1.有机化学选修5的知识点

2.汽油的化学成分有什么?

3.裂化汽油与直馏汽油的区别

4.谁能帮我总结下 高二有机化学中的知识点

5.汽油也是石油中提炼出来的吗,怎么炼出来的?

裂化汽油的主要成分_裂化汽油的化学式

汽油为混合物,没有固定的凝固点。

高标号汽油可以防止发动机爆震,并且使用高标号汽油可以让点火提前角更加提前,这样也可以提升动力。不同标号的汽油辛烷值不同,标号越高的汽油辛烷值越高,辛烷值越高的汽油抗爆性也越好。

有机化学选修5的知识点

呵呵,我们也刚刚学完,其实裂化和裂解没有什么太大区别而且也没有必要太去研究掌握的价值不是很大

1.先简单的再说一下石油,石油的成分是各种烃类,里面含量的主要是液体,但是也含有气体和固体溶解再里面,固体级别的油你知道应该分子量都很大了,或者说应该是含碳量很高。。那么再石油分馏的时候他们就不会挥发出来(注意分馏是物理变化得到的产物默认为是纯的烷烃,不可以使高锰酸钾和溴水退色)这些重油如果提纯出来由于含碳量高燃烧不完全会造成污染而且会造成浪费,所以要对他们进行裂化和裂解、、

2。裂化

我没带化学教材所以还请你去查一下,毕竟教材上的最准确。。

(1)裂化是指通过高温的方式使一些分子量大的烃分解。。一般地产物为烷烃和烯烃,(有烷烃就必有烯烃)

(2)分类主要有均裂和异裂,均裂是说两个产物碳原子数一样,异裂是说产物的碳原子数不一样(这个没大用,知道这连个化学名词,能叫出来就可以了)

(3)这个要注意的,裂化汽油默认为是含有烯烃的 所以可以使高锰酸钾和溴水退色,裂化属于化学变化。。

3.裂解

(1)裂解就没什么说的了,因为工业的需要所以有的时候要对一些本来已经很段的链烃进行加工使之变成较短的。。

定义:通过高温使段的烃分解成几个短的分子。。还是建议你去查书,我的只是理解的定义。。

(2)。注意,裂解的实质就是深度裂化。

(3)裂解也是化学变化,而且产物也可以使高锰酸钾和溴水退色。。。

4.比较

裂解和裂化其实就是一回事,只是裂解是针对大分子的,而裂解是针对小分子的。。

5.补充

注意在以后的学习中还会遇到两个高级脂肪酸和高级脂肪酸甘油酯

一个就是植物油 记住它要默认为是油酸甘油酯 就是默认为里面有不饱和键 可以使溴水高锰酸钾退色(主要说的就是家里做菜的油。。)

还有一个就是动物油,默认为是纯的硬脂酸甘油酯,里面没有不饱和键,不可以使溴水高锰酸钾退色(主要还有牛油,奶油等等)

这里的题一般就是区别这4个(裂化汽油,直馏汽油,植物油,动物油)可不可以使溴水高锰酸钾退色,你把上面的记住就OK了。。。

汽油的化学成分有什么?

一、同系物

结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质物质。

同系物的判断要点:

1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。

2、组成元素种类必须相同

3、结构相似指具有相似的原子连接方式,相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链仍为同系物。

4、在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相差一个或几个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且组成相差一个CH2原子团,但不是同系物。

5、同分异构体之间不是同系物。

二、同分异构体

化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。

1、同分异构体的种类:

⑴ 碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。

⑵ 位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。

⑶ 异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。

⑷ 其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。

各类有机物异构体情况:

⑴ CnH2n+2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4

⑵ CnH2n:单烯烃、环烷烃。如CH2=CHCH2CH3、

CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、 、

⑶ CnH2n-2:炔烃、二烯烃。如:CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2

⑷ CnH2n-6:芳香烃(苯及其同系物)。如: 、 、

⑸ CnH2n+2O:饱和脂肪醇、醚。如:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH?3

⑹ CnH2nO:醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如:CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、

、 、

⑺ CnH2nO2:羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如:CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH

⑻ CnH2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。如:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH

⑼ Cn(H2O)m:糖类。如:

C6H12O6:CH2OH(CHOH)4CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OH

C12H22O11:蔗糖、麦芽糖。

2、同分异构体的书写规律:

