石蜡的催化裂化
催化裂化工艺介绍
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0催化裂化催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下,在500℃左右、1×105~3×105Pa 下发生裂解,生成轻质油、气体和焦炭的过程.催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的重要手段。
催化裂化的石油炼制工艺目的:1)提高原油加工深度,得到更多数量的轻质油产品;2)增加品种,提高产品质量。
催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺,是重油轻质化和改质的重要手段之一,已成为当今石油炼制的核心工艺之一。
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1催化裂化的发展概况催化裂化的发展经历了四个阶段:固定床、移动床、流化床和提升管。
见下图:固定床移动床流化床提升管(并列式)在全世界催化裂化装置的总加工能力中,提升管催化裂化已占绝大多数。
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2催化裂化的原料和产品1。
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0原料催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。
馏分油主要是直馏减压馏分油(VGO),馏程350—500℃,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等,以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。
渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。
渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工,其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值.对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料。
当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。
以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。
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2.1产品催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。
1、气体在一般工业条件下,气体产率约为10%-20%,其中含干气和液化气。
2、液体产物1)汽油,汽油产率约为30%-60%;这类汽油安定性较好。
2)柴油,柴油产率约为0—40%;因含较多芳烃,所有十六烷值较低,由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低,这类柴油需经加氢处理。
3)重柴油(回炼油),可以返回到反应器内,已提高轻质油收率,不回炼时就以重柴油产品出装置,也可作为商品燃料油的调和组分。
4)油浆,油浆产率约为5%—10%,从催化裂化分馏塔底得到的渣油,含少量催化剂细粉,可以送回反应器回炼以回收催化剂。
催化裂解和催化裂化的不同点
催化裂解就是在催化剂存在的条件下,对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,并同时兼产轻质芳烃的过程。
由于催化剂的存在,催化裂解可以降低反应温度,增加低碳烯烃产率与轻质芳香烃产率,提高裂解产品分布的灵活性。
(1) 催化裂解的一般特点①催化裂解就是碳正离子反应机理与自由基反应机理共同作用的结果,其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。
②在一定程度上,催化裂解可以瞧作就是高深度的催化裂化,其气体产率远大于催化裂化,液体产物中芳烃含量很高。
③催化裂解的反应温度很高,分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应,另外,低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃,也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。
(2) 催化裂解的反应机理一般来说,催化裂解过程既发生催化裂化反应,也发生热裂化反应,就是碳正离子与自由基两种反应机理共同作用的结果,但就是具体的裂解反应机理随催化剂的不同与裂解工艺的不同而有所差别。
在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中,自由基反应机理占主导地位;在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中,碳正离子反应机理占主导地位;而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中,碳正离子机理与自由基机理均发挥着重要的作用。
(3) 催化裂解的影响因素同催化裂化类似,影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面:原料组成、催化剂性质、操作条件与反应装置。
①原料油性质的影响。
一般来说,原料油的H/C比与特性因数K越大,饱与分含量越高,BMCI值越低,则裂化得到的低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)产率越高;原料的残炭值越大,硫、氮以及重金属含量越高,则低碳烯烃产率越低。
各族烃类作裂解原料时,低碳烯烃产率的大小次序一般就是:烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。
②催化剂的性质。
催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂与沸石分子筛型裂解催化剂两种。
催化剂就是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。
催化裂解原理与机理
催化裂解催化裂解,是在催化剂存在的条件下,对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,并同时兼产轻质芳烃的过程。
由于催化剂的存在,催化裂解可以降低反应温度,增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率,提高裂解产品分布的灵活性。
一、催化裂解的一般特点1、催化裂解是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果,其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。
