
【化】 heat of cracking
【化】 cracking
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
裂化热(Heat of Cracking)指在裂化反应过程中体系吸收或释放的热量,是石油化工领域的重要热力学参数。裂化反应指在高温或催化剂作用下,长链烃分子断裂为短链烃的过程。其热力学性质可通过以下角度解析:
反应类型与能量变化
裂化反应通常为吸热反应,例如催化裂化(Catalytic Cracking)需吸收约80-200 kJ/mol能量,用于打破C-C键(《英汉化学大词典》,2020版)。但部分深度裂化反应可能伴随局部放热现象,这与原料组成及反应条件相关。
测量方法
通过差示扫描量热法(DSC)或反应釜热量衡算测定,美国化学会(ACS)实验手册推荐采用ASTM D4809标准进行工业裂化热的精确计算。
工业应用
在石油精炼中,裂化热数据直接影响裂解炉设计及催化剂选择。中国石油大学实验数据显示,减压蜡油裂化时每吨原料需提供1.2×10 kJ热量(《石油加工工程》,2018)。
该参数的计算可表示为:
$$
Delta H{cracking} = sum H{text{产物}} - sum H_{text{反应物}}
$$
式中焓值(H)参考《CRC化学物理手册》标准物性数据表。
关于“裂化热”的解释如下:
1. 定义与反应类型
裂化热指烃类大分子裂化反应过程中吸收或释放的热量,其热效应取决于反应类型:
2. 热力学特性
裂化反应属于平行顺序反应,主反应为长链烃断裂生成小分子(如乙烯、丙烯),同时可能伴随缩合等副反应。吸热特性使热裂化需在高温(约500℃)下进行,而催化裂化通过催化剂降低活化能,减少能耗。
3. 工业应用关联
裂化热直接影响工艺设计,例如热裂化需配置加热设备,而加氢裂化需控制温度避免过热。裂解(如生产乙烯)作为深度裂化,温度更高(700-1000℃),热需求更大。
公式表达
对于吸热裂化反应,焓变可表示为:
$$
ΔH > 0
$$
放热反应则为:
$$
ΔH < 0
$$
裂化热是裂化反应能量变化的体现,需结合具体反应类型分析其方向与工业调控方式。
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