1-戊烯熱裂解反應(yīng)機理的數(shù)值模擬
本文選題:-戊烯 + 熱裂解 ; 參考:《廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2017年06期
【摘要】:運用Materials studio分子模擬軟件和Aspen plus過程模擬軟件相結(jié)合的方法,首次對大分子烯烴(1-戊烯)熱裂解自由基機理進行模擬。利用Materials studio軟件將1-戊烯進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,通過C—C鍵和C—H鍵長的分析,初步得到各自由基反應(yīng),并通過進一步計算得到活化能和指前因子等參數(shù),再利用Aspen plus進行過程模擬得到產(chǎn)物濃度分布。結(jié)果表明:1-戊烯經(jīng)過Materials studio模擬軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化得出可能發(fā)生的鏈引發(fā)路徑有5條,可能發(fā)生的熱裂解自由基反應(yīng)共42個,經(jīng)過Aspen plus軟件對單一路徑和總路徑進行模擬計算,從而簡化甄選出17個主要的自由基反應(yīng),這17個自由基反應(yīng)構(gòu)成了由1-C_5H_9·-3、1-C_5H_9·-4、1-C_5H_9·-5的3個自由基形成的4個循環(huán)反應(yīng)。1-C_5H_9·-3斷C-C鍵形成循環(huán)1,生成1,3-C4H6和CH4;1-C_5H_9·-4斷C—H鍵形成循環(huán)2,生成主要產(chǎn)物C2H4和CH4,同時斷C-C鍵形成循環(huán)3,生成C3H6和C2H4;1-C_5H_9·-5斷C—C鍵形成循環(huán)4,生成C2H4和C3H6。經(jīng)驗證,簡化模型是可行的,為大分子烯烴熱裂解機理的研究提供了一個新的研究思路。
[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.
【作者單位】: 東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院石油與天然氣化工省重點實驗室;中石油大慶化工研究中心;中國石油大學(xué)(北京)重質(zhì)油國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(21476046) 黑龍江省教育廳自然科學(xué)基金面上項目(12541074) 東北石油大學(xué)校青年基金資助項目(2013NQ113) 中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技指導(dǎo)計劃項目(2016-13-03)
【分類號】:O623.121
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,本文編號:2107878
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