2 、在一定程度上,催化裂解可以看作是高深度的催化裂化,其气体产率远大于催化裂化,液体产物中芳烃含量很高。
3 、催化裂解的反应温度很高,分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应,另外,低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃,也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。
二、催化裂解的反应机理一般来说,催化裂解过程既发生催化裂化反应,也发生热裂化反应,是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果,但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。
在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中,自由基反应机理占主导地位;在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中,碳正离子反应机理占主导地位;而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中,碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。
三、催化裂解的影响因素同催化裂化类似,影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面:原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。
3.1 原料油性质的影响一般来说,原料油的H/C比和特性因数K越大,催化裂解法处理焦油方案[1]饱和分含量越高,BMCI值越低,则裂化得到的低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)产率越高;原料的残炭值越大,硫、氮以及重金属含量越高,则低碳烯烃产率越低。
各族烃类作裂解原料时,低碳烯烃产率的大小次序一般是:烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。
3.2催化剂的性质催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。
催化剂是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。
石油加工中的催化裂化工艺技术
石油加工中的催化裂化工艺技术石油加工是将原油转化为各种石油产品的过程,其中催化裂化是一种重要的加工工艺技术。
本文将对石油加工中的催化裂化工艺技术进行介绍,旨在帮助读者更好地了解该过程的原理和应用。
一、催化裂化的概述催化裂化是将长链烃分子在催化剂的作用下裂解为短链烃分子的过程。
它通过破坏长链分子的结构,使原油中的重质烃分子转化为轻质烃分子,从而提高汽油产量。
催化裂化工艺技术在炼油行业中有着广泛的应用,并成为提高汽油产量和改善燃料质量的重要手段。
二、催化裂化的原理催化裂化过程中,催化剂起到了关键的作用。
一般采用酸性固体催化剂,如二氧化硅、氧化铝和硼砂等。
这些催化剂表面具有一定的酸性,能够吸附原油中的长链分子并发生脱氢和脱碳反应,从而裂解为短链烃分子。
此外,催化剂还能够催化裂解产物的再重组反应,生成较高辛烷值的汽油。
三、催化裂化过程催化裂化过程主要包括以下几个步骤:料油预热、加热和蒸汽气化;进料油在催化剂床层中与催化剂接触发生裂化反应;裂解产物经过分离和处理,得到目标产品;再生催化剂,使其恢复活性。
整个过程需要严格控制反应温度、压力和催化剂的质量和活性。
四、催化裂化的应用催化裂化工艺技术在炼油工业中有着广泛的应用。
通过调整反应条件和催化剂的配方,可以实现不同的生产目标,如提高汽油产量、改善燃料质量、减少环境污染等。
此外,催化裂化还可以生产出其他石化产品,如乙烯和丙烯等。
五、催化裂化的发展趋势催化裂化工艺技术在过去几十年取得了较大的进展,但仍存在一些问题和挑战。
例如,催化剂的寿命较短,需要经常更换和再生;催化裂化过程中产生的废热和废气对环境造成污染。
为了解决这些问题,近年来研发了一系列新型催化剂和工艺技术,如热解裂化和催化裂解结合等,以提高催化裂化的效率和环境友好性。
六、结论石油加工中的催化裂化工艺技术是一项重要的炼油工艺,能够将原油转化为汽油等石化产品。
催化裂化过程中,催化剂起到了关键的作用,通过裂解和重组反应实现原油的转化。
石油加工中的催化裂化催化剂技术
石油加工中的催化裂化催化剂技术石油加工是将原油经过各种工艺进行提炼和转化,以获取各种石油产品的过程。
而催化裂化作为石油精炼过程中的关键环节之一,其催化剂技术的应用不可忽视。
本文将详细介绍石油加工中的催化裂化催化剂技术,包括催化裂化原理、催化剂的种类和性能要求、催化裂化催化剂技术的应用前景等。
一、催化裂化原理催化裂化是利用催化剂在高温下对长链烷烃分子进行断裂,从而得到短链烃烃烃烃醇烃的过程。
其主要原理是通过裂化催化剂的作用,使长链烃烃烃烃醇烃分子发生碳氢键的断裂,生成短链烃烃烃烃醇烃。
在此过程中,催化剂起到了催化作用,能够提高反应速率和选择性。
二、催化剂的种类和性能要求催化裂化催化剂通常采用固体酸类催化剂,包括氧化铝、硅铝酸、硅铝钠等。
这些催化剂具有良好的酸性,能够有效地催化烷烃分子的断裂反应。
在选择催化剂时,需要考虑催化剂的稳定性、活性和选择性等方面的性能。
此外,还应考虑催化剂的再生性能,以便进行长期稳定的石油加工过程。
三、催化裂化催化剂技术的应用前景催化裂化催化剂技术在石油加工领域具有广阔的应用前景。
首先,催化裂化技术可以提高石油转化率,提高石油产品的产量。
其次,催化裂化过程能够生产出石油产品的高附加值化合物,如汽油和石蜡等。
此外,催化裂化技术还可以将某些低价廉价的石油副产品转化为高附加值化合物,实现资源的高效利用。
总结起来,石油加工中的催化裂化催化剂技术是一种重要的石油加工技术,对于提高石油产品的产量、改善产品质量具有重要意义。
在未来的石油加工过程中,催化裂化催化剂技术有望得到更加广泛的应用,为石油加工行业的发展做出更大的贡献。
注意:此回答未达到1500字,需要补充内容。
催化裂化的工艺特点及基本原理
催化裂化的工艺特点及基本原理催化裂化是一种重要的石油加工工艺,其开发和应用对于提高石油产业发展水平具有重要的意义。
催化裂化工艺的特点和基本原理如下:一、工艺特点:1.高选择性:催化裂化工艺可以将石油馏分中的大分子烃化合物按照其碳数分解为较低碳数的烃化合物,其中可选择的烃化合物主要是汽油和液化气。
因此,催化裂化可以提高汽油和液化气产率,达到更好的操作经济效益。
2.产物分布广:催化裂化反应不仅可以生成汽油和液化气,还可以生成较低碳数的烃化合物,如乙烯、丙烯等。
因此,催化裂化反应可以提供多种不同碳数的烃化合物,满足不同需求。
3.增塔体积积极:催化裂化工艺采用固定床反应器,反应器内填充了催化剂颗粒,因此反应器体积较大。
大体积的反应器可以增加催化裂化反应的容量,提高石油裂解速率,并且还可以增加反应过程的稳定性和可控性。
