射高温区隔开自由悬挂,不受自重的弯曲应力及管架的约束.这就使管式炉的裂解温度可以大幅度提高,相应也使停留时间可以缩短.改善了裂解产品收率,增强了裂解原料的适应性,使管式炉裂解法不仅适用于轻烃和石脑油裂解,而且可以适用于煤油,轻柴油,重柴油等重质原料油的裂解.立管式裂解炉在60年代开发成功时,其反应停留时间缩短至0.60.7s.70年代通过改进炉管结构(主要是缩小管径,缩短炉管长度)将停留时间缩短至0.3—0.4s.80年代经进一步改进炉管结构,停留时间已经可以缩短到0.1s以下,即所谓”毫秒裂解炉’’.与”常规”裂解炉相比,对相同裂解原料而言,在相同裂解深度下,毫秒裂解炉所需裂解温度要求更高,所得烃收率也有明显改善,但清焦周期缩短.”常规”裂解炉在裂解馏分油(石脑油或轻柴油)时,一般将清焦周期维持在4560天,而毫秒炉一般为78天,只是在降低裂解深度时,可能将清焦周期维持在l2一l5天.清焦周期过短,既影响生产操作的稳定性,也可能影响到生产能力的发挥.试验表明,当停留时间
低于0.2s后,烃分压对裂解选择性的影响比停留时间影响更敏感.正是如此,目前大多数专利技术所有者均主张将裂解反应停留时控制在0.2s
.
管式炉裂解生产乙烯的工艺已有60多年的历史。管式裂解炉是其核心设备。为了满足烃类裂解反应的高温、短停留时间和低烃分压的要求，以及提高加热炉的热强度和热效率，炉子和裂解炉管的结构经历了不断的改进。新型的管式裂解炉的热强度可达 290～375MJ/（m2·h），热效率已可达92％～93％,停留时间可低于0.1s,管式炉出口温度可到900℃，从而提高了乙烯的产率。其工艺流程可分为裂解和急冷-分馏两部分。
裂解原料经预热后，与过热蒸汽（或称稀释蒸汽）按一定比例（视原料不同而异）混合，经管式炉对流段加热到500～600℃后进入辐射室，在辐射炉管中加热至780～900℃，发生裂解。为防止高温裂解产物发生二次反应，由辐射段出来的裂解产物进入急冷锅炉，以迅速降低其温度并由换热产生高压蒸汽，回收热量。裂解产物经急冷锅炉冷却后温度降为350～600℃，需进一步冷却，并分离出各个产品馏分。来自急冷锅炉的高温裂解产物在急冷器与喷入的急冷油直接接触，使温度降至200～220℃左右，再进入精馏系统，并分别得到裂解焦油、裂解柴油、裂解汽油及裂解气等产物。裂解气则经压缩机加压后进入气体分离装置。
管式炉裂解的发展除不断改进工艺技术以提高乙烯收率和延长操作周期外，改进的另一个重要方面是提高热效率，已取得的进展是把裂解炉同燃气轮机相结合，即把燃气轮机作功后的低压高温燃烧气作为加热炉的热源，以提高总体能量利用率。
总结近40年来，先后开发出多种裂解新工艺,主要有以下三类方法:①管式炉裂解；②蓄热炉裂解；③流化床裂解。管式炉裂解技术日臻完善,此项技术今后不会有质的突破,但尚有许多问题没有解决,因此方面的革新改造工作还远未完成,在今后一段时间内将不断发展,仍为制乙烯占统治地位的技术。
参考文献【1】孙新民，刘立夫，刘全福夫，《辽宁化工》.烃类裂解制乙烯技术研究发展，第35卷第12期，2006年12月
【2】白尔铮，烯烃歧化催化工艺进展.精细石油化工进展，2001，2（2）
【3】李雅丽，多产丙烯生产技术进展.当代石油石化，2001,9（4）
【4】张敏，曹杰，何细藕等，世界乙烯生产及技术进展 [A]. 全国乙烯工业协会. 第十六次全国乙烯年会论文集[C].，2010.，12（22)
【5】互动百科词条
第一章 烃类热裂解_33292
第一章烃类热裂解 第八节烃类裂解生产乙炔 乙炔是基本有机化工的重要原料，从乙炔出发可以合成很多重要产品，个别的产品还要用乙炔合成，都已经转向以乙烯、丙烯为原料的合成生产路线，因此乙炔的需求量正在逐渐下降。 但是，由于要充分利用资源，或者由于有机合成工艺的要求，例如有的有机化工产品必须要求用乙炔来合成，因此用烃类生产乙炔仍然得到重视。 从烃类裂解生产乙炔，在工业上首先是利用天然气合成制乙炔。６０年代以后，发展了用石油烃类裂解联产乙炔、乙烯的方法。 烃类裂解生成乙炔是一个强吸热的反应： 2CH4<====> C2H2+ 3H2(1) △H0=376.6 kJ/molC2H2 裂解 烃类<====> C2H4 C2H4 <====> C2H2 + H2 但是乙炔在热力学上很不稳定地，容易分解为碳和氢气： C2H2<====> 2C + H2(3) △H0=226.7 kJ/mol
烃类裂解生产乙炔必须满足下列三个重要条件： (1)迅速供给大量反应热； (2)反应区温度很高(1227～1527 C)； (3)反应时间特别短(0.01～0.001s以下)，而且反应物一离开反应区应当立刻被急冷，以迅速终止二次反应，避免乙炔的损失。 一、甲烷氧化裂解制乙炔 天然气部分氧化法是利用甲烷部分氧化时产生的大量反应热，来供给裂解的需要，反应方式如下： CH4 + O2 -----> CO + H2 + H2O △H0=-277.4 kJ/mol 2CH4-----> C2H2 + 3H2△H0=376.6 kJ/molC2H2 反应温度：1530～1630C； 反应产物停留时间：小于0.01 s； 反应后的气体立刻进行急冷。 天然气部分氧化法制乙炔在国外已经工业化，裂解炉的炉型有很多种。主要采用——旋焰炉，其结构如图1-58所示。 1.将预热到600~650 C的天然气及氧气用高速旋流混合器(1)进行快速混合，然后进入多个旋焰烧嘴(2)，烧嘴直径20~45mm，内有导向旋涡器，混合气体以旋流形式进行部分氧化，形成平整的火焰结构。 2.反应在旋焰周围进行，反应温度为1530C，反应气体被反应通道中心的塔型喷头(3)所喷的水幕急冷到75~95C，积聚在反应通道道壁上的碳黑用刮刀除去。所得到的裂解气组成见表1-44(P95)。反应
ASTMD1319-2014液态石油产品中烃类的标准试验方法荧光指示剂吸附法
