1-戊烯热裂解反应机理的数值模拟

作者：任铭琪; 孙维; 张红梅; 林枫; 郝玉兰; 李金莲; 赵晶莹; 赵亮

来源：广西大学学报(自然科学版), 2017, 42(06): 2283-2290.

DOI：10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2017.2283

• 1-戊烯
• 热裂解
• 反应机理
• 分子模拟
• 过程模拟

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-C5H9·-3、1-C5H9·-4、1-C5H9·-5的3个自由基形成的4个循环反应。1-C5H9·-3断C-C键形成循环1,生成1,3-C4H6和CH4;1-C5H9·-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-C5H9·-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。

• 单位
  东北石油大学; 中国石油大学（北京）; 化学化工学院; 重质油国家重点实验室