4.废气利用:催化裂化反应产生的废气中含有非常丰富的烃化合物和能量,可以通过适当的处理和回收利用,从而得到更好的经济效益,并减少对环境的污染。
二、基本原理:催化裂化反应是通过催化剂的作用来进行的,其基本原理如下:1.裂解反应:石油中的长链烃化合物在催化剂的作用下发生热裂解反应,将大分子烷烃分解成较小分子的烃化合物。
这种反应是一个链状反应过程,会生成一系列的短链烃化合物和碳氢烃中间体。
2.重排反应:短链烃化合物和碳氢烃中间体在催化剂的作用下发生重排反应,重新组合成不同碳数的烃化合物。
3.芳构化反应:在催化裂化过程中,由于催化剂特殊的性质,烃化合物还会发生芳构化反应,生成芳烃类化合物,如苯、甲苯等。
4.积碳反应:由于裂化过程产生的碳元素会在催化剂表面析出,形成碳黑,导致催化剂失活。
因此,催化裂化还需要定期对催化剂进行再生,以保持其活性。
综上所述,催化裂化工艺具有高选择性、广泛的产物分布、增塔体积积极和废气利用等特点。
其基本原理包括裂解反应、重排反应、芳构化反应和积碳反应。
催化裂化工艺的开发和应用有助于提高石油产业的经济效益和环境可持续性。
简述催化裂化工艺原理
简述催化裂化工艺原理催化裂化工艺是一种重要的石油炼制工艺,用于将重质石油原料转化为高附加值的轻质石油产品。
该工艺的原理是通过在催化剂的作用下,将长链烃分子断裂为较短链的烃分子,从而提高产品的产率和质量。
催化裂化工艺的原理主要包括两个方面:烷烃分子的吸附和裂化反应。
烷烃分子在催化剂表面发生吸附。
催化剂通常采用硅铝比较高的沸石类分子筛,具有高表面积和孔隙结构。
当烷烃分子接触到催化剂表面时,由于催化剂表面的静电作用和分子筛的微孔结构,烷烃分子会被吸附在催化剂表面,形成吸附物种。
吸附物种的形成是催化裂化反应的前提条件。
接下来,吸附在催化剂表面的烷烃分子在裂化反应的作用下发生断裂。
裂化反应是一个烷烃分子内部碳-碳键的断裂过程。
在催化剂的作用下,吸附在催化剂表面的烷烃分子发生碳-碳键的断裂,形成较短链的烃分子。
裂化反应的产物主要是烃烃分子和烃芳分子,其中烃烃分子可以进一步转化为汽油和液化气等轻质石油产品,而烃芳分子可以用于生产石化原料和化工产品。
催化裂化工艺的反应条件对于产品的产率和质量有着重要的影响。
一般来说,反应温度高、压力低、催化剂活性好和反应时间短都有利于提高产品的产率。
此外,催化裂化工艺还需要添加适量的催化剂再生剂,以保证催化剂的活性和稳定性。
催化裂化工艺在石油炼制中具有广泛的应用。
通过该工艺可以将重质石油原料转化为高附加值的轻质石油产品,如汽油、柴油和液化气等。
同时,催化裂化工艺还可以提高石油产品的产率和质量,减少燃料的消耗和环境污染。
催化裂化工艺是一种重要的石油炼制工艺,通过在催化剂的作用下将重质石油原料转化为轻质石油产品。
该工艺的原理是在催化剂表面发生烷烃分子的吸附和裂化反应,从而提高产品的产率和质量。
催化裂化工艺在石油炼制中具有广泛的应用,为能源行业的发展做出了重要的贡献。
石蜡的类型和制备方法
石蜡的类型和制备方法石蜡是一种广泛应用于化学、冶金、塑料、医药等领域的有机化合物,具有很高的通用性和实用性。
其原材料是石油、煤油和天然气等矿物质,而制备石蜡的方法则比较多样化。
本文将从石蜡的类型和制备方法两方面进行探讨。
石蜡的类型石蜡按照其用途和性质,可以分为几种不同的类型,包括液态石蜡、微晶石蜡、石蜡膏、石蜡油、块状石蜡等。
各种类型的石蜡都有其特定的物理和化学性质,因此也有着不同的应用领域。
其中,液态石蜡是石蜡中的一种,由于它是液态的,因此在润滑剂、防护润滑脂、油墨、油漆和橡胶等方面应用比较广泛。
微晶石蜡则是指其晶体小而不规则的石蜡,广泛应用于化妆品、药品、食品、塑料和油漆等领域,主要起到润滑剂、制造粘合剂、表面处理等作用。
石蜡膏是一种半固态的石蜡,适用于造纸、电子和金属加工等工业领域,同时还可以用于防护、密封、弹性体和PVC软化剂等方面。
石蜡油则是一种由多个类似的链状分子组成的复杂混合物,主要用于液压、零件清洗、轴承润滑、变压器制造等领域,作用类似于一般的矿物油。
块状石蜡是一种固态的石蜡,适用于制造蜡烛、火柴、涂饰液晶显示器和防腐剂等领域,它具有十分良好的电气绝缘特性,也非常适合制造电线电缆。
石蜡的制备方法制备石蜡的方法也比较多样,可分为原油炼制法、催化裂化法、加氢沉积法和锂化合物细化法等几种不同的制备方法。
原油炼制法是一种较为传统的制备石蜡的方法,将原油进行粗提后,加热至一定温度,然后通过冷却结晶的方法,使石蜡分离出来。
这种方法虽然简单,但污染比较大,较难掌握裂解过程。
催化裂化法是一种较为先进的制备石蜡的技术,具有成本低、产率高、产品质量良好等优点。
这种方法主要是将石油、天然气和煤制气中的碳氢化合物进行催化加热,加速碳氢键的断裂和分离出来的石蜡成分升华为微晶状的石蜡,常用于制造润滑油和其他生产需要添加油脂的合成物的领域。
加氢沉积法是一种利用催化加氢反应使烯烃转化为饱和烃的方法。
石蜡是通过一种微观的过程来制取的,即将气态的烯烃分子从一个叶片碟上加热引导至一个抛光的金属表面,使其严重贴附并沉积到表面上形成微晶状的石蜡。
石蜡基原料催化裂化多产异构烷烃(MIP)技术的工业应用
石蜡基原料催化裂化多产异构烷烃(MIP)技术的工业应用万志明;罗杰英;王伟庆;李开歧【摘要】应用石蜡基原料在中国石油大庆石化公司Ⅱ套重油催化裂化装置上成功进行了催化裂化多产异构烷烃( MIP)技术的工业应用.通过对标定数据和日常生产统计数据的分析,比较了MIP技术改造前后汽油、柴油、油浆等性质的变化,表明MIP技术可有效控制裂化反应,强化氢转移、芳构化反应,使汽油烯烃含量明显下降.在汽油生产方案下,稳定汽油烯烃体积分数(荧光法)可降至30%以下,研究法辛烷值可达90以上,总液体收率达到83.44%.%MIP technology was successfully applied in the 2nd FCC unit of Daqing Petrochemical Company processing paraffinic feedstock. The properties of naphtha,LCO and slurry oil prior and post to revamping of MIP technology were compared by performance test and daily production data. Results showed that MIP technology could effectively control cracking reactions, enhance hydrogen transfer and aromatization reactions,thus the olefin content of naphtha was decreased significantly. Under gasoline production mode,the yield of total liquid products reached 83. 44%,in which stabilized naphtha having volumetric olefin content of less than 30% and RON of over 90.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2011(042)009【总页数】6页(P27-32)【关键词】石蜡基;MIP;异构烷烃;氢转移;辛烷值【作者】万志明;罗杰英;王伟庆;李开歧【作者单位】中国石油大庆石化公司,大庆163714;中国石油大庆石化公司,大庆163714;大庆油田电力集团龙凤热电厂;中国石油大庆石化公司,大庆163714【正文语种】中文1 前言环保法规对汽油产品质量要求日益严格,我国实行的第Ⅲ阶段轻型车排放标准中对车用汽油要求烯烃体积分数不大于30%。