液态石油产品中烃类的标准试验方法 荧光指示剂吸附法 ASTM D1319-2014 本标准以固定标准号D1319发布，紧随标准号后面的数字表示最初通过的年份，而在修订的情况下则表示最后一次修订的年份。括号的数字表示最后一次重新审定的年份。上标（ε）表示自最后一次修订或重审以来编辑上的变动。 本标准由美国国防部批准使用。 1 围 1.1 本试验方法适用于315℃以下的石油馏分中烃类的测定，浓度围为5～99%（v/v）的芳烃，0.3～55%（v/v）的烯烃，1～95%（v/v）的饱和烃。本试验方法可用于超出这些围的浓度，但精密度不确定。含有干扰色层分离层读数的深色组分的样品不能分析。 注1—对低于0.3%（v/v）的烯烃可以使用其它方法测定，例如试验方法D 2710。 1.2 本试验方法指定用于全馏程产品，合作试验的数据已经确定，精密度不适用于接近315℃的窄石油馏分，这种样品不能正确被洗提，其结果不稳定。 1.3 本试验方法对于来自除石油以外的矿物燃料，如煤、油页岩或焦油砂的产品是否适用尚未确定。关于精密度的叙述对于这类产品可能适用也可能不适用。 1.4 在表中描述了本试验方法的两个精密度，第一个表用于不含有含氧化合物汽油调和组分的无铅燃料，它是否可以应用于含有铅抗爆剂混合物的车用汽油尚未确定。第二个表用于芳烃浓度围为13～40％（v/v）,烯烃浓度为4～33％（v/v），饱和烃浓度为45～68％（v/v）的含氧化合物（如，MTBE,乙醇）车用火花点火燃料样品。 1.5 含氧化合物组分：甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚（MTBE）、叔戊基甲基醚（TAME）和乙基叔丁基醚（ETBE）在商品调和油中的浓度正常时，不干扰烃类的测定。这些含氧化合物不被测定，是因为这些含氧化合物与醇类脱附剂一起被洗提。其它的含氧组分将单独测定。在测定含有含氧调和组分的样品时，试验结果必须修正到以样品的总量为基准。 1.6 警告—汞已经被大多监管机构鉴定为可引起起中枢神经系统，肾脏和肝脏损害的有害物质。汞及其蒸汽可能会危害健康和腐蚀材料，处理汞和含汞产品时因谨慎。请参阅相关的危险化学品安全技术说明书（MSDS）的详细信息和美国国家环境保护局的（http：//https://www.360docs.net/doc/4d8483405.html,/mercury/faq.htm）来获得其他信息。使用者应该了解销售汞和含汞产品是否符合当地国家法规及法律。 1.7 以SI单位表示的值被认为是标准的。本方法中没有采用其他单位制。 1.8 本标准没有表明与其使用有关的所有安全问题，如有必要，使用者在使用本标准之前有责任制定合适的安全和保健措施，并明确规章制度的使用围，对于特别危险的说明见7，8.1节和10.5节。 2 参考文献 2.1 ASTM 标准 D 86 常压下石油产品蒸馏试验方法
石油裂解
石油裂化和裂解 在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700?800C，有时甚至高达1000C以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。石油裂解的化学过程是比较复杂的，生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此，常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。把裂解产物进行分离，就可以得到所需的多种原料。这些原料在合成纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。定义：裂化 （cracking ）就是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。 单靠热的作用发生的裂化反应称为热裂化，在催化作用下进行的裂化，叫做 催化裂化。 裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（700r?800r,有时甚至高达i000r以上），使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。 裂解（pyrolysis ）是一种更深度的裂化。石油裂解的化学过程比较复杂，生成的裂解气是成分复杂的混合气体，除主要产品乙烯外，还有丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氧化物等。裂解气经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯、丙烯等基本有机化工原料。目前，石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。 裂化分类：（1）热裂化：热裂化是在热的作用下（不用催化剂）使重质油发生裂化反应，转变为裂化气（炼厂气的一种）、汽油、柴油的过程。热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油，或其他石油炼制过程副产的重质油[1]。在400?600C,大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃；环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃，其侧链较易断裂；芳烃的环很难分裂，主要发生侧链断裂。热裂化气体的特点是甲烷、乙烷-乙烯组分较多；而催化裂化气体中丙烷-丙烯组分、丁烷-丁烯组分较多。
烃类化合物
烃类化合物 同系物： 结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互称为同系物。 同系物特点：通式相同，结构相似，化学性质相似;物理性质一般随碳原子数目的增加而呈规律性变化（如熔沸点逐渐升高）；在分子组成上相差一个或多个CH2原子团。 同分异构体： 化学上，同分异构体是一种有相同化学式，有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。很多同分异构体有相似的性质。 烃类化合物 烃类化合物是碳、氧与氢原子所构成的化合物,主要又分为醇(alcohols)、醛(aldehydes)、酯(esters)、酮(ketones)与酚(phenols)。 常见的烃类 常见的烃有甲烷(沼气),丙烷和丁烷(打火机油),异辛烷,石蜡 烃的主要来源： 天然气：甲烷（主要）、乙烷、丙烷、丁烷 石油：各种烃的混合物：汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青 煤：芳香烃等 主要烃类 一.烷烃 分子中的碳，以碳、碳单键相结合，其他的键都为氢原子所饱和的烃 化学式规律：当碳原子数为n时，氢原子数为2n+2 烷烃的通式为CnH2n+2 烷烃的物理性质 1.物质状态：在室温和一个大气压下，C1-C4是气体，C5-C16是液体，C17以上是固体。