⑴ 烷烃(只可能存在碳链异构)的书写规律:

主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。

⑵ 具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、醇、酮等,它们具有碳链异构、官能团位置异构、异类异构,书写按顺序考虑。一般情况是碳链异构→官能团位置异构→异类异构。

⑶ 芳香族化合物:二元取代物的取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。

3、判断同分异构体的常见方法:

⑴ 记忆法:

① 碳原子数目1~5的烷烃异构体数目:甲烷、乙烷和丙烷均无异构体,丁烷有两种异构体,戊烷有三种异构体。

② 碳原子数目1~4的一价烷基:甲基一种(—CH3),乙基一种(—CH2CH3)、丙基两种

(—CH2CH?2CH3、—CH(CH3)2)、

丁基四种(—CH2CH2CH2CH3、 、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3)

③ 一价苯基一种、二价苯基三种(邻、间、对三种)。

⑵ 基团连接法:将有机物看成由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。

如:丁基有四种,丁醇(看作丁基与羟基连接而成)也有四种,戊醛、戊酸(分别看作丁基跟 醛基、羧基连接而成)也分别有四种。

⑶ 等同转换法:将有机物分子中的不同原子或基团进行等同转换。

如:乙烷分子有6个H原子,若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷有多少种?设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子,而H原子转换为Cl原子,其情况跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一种结构。同样,二氯乙烷有两种结构,四氯乙烷也有两种结构。

⑷ 等效氢法:等效氢指在有机物分子中处于相同位置的氢原子。等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。其判断方法有:

① 同一碳原子上连接的氢原子等效。

② 同一碳原子上连接的—CH3中氢原子等效。如:新戊烷中的四个甲基连接于同一个碳原子上,故新戊烷分子中的12个氢原子等效。

③ 同一分子中处于镜面对称(或轴对称)位置的氢原子等效。如: 分子中的18个氢原子等效。

三、有机物的系统命名法

1、烷烃的系统命名法

⑴ 定主链:就长不就短。选择分子中最长碳链作主链(烷烃的名称由主链的碳原子数决定)

⑵ 找支链:就近不就远。从离取代基最近的一端编号。

⑶ 命名:

① 就多不就少。若有两条碳链等长,以含取代基多的为主链。

② 就简不就繁。若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时,简单的取代基优先编号(若为相同的取代基,则从哪端编号能使取代基位置编号之和最小,就从哪一端编起)。

③ 先写取代基名称,后写烷烃的名称;取代基的排列顺序从简单到复杂;相同的取代基合并以汉字数字标明数目;取代基的位置以主链碳原子的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前,位置编号之间以“,”相隔,阿拉伯数字与汉字之间以“—”相连。

⑷ 烷烃命名书写的格式:

2、含有官能团的化合物的命名

⑴ 定母体:根据化合物分子中的官能团确定母体。如:含碳碳双键的化合物,以烯为母体,化合物的最后名称为“某烯”;含醇羟基、醛基、羧基的化合物分别以醇、醛、酸为母体;苯的同系物以苯为母体命名。

⑵ 定主链:以含有尽可能多官能团的最长碳链为主链。

⑶ 命名:官能团编号最小化。其他规则与烷烃相似。

如:

,叫作:2,3—二甲基—2—丁醇

,叫作:2,3—二甲基—2—乙基丁醛

四、有机物的物理性质

1、状态:

固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、醋酸(16.6℃以下);

气态:C4以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷;

液态:

油状:乙酸乙酯、油酸;

粘稠状:石油、乙二醇、丙三醇。

2、气味:

无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味);

稍有气味:乙烯;

特殊气味:甲醛、乙醛、甲酸和乙酸;

香味:乙醇、低级酯;

3、颜色:

白色:葡萄糖、多糖

黑色或深棕色:石油

4、密度:

比水轻:苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油;

比水重:溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4。

5、挥发性:

乙醇、乙醛、乙酸。

6、水溶性:

不溶:高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CCl4;

易溶:甲醛、乙酸、乙二醇;

与水混溶:乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇。

五、最简式相同的有机物

1、CH:C2H2、C6H6(苯、棱晶烷、盆烯)、C8H8(立方烷、苯乙烯);

2、CH2:烯烃和环烷烃;

3、CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖;