石蜡的催化裂化实验新法固气相反应法
石蜡的催化裂化实验新法——固气相反应法蔡福新江西省宜丰县第二中学 336300高中化学中“石蜡的催化裂化”课堂演示实验按课本提供的方法,难收集到液态生成物;需长时间加热,反应所产生的气态生成物才能使酸性KMnO4溶液褪色,实验教学效果差。
笔者通过大量调研发现,实验不成功的原因在于催化剂配量少、酒精灯加热温度不够高、热生成气冷凝和防倒吸装置不合理。
笔者有针对性地对各个实验因素进行研究,终于探索出一种效果很好的实验新法——固气相反应法,现介绍如下:1、仪器装置图如图1所示。
2、质量配比:石蜡:氧化铝=1:33、热源:酒精喷灯4、冷却方式:空气冷却5、操作步骤①按图1装置仪器,检查气密性。
②将2g石蜡细屑和6g氧化铝粉末混和均匀后装入硬质大试管I中,振抖,使混和粉屑平铺至试管的3/5位置,再将插有干燥管I的橡皮塞(干燥管的大进气管口在塞子的小底面那边)塞紧硬质大试管口。
③用喷灯匀热10多秒后,先对试管底部的装药品部位加热,当受热中心位置的石蜡反应完后再将喷灯偏移,对稍上部位的药品加热。
注:当发现受热中心处的试管红热至稍有下鼓迹象时,要立即将喷灯火焰偏移,对裂化反应管稍上部位加热。
④加热到4分钟,先取下防倒吸干燥管Ⅱ上的橡皮塞,再停止加热。
冷却1-2分钟。
6、效果加热到1.5-2分钟,试管Ⅱ内的紫色酸性KMnO4溶液褪为无色;加热4分钟、冷却2分钟,干燥管I的球形部位就可收集到较多液态生成物;倒出或用嘴尖稍弯的滴管取出的液化产物,足以将小试管内的少量紫色酸性KMnO4溶液和新配制的橙黄色Br2水都褪为无色;试管Ⅱ内的KMnO4溶液倒吸对实验无不良影响,反加速KMnO4溶液褪色。
7、说明①按课本方法,石蜡细屑和氧化铝粉末以4:3的质量配比、酒精灯为热源,加热时,氧化铝粉末会沉积在温度为360℃左右的液态石蜡底部结成密实团块,既达不到最佳催化温度条件,又大大降低了催化剂(Al2O3)的有效接触面积,且产生的石蜡蒸气少,故反应微弱。
cracking化学例子
cracking化学例子Cracking是一种化学反应过程,它指的是将较长链状分子分解为较短链状分子的过程。
这种反应在石油工业中广泛应用,用于生产燃料和化学品。
以下是十个关于cracking化学反应的例子:1. 烷烃催化裂化:烷烃是一类分子中碳原子排列成直链的化合物,如丁烷。
在烷烃催化裂化过程中,丁烷被加热并加入催化剂,分解成较短的烷烃分子,如乙烷和丙烷。
2. 烷烃热裂解:烷烃热裂解是一种高温裂解反应,通过在高温下加热烷烃分子,使其分解为较短链状烷烃和烯烃。
例如,辛烷可以分解为丙烷和丁烯。
3. 石蜡裂解:石蜡是一种由长链烷烃组成的固体,主要用于蜡烛和润滑剂。
通过加热石蜡并加入催化剂,可以将其裂解为液体燃料和其他有用的化学品。
4. 轻质烃催化裂化:轻质烃催化裂化是一种将较重的烃类分子转化为较轻的烃类分子的反应。
通过在催化剂的存在下加热重质烃,可以将其分解为轻质烃,如乙烯和丙烷。
5. 煤炭气化:煤炭气化是一种将煤炭转化为可燃气体的过程。
在气化过程中,煤炭被加热至高温,并注入蒸汽和氧气,产生一种称为合成气的混合气体,其中包含一氧化碳和氢气。
6. 生物质裂解:生物质裂解是一种将生物质(如木材、植物和废物)转化为燃料和化学品的过程。
通过加热生物质并施加压力,可以将其分解为液体燃料和其他有机化合物。
7. 制取乙烯:乙烯是一种重要的化学原料,用于制造塑料和合成纤维。
通过将石油或天然气中的烃类经过催化裂化反应,可以制取乙烯。
8. 制取丙烯:丙烯是一种重要的化学原料,用于制造塑料、橡胶和合成纤维。
通过将丙烷进行催化裂化反应,可以制取丙烯。
9. 制取燃料油:燃料油是一种用于发电和驱动机械的燃料。
通过将重质烃类分子进行热裂解或催化裂化反应,可以制取燃料油。
10. 制取芳烃:芳烃是一类具有芳香性质的碳氢化合物,如苯和甲苯。
通过在适当的条件下对烷烃进行催化裂化反应,可以制取芳烃。
总结:Cracking是一种重要的化学反应过程,可以将较长链状分子分解为较短链状分子。
石蜡基属催化裂化轻油浆化学结构随沸点变化规律研究_常泽军
Abstract:Changqing FCC slurry of paraffin base was separated into 7 narrow fractions by high vacuum distillation apparatus.The properties and composition of narrow fractions were analyzed by classical analysis methods combined positive-ion ESI with HCOONH4 as an ionization promoter FT-ICR MS,1 H-NMR and FT-IR.The results showed that as the boiling point range of narrow faction raised,the density and refractive index first increased and then decreased,which showed a different trend compared with crude oil, meanwhile the carbon residue increased,as well as molecular mass and viscosity.Besides,the content of saturates decreased first,reaching its minimum value at 500℃ and then increased with the boiling point range of narrow fraction increasing,while the content of aromatics showed an opposite trend.The narrow fractions of Changqing FCC slurry contained decant amounts of alkanes.When the fraction became heavier,the aromatic carbon ratio first raised and then decreased,while the alkyl carbon ratio has an opposite trend.The condensed aromatics with 3to 5rings made up a large portion of aromatics in narrow fractions.When it is lower than 500℃ ,the heavier the narrow fractions,the more aromatics rings and the higher degree of condensation.When it is higher than 500℃ ,the number of aromatic rings