2.沸点：正烷烃的沸点是随着分子量的增加而有规律升高。液体沸点的高低决定了分子间引力的大小，分子间引力愈大，使之沸腾就必须提供更多的能量，所以沸点就愈高。而分子间引力的大小取决了分子结构。 3.熔点：正烷烃的熔点，同系列C1-C3不那么规则，但C4以上的是随着碳原子数的增加而升高。不过，其中偶数的升高多一些，以至含奇数和含偶数的碳原子的烷烃各构成一条熔点曲线，偶数在上，奇数在下。 烷烃的化学性质 1、共价键都为σ键，键能大； C-H 390~435KJ/mol C-C 345.6KJ/mol 2、分子中的共价键不易极化。 （电负性差别小 C：2.5， H：2.2） 烷烃的化学性质稳定（特别是正烷烃）。在一般条件（常温、常压）下，与大多数试剂如强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂及金属钠等都不起反应，或反应速度极慢。 命名： 找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名，如：十一烷。 从最近的取代基位置编号：1．2．3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以“-”隔开。 有多个取代基时，以取代基数字最小且最长的碳链当主链，并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。 有两个以上的取代基相同时，在取代基前面加入中文数字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以, 隔开，一起列于取代基前面。 注：1.若有两个不同的支链，且分别处于距主链两端相同的位置，则应从较简单的支链那段开始编号。 2.若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端相同的位置，但中间还有支链则编号是应遵循支链位号之和最小的原则。 3.选取主链时，若存在两个等长的碳链时应选取支链数最多的碳链作为主链。 反应类型 1、氧化还原反应 氧化反应——有机物分子中引入氧原子或去掉氢原子的反应。
石油烃类裂解技术发展
石油烃类裂解技术发展 摘要介绍了裂解制乙烯技术的发展趋势，着重按介绍石油烃类裂解技术的发展，以及烃类裂解技术的最新发展情况及国内的现状，提出了我国裂解技术的发展方向。 关键词烃类裂解技术发展 引言石油化工是推动世界经济技术发展的支柱产业之一，乙烯、丙烯是石油化工的基本原料。随着全球经济的不断发展，乙烯、丙烯的需求量也在不断增加。而制取乙烯的主要方法是通过烃类裂解。烃类裂解是指石油烃类（如乙烷、石脑油、瓦斯油等石油化工原料）在高温（750摄氏度以上）作用下分子发生断裂、脱氢、聚合、缩合等反应，生成低分子烷烃、烯烃、炔烃、芳烃以及少量大分子产物的化学过程。因此它是石油化工的基础。。烃类裂解的主要的是制取乙烯，同时可得丙烯、丁二烯和苯、甲苯等产品。20世纪50年代开始，烃类裂解已成为制取乙烯的主要方法，目前世界上大型乙烯生产装置都是建立在烃类裂解技术上的。70年代，一套单系列设备的乙烯生产装置的规模最大已达每年700kt，通常则为每年300~600kt。自从烃类裂解制乙烯的大型工业装置诞生后，石油化工即从依附于石油炼制工业的从属地位，上升为独立的新兴工业，并迅速在化学工业中占主导地位。 正文自50年代以来，有关烃类裂解生产技术开发研究的主要目标如何扩大裂解原料（如采用价格较廉的重质烃原料），以及获得最大的乙烯产率和付出最少的能量。前者需要有效的除焦方法，后者则应具备先进的供热和热能回收手段。近40年来，先后开发出多种裂解新工艺,主要有以下三类方法:①管式炉裂解；②蓄热炉裂解；③流化床裂解。后者是以小颗粒固体如金属氧化物、砂子、焦炭为载热体，由气化的烃原料和水蒸气使之流态化并进行裂解反应。一般载热体温度在 800°C以上，经反应降温后可靠外加热（烧焦除去积炭）重新升温蓄热并进行循环。属于此类方法的主要工艺有联邦德国鲁奇公司的沙子炉裂解法、巴斯夫公司的焦炭流化床法和美国海湾石油公司的TRC法。 一、早期的蒸汽裂解 工业上蒸汽裂解的主要目的是制取乙烯、副产品丙烯、丁二烯等低分子烯烃，以及苯、甲苯、二甲苯等轻质芳烃，另外还生成少量重质芳烃。蒸汽裂解是吸热反应，通常在管式加热炉内进行：原料和水蒸气经预热后入加热炉炉管，被加热至750~900℃，发生裂解，进入急冷锅炉，迅速降温，再去急冷器，和深冷分离装置（－100℃以下），先后获得各种裂解产品。 蒸汽裂解是生产乙烯、丙烯等低分子烯烃的主要方法，是强大的石油化学工业的基础。石油烃裂解装置最初采用天然气中回收的乙烷,丙烷为原料.以乙烷为裂解原料时,可得到大约相当于原料量80%的乙烯产品,其余20%则以副产甲烷,氢气为主,而副产丙烯,碳四及芳烃量甚微.以丙烷为裂解原料时,乙烯收率约降低 50%丙烯收率大幅增加,碳四和芳烃收率也明显上升,故需考虑丙烯和碳四回收利用,但芳烃产量仍较小,一般不具回收利用的价值. 随着烯烃需求的增大,仅以乙烯和丙烷为裂解原料远不能满足市场对烯烃的需求,裂解原料 开始向重质化发展.除使用轻质烷烃之外,到20世纪60年代初逐步发展到大量使用石脑油,70年代又将裂解原料扩大到煤油,轻柴油以及重柴油,90年代又扩展到加氢尾油.60年代着手研究开发的重油裂解技术,目前也逐渐走向工业化.随着原料的重质化,乙烯收率相应降
《石油和煤 重要的烃》教案(2)
石油和煤重要的烃 教学目标 （一）知识与技能目标 1.了解石油的成分，石油分馏和裂化、裂解的基本原理。 2.了解煤干馏的原理和煤干馏的主要产物及其用途 （二）过程与方法目标 通过查阅资料或网上搜索，培养资料搜集和信息处理的能力 （三）情感态度与价值观目的 通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动，认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。 教学过程 【引言】石油和煤是复杂的混合物，其主要成分都是有机化合物。石油和煤分别被誉为“工业的血液”和“工业的粮食”，可见它们的开采、加工和利 用在国民经济发展中占有多么重要的地位。 一、石油的炼制 【看书】课本第66页联想质疑下面了解： 1.石油的成分： 按元素来看： 按物质来看： 2.石油的炼制
