裂解原理在化學工程過程中的應用探討

時間：2024-06-03 12:45:55 化學畢業論文

裂解原理在化學工程過程中的應用探討

　　裂解反應是目前化學工程中應用比較廣泛的一類化學反應類型，下面是小編搜集整理的一篇探究裂解原理應用的論文范文，歡迎閱讀查看。

裂解原理在化學工程過程中的應用探討

　　摘要：裂解反應是目前化學工程中應用比較廣泛的一類化學反應類型，它與人們的日常生活息息相關，為推動我國國民經濟的發展及方便人們的日常生活做出著巨大的貢獻。本文介紹了裂解原理的基本概念和分類，并對目前裂解原理在化學工程中的應用情況進行了介紹和討論。

　　關鍵詞：裂解原理;化學工程;概念;應用

　　1.前言

　　近年來，裂解原理在化學工程中的應用范圍正在逐漸擴大，究其原因離不開裂解原理本身的一些特點，這些特點決定了它在化學工程中的獨特作用，使其能夠在工業生產中占據一席之地，并為我國國民生產總值的提高做出貢獻。對此，我們有必要針對裂解原理在化學工程過程中的應用進行積極的研究和探討。

　　2.“裂解”的概念及內涵

　　在化學工程的概念中，裂解指的是在熱能的作用下將某種高分子的化合物轉變為其他低分子的化合物，該化學過程又叫做熱解或熱裂解[1]。這一工藝往往應用于石油化工的生產過程，它的發生溫度較高，一般在七百至八百攝氏度之間，有些特殊的裂解反應甚至需要提供一千攝氏度的高溫才能進行，也正是因為超出裂化的高溫使得裂解反應可以不同于裂化反應達到更好的效果，比如它可以通過斷裂長鏈烴的過程將石油或石油氣的分餾產物轉變為丙烯或乙烯等鏈烴較短的物質。可以說，高溫是裂解反應的必要條件。

　　依照反應條件，裂解反應大致包括以下幾種類型：首先是含水裂解。顧名思義，含水裂解就是指反應過程中有水存在的裂解過程，一般包括對石油進行蒸汽裂化或是從有機廢料中提取出輕質的原油，這些過程都需要或不排斥水分子的存在;其次是無水裂解。不像有水裂解需要或容許水分子的存在，無水裂解恰恰是不需要水分子才能發生反應的化學過程。無水裂解的歷史由來已久，古代的時候，古人將木材變成木炭的過程就屬于無水裂解的過程。目前看來，這種裂解方式還可以用于塑料及生物質能中液體燃料的制取;第三種類型是真空裂解。真空裂解控制的是化學反應中的空氣含量，某些物質在沒有空氣的情況下才能進行裂解。

　　3.裂解原理的工業用途

　　裂解原理在目前的化學工程中的應用相對來說是比較廣泛的，起初的化學工程中，裂解反應的原料主要包括柴油、煤油及石腦油等，不過隨著化學工業的發展和化學理念的變更，重油逐漸成為人們更為倚重的裂解反應原料。裂解的過程往往還會伴隨著環化、縮合以及脫氫等不同類型的化學反應。

　　一般來說，我們可以將整個反應過程分成兩個不同的階段。在第一階段的時候，裂解原料發生了初步的化學變化，會形成我們需要的目的產物，比如丙烯及乙烯等，這是一次反應過程。第二階段的時候，是一次反應的產物作為反應物發生的二次變化，所以也叫做二次反應，亦即丙烯及乙烯轉變成了二烯烴、環烷烴、芳烴及炔烴等的過程，甚至還有反應更為徹底的，直接變成了焦炭和氫氣。經過了一次反應和二次反應以后，人們獲得的裂解產物就比較復雜了，可以說是不同物質組成的混合物。一般來說，裂解反應受到溫度、原料及反應時間的影響比較大，這三項因素的變化會導致不同的反應產物出現。一般來說，化工生產中比較常見的反應容器是蓄熱爐或管式爐，在這兩種反應容器中，石油烴會變成芳香烴、炔烴及烯烴等小分子物質，比如丙烯、乙烯、乙炔、丁二烯、甲苯及苯等。

　　目前的化學工程中，裂解原理一般用在化工產品的合成上，比如將二氯乙烯進行裂解以后，人們可以得到PVC，即聚氯乙烯。而聚氯乙烯是人們日常生活用品中比較常用的一種原材料，比如門窗、管材、板材、鞋底、玩具、文具、電線外皮及包裝盒等物品，都是由聚氯乙烯制成[2]，雖然除了化學工程領域的工作者及相關的研究者以外多數人并不了這些日常生活用品的合成過程。另外，在化學工程中，難免要出現一些化工廢料，對這些化工廢料的處理同樣離不開裂解反應，因為它可以通過不同類型的裂解過程將這些化工廢料轉變成一些低害物質以避免對自然環境的污染，甚至有些化工廢料還能夠在裂解反應的作用下變成能夠被人們二次利用的新的化工原料，這樣就實現了資源的可持續利用，是低碳環保理念所提倡的一種化工生產方式。比如“合成氣”，經過裂解反應將部分化工廢料轉變為合成氣后，合成氣又可以成為氨及甲醇的制造原料，而氨又是尿素及各類復合肥、硝酸等的重要合成材料。

　　4.結語

　　裂解反應是目前化學工程中應用比較廣泛的一類化學反應類型，它與人們的日常生活息息相關，為推動我國國民經濟的發展及方便人們的日常生活做出著巨大的貢獻。作為化學反應的類型之一，裂解反應不可避免地受到一定反應條件的制約并且也會有部分能耗的浪費，在未來的發展過程中，更新裂解反應的技術工藝，創造低碳、節能、環保的裂解方式必然會成為化學工程發展的方向和目標。

　　參考文獻

　　[1]諸葛金方.探究裂解原理在化學工程過程中的應用[J].中國化工貿易，2012，(5)：9.

　　[2]邵慶磊.探究裂解原理在化學工程過程中的應用[J].科技與企業，2013，(5)：286.

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