Тема 3.1. Физико-химические основы и механизм термических превращений углеводородов

Студент должен

знать:

- типы термических процессов;

- сущность термодинамической вероятности реакций крекинга;

- теорию свободных радикалов, объясняющую механизм термических превращений.

уметь:

- рассчитывать вероятность протекания химических реакций и величину полезной работы системы.

иметь практические навыки:

- работа со справочной литературой;

- расчеты термодинамической вероятности термических процессов.

Назначение и типы термических процессов переработки нефтяного сырья:

термический крекинг, висбрекинг, коксование, пиролиз.

Разложение углеводородов под действием температуры. Термодинамическая вероятность реакций крекинга. Энергия связи. Теория свободных радикалов. Химизм крекинга алканов, алкенов, циклоалканов, аренов и серосодержащих соединений.

Практическое занятие № 8.

Методические указания

При изучении этой темы следует повторить соответствующий раздел физической химии.

Разберитесь в термодинамической вероятности процесса, энергии Гиббса, константе фазового равновесия. Возьмите углеводород, рассмотрите реакцию распада и подсчитайте термодинамическую вероятность.

Разберите теорию свободных радикалов, объясняющих реакции термического крекинга.

Знание химизма и механизма разложения различных типов углеводородов под действием температур имеет значение для успешного изучения указанных термических процессов и каталитического крекинга. Изучение темы невозможно без знания химического состава нефти и нефтепродуктов (тема 1.2.), знания строения и основных свойств различных типов углеводородов, входящих в состав нефти.

Вопросы для самоконтроля

1. Термические процессы переработки нефти.

2. Напишите реакции распада алканов.

3. Назначение пиролиза.

4. Какая имеется разница по получаемым продуктам между процессами термический крекинг и висбрекинг?

5. Как определить термодинамическую вероятность разложения гептана при температуре 298 и 800°К?

6. Перечислить и написать основные реакции крекинга алканов, циклоалканов, аренов.

7. Каков химизм разложения сернистых соединений?

8. Какие параметры влияют на протекание реакций крекинга?

Литература: [1] с. 322-372; [3] с. 25-63.