
【建】 conversion of hydrocarbons
烴類的轉化(Hydrocarbon Conversion)
漢英詞典釋義
烴類(tīng lèi):碳氫化合物(hydrocarbon),指僅由碳(C)和氫(H)元素組成的有機化合物。
轉化(zhuǎn huà):通過化學反應将物質轉變為其他形态或性質的過程(conversion)。
綜合定義:烴類的轉化指通過裂解、重整、加氫、氧化等化學工藝,改變烴類分子結構或組成,生成高附加值産物的過程。
裂解(Cracking)
高溫(400–800°C)下使長鍊烴斷裂為短鍊烴(如乙烯、丙烯),用于生産塑料原料。
示例:
$$ce{C{16}H{34} ->[Delta] C8H{18} + C8H{16}}$$
來源:《石油煉制工藝學》(侯祥麟,中國石化出版社)
催化重整(Catalytic Reforming)
在鉑催化劑作用下,将直鍊烷烴轉化為芳烴或支鍊烷烴,提升汽油辛烷值。
示例:正庚烷→甲苯
$$ce{C7H16 ->[text{Pt/Al2O3}] C7H8 + 4H2}$$
來源:美國能源信息署(EIA)《煉油工藝指南》
加氫處理(Hydrotreating)
通過ce{H2}和催化劑(如Ni-Mo)脫除硫、氮雜質,生産清潔燃料。
反應:
$$ce{R-SH + H2 -> RH + H2S}$$
來源:國際能源署(IEA)《烴類精煉技術報告》
異構化(Isomerization)
将直鍊烴轉化為支鍊結構(如正丁烷→異丁烷),優化燃料性能。
來源:ACS期刊《Energy & Fuels》
權威參考來源
烴類的轉化是指碳氫化合物(烴)通過化學或生物作用轉變為其他物質的過程,主要包括工業催化轉化、生物降解及合成反應等。以下是具體分類和機制:
烴類蒸汽轉化
在催化劑(如鎳基催化劑)作用下,烴類(如天然氣、輕油)與水蒸氣在高溫(400–850℃)下反應,生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳。主要反應包括:
$$text{CH}_4 + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO} + 3text{H}_2$$
$$text{CO} + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO}_2 + text{H}_2$$
該過程常用于制氫或合成氣生産,需通過二次轉化(如加入空氣)進一步降低甲烷殘留。
催化加氫精制
輕苯等烴類在氫氣和催化劑作用下脫除雜質(如硫、氮化合物),生成高純度苯類産品。
微生物(細菌、真菌等)通過氧化作用分解烴類,生成醇、醛、酸等中間産物,最終經β-氧化和三羧酸循環轉化為CO₂和H₂O。此過程在石油污染修複中起重要作用。
通過費托合成等技術,将合成氣(CO+H₂)轉化為液态烴類燃料,屬于間接液化工藝。
高溫下烴類可能發生裂解生成積碳,如:
$$text{CH}_4 rightarrow text{C} + 2text{H}_2$$
需通過控制反應條件(如蒸汽比例)抑制此類副反應。
烴類轉化廣泛應用于能源生産(制氫、燃料合成)、化工精制及環境修複領域,其核心是通過不同路徑調控碳氫鍵的斷裂與重組。
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