4、CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯;如乙醛(C2H4O)与丁酸及异构体(C4H8O2)

5、炔烃(或二烯烃)与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。

如:丙炔(C3H4)与丙苯(C9H12)

六、能与溴水发生化学反应而使溴水褪色或变色的物质

1、有机物:

⑴ 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等)

⑵ 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等)

⑶ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)

⑷ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)

⑸ 天然橡胶(聚异戊二烯)

2、无机物:

⑴ -2价的S(硫化氢及硫化物)

⑵ + 4价的S(二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐)

⑶ + 2价的Fe

6FeSO4 + 3Br2 = 2Fe2(SO4)3 + 2FeBr3

6FeCl2 + 3Br2 = 4FeCl3 + 2FeBr3

2FeI2 + 3Br2 = 2FeBr3 + 2I2

⑷ Zn、Mg等单质 如

⑸ -1价的I(氢碘酸及碘化物)变色

⑹ NaOH等强碱、Na2CO3和AgNO3等盐

Br2 + H2O = HBr + HBrO

2HBr + Na2CO3 = 2NaBr + CO2↑+ H2O

HBrO + Na2CO3 = NaBrO + NaHCO3

七、能萃取溴而使溴水褪色的物质

上层变无色的(ρ>1):卤代烃(CCl4、氯仿、溴苯等)、CS2等;

下层变无色的(ρ<1):直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物、低级酯、液态环烷烃、液态饱和烃(如己烷等)等

八、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质

1、有机物:

⑴ 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等)

⑵ 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等)

⑶ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)

⑷ 醇类物质(乙醇等)

⑸ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)

⑹ 天然橡胶(聚异戊二烯)

⑺ 苯的同系物

2、无机物:

⑴ 氢卤酸及卤化物(氢溴酸、氢碘酸、浓盐酸、溴化物、碘化物)

⑵ + 2价的Fe(亚铁盐及氢氧化亚铁)

⑶ -2价的S(硫化氢及硫化物)

⑷ + 4价的S(二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐)

⑸ 双氧水(H2O2)

高中有机化学知识点归纳(二)

一、有机物的结构与性质

1、官能团的定义:决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。

2、常见的各类有机物的官能团,结构特点及主要化学性质

(1)烷烃

A) 官能团:无 ;通式:CnH2n+2;代表物:CH4

B) 结构特点:键角为109°28′,空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C原子的四个价键也都如此。

C) 化学性质:

①取代反应(与卤素单质、在光照条件下)

, ,……。

②燃烧

③热裂解

(2)烯烃:

A) 官能团: ;通式:CnH2n(n≥2);代表物:H2C=CH2

B) 结构特点:键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。

C) 化学性质:

①加成反应(与X2、H2、HX、H2O等)

②加聚反应(与自身、其他烯烃)

③燃烧

(3)炔烃:

A) 官能团:—C≡C— ;通式:CnH2n—2(n≥2);代表物:HC≡CH

B) 结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为180°。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。

C) 化学性质:(略)

(4)苯及苯的同系物:

A) 通式:CnH2n—6(n≥6);代表物:

B)结构特点:苯分子中键角为120°,平面正六边形结构,6个C原子和6个H原子共平面。

C)化学性质:

①取代反应(与液溴、HNO3、H2SO4等)

②加成反应(与H2、Cl2等)

(5)醇类:

A) 官能团:—OH(醇羟基); 代表物: CH3CH2OH、HOCH2CH2OH

B) 结构特点:羟基取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。结构与相应的烃类似。

C) 化学性质:

①羟基氢原子被活泼金属置换的反应

②跟氢卤酸的反应

③催化氧化(α—H)

(与官能团直接相连的碳原子称为α碳原子,与α碳原子相邻的碳原子称为β碳原子,依次类推。与α碳原子、β碳原子、……相连的氢原子分别称为α氢原子、β氢原子、……)

④酯化反应(跟羧酸或含氧无机酸)

(6)醛酮

A) 官能团: (或—CHO)、 (或—CO—) ;代表物:CH3CHO、HCHO 、

B) 结构特点:醛基或羰基碳原子伸出的各键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。

C) 化学性质:

①加成反应(加氢、氢化或还原反应)

②氧化反应(醛的还原性)

