正戊烷热裂解一次反应机理的数值模拟.pdf

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石油学报 (石油加工) 2016年 4月 ACTAPETROLEISINICA (PETROLEUMPROCESSINGSECTION) 第 32卷第 2期 文章编号 ：i00i8719(2016)02—039407 正戊烷热裂解一次反应机理的数值模拟 张红梅 ，孙 维 ，李金莲 ，李春秀 ，郝玉兰 ，温 静 ，赵 亮。，赵晶莹 (1．东北石油大学 石油与天然气化工省重点实验室 ，黑龙江 大庆 163318；2．中国石油吐哈分公司，新疆 鄯善 838202； 3．中国石油大学 重质油国家重点实验室 ，北京 102249；4．中国石油 大庆化工研究中心 ，黑龙江 大庆 163714) 摘要 ：将 Materialsstudio与 Aspen软件相结合 ，提 出了一种单体烃热裂解 自由基机理的理论研究新方法 ，并用该 方法研究了正戊烷热裂解 的一次 自由基反应机理。结果表 明，正戊烷有可能发生 的热裂解一次反应共 25个 ，经过 Aspen软件对单路径和合并路径的反复计算 ，最终确定 18个 自由基反应为主要反应 ；这 18个反应分别构成 了由 H ·、CH。·和 CHs·3个 自由基组成的链传递循环反应 。其 中CzH ·与正戊烷链传递最短的优势 占领 了先机 ，形 成 以2-CH ·分解为首的cH ·循环 ，生成 CH 和 c。H ；CH。·需要 lc。H ·分解后才能形成以1一cH 和 3-CH ·为首的4个循环 ，按产物多少依次为，l—CH ·生成 CH 和双倍 的cH ，3-CH ·生成 1一CH 和 CH ，3-CH 生成 2-CjH。和 H。，1csH 生成 1一csH。和 H 。最后 ，笔者对分子模拟中出现 的与裂解规律不 相符 的计算数据进行 了剖析 。 关 键 词 ：正戊烷 ；热裂解 ；反应机理 ；分子模拟 ；乙烯 中图分类号 ：O641 文献标识码 ：A doi：10．3969／J．issn．1001-8719．2016．02．024 M olecularSimulation on PyrolysisMechanism ofn—Pentane ZHANG Hongmei，SUN Wei，LIJinlian ，IA Chunxiu ，HAO Yulan ，WEN Jing ， ZHAO Liang。，ZHAO Jingying (1．ProvincialKeyLaboratoryofOil GasChemicalTechnology，NortheastPetroleum University，Daqing163318，China 2．PetroChinaTuhaOilfieldCompany，Shanshan838202，China； 3．StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，ChinaUniversityoJPetroleum，Beijing102249，China 4．DaqingChemicalResearchCenter，CNPC，Daqing 163714，China) Abstract：A new molecularsimulation method was proposed to study free radicalmechanism O{ singlehydrocarbon molecule thermalcracking by using the integration oftheM aterials studio softwareand the Aspen plus software． Primary free—radicalreaction mechanism of —pentane thermalcrackingwas studiedby themethod． Theresearch results showed that25 free—radical