【练习1】 1.关于石油的不正确说法是 A.石油主要含C、H两种元素 B.石油是主要由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物 C.石油有固定的沸点，故可分馏 D.石油分馏得到的汽油是混合物 2.下列石油制品中，沸点范围最低的是（） A.柴油 B.润滑油 C.汽油 D.煤油 3.石油气中主要含有原子数目较多的烷烃。某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的1.2倍，则石油气中一定含有（） A.甲烷 B.丁烷 C.戊烷 D.乙烷 4.有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤： ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ②连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。 ③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。 ④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。 ⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。 请完成以下题目： (1)上述实验正确的操作顺序是____________(填序号)。 (2)所用的主要仪器有________________。 (3)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________(填“相同”或“相反”)。 (4)温度计的水银球应放在__________位置，以测量___________的温度。 (5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________。 二、煤的干馏
160.40 混合烃类化合物
C 52 GBZ 中华人民共和国国家职业卫生标准 GBZ/T 160.40－2004 ———————————————————————— 工作场所空气有毒物质测定 混合烃类化合物 Methods for determination of mixed hydrocarbons in the air of workplace 2004年5月21日发布2004年12月1日实施———————————————————————— 中华人民共和国卫生部发布
GBZ/T 160.40－2004 前言 为贯彻执行“《GBZ 1—2002 工业企业设计卫生标准》”和《GBZ 2—2002 工作场所有害因素职业接触限值》，特制定本标准。本标准是为“工作场所有害因素职业接触限值”配套的监测方法，用于监测工作场所空气中混合烃类化合物[包括液化石油气（Liquified petroleum）、溶剂汽油（Solvent gasolines,Solvent naphthas）、抽余油（Raffinate）、非甲烷总烃（Total hydrocarbons）和石蜡烟（Paraffin wax fume）等]的浓度。本标准是总结、归纳和改进了原有的标准方法后提出。这次修订将同类化合物的同种监测方法和不同种监测方法归并为一个标准方法，并增加了长时间采样和个体采样方法。 本标准从2004年12月1日起实施。同时代替GB 11532-89附录A、GB 11518-89附录A、GB 11719- 89附录A、GB/T 16038-1995、GB/T 16039-1995，WS/T 141-1999。 本标准首次发布于1989年，本次是第一次修订。 本标准由中华人民共和国卫生部提出。 本标准由中华人民共和国卫生部批准。 本标准起草单位：河南省新乡市职业病防治所、北京市疾病预防控制中心、上海市疾病预防控制中心、广东省职业病防治院、江苏省疾病预防控制中心、辽宁省疾病预防控制中心。 本标准主要起草人：田国均、季道华、汪锡灿、宋力伟和伊萍等。
教学设计doc-课题：石油和煤重要的烃
信息化教学设计鲁科版化学必修2第三章第二节 化学教研组 XX：杨欢
课题：石油和煤重要的烃 一、教学任务分析： （一）教材分析： 本节课是将旧教材重新组合的新的体系，将煤与石油分开来研究，从了解工业生产直接进入其重要产品性质学习，打破了以往只注重知识系统而忽略学生认知水平的死板教学，新的体系更加注重学生对知识循序渐进地理解，便于进入知识情境。 （二）教学目标： 1．知识目标 ①通过对第一节对有机物的学习，引出学生熟知的石油以及常见的一些石油产品；了解石油所含化学成分，知道石油的炼制过程。 ②重点掌握石油产品——乙烯的用途及性质。 2．能力训练 ①自学能力的培养 教师对学生自学提出目标和任务，指导学生进行高效的学习。 ②记忆能力的培养 石油的成分，石油的炼制过程 ③观察能力的培养 通过乙烯性质实验完成观察与思考练习。 ④对比和联想等思维方法的培养
区分石油气和家用液化气和管道煤气、天然气； 区分乙烯和甲烷进行性质比较 3．德育渗透 ①学习兴趣的培养 理论联系实际的教学是培养学生学习兴趣的法宝。本节是理论联系实际的典型，一是联系学生的生活实际，引导学生认识生活常识和所学知识的联系；二是联系学生已有的化学知识，使学生获得的知识融会贯通的同时，也使他们认识到所学知识是有用的，增强学习信心，形成持久的、稳固的、真正的学习兴趣。 ②爱国主义教育和社会责任感的培养 新中国石油工业的发展史，本身就是一部极好的爱国主义教材，教学中利用归国科学家李四光不畏洋人权威，致力中国石油勘探，开采石油和XX的“铁人”王进喜的事迹，正是他们的努力奋斗，终于使新中国摘掉“贫油国”的帽子的事例，对学生进行爱国主义教育。 石油和煤是不可再生的资源，其枯竭是指日可待的事。寻找新的能源是可待解决的问题，培养学生的社会责任感。以及石油和煤的使用所造成的环境污染治理问题。 4．美育渗透 学习石油炼制过程中了解石油的广泛应用，体会人类利用自然的创造之美；利用石油的同时要防止环境污染，从而对学生进行美与丑的辨证关系教育。 （三）重点：石油的分馏，乙烯的结构与性质
石油化学 第二版