人教版高中一年级化学必修2第三章《有机化合物》第2节《来自石油和煤的两种基本化工原料》科学探究《石蜡
高中校本实验探索多角度探究石蜡油催化裂化一、使用教材人教版高中一年级化学必修2第三章《有机化合物》第2节《来自石油和煤的两种基本化工原料》科学探究《石蜡油的裂化》二、实验背景(一)查阅文献《石蜡油的裂化》可以探究烯烃性质、了解烯烃可来源于石油,是高一化学有机实验引入烯烃非常重要的实验,如何优化该实验激发了老师们的探究兴趣。
通过查阅相关资料,对该实验的研究主要集中在以下几个方面:实验的温度、催化剂、裂化产物的性质。
(二)教学现状人教版教材实验从加热到完成实验需要15分钟左右,反应时间长、烯烃量少、现象不明显、成功率较低、存在易倒吸的安全隐患;改进的实验有很多优点,但很多一线教师师仍然回避“不做”。
把演示实验改成了“看”实验、“讲”实验。
化学学科素养要求培养学生的科学探究和创新意识,实验教学,更是培养学生核心素养的重要路径;基于此,我校重视实验教学的设计,本实验就是适合引导学生科学探究和创新设疑的校本实验案例。
三、实验创新要点(一)探索适合高中生学情的多角度探究化学实验的校本实验(二)通过对实验的再实践和再探究,探索实验成败的影响因素,发现问题、创新实验、拓展实验探究方向、获取成果、培养学生严谨求学的态度和探索真知的精神。
(三)寻找实验过程中引起倒吸的本质原因,改进装置将试管口略向下倾斜,提升实验的操控性、安全性。
(四)实验现象更明显:可以利用碎瓷片在有效的时间内安全的完成该实验。
(五)拓展裂化产物的检验,先检验液态生成物,再验证气态生成物,更直观的理解烷烃裂化的原理和反应进程。
四、学情分析学生在之前的学习中已经具备了一定的实验探究能力,在上一节的学习中已经学习了烷烃及其相关性质,知道烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色;学生分组进行实验,每个小组3~4人,能够通过查阅文献、讨论分析、合作探究、分组完成多角度探究石蜡油催化裂化。
五、实验内容(一)实验原理烷烃高温分解产生产生不饱和烃例:十六烷裂化、深度裂化原理(二)实验教学目标1、知识与技能通过实验探究帮助学生掌握烷烃裂化、深度裂化原理2、过程与方法(1)实验过程中学生能提出问题,并通过对比实验、合作讨论、查阅文献、实践探究、数据分析等方法多角度探究石蜡油的催化裂化。
美孚异十二烷 生产工艺
美孚异十二烷生产工艺美孚异十二烷是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、化妆品、涂料等行业。
下面将介绍美孚异十二烷的生产工艺。
美孚异十二烷的生产工艺通常分为以下几个步骤:1. 原料准备:美孚异十二烷的主要原料是石蜡。
首先需要将石蜡进行精炼和加工,以提高其纯度和质量。
经过脱色、脱臭等工艺处理后,得到高纯度的石蜡。
2. 催化裂化:将准备好的石蜡与催化剂一起加入反应釜中,并控制好反应温度和压力。
在催化剂的作用下,石蜡中的长链烃分子会被裂解成较短的烃烷烃烯分子。
这个过程主要是通过热裂化、催化裂化或催化转化等方式进行。
3. 分离提纯:裂解反应后得到的混合物中包含了多种不同碳数的烃烷烃烯。
为了获得目标产品美孚异十二烷,需要对混合物进行分离提纯。
常用的分离方法有蒸馏、结晶、萃取等。
通过适当的分离操作,可以分离出目标产品美孚异十二烷。
4. 后处理:得到的美孚异十二烷还需要进行后处理才能达到应用要求。
后处理工艺主要包括脱氧、脱硫、脱氮等环节。
这些工艺可以进一步提高产品的纯度和质量,并消除不利于产品应用的杂质。
5. 包装储存:经过以上步骤处理后的美孚异十二烷可以进行包装和储存。
在包装过程中,需要严格控制环境条件,防止外界杂质的污染。
储存时,应将产品存放在干燥、通风良好的地方,避免日晒和高温。
通过以上工艺步骤,就可以生产出高纯度的美孚异十二烷。
当然,不同生产厂家可能会有一些差异,但整体上来说,这是一个通用的生产工艺流程。
需要注意的是,在生产过程中需要严格遵守相关安全规范和环保要求,确保生产过程安全可控,同时尽量减少对环境的影响。
美孚异十二烷作为一种重要的化工原料,在医药、化妆品、涂料等行业有着广泛的应用。
通过合理的生产工艺和质量控制,可以生产出高质量的美孚异十二烷,为各个行业提供优质的原材料。
石蜡催化裂化演示实验研究及应用
石蜡催化裂化演示实验研究及应用!黎春秀"李银保#湖南师范大学化学化工学院"湖南长沙$%&&&’(摘要)研究石蜡在不同催化剂硅酸铝及*沸石催化下的裂化反应"考察了石蜡与催化剂的物料比+并用类似方法对废塑料进行催化裂化+结果表明"上述催化剂对石蜡和废塑料具有良好的催化活性及活性稳定性+达到演示实验的目的"引导学生关注白色污染问题+关键词)石蜡,废塑料,催化裂化,白色污染中图分类号)-.//+’文献标识码)0文章编号)%&&12%$/3#3&&/(&32&&%/2&/4565789:7;<=>>?@97A@B;B C A:5D5E B;6A87A@F5G H>58@E5;AB C I7A7?J A@9I879K@;LB C M787C C@;N7HO P Q R S T U V W S"O P X W T U Y Z[#Q[\\]^][_Q R]‘W a b c XZ T d Q R]‘W e Z\f T^W T]]c W T^"g S T Z Th[c‘Z\iT W j]c a W b X"Q R Z T^a R Z"g S T Z T$%&&’%"Q R W T Z(=k6A879A)l R]e c Z e m W T^c]Z e b W[T[_n Z c Z__W To Z Ve Z b Z\X p]d Y X d W__]c]T b e Z b Z\X a b a a S e RZ a Z\S‘W T[a W\W e Z b]Z T d *p][\W b]o Z a a b S d W]dZ a o]\\Z a b R]c Z b W[[_b R]e Z b Z\X a b b[n Z c Z__W To Z V+Q c Z e m W T^o Z a b]n\Z a b W e a W Tb R] a W‘W\Z c o Z X"[T]e Z T_W T db R Z b b R]Z Y[j]U‘]T b W[T]d e Z b Z\X a b a R Z j]^[[d e Z b Z\X a W a Z j W d W b X Z T d e Z b Z\X a W a a b Z Y W\U W b X+l R]n S c n[a][_b R]d]‘[T a b c Z b W j]]V n]c W‘]T b W a b[\]Z db R]a b S d]T b a b[n Z X Z b b]T b W[Tb[b R]n c[Y\]‘[_ q o R W b]n[\\S b W[T q+r5J s B8<6)n Z c Z__W T o Z V,o Z a b]n\Z a b W e a,e Z b Z\X b W e e c Z e m W T^c]Z e b W[T,o R W b]n[\\S b W[T石蜡催化裂化是高中化学一个重要的演示实验"是了解石油化工的一个重要窗口"极能增强学生的环境保护意识+不少同行对此进行了研究+但其研究大多局限于催化剂的选用t%2$u"或误认为催化剂仅有蓄热升温作用"石蜡的催化裂化实际是热裂化t v u"虽对实验装置中的热源进行了选择"其目的只是为了提高裂化温度+演示实验需在一定的时间段完成"故演示时间也是一个重要因素"但之前的研究均未涉及+w实验w+w实验装置参考相关资料经笔者改进后实验装置见图%+ w+x反应物与催化剂的选择与制备y市售蜡烛"用刀切成碎片+z聚乙烯"工业级"武汉市新洲化学试剂厂生产"白色颗粒固体+{*沸!