(7)羧酸

A) 官能团: (或—COOH);代表物:CH3COOH

B) 结构特点:羧基上碳原子伸出的三个键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。

C) 化学性质:

①具有无机酸的通性

②酯化反应

(8)酯类

A) 官能团: (或—COOR)(R为烃基); 代表物: CH3COOCH2CH3

B) 结构特点:成键情况与羧基碳原子类似

C) 化学性质:

水解反应(酸性或碱性条件下)

(9)氨基酸

A) 官能团:—NH2、—COOH ; 代表物:

B) 化学性质: 因为同时具有碱性基团—NH2和酸性基团—COOH,所以氨基酸具有酸性和碱性。

3、常见糖类、蛋白质和油脂的结构和性质

(1)单糖

A) 代表物:葡萄糖、果糖(C6H12O6)

B) 结构特点:葡萄糖为多羟基醛、果糖为多羟基酮

C) 化学性质:①葡萄糖类似醛类,能发生银镜反应、费林反应等;②具有多元醇的化学性质。

(2)二糖

A) 代表物:蔗糖、麦芽糖(C12H22O11)

B) 结构特点:蔗糖含有一个葡萄糖单元和一个果糖单元,没有醛基;麦芽糖含有两个葡萄糖单元,有醛基。

C) 化学性质:

①蔗糖没有还原性;麦芽糖有还原性。

②水解反应

(3)多糖

A) 代表物:淀粉、纤维素 [ (C6H10O5)n ]

B) 结构特点:由多个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物。淀粉所含的葡萄糖单元比纤维素的少。

C) 化学性质:

①淀粉遇碘变蓝。

②水解反应(最终产物均为葡萄糖)

(4)蛋白质

A) 结构特点:由多种不同的氨基酸缩聚而成的高分子化合物。结构中含有羧基和氨基。

B) 化学性质:

①:分子中存在氨基和羧基,所以具有。

②盐析:蛋白质溶液具有胶体的性质,加入铵盐或轻金属盐浓溶液能发生盐析。盐析是可逆的,用多次盐析可分离和提纯蛋白质(胶体的性质)

③变性:蛋白质在热、酸、碱、重金属盐、酒精、甲醛、紫外线等作用下会发生性质改变而凝结,称为变性。变性是不可逆的,高温消毒、灭菌、重金属盐中毒都属变性。

④颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时呈**。

⑤灼烧产生烧焦羽毛气味。

⑥在酸、碱或酶的作用下水解最终生成多种α—氨基酸。

(5)油脂

A)组成:油脂是高级脂肪酸和甘油生成的酯。常温下呈液态的称为油,呈固态的称为脂,统称油脂。天然油脂属于混合物,不属于高分子化合物。

B) 代表物:

油酸甘油酯: 硬脂酸甘油酯:

C) 结构特点:油脂属于酯类。天然油脂多为混甘油酯。分子结构为:

R表示饱和或不饱和链烃基。R1、R2、R3可相同也可不同,相同时为单甘油酯,不同时为混甘油酯。

D) 化学性质:

①氢化:油脂分子中不饱和烃基上加氢。如油酸甘油酯氢化可得到硬脂酸甘油酯。

②水解:类似酯类水解。酸性水解可用于制取高级脂肪酸和甘油。碱性水解又叫作皂化反应(生成高级脂肪酸钠),皂化后通过盐析(加入食盐)使肥皂析出(上层)。

5、重要有机化学反应的反应机理

(1)醇的催化氧化反应

说明:若醇没有α—H,则不能进行催化氧化反应。

(2)酯化反应

说明:酸脱羟基而醇脱羟基上的氢,生成水,同时剩余部分结合生成酯。

二、有机化学反应类型

1、取代反应

指有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应。

常见的取代反应:

⑴烃(主要是烷烃和芳香烃)的卤代反应;⑵芳香烃的硝化反应;⑶醇与氢卤酸的反应、醇的羟基氢原子被置换的反应;⑷酯类(包括油脂)的水解反应;⑸酸酐、糖类、蛋白质的水解反应。

2、加成反应

指试剂与不饱和化合物分子结合使不饱和化合物的不饱和程度降低或生成饱和化合物的反应。

常见的加成反应:⑴烯烃、炔烃、芳香族化合物、醛、酮等物质都能与氢气发生加成反应(也叫加氢反应、氢化或还原反应);⑵烯烃、炔烃、芳香族化合物与卤素的加成反应;⑶烯烃、炔烃与水、卤化氢等的加成反应。