1.为什么H/C原子比可以作为表征石油化学组成的一个基本参数？ 答：因为对于烃类化合物，氢碳比是一个与化学结构和分子量大小有关的参数，不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的H/C 原子比最大，而芳烃的最小，环烷烃结余两者之间。随着石油及其产品中环结构增加，其H/C值下降。 2.按照馏分组成，石油可以分为哪几个馏分？每个馏分分别有什么用途？ 答：石油馏分可以分为汽油馏分（初馏点~200℃），柴油馏分（AGO，200~350℃），减压瓦斯油（VGO，350~500℃），减压渣油（>500℃）。汽油馏分制取汽油作燃料，柴油馏分制取煤油、柴油作燃料。减压瓦斯油制取润滑油作润滑剂，减压渣油制取沥青可铺路。 3.石油烃类组成有哪几种表示方法？各自的含义是什么？ 答：①单体化合物组成:石油馏分中每一种烃（单体化合物），仅限于阐述石油气及石油低沸点馏分的组成。 ②族组成：石油馏分元素组成表示法太简单而单体烃表示法太复杂，而使用范围窄，族组成介于两者之间，简单实用，化学结构相似的一类化合物。 ③结构族组成：不比石油烃类结构多么复杂，都可以看作由三个基本结构单元组成（烷基、环烷基、芳香基）。 4.不同类型的石油，其烃族组成与结构组成有何规律？ 答：⑴①汽油馏分的烃族组成：烷烃含量在30%~70%，环烷烃含量在20%~60%。芳香烃的组成在20%以下（一般情况）。 ②煤、柴油馏分的烃族组成：石蜡基（大庆、中原原油）烷烃含量在50%左右，芳烃含量仅在50%左右，芳烃含量仅在15%左右。烃烷基（羊三木）几乎不含烷烃，芳香烃含量42.2%。中间基（胜利、华北原油）介于石蜡基和环烷基之间。 ③减压渣油馏分的烃族组成：非烃类化合物含量高，不同的渣油饱和分含量相差大，芳香烃含量相差小。 ⑵结构族组成：①石蜡基（大庆、中原原油）%CP、%CN、%CA较低，RA、RN较低。②环烷—中间基（孤岛原油）%CP较低，%CN、%CA较高，RA、RN较高。③中间基原油（胜利、华北原油）%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基和环烷基原油之间。 5.石油中的含硫化合物主要有哪些？各自有何特点？ 答：一般以硫醚类和噻吩类为主{活性硫：元素硫，H2S、硫醇 非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩 硫醇：含量少，沸点低于相应的醇类，多存在低沸点馏分，不溶于水，有特殊臭味（低硫醇），受热可分解成硫醚和硫化氢。 硫醚：含量高，在轻、中馏分中占硫含量一半左右，存在形态多，中性液体，对金属无作用。 二硫化物：含量明显少于硫醚，存在较轻馏分中。 噻吩化合物：含量在含硫化合物中一半以上，存在中沸点馏分和高沸点馏分中。 6.石油中含氮、含硫、含氧化合物以及微量金属元素对石油加工过程有何危害？ 答：①催化剂中毒②腐蚀性③安定性 7.判断陆相成油和海相成油的标准是什么？陆相与海相形成的石油以及组成上各自有什么特点？答：标准为w（Ni）/w（V） 陆相成油：w（Ni）/w（V）>1 海相成油：w（Ni）/w（V）<1 8.胶质和沥青质各自结构特征是什么？ 答：①石油中的胶质和沥青质：沥青质分子的基本结构是以多个芳香烃组成的稠合的芳香环系为
§3—2石油和煤重要的烃1
必修2 §3—2石油和煤重要的烃
学案导学5min 【板书】 一、石油的炼制乙烯 （提问一阅读一讨论一归纳） 阅读教材，思考石油和煤为什么分别被誉 为工业的血液”和工业的粮食”，了解我国石 油资源及石油炼制、生产、生活中石油产品的 应用，交流研讨填写学案并回答问题。 检查课前预习情况 课件 展示 总结5min 1、石油的炼制 （1）石油的成分 从元素种类来看：碳、氢元素总质量分数量为97%--98% 从物质种类来看：由 含不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物。从状态来看：大部分是液态烃，溶 有少量气态烃、固态烃。 （2）原油的预处理一脱水脱盐：因为含水多，炼制时浪费燃料，含盐多 会腐蚀设备。 （3）石油的分馏：①概念：通过加热和冷凝把石油分成不同沸点范围产物 知识整合
训练建构点评5min 1、在下列各种石油的加工处理过程中，属于裂化过程的是 （A、分离汽油和煤油 C、十六烷变为辛烷和辛烯 2、石油裂解的目的是（） A、以获得短链的气态烃和少量液态烃 C、提高汽油的产量和质量 ） B、将重油分离为润滑油等 D、将直链烃变为芳香烃 B、避免炭化结焦 D、除去石油中的含硫杂质 3.关于石油的不正确说法是 A.石油主要含C、H两种元素 B.石油是主要由各种烃所组成的混合物 C.石油有固定的沸点，故可分馏 D.石油分馏得到的汽油是混合物 4.下列石油制品中，沸点范围最低的是（ A.柴油 B.润滑油 C.汽油 D.煤油 5.石油气中主要含有碳原子数目少于等于4的烃分子。某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得 达标 拓展 点评6min 1.2倍，则石油气中一定含有（） C.戊烷_________ D.乙烷 1、在相同条件下，对环境污染最小的燃料是（） A、液化气 B、煤油 C、煤饼 I 2、近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是（A、提高汽油燃烧效率B、降低 汽油成本 C、避免铅污染大气 D、铅资源短缺 3、在海湾战争期间，科威特大批油井着火。在灭火工作中，下列措施不能考虑用于灭火的是A、设法 阻止石油喷射 C、设法降低石油着火点 5.在常温常压下将10mL某裂解气中的一种成分与原状况，气体体积变为55mL A.CH 4 生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的 A.甲烷 B.丁烷 D、木柴 ） B.C2H6 C.C2H4 D.C3H6 6.有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤: B、设法降低火焰温度 D、设法使火焰隔绝空气 70mL氧气混合，点燃使之充分燃烧后, 恢复至 ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮 塞。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ②连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡 皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。 ③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。 ④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把 连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置（如锥形瓶） 中。 ⑤检查气密性（利用给固定装置微热的方法）。 请完成以下题目: ⑴上述实验正确的操作顺序是（填序 号）。 （2）所用的主要仪器 有 （3）冷凝管里水流的方向与蒸气的流 向 （填相同”或相反”。