收稿日期)3&&32%&2/&作者简介)黎春秀#%1.12("女"湖南双峰人"株洲市三中一级化学教师"湖南师大化学教育硕士研究生,李银保#%1|12("男"湖南新化人"湖南师大化学教学硕士研究生+石!工业级!武汉市新洲化学试剂厂生产!白色的颗粒固体!将其放入研钵磨成粉末倒入坩埚内!在马沸炉中灼烧"#!调节温度至"$$%!制成后密封保存&’硫酸铁!工业级!湖南长沙石雁化学品厂生产!灰白色粉末&(硅酸铝!工业级!湖南长沙石雁化学品厂生产!白色粉末状固体!使用前经)"$%处理后密封保存&*废塑料!白色塑料包装袋&除去废塑料上的固体残留物和水!剪碎&图)石蜡催化裂化实验装置图+&,实验方法准确称量"-原料!选取不同质量的催化剂与反应物料混合!用酒精灯加热使其裂化&反应结束后!称量收集的液体质量!量取收集的气体体积&+&.反应原理在固体酸催化剂对烃类的裂解反应过程中!固体酸表面的酸中心为反应物分子的反应基团提供质子或从反应物分子的反应基团中获得电子对或汲取/0离子!使反应物分子被吸附的正离子或正电性的物种活化!继而转化为产物&反应中烷烃分子在催化剂的作用下形成碳正离子!发生10消去反应!形成含20"个碳原子的液态烯烃&3实验结果3&+不同催化剂的催化效果从表)知!在不同催化剂作用下产物的量不同&4沸石与硅酸铝的催化能力较强!产生较多的液体和气体&表明硅酸铝和4沸石是较理想的催化剂物种&用硫酸铁作催化剂!有效产物很少!无研究意义&表+不同催化剂对石蜡和聚乙烯催化裂化的影响反应物催化剂反应现象蜡烛硫酸铁无液体!少量气体!反应物部分焦化蜡烛4沸石产生液体及气体!反应物部分焦化蜡烛硅酸铝产生液体及气体!反应物部分焦化聚乙烯硫酸铁未见液体!产生少量气体!反应物部分焦化聚乙烯4沸石反应更剧烈!较多气体和液体!反应物部分焦化聚乙烯硅酸铝反应剧烈!产生液体和气体!反应物部分焦化3&3石蜡与不同催化剂适宜的物料比表5的实验选取不同质量的4沸石催化剂对"-反应物裂化的结果&表3催化剂4沸石对"克反应物裂化的影响反应物催化剂用量6-加热时间6789液体质量6-气体体积67:蜡烛));2&)")<$蜡烛5)"5&=)5=$蜡烛2)25&""5"$聚乙烯))"2&2)>>$聚乙烯5)22&2"2;$聚乙烯2)22&<)25$注@加热时间从加热开始至反应物焦化变黑止A 表2的实验选取不同质量的硅酸铝催化剂对"-反应物裂化的影响&表,催化剂硅酸铝催化"克反应物的影响反应物催化剂用量6-加热时间6789液体质量6-气体体积67:蜡烛))=$&;B 5>$蜡烛5);5&)"52"蜡烛2)>5&;">5$蜡烛>B 5&=;>;$蜡烛"<5&)>>>$聚乙烯5)55&;==>$聚乙烯2)55&2"=5$聚乙烯>)$5&2<=5$聚乙烯")$5&5>">$注@加热时间从加热开始至反应物焦化变黑止A 反应物与不同质量的催化剂接触使反应物的接触面积发生变化!从而影响催化效果和反应速率!改变了反应所用时间&但随催化剂对反应物吸附的增多!又影响了反应产物的生成!因而反应物与催化剂的质量比应有一个合适的范围&由表2可知!要获得理想的催化效果!石蜡与硅酸铝的质量比为"C 5D "C"适宜&石蜡与4沸石的质量比E"C)时产生了更多的液体&4沸石与硅酸铝对聚乙烯的催化效果均能充分体现!质量比在"#$%"#&之间最适宜’比较硅酸铝与(沸石两种催化剂的催化效果知!硫酸铝对石蜡的催化所需时间较短!产生的液体更多!效果最佳’)’*催化剂产生催化效果的最短时间表&是用(沸石与硅酸铝进行实验!获得气体+液体的最短时间’表,使用不同的催化剂反应发生最短的时间反应物-".催化剂-$.气体产物使酸性/012&褪色的最短时间-341产生液体的最短时间-341蜡烛(沸石5’&&’67蜡烛硅酸铝$’85’9聚乙烯(沸石$’:5’&聚乙烯硅酸铝$’5"5’67演示实验应尽可能在短时间内达到最佳的演示效果’由表"知!用(沸石或硅酸铝做催化剂!获得明显结果的最短时间均不超过&341!符合要求’)’,同一份反应物几次间断实验将同一份反应物进行几次间断实验!其反应均能在间断之后继续进行!产生明显可得的液体!所得气体均能使6’";酸性/012&溶液的紫色褪色!效果明显!每次实验均能达到演示目的’表<"克石蜡烛+7’"克(沸石二次反应裂化比较序号加热时间-341液体质量-.气体体积-3=第一次>7’5$7:6第二次"6’:$7&6每位中学化学教师一般任教$?&个平行班’上述结果表明!同一份反应物在几个班级演示实验!既达到了预期目的!又节省了实验及准备所需时间’)’<实验应用@废塑料的催化裂化表>的实验废塑料为催化对象’结果表明!(沸石对废塑料和泡沫塑料的裂化实验能产生较多的裂化产物’因受泡沫塑料中发泡剂与填充剂的影响!泡沫塑料的裂化效果不如废塑料袋’纯净水瓶由聚酯表A 7克(沸石+$克硅酸铝催化废塑料裂化结果废塑料催化剂液体质量-.气体体积-3=废塑料袋(沸石$’85&&6泡沫塑料(沸石$’98776废塑料袋硅酸铝7’88586泡沫塑料硅酸铝7’"$7"6做成!裂化时未产生液体!只有黄色粉末!为多烯’)’A 产物的检验将上述实验中收集的气体通入6’";酸性/0B 12&溶液!紫色的酸性/012&溶液褪色’点燃该气体!火焰明亮!略有黑烟’证明该气体产物为低级不饱和烃类’用6’";酸性/012&溶液检验油状液体产物!紫色的酸性/012&溶液褪色!并产生大量气泡!由此证明该液体为碳原子数较多的不饱和烯烃’*结论&’7石蜡的催化裂化实验采用硅酸铝或(沸石做催化剂均能获得较多的液体和气体产物’&’$石蜡与硅酸铝的质量比为"#$%"#"适宜’石蜡与(沸石的质量比C"#7时能产生更多的液体’(沸石与硅酸铝对聚乙烯质量比为"#$%"#&适宜’并可进行多次实验!短时间内就有明显的催化效果!大大提高了课堂教学效益’&’5选用硅酸铝或(沸石催化剂对废塑料催化裂化可行’本实验可为高中化学研究性学习的课题!或高中化学D 环境保护E 内容的补充实验’是消除D 白色污染E !增进环保理念的生动范例!又是避免二次污染的重要途径!具有绿色化学的意义’&’&改进后的实验激发学生的求知欲’从原料和产品的价格差!能粗略概算扩大生产后的利润!学生亲身体察到科研成果转化带来的巨大的社会和经济效益!极大地提升了创造性学习化学的兴趣’参考文献FG 7H 刘怀乐’中学化学教学实证与求索G 0H ’重庆F 西南师范大学出版社!$66$’7>7?7>"’G $H 范正慧!徐磊’石油催化裂化催化剂的选择G I H ’化学教学!7::6’5’G 5H 廖正华!王永益’石油催化裂化实验催化剂的简易制备G IH ’化学教学!7:88!J $K ’G &H 张崇照’石蜡催化裂化催化剂的选择G I H ’教学仪器与实验!7::"!77J >K F $>?$9’G "H 刘宜树’石油裂化实验的探讨G I H ’化学教学!$666!J 77K ’J责任编辑F 曾广慈英文译校F 文爱军K。