3、聚合反应

指由相对分子质量小的小分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。参加聚合反应的小分子叫作单体,聚合后生成的大分子叫作聚合物。

常见的聚合反应:

加聚反应:指由不饱和的相对分子质量小的小分子结合成相对分子质量大的高分子的反应。

较常见的加聚反应:

①单烯烃的加聚反应

在方程式中,—CH2—CH2—叫作链节, 中n叫作聚合度,CH2=CH2叫作单体, 叫作加聚物(或高聚物)

②二烯烃的加聚反应

4、氧化和还原反应

(1)氧化反应:有机物分子中加氧或去氢的反应均为氧化反应。

常见的氧化反应:

①有机物使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应。如:R—CH=CH—R′、R—C≡C—R′、 (具有α—

H)、—OH、R—CHO能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

②醇的催化氧化(脱氢)反应

醛的氧化反应

③醛的银镜反应、费林反应(凡是分子中含有醛基或相当于醛基的结构,都可以发生此类反应)

(2)还原反应:有机物分子中去氧或加氢的反应均为还原反应。

三、有机化学计算

1、有机物化学式的确定

(1)确定有机物的式量的方法

①根据标准状况下气体的密度ρ,求算该气体的式量:M = 22.4ρ(标准状况)

②根据气体A对气体B的相对密度D,求算气体A的式量:MA = DMB

③求混合物的平均式量:M = m(混总)/n(混总)

④根据化学反应方程式计算烃的式量。

⑤应用原子个数较少的元素的质量分数,在设它们的个数为1、2、3时,求出式量。

(2)确定化学式的方法

①根据式量和最简式确定有机物的分子式。

②根据式量,计算一个分子中各元素的原子个数,确定有机物的分子式。

③当能够确定有机物的类别时。可以根据有机物的通式,求算n值,确定分子式。

④根据混合物的平均式量,推算混合物中有机物的分子式。

(3)确定有机物化学式的一般途径

(4)有关烃的混合物计算的几条规律

①若平均式量小于26,则一定有CH4

②平均分子组成中,l < n(C) < 2,则一定有CH4。

③平均分子组成中,2 < n(H) < 4,则一定有C2H2。

2、有机物燃烧规律及其运用

(1)物质的量一定的有机物燃烧

规律一:等物质的量的烃 和 ,完全燃烧耗氧量相同。

[ ]

规律二:等物质的量的不同有机物 、 、 、 (其中变量x、y为正整数),完全燃烧耗氧量相同。或者说,一定物质的量的由不同有机物 、 、 、 (其中变量x、y为正整数)组成的混合物,无论以何种比例混合,完全燃烧耗氧量相同,且等于同物质的量的任一组分的耗氧量。

符合上述组成的物质常见的有:

①相同碳原子数的单烯烃与饱和一元醇、炔烃与饱和一元醛。其组成分别为

与 即 ; 与 即 。

②相同碳原子数的饱和一元羧酸或酯与饱和三元醇。

即 、 即 。

③相同氢原子数的烷烃与饱和一元羧酸或酯

与 即

规律三:若等物质的量的不同有机物完全燃烧时生成的H2O的量相同,则氢原子数相同,符合通式 (其中变量x为正整数);若等物质的量的不同有机物完全燃烧时生成的CO2的量相同,则碳原子数相同,符合通式 (其中变量x为正整数)。

(2)质量一定的有机物燃烧

规律一:从C+O2=CO2、6H2+3O2=6H2O可知等质量的碳、氢燃烧,氢耗氧量是碳的3倍。可将 → ,从而判断%m(H)或%m(C)。推知:质量相同的烃( ),m/n越大,则生成的CO2越少,生成的H2O越多,耗氧量越多。

规律二:质量相同的下列两种有机物 与 完全燃烧生成CO2物质的量相同;质量相同的下列两种有机物 与 ,燃烧生成H2O物质的量相同。

规律三:等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时,耗氧量相同,生成的CO2和H2O的量也相同。或者说,最简式相同的有机物无论以何种比例混合,只要总质量相同,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均相同。

(3)由烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成

当温度在100℃以上时,气态烃完全燃烧的化学方程式为:

