1-戊烯热裂解反应机理的数值模拟

发布时间：2018-07-08 15:29

  本文选题：-戊烯 + 热裂解　； 参考：《广西大学学报(自然科学版)》2017年06期

【摘要】：运用Materials studio分子模拟软件和Aspen plus过程模拟软件相结合的方法,首次对大分子烯烃(1-戊烯)热裂解自由基机理进行模拟。利用Materials studio软件将1-戊烯进行结构优化,通过C—C键和C—H键长的分析,初步得到各自由基反应,并通过进一步计算得到活化能和指前因子等参数,再利用Aspen plus进行过程模拟得到产物浓度分布。结果表明:1-戊烯经过Materials studio模拟软件结构优化得出可能发生的链引发路径有5条,可能发生的热裂解自由基反应共42个,经过Aspen plus软件对单一路径和总路径进行模拟计算,从而简化甄选出17个主要的自由基反应,这17个自由基反应构成了由1-C_5H_9·-3、1-C_5H_9·-4、1-C_5H_9·-5的3个自由基形成的4个循环反应。1-C_5H_9·-3断C-C键形成循环1,生成1,3-C4H6和CH4;1-C_5H_9·-4断C—H键形成循环2,生成主要产物C2H4和CH4,同时断C-C键形成循环3,生成C3H6和C2H4;1-C_5H_9·-5断C—C键形成循环4,生成C2H4和C3H6。经验证,简化模型是可行的,为大分子烯烃热裂解机理的研究提供了一个新的研究思路。
[Abstract]:The free radical mechanism of pyrolysis of macromolecular olefin (1-pentene) was first simulated by combining materials studio molecular simulation software with Aspen plus process simulation software. Through the analysis of C-C bond and C-H bond length, the free radical reactions were preliminarily obtained, and the activation energy and preexponential factors were obtained by further calculation. Then Aspen plus was used to simulate the product concentration distribution. The results show that there are 5 possible chain initiation paths and 42 possible pyrolysis free radical reactions by optimizing the structure of component 1-pentene by means of materials studio simulation software. The single path and total path are simulated and calculated by Aspen plus software. Which simplifies the selection of 17 major free radical reactions, These 17 free radical reactions constitute four cyclic reactions formed by the three free radicals of 1-C _ 5H _ 9 _ 9 _ 3 and Ch _ 41-C _ 5H _ 5H _ 5H _ 5S _ 5H _ 5S _ 5H _ 5H _ 5, which form cycle 1 by breaking C-C bond and forming cycle 2 by breaking C-H _ 6 and Ch _ 41-C _ 5H _ 5H _ 9 -4, the main products C _ 2H _ 4 and Ch _ 4 by breaking C-C bond, at the same time, the C-C bond is broken by C-C bond to form cycle 1. C _ 3H _ 6 and C _ 2H _ 4N _ 1-C _ 5H _ 5 were formed by breaking C-C bond and forming cycle 4, C _ 2H _ 4 and C _ 3H _ 6. It is proved that the simplified model is feasible and provides a new idea for the study of the mechanism of olefin pyrolysis.
【作者单位】： 东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室;中石油大庆化工研究中心;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(21476046) 黑龙江省教育厅自然科学基金面上项目(12541074) 东北石油大学校青年基金资助项目(2013NQ113) 中国石油和化学工业联合会科技指导计划项目(2016-13-03)
【分类号】：O623.121

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