乙烯热力学分析和反应性能研究.pdf

石 油 化 工 2015年第44卷第8期 PETR0CHEM ICAL TECHN0L0GY ·935 · 碳五烯烃裂解制取丙烯／乙烯热力学 分析及反应性能的研究 刘俊涛，滕加伟 (中国石化 上海石油化工研究院，上海 201208) [摘要]采用最小吉布斯 自由能法对c：～烯烃构成的热力学网络进行平衡状态计算 ，并与ZSM一5催化剂上c烃催化裂解过程 的实验结果进行比较。研究结果表明，乙烯平衡收率随反应温度的升高而增大 ，尤其在温度高于500℃时增幅增大。压力为 O．03MPa时 ，在560～580℃内丙烯平衡收率达到最大值42．3％；压力为0．10MPa时，在630—650℃内丙烯平衡收率达到最大 值41．7％。0．03MPa和0．10MPa时 ，c烯烃平衡组成均在400 附近达到最大值 ，分别为43．O％和42-2％。ZSM一5催化剂上c 烃催化裂解产物中C～烯烃质量分数随温度的变化表现出与热力学一致的变化规律。C烯烃裂解过程中热力学因素起主导作 用，建议反应压力为0．03MPa时反应温度选取450～620℃；反应压力为0．10MPa时反应温度选取480～650qc。 [关键词 ]热力学；吉布斯自由能；碳五烯烃；催化裂解；丙烯；乙烯 [文章编号 ]1000—8144(2015)08—0935—06 [中图分类号 ]TQ221．21 [文献标志码 ]A ThermodynamicsAnalysisandReactionPerform anceforProductionof PropyleneandEthylenefrom C5OlefinsbyCatalyticCracking LiuJuntao， 馏 Jiawei (SINOPECShanghaiResearchInstituteofPetrochemicalTechnology，Shanghai201208，China) [Abstract]TheequilibriumstateofthermodynamicsreactionnetconstitutedbyC2—5olefinswas calculatedbymeansoftheminimum Gibbsfreeenergymethodandtheresultswerecomparedwith theexperimentaldatafrom thecatalyticcrackingofC5hydrocarbonsoverZSM 一5catalyst．The investigationresultsshowedthattheequilibrium yieldofethyleneincreasedwithtemperaturerise atconstantpressure，andincreasedrapidlyabove500 ℃ ，andtheequilibrium yieldofpropylene reachedmaximum41．7％(w)intherangeof630-650oCat0．10MPaand42．3％(w)intherangeof 560-580cI=at0．03MPa，respectively．At400℃ ，theequilibrium yieldoftotalC4olefinsreach maximum43．0％(w)at0．03MPaand42．2％(w)at0．10MPa，respectively．Itwasindicatedthatthe thermodynamicsequilibrium databasedonthereactionnetofC olefinswereinaccordwiththe experimentresultsobtainedrfom theproductionofpropylen