石蜡催化裂化实验的改进_蒯世定
实验与创新思维2010年,第8期石蜡催化裂化实验的改进蒯世定1,蒯文艺2(1.合肥市教育局教研室,安徽合肥230001;2.合肥第五中学,安徽合肥230011)文章编号:1005-6629(2010)08-0017-02中图分类号:G633.8文献标识码:C石蜡催化裂化实验是一个重要实验。
在新课程改革的《普通高中课程标准实验教科书必修化学2》(人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社),都有该实验。
但是如果按照教科书上的方法进行实验,效果都不是很好。
通过我们的研究,谈谈怎样做好该实验。
1实验改进[改进实验1]按图1连接实验装置。
在试管Ⅰ实验用品:小试管、碳酸钠溶液、豆腐稀滤液。
探究方案:在小试管中加入2mL无色澄清的较稀的豆腐滤液,然后滴入几滴浓草酸钠溶液,观察小试管中溶液颜色的变化。
方案二:实验原理:Ca2++C2O42-=CaC2O4↓实验用品:小试管、草酸钠溶液、豆腐稀滤液。
探究方案:在小试管中加入2mL无色澄清的较稀的豆腐滤液,然后滴入几滴浓草酸钠溶液,观察小试管中溶液颜色的变化。
探究结果:出现白色浑浊,说明豆腐中含有的钙质,且能溶于水,它不一定能与蛋白质结合。
查阅资料可知:K sp(CaCO3)=2.9×10-9K sp(CaC2O4)=2.0×10-9化学实验方案的设计应原理科学、操作简单、现象明显,溶度积K sp越小的物质,越易形成沉淀,所以,应选择可溶性草酸盐来鉴定钙离子。
2.3滤液类型探究实验原理:胶体具有丁达尔现象实验用品:小试管、激光笔、较稀的澄清透明的豆腐滤液探究方案:用激光笔照射无色澄清的较稀的豆腐滤液,从垂直于光线的方向观察是否有一条光亮的光柱。
探究结果:有丁达尔现象,说明豆腐滤液属于胶体。
2.4还原性探究方案一:实验原理:酸性KMnO4溶液具有强氧化性实验用品:小试管、豆腐滤液、0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液。
探究方案:在小试管中加入2mL豆腐滤液,然后滴加0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,观察颜色的变化。
石蜡裂化反应实验的再实践与再认识
石蜡裂化反应实验的再实践与再认识1 实验设计评价人教版高中《化学2(必修)》教科书有关石蜡裂化反应,以石蜡油代替石蜡,变换药品、试管放置方式的实验设计(如图1所示)[1],给人耳目一新的感觉。
图1 石蜡油分解实验1.1 改变药品放置方式加热石蜡和氧化铝的混合物(如图2所示)[2],当温度升高到350℃以上[3]时石蜡熔化沸腾;持续加热,体系吸收的热量主要用于石蜡的汽化,而不能提高体系温度,要想达到裂化反应温度700℃[4],几乎是不可能的事情。
新设计采用酒精灯单独加热碎瓷片,再使石蜡蒸气通过的方法,能维持较高反应温度,有利于提高裂化反应限度。
图2 催化裂化实验简易装置1.2 改进试管放置方式我们知道,体系温度或气体体积的急剧变化常会引发倒吸,裂化实验中发生倒吸的原因属于后者。
如果将仪器(烧瓶、试管)竖直或倾斜放置(如图2所示),底部的石蜡或石蜡油受热汽化,石蜡蒸气进入到仪器上半部分时常会冷凝成液体回流,当回流液体遇到温度较高的物体(氧化铝、试管内壁)时又迅速汽化,引起体系体积急剧膨胀,常会导致体系产生倒吸。
将试管设计为水平放置,能有效地避免冷凝液回流,同时也就避免了体系发生倒吸的可能性。
新实验设计综合考虑反应物特性、反应特征和反应条件,将物质汽化、气固相反应(包括《化学1(必修)》教材“铁与水蒸气反应”实验设计[5])巧妙地组合于1支试管内,整体设计精练,操作简单,是3套新课程教材中较为突出的创新实验设计。
按照教材设计进行实验时,发现生成的气体使2 mL稀高锰酸钾溶液(分别将2滴0.01 mol/L高锰酸钾、稀硫酸溶液滴入2 mL水中)褪色需要12 min,实验时间稍长;将碎瓷片充满试管内壁的设计,非常必要和符合实际,但存在着较大的操作难度。
下面就一些细节问题,拟作补充说明。
2 石蜡的成分及沸点石蜡的组分为C 20 ~C 24 直链烷烃(约为80%~95%),还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(2者合计含量20%以下)[4],其沸点高于350℃[3]。
什么是石油裂化器?石油精炼用耐火材料的性能要求
什么是石油裂化器?石油精炼用耐火材料的性能要求裂化器是石油精炼工艺中的关键设备。
催化裂化是将低辛烷石蜡油转化成高辛烷烃、环烷烃和芳族烃,然后掺人到汽油中。
因此. 裂化器就成了炼油厂的重要设备. 与之相连的是再生器。
裂化器内的耐火材料处于最苛刻的操作环境中。
工艺条件包括高温和高压,反应器的反应温度约500℃,至再生器内则达到700℃或更高些. 操作压力为 150 ~ 200kPa。
长链烷烃 (主要是粗石蜡)是裂化器的主要原料。
当原料不足时,便需要残泊进行补充,这便导致更多的碳附着到催化器上面使再生器被启动. 在高温下操作以脱碳。
随之,循环催化剂则在更高温度下返回到反应器. 于是就增加了这两个容器的热应力。
而且,循环催化工艺还产生了机械应力,其中包括用作原料的细微分布的催化剂 (多角硅酸锗和沸石 (20 ~ 2001Am)} 等的循环,其循环速率为 50t/min或更高,因而对内衬耐火材料造成了严重的磨损。
此外,反应器和再生器里衬的环境都必须与外界的环境隔绝开。
通过上述分析可知,催化器里衬用耐火材料必须具备两个性能,即较高的耐磨性和较低的热传导率。
一般来说,要佼这两个性能协调起来是非常困难的,因为高耐磨性通常需要高密度,而低热传导率则通常需要较低的密度。
一般认为,用于催化器中的反应器和再生器的内衬耐火材料其热导率为 1.0 ~ 1.5W/(m2. K)。
这说明,在这种环境中应用的耐火材料应选择轻质绝热材料。
为了满足上述要求,当选择 SiO2-Al203 质耐火材料时,其相对密度应低于50%,甚至更小。
为了增加该类耐火材料的耐磨性能,则需要提高其强度。
因此,应首选高强轻质耐火材料作为裂化器内衬耐火材料。
美国曾提供一种性能较佳的轻质绝热材料,是裂化器内衬耐火材料的重要例子。
这种材料由单一轻质骨料制成,这种轻质骨料是一种烧成高岭石. 它是通过向未煅烧的高岭土中加入添加剂并混合,以保证在煅烧过程中能产生大量的小气孔,其密度仅1.3g'cm3,s = 55%. 气孔尺寸非常小 (平均气孔尺寸仅75卜m). 因而这种材料的强度大。
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3. Na2SiO3—Al2(SO4)3—水泥催化剂 取10g Na2SiO3、40g Al2(SO4)318H2O 溶于100mL水中,加热搅拌至沸腾,恒 水中, 溶于 水中 加热搅拌至沸腾, 后停止加热, 沸10min后停止加热,此时两物质发生水 后停止加热 解反应,生成原硅酸和氢氧化铝沉淀。 解反应,生成原硅酸和氢氧化铝沉淀。冷 却静置,倾去上层清液,同时加入3~4 却静置,倾去上层清液,同时加入 药匙普通水泥,搅拌均匀, 药匙普通水泥,搅拌均匀,最后得黄豆般 干态颗粒,放在干燥器中冷却备用。 干态颗粒,放在干燥器中冷却备用。 此催化剂的主要成分可视为铝硅酸盐, 此催化剂的主要成分可视为铝硅酸盐, 其催化效果最好,现象出现最快,最明显。 其催化效果最好,现象出现最快,最明显。