烃类热裂解原理
二、烃类热裂解原理 1. 烃类的热裂解反应 裂解过程中的主要中间产物及其变化可以用图 5-1-01作一概括说明。按反应进行的先后顺序,可以将图5-1-01所示的反应划分为一次反应和二次反应,一次反应即由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应。二次反应主要是指由一次反应生成的低 图5-1-01 烃类裂解过程中一些主要产物变化示意图 级烯烃进一步反应生成多种产物,直至最后生成焦或碳的反应。二次反应不仅降低了低级烯烃的收率,而且还会因生成的焦或碳堵塞管路及设备,破坏裂解操
作的正常进行,因此二次反应在烃类热裂解中应设法加以控制。 现将烃类热裂解的一次反应分述如下。 (1)烷烃热裂解烷烃热裂解的一次反应主要有: ①脱氢反应: R-CH２-CH３<==>R-CH=CH２+H２ ②断链反应: R-CH２-CH2-R’→R-CH=CH２ +R’H 不同烷烃脱氢和断链的难易,可以从分子结构中键能数值的大小来判断。一般规律是同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,故断链比脱氢容易;烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低。因此,分子量大的烷烃比分子量小的容易裂解,所需的裂解温度也就比较低;脱氢难易与烷烃的分子结构有关,叔氢最易脱去,仲氢次之,伯氢最难;带支的C-C键或C-H键,较直链的键能小,因此支链烃容易断链或脱氢;裂解是一个吸热反应,脱氢比断链需供给更多的热量;脱氢为一可逆反应,为使脱氢反应达到较高的平衡转化率,必须采用较高的温度;低分子烷烃的C-C键在分子两端断裂比在分子链中央断裂容易,较大分子量的烷烃则在中央断裂的可能性比在两端断裂的大。
(2)环烷烃热裂解环烷烃热裂解时,发生断链和脱氢反应,生成乙烯、丁烯、丁二烯和芳烃等烃类;带有侧链的环烷烃,首先进行脱烷基反应,长侧链先在 侧链中央的C-C链断裂一直进行到侧链全部与环断裂为止,然后残存的环再进一步裂解,裂解产物可以是 烷烃,也可以是烯烃;五碳环比六碳环稳定,较难断裂;由于拌有脱氢反应,有些碳环,部分转化为芳烃;因此,当裂解原料中环烷烃含量增加时,乙烯收率会下降, 丁二烯、芳烃的收率则会有所增加。 (3)芳烃热裂解芳烃的热稳定性很高,在一般的裂解温度下不易发生芳烃开环反应,但能进行芳烃脱氢缩合、脱氢烷基化和脱氢反应: 脱氢缩合:如: 继续脱氢缩合生成焦油直至结焦。 断侧链反应,如:
石油的裂解
热裂解 石油热裂解就是以石油烃为原料，利用石油烃在高温下不稳定、易分解的性质，在隔绝空气和高温条件下，使大分子的烃类发生断链和脱氢等反应，以制取低级烯烃的过程。裂解是一种更深度的裂化。石油裂解的化学过程比较复杂，它是在石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（700℃～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。 目前主要用石脑油、煤油、柴油为原料并向重油发展。在裂解过程中，同时伴随缩合、环化和脱氢等反应。由于所发生的反应很复杂，通常把反应分成两个阶段来看。第一阶段，原料变成的目的产物为乙烯、丙烯，这种反应称为一次反应。在第二阶段，一次反应生成的乙烯、丙烯继续反应转化为炔烃、二烯烃、芳烃、环烷烃，甚至最终转化为氢气和焦炭，这种反应称为二次反应。所以裂解产物往往是多种组分的混合物。 影响裂解的基本因素首先是温度和反应的持续时间，还有是烃原料的种类。化工生产中用热裂解的方法，在裂解炉（管式炉或蓄热炉）中，把石油烃变成小分子的烯烃、炔烃和芳香烃，如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。 裂解，或称热解、热裂、热裂解、高温裂解，指无氧气存在下，有机物质的高温分解反应。此类反应常用于分析复杂化合物的结构，如利用裂解气相色谱-质谱法。 裂解又可分为以下几种主要类型： 无水裂解：在古代时无水裂解用于将木材转化为木炭，现在可用该法从生物质能或塑料制取液体燃料。 含水热解：如油的蒸汽裂化及由有机废料的热解聚制取轻质原油。真空裂解此外，由于着火时氧气供应通常较少，因而火灾时发生的反应与裂解反应类似。这也是目前研究裂解反应机理和性质的重要原因。
化工工艺学习题
第一章 选择： 1、合成气的主要成分是 A．氢气、一氧化碳 B．氢气、甲烷C．氢气、二氧化碳 D．甲烷、一氧化碳 2、催化剂是蒸汽转化制合成气的技术关键之一，对于烃类转化，最有效的催化剂是 A．铜 B．铁C．镍 D．钴 3、在Kellogg天然气蒸汽转化制取合成氨原料气工艺中，原料气的脱硫主要采用钴钼加氢反应和下列哪种脱氢法 A．改性ADA法 B、氧化锌 C．栲胶法 D．氨水液相催化法 1、干法脱硫中，能把大部分有机硫转化为无机硫的方法是 A. 钴-钼加氢法；B .氧化锌法 C 活性炭法；D 氧化铁法 2、低温变换催化剂的主要活性成分是 A 、CoO B、MgO C 、 Fe2O3 D 、Cu 3、二乙醇胺（DEA）可用于脱除合成气中H2S和 A．NH3 B、CH4 C．CO2 D．Ar 4、改良ADA法脱硫剂的主要成分是 A．K2CO3 B、Na2CO3 C．NH4OH D．、Na2SO4 1、合成氨反应是： A.可逆放热反应 B. 放热反应 C. 可逆吸热反应 D. 吸热反应 2、氨合成的适宜的条件是 A 高温、高压； B 低温、低压； C 高温、低压； D 低温、高压 解释概念题 1、空间速度 1、一氧化碳变换 判断题 1、通过CO变换可产生更多氢气和降低CO含量。（） 2、合成气干法脱硫中最典型的方法是氧化锌脱硫。（） 3、用碳酸钾水溶液吸收合成气中的CO2是目前应用最广泛的工业脱碳方法。（） 1、用于氨合成的熔铁催化剂，使用前必须升温还原活化。（） 2、氨合成中，氢氮比应略高于3。（） 3、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受高温，外筒只承受高压。（） 简答题 1、简述合成氨生产的主要工序及其作用 2、简述甲烷蒸汽二段转化的目的P35 3、参考图天然气一水蒸气转化工艺流程示意图，简要回答问题 1）1#设备的作用是什么？ 2）2#设备的作用是什么？ 3）此工艺为何要设置二段转化？ 4）为何要向二段转化器中引入经预热至450℃左右的空气？ 1、简述变换反应为什么存在最适宜反应温度？实际工业生产中常采用什么方式使变换反应温度尽可能接近最适宜反应温度线进行？ 2、分别从热力学和动力学角度阐述工业生产中氨合成反应的特点。 3、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图