①△V > 0,m/4 > 1,m > 4。分子式中H原子数大于4的气态烃都符合。

②△V = 0,m/4 = 1,m = 4。、CH4,C2H4,C3H4,C4H4。

③△V < 0,m/4 < 1,m < 4。只有C2H2符合。

(4)根据含氧烃的衍生物完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量之比,可推导有机物的可能结构

①若耗氧量与生成的CO2的物质的量相等时,有机物可表示为

②若耗氧量大于生成的CO2的物质的量时,有机物可表示为

③若耗氧量小于生成的CO2的物质的量时,有机物可表示为

(以上x、y、m、n均为正整数)

五、其他

最简式相同的有机物

(1)CH:C2H2、C4H4(乙烯基乙炔)、C6H6(苯、棱晶烷、盆烯)、C8H8(立方烷、苯乙烯)

(2)CH2:烯烃和环烯烃

(3)CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖

(4)CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯。如:乙醛(C2H4O)与丁酸及异构体(C4H8O2)

(5)炔烃(或二烯烃)与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。如丙炔(C3H4)与丙苯(C9H12)

裂化汽油与直馏汽油的区别

汽油,主要成分是 C 4 ~C 12 烃类,为混合烃类物品之一。是一种无色或淡**、易挥发和易燃液体,具有特殊臭味。汽油不溶于水,易溶于苯、二硫化碳和醇,

极易溶于脂肪。工业上主要用作汽油机的燃料,也用于橡胶、制鞋、印刷、制革、油漆、洗染等行业,也可用作机械零件的清洗剂。

汽油有一个重要的物理特性,即它非常容易气化,挥发性强。有时我们用肉眼也能看到汽油液面有一层蒸腾着的雾气。 1升 汽油能挥发成 100~400升蒸气,扩散到很大的空间。有时火源离开汽油似乎很远,但与汽油蒸气接触仍会引起燃烧。

汽油的成分比较复杂,主要是烷烃,从碳四到碳十二,其中以碳五到碳九为主。各种汽油的组分有不同,所以它们的理化常数也不一样,有一定的幅度,比如:沸点为 40~200℃,闪点为-58~10℃,比重为0.67~0.71,爆炸极限约为1.3~6%。

汽油是石油加工的重要产品之一,也是汽油发动机的专用燃料,主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。汽油的外观一般为水白色透明液体,密度一般在 0.70 -0.78g /cm3之间,有特殊的汽油芳香味,馏程一般为30至180~220℃。商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分,

标记为辛烷值 90#、93#、95#、#或更高,号俞大,性能俞好。表征汽油内在质量的主要检验项目有:汽油的抗爆性(研究法辛烷值、马达法辛烷值、抗爆指数)、硫含量、蒸汽压、烯烃、芳烃、苯含量、腐蚀、馏程等。辛烷值是衡量汽油抗暴性大小的质量指标,包括马达法辛烷值和研究法辛烷值两种;并人为规定纯异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)和正庚烷的辛烷值分别为100和0。分子量相近的不同烃类,其辛烷值以正构烷烃最低,高度分支的异构烷烃、异构烯烃和芳香烃的辛烷值最高,环烷烃和分支少的异构烷烃、正构烯烃介于中间。对于同一族烃类,分子量越小,沸点越低,其抗暴性越好。

汽油按照不同来源可分为 直馏汽油、催化裂化汽油、热裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、烷基化汽油、异构化汽油、芳构化汽油、醚化汽油和叠合汽油等。直馏汽油特别是石蜡基原油的直馏汽油的辛烷值最低,一般为 40~60;催化裂化汽油含有较多的芳香烃和烯烃,辛烷值一般较高;烷基化汽油的主要组分是

高度分支的异构烷烃,其辛烷值非常高;醚化汽油的辛烷值非常高,一般用作汽油的调和组分。

汽油分为车用汽油与溶剂或洗涤汽油,车用汽油以前用直馏汽油,即石油在常压条件下蒸馏出的汽油馏分,但直馏汽油辛烷值较低、抗爆震效果差,目前主要用来作为溶剂汽油或洗涤汽油,还可以作为石脑油的主要成分用来生产乙烯。催化裂化汽油有较高的辛烷值,目前是车用汽油的主要原料,催化重整汽油也有较高的辛烷值,与催化裂化汽油一起用来调制车用汽油。

