Лекция №8 Термодинамика процессов термической деструкции

Лекция №8
8. Термодинамика процессов термической деструкции
Термодинамическая вероятность протекания хим. реакции определяется
величиной изменения свободной энергии Гиббса ∆G (изобарноизотермического потенциала):
lg Kp  
G
RT
Kp 
К пр
К обр
где Кпр – константа скорости прямой реакции;
Кобр – константа скорости обратной реакции.
Чтобы реакции проходила в прямом направлении скорость прямой
реакции должна быть выше скорости обратной реакции, т. е. К1  К2 в таком
случае Кр будет больше 1, а lgКр  0 . Согласно уравнению, lgКр  0 только
при условии Gт  0. Поэтому необходимым условием протекания реакции в
прямом направлении является отрицательное значение энергии Гиббса.
 Реакци протекает в прямом направлении, если ∆G<0
 Реация протекает в обратном направлении, если ∆G>0
 Процесс в состоянии равновесия, если ∆G=0
8.1
Термические процессы
8.1.1 Термический крекинг и пиролиз углеводородов осуществляется в
отсутствии катализаторов при повышенной температуре (крекинг – 4505000С, пиролиз – 700-9000С) в отсутствии воздуха
1
При крекинге происходит гомолитический разрыв С-С связей, а при
пиролизе рвутся С-С и С-Н связи.
Механизм реакций – свободно-радикальный  процессы эндотермические,
протекающие с увеличением объема.
Глубину превращения оценивают по ΔG.
8.1.2 Реакции крекинга и пиролиза
При расщеплении по С-С связям образуются смеси газообразных и жидких
насыщенных и ненасыщенных у/в.
8.1.3 Продукты термической деструкции
Повышение t приводит к ускорению реакций дегидрирования и
циклизации.
Кроме газообразных (крекинг-газ или газ пиролиза) и жидких
продуктов (бензин, крекинг-остаток, смола пиролиза), все высоко t процессы
переработки у/в сырья дают твердые вещества (сажу и кокс).
Выход того или иного продукта зависит от вида сырья, t и времени
контакта. Причем температура t и время контакта  являются
взаимозаменяемыми факторами.
Пиролиз проводят в присутствии паров воды, которая снижает
парциальную упругость компонентов и реагирует с углеродистыми
отложениями на стенках реактора, очищая их.
2