最新石油和煤重要的烃教案一
第一节石油和煤重要的烃 一教材分析 （－）知识脉络 在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识；本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。重点学习石油化工的基础原料乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性，同时认识有机化学反应—加成反应、氧化反应；深化结构决定性质的观点。帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。 （一）知识框架
（二）新教材的主要特点：与旧教材恰好相反，新教材从石油和煤的加工引入重要的烃类；有利于激发学生的兴趣和求知欲，更加突出了化学科学与 社会生产实际的密切联系。 二教学目标 i.识知与技能目标 重点掌握乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的通性，认识有机化学反应—加成反应、氧化反应； （二）过程与方法目标 2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动，提高学生分析、类比、迁移以及概括的能力。认识有机化合物的存在--结构--性质—用途的主线就展现在我们面前。 （三）情感态度与价值观目的 1、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动，学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。 三教学重点和难点 乙烯、苯的性质、有机物结构与性质的关系，加成反应、氧化反应。 四、教学准备 教师准备
2、教学媒体、课件； 五、教学方法 问题推进法、交流研讨法、 六、课时安排 4课时 七、教学过程 第一课时石油 教学准备 学生：预习教材第二节第一部分（68页---69页）； 结合“珍惜资源”要求学生提前准备有关材料并向同学做介绍。 教师：要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热时状态变化等，有利于学生进行归纳、总结。 教学过程 （一）学生活动“联想……质疑” 主题发言：珍惜资源，为了人类的生存 教师介绍教学参考资料中的《我国的石油资源》 讨论“联想……质疑”中的问题，引出新课。 （二）师生活动：提问--阅读—讨论—归纳 利用课本学习1、石油的成分 按元素来看：碳、氢含量为97%--98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 2、石油的炼制
石油馏份中烃类分布规律
石油馏份中烃类分布规律？(2008-11-05 20:37:45) 标签：杂谈 第1题、汽油馏份（低于200℃）中含有C5～C11的正构烷烃及异构烷烃，单环环烷烃及单环芳香烃；柴油馏份（200-350℃）中，含有C11～C20的正构烷烃及异构烷烃，单环环烷烃及双环、三环环烷烃，以及单环、双环和三环芳香烃；蜡油馏份（350-520℃）中，含有C20～C36左右的正构烷烃及异构烷烃，单环、双环及三环以上的环烷烃和芳香烃。 第2题原油中硫以什么形态存在？ 硫在原油馏份中的分布一般是随着馏份沸程的升高而增加，大部分均集中在重馏份和渣油中，硫在原油中的存在形态已经确定的有：元素硫、硫化氢、硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、环硫醚、二硫化物（RSSR'）、噻吩及其同系物。硫醚是石油中含量很大的硫化物。硫醚是中性液体，对金属没有腐蚀作用，但是在高温下会分解成活性硫化物。二硫化物在石油馏份中含量较少，而且多集中在高沸点馏份中。二硫化物也是中性，不与金属作用，但它的热安定性较差，受热后可分解出活性硫化物。噻吩及其同系物的稳定性较高，是石油中的主要一类含硫化合物。 第3题什么是油品的蒸汽压？有何意义？ 在某一温度下，液体与在它液面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽而产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压，单位为毫米汞柱（mmHg)。通常用雷德饱和蒸汽压来表明汽油蒸发能力的大小和形成气阻的可能性以及损失轻质组分的倾向，作为汽油规格中的主要质量指标，蒸汽压愈高，表明油品越容易汽化蒸发损失，在发动机的输油管道中愈易气阻。 第4题什么是油品的粘度？有何意义？环烷烃含量对油品粘度有何影响？ A、当液体受外力而作层流动时，在液体分子间存在内摩擦阻力，因而产生一定的粘滞性，分子间的内摩擦阻力越大，则粘度也越大。油品的粘度是指油品在层流状态下反映油品流动性能的指标，常用表示方法有：动力粘度μ－－内摩擦系数，单位是达因?秒/厘米 2 常称“泊”，但在实际应用中，常用1/100泊为单位，称“厘泊”。运动粘度γ－－为动力粘度与同温度压力的密度之比，单位是厘米 2/秒，称“沲”，沲的1/100称为“厘沲”。在石油商品规格中还采用各种条件粘度，如恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等。它们都是用特定仪器，在规定条件下测定。油品在流动和输送过程中，粘度对流量和阻力降有很大的影响。粘度是一种随温度而变化的物理参数，温度升高则粘度变小。有的油品的粘度随温度变化小，有的则变化大，受温度变化小的油品我们就说它的粘温性能好。特别要说明的是，油混合物的粘度是没有可加性的。 B，环烷烃含量对油品粘度影响较大，一般含环烷烃多，油品粘度就大。 第5题什么是油品的馏程？有何意义？