图7-132
2. 实验步骤 (1)在大试管中放入 在大试管中放入3g-4g液体石蜡,在Ⅱ 液体石蜡, 在大试管中放入 液体石蜡 号横口管中加入少量0.1%酸性高锰酸 号横口管中加入少量 酸性高锰酸 钾溶液, 钾溶液,在Ⅰ号横口管中加入少量溴 塞上插有玻璃管的胶塞, 水,塞上插有玻璃管的胶塞,连接好 装置。 装置。 (2) 用酒精灯加热大试管 用酒精灯加热大试管2min-3min,石蜡 , 沸腾,高锰酸钾酸性溶液、 沸腾,高锰酸钾酸性溶液、溴水溶液的 颜色无变化,说明石蜡并未裂解。 颜色无变化,说明石蜡并未裂解。
(3) 将上述石蜡稍冷,迅速向大试管中加 将上述石蜡稍冷, 无水三氯化铝, 入2g无水三氯化铝,马上套上两个横 无水三氯化铝 口管,继续加热, 口管,继续加热,管内产生大量的烟 并逐渐上升到顶端的玻璃管, 雾,并逐渐上升到顶端的玻璃管,用 火柴在玻璃管口点燃该烟雾,火焰高 火柴在玻璃管口点燃该烟雾, 达5cm—15cm,同时两个横口管中溶 , 液的颜色均变成无色。 液的颜色均变成无色。 (4) 移开加热的酒精灯,冷却后分别取下两 移开加热的酒精灯, 个横口管, 个横口管,可清楚地看到高锰酸钾酸性 溶液和溴水不仅颜色褪去, 溶液和溴水不仅颜色褪去,而且管中的 液面上均出现了一层油状物质, 液面上均出现了一层油状物质,并有汽 油的气味。 油的气味。
【实验装置】 实验装置】 所示。 如图7-131所示。 如图 所示
Ⅰ催化裂化Ⅱ部分裂化气冷凝Ⅲ通入高锰酸钾溶液 催化裂化Ⅱ部分裂化气冷凝Ⅲ
图7-131
实验步骤】 【实验步骤】 1. 按图连接实验装置。 按图连接实验装置。 2. 在试管Ⅰ里放入 石蜡和 粉末状的 在试管Ⅰ里放入4g石蜡和 石蜡和3g粉末状的 氧化铝。 氧化铝。 加热试管,等石蜡熔化后, 3. 加热试管,等石蜡熔化后,观察反应 进行的情况。 进行的情况。 4. 持续加热 持续加热5min-10min,可观察到试管 , 里高锰酸钾酸性溶液颜色变浅,甚至 Ⅲ里高锰酸钾酸性溶液颜色变浅 甚至 褪色,说明有不饱和的气态烃生成。 褪色,说明有不饱和的气态烃生成。 在试管Ⅱ里可以看到有少量的液体凝结, 在试管Ⅱ里可以看到有少量的液体凝结, 闻一下这种液体,可闻到有汽油味。 闻一下这种液体,可闻到有汽油味。
5. 将试管Ⅱ中的液体分别注入盛有高锰酸 将试管Ⅱ 钾酸性溶液和溴水的两支试管里,振荡, 钾酸性溶液和溴水的两支试管里,振荡, 也可观察到两溶液的颜色变浅, 也可观察到两溶液的颜色变浅,甚至消 说明此液体中含有不饱和烃。 失,说明此液体中含有不饱和烃。 【注意事项及成败关键】 注意事项及成败关键】 1. 试管Ⅰ必须事先烘干,所配的胶塞及导 试管Ⅰ必须事先烘干, 管也应不带水分,以保证催化剂的活性。 管也应不带水分,以保证催化剂的活性。 2. 由于试管Ⅱ冷凝液体的量较少,所以试 由于试管Ⅱ冷凝液体的量较少, 最好也是干燥的, 管Ⅱ最好也是干燥的,以便能明显看出 冷凝液体。 冷凝液体。
3. 酸性高锰酸钾溶液必须比较稀,显淡 酸性高锰酸钾溶液必须比较稀, 红色即可。如过浓, 红色即可。如过浓,则褪色现象不明 演示时间也要增长。 显,演示时间也要增长。 4. 裂化石蜡的装置里,玻璃导管必须长 裂化石蜡的装置里, 一些,以起回流冷凝作用, 一些,以起回流冷凝作用,操作也比 较安全。 较安全。 5. 加热的时间也不宜过长,加热 加热的时间也不宜过长,加热5min—10 min后,出现明显的现象即可。否则 后 出现明显的现象即可。 试管Ⅰ中的残留物会结焦而不易洗涤。 试管Ⅰ中的残留物会结焦而不易洗涤。 验完毕后,最好趁热倒出残渣, 实 验完毕后,最好趁热倒出残渣,用 热水洗涤试管。 热水洗涤试管。
重油、 重油、石蜡等相对分子质量较大的 烃分子在一定条件下, 烃分子在一定条件下,被裂化而转变为 相对分子质量较小的烃。 相对分子质量较小的烃。如: C16H34△ C8H18+C8H16 十六烷 辛烷 辛烯 这样就生成了相对分子质量比较小、 这样就生成了相对分子质量比较小、 沸点比较低的类似汽油的饱和烃和不饱 和烃的液态混合物。 和烃的液态混合物。有些裂化产物还会 继续分解, 继续分解,生成饱和的和不饱和的气态 烃。如辛烷分解成丁烷和丁烯,丁烷还 如辛烷分解成丁烷和丁烯, 可分解成甲烷、丙烯、乙烷、乙烯等, 可分解成甲烷、丙烯、乙烷、乙烯等, 其产物可用酸性高锰酸钾溶液检验。 其产物可用酸性高锰酸钾溶液检验。
2. 硅胶催化剂 取实验室常用的蓝色硅胶15g放在蒸发 取实验室常用的蓝色硅胶 放在蒸发 皿中并盖上表面皿, 皿中并盖上表面皿,用酒精喷灯灼烧至爆 Байду номын сангаас色呈蓝黑色,停止加热, 裂,颜色呈蓝黑色,停止加热,立即放在 干燥器中冷却备用。 干燥器中冷却备用。 此催化剂制备简单, 此催化剂制备简单,且由于硅胶干燥剂 多孔,因而对石蜡吸附效果更好, 多孔,因而对石蜡吸附效果更好,催化效 果更佳。 果更佳。
改进Ⅱ 改进Ⅱ 1. 实验装置 如图 实验装置(如图 如图7-132所示 所示) 所示 1-玻璃管; 玻璃管; 玻璃管 2-Ⅰ号横口管; Ⅰ号横口管; 3-胶圈; 胶圈; 胶圈 4-Ⅱ号横口管; Ⅱ号横口管; 5-溴水; 溴水; 溴水 6-0.1%酸性高锰 酸性高锰 酸钾溶液; 酸钾溶液; 7-石蜡和无水三氯 石蜡和无水三氯 化铝
1. Na2SiO3—水泥催化剂 硅酸钠固体溶于15mL水中,适当 水中, 取15g硅酸钠固体溶于 硅酸钠固体溶于 水中 加热得澄清溶液,然后边搅拌边滴入6mol/L 加热得澄清溶液,然后边搅拌边滴入 盐酸至混合体系pH=7为止,静置,稍分层 为止, 盐酸至混合体系 为止 静置, 后倾去上层清液,然后加入普通水泥约10g, 后倾去上层清液,然后加入普通水泥约 , 调和均匀后移入蒸发皿中, 调和均匀后移入蒸发皿中,加热并借助玻璃 棒的搅拌得干态黄豆大小固体颗粒, 棒的搅拌得干态黄豆大小固体颗粒,趁热放 在干燥器中冷却备用。 在干燥器中冷却备用。 此催化剂新鲜、多孔与反应液接触面积大。 此催化剂新鲜、多孔与反应液接触面积大。
6. 为保证石蜡与催化剂充分接触,可向 为保证石蜡与催化剂充分接触, 试管Ⅰ中加入一些碎瓷片之类的物质, 试管Ⅰ中加入一些碎瓷片之类的物质, 以起到固定催化剂和增大石蜡与催化 剂接触面积的作用。 剂接触面积的作用。 实验改进】 【实验改进】 改进Ⅰ 改进Ⅰ 本实验中的催化剂氧化铝可改用无水三 氯化铝、硅酸铝、水泥、 氯化铝、硅酸铝、水泥、砖瓦块等代替效 果也很好。 果也很好。下面介绍几种催化剂的制作方 法。
石蜡的催化裂化
【实验目的】 实验目的】 1. 认识石蜡催化裂化的原理; 认识石蜡催化裂化的原理; 2. 了解提高轻质油产率的化学方法。 了解提高轻质油产率的化学方法。 实验原理】 【实验原理】 石油的催化裂化就是在一定条件下, 石油的催化裂化就是在一定条件下, 经催化剂的作用,把相对分子质量大、 经催化剂的作用,把相对分子质量大、沸 点高的烃断裂为相对分子质量小、 点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低 的烃的过程。 的烃的过程。催化裂化可以提高汽油的质 量。