石油和煤 重要的烃
石油和煤 重要的烃 一教材分析 （－）知识脉络 在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识；本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。重点学习石油化工的基础原料乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性，同时认识有机化学反应—加成反应、氧化反应；深化结构决定性质的观点。帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。 （一） 知识框架 （二） 新教材的主要特点：与旧教材恰好相反，新教材从石油和煤的加工引入重要的烃类； 有利于激发学生的兴趣和求知欲，更加突出了化学科学与社会生产实际的密切联系。 二教学目标 i. 识知与技能目标 重点掌握乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的通性，认识有机化学 反应—加成反应、氧化反应； （二）过程与方法目标 2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动，提高学生分析、类比、迁移以及概括的能力。认识有机化合物的存在--结构--性质—用途的主线就展现在我们面前。 （三）情感态度与价值观目的 1、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动，学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。 三 教学重点和难点 乙烯、苯的性质、有机物结构与性质的关系，加成反应、氧化反应。 四、教学准备
教师准备 2、教学媒体、课件； 五、教学方法 问题推进法、交流研讨法、 六、课时安排 4课时 七、教学过程 第一课时石油 教学准备 学生：预习教材第二节第一部分（68页---69页）； 结合“珍惜资源”要求学生提前准备有关材料并向同学做介绍。 教师：要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热时状态变化等，有利于学生进行归纳、总结。 教学过程 （一）学生活动“联想……质疑” 主题发言：珍惜资源，为了人类的生存 教师介绍教学参考资料中的《我国的石油资源》 讨论“联想……质疑”中的问题，引出新课。 （二）师生活动：提问--阅读—讨论—归纳 利用课本学习1、石油的成分 按元素来看：碳、氢含量为97%--98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 2
烃类知识点
《烃》总结 二、知识网络 要求掌握本章所涉及得化学方程式 三、专题总结 (一)烃类反应6种类型 1、取代反应——一上一下，取而代之 对象：饱与烃、苯与苯得同系物; 卤素要求就是纯净得卤素单质 如:甲烷与氯气得取代反应（方程式、实验现象、产物得物性、取代得有关计算) 苯与苯得同系物:卤化、硝化、磺化(方程式、实验设计、产物得物性、除杂）2、加成反应——断一拉二，只上不下 对象：不饱与烃(烯烃、炔烃与苯及苯得同系物) 烯与H2、X２、HX、H２O得加成.炔与H2、Ｘ2、HX 得加成; 苯与H2、Cl2得加成.马氏加成. 3、加聚反应-—加成聚合 掌握单烯烃得单一加聚与混合加聚，掌握由加聚产物反推单体。 4、氧化反应 点燃：所有烃都可以燃烧。充分燃烧意即O2适量或过量。产物为CO２与H2O。
掌握所涉及得计算:差量法、极限法、平均值法、十字交叉法、守恒法 被酸性KＭnO4溶液氧化：烯、炔、苯得同系物 ５、还原反应——不饱与烃加氢 6、分解反应 甲烷分解成C与H2；烷烃得裂化 (二)常见经验规律 1、气态烃燃烧前后总物质得量得变化 CｘH y+(x+y/4）O2-—XCO2+ y/2 H２O(气） 当y=４时，反应前后气体总物质得量不变 当y>4时，ｎ前〈n后 当ｙ＜4时，n前＞ｎ后（只有C2H2) 如:12５℃，1L某气态烃在９L氧气中充分燃烧后得混合气体体积为１0Ｌ,则该烃可能就是：CH4、C2H4、C3Ｈ4 2、·质量相同得不同烃,燃烧耗氧量由y/x决定或H%决定，比值越大,耗氧量越大. 生成CO２、H2O得量分别由Ｃ％、H％决定. 因此最简式相同得有机物(各元素百分比相同）,不管以任何比例混合，只要混合物总得质量一定，各元素得质量就相同,完全燃烧后生成得CＯ2与Ｈ２O及消耗Ｏ2得总量就一定。 ·物质得量相同得不同烃，燃烧耗氧量由x+y/４决定,生成ＣＯ2、H2Ｏ得量分别由x、ｙ决定。 如：C３Ｈ8、C3Ｈ6、C4H6、Ｃ7Ｈ8四种物质分析。 3、烃中含碳量得高低 烷烃＜烯烃＜炔烃、苯及其同系物 烷烃中碳数越多，碳得质量分数越大（＜６/7）;烯烃中碳得质量分数为一定值（6／７）;炔烃、苯得同系物中碳数越多，碳得质量分数越小（＞6/7）. 4、烃类物质熔沸点、密度规律：随分子量（碳原子个数）增大而升高.碳数相等得情况下,支链越多,沸 点越低。 5、“根”、“基”、“原子团"得区别 （三）区别一组概念: 同系物、同分异构体（书写、判断数目）、同位素、同素异形体 如：液氯、氯气、P4、P、Ｄ、Ｔ、CH４、C3H8、1-丁烯、２—甲基丁烯 属于同系物得就是ＣH4、C3H８； 属于同分异构体得就是1—丁烯、2-甲基丁烯； 属于同素异形体得就是Ｐ４、P； 属于同位素得就是D、T； 属于同一种物质得就是液氯、氯气. (四）命名: 烷烃、烯烃、炔烃类得命名。 [练习］： 1、下列关于石油加工得叙述中,不正确得就是( ) Ａ、石油分馏所得得馏分仍就是混合物 B、石油裂化得原料就是石油分馏产品，包括石油气 C、石油裂化得主要目得就是获得更多汽油等轻质油 D、石油分馏属于物理变化 2、为了增加乙烯得产量，在石油加工时采用得措施就是( ) A、减压分馏Ｂ、裂解C、热裂化D、催化裂化 3、下列各有机物名称肯定错误得就是（) A、３-甲基—2-戊烯 B、３—甲基—2—丁烯 Ｃ、2，2-二甲基丙烷Ｄ、2—甲基-３—丁烯 ４、下列物质与1—丁烯不就是同系物得就是(）