汽油的爆震性与汽油的成分有密切的关系,以芳烃的抗震性最好(即爆震性

最小),环烷烃和异构烷烃次之,烯烃再次之,烷烃中正构(直链)烷烃的抗震性小。汽油的抗震性能用辛烷值来表示。

谁能帮我总结下 高二有机化学中的知识点

裂化汽油和直馏汽油的区别主要在于生产方式和成分。

1、直馏汽油是从原油中通过精馏分离出来的一种汽油。在原油加热的过程中,不同沸点的烃类会被分离出来,并形成不同的馏分。直馏汽油就是从较轻的馏分中提炼出来的,通常具有基础性质好、辛烷值较高的特点。

2、裂化汽油则是通过石油裂化等化学反应得到的汽油,相比于直馏汽油,裂化汽油的分子结构更加复杂,其中含有许多分支链和环状结构,因此具有更高的辛烷值和更好的抗爆能力。

裂化汽油和直馏汽油的使用范围也有所不同。裂化汽油主要用于高性能车辆和需要高辛烷值燃料的工业设备。直馏汽油则广泛用于民用车辆和低性能工业设备。

汽油也是石油中提炼出来的吗,怎么炼出来的?

有机化学考点归纳

1、能与氢气加成的:苯环结构、C=C 、 、C=O 。

( 和 中的C=O双键不发生加成)

2、能与Na反应的:—COOH、 、-OH

3、能与NaOH反应的:—COOH、 、 。

4、能与Na2CO3反应的:—COOH、

5、能与NaHCO3反应的:—COOH

6、能发生加聚反应的物质

烯烃、二烯烃、乙炔、苯乙烯、烯烃和二烯烃的衍生物。

7、能发生银镜反应的物质 凡是分子中有醛基(-CHO)的物质均能发生银镜反应。

(1)所有的醛(R-CHO); (2)甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;

注:能和新制Cu(OH)2反应的——除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。

8、能与溴水反应而使溴水褪色或变色的物质

(1).不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);

(2).不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、油酸、油酸盐、油酸某酯等)

(3).石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等);

(4).苯酚及其同系物(因为能与溴水取代而生成三溴酚类沉淀)

(5).含醛基的化合物(取代或氧化)

(6).天然橡胶(聚异戊二烯) CH2=CH-C=CH2

CH3

9、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质

(1)不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);

(2)苯的同系物;

(3)不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、卤代烃、油酸、油酸盐、油酸酯等);

(4)含醛基的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等);

(5)石油产品(裂解气、裂化气、裂化汽油等);

(6)煤产品(煤焦油);

(7)天然橡胶(聚异戊二烯)。

10、最简式相同的有机物

(1).CH:C2H2、C6H6、C8H8

(2).CH2:烯烃和环烷烃

(3).CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖

(4).CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)

11、同分异构体(几种化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式)

(1)、醇—醚 CnH2n+2Ox

(2)、醛—酮—环氧烷(环醚) CnH2nO

(3)、羧酸—酯—羟基醛 CnH2nO2

(4)、单烯烃—环烷烃 CnH2n

(5)、二烯烃—炔烃 CnH2n-2

12、能发生取代反应的物质及反应条件

(1).烷烃与卤素单质:卤素蒸汽、光照;

(2).苯及苯的同系物与①卤素单质:Fe作催化剂;

      ②浓硝酸:50~60℃水浴;浓硫酸作催化剂

      ③浓硫酸:70~80℃水浴;

(3).卤代烃水解:NaOH的水溶液;

(4).醇与氢卤酸的反应:新制的氢卤酸(酸性条件);

(5).酯类的水解:无机酸或碱催化;

(6).酚与浓溴水 (乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应,事实上也是取代反应。)

有机物的官能团

1.碳碳双键:

2.碳碳叁键:

3.卤(氟、氯、溴、碘)原子:—X

4.(醇、酚)羟基:—OH

5.醛基:—CHO

6.羧基:—COOH

7.酯类的基团:

各类有机物的通式及主要化学性质

烷烃CnH2n+2 仅含C—C键 与卤素等发生取代反应、热分解 、不与高锰酸钾、溴水、强酸强碱反应

烯烃CnH2n 含C==C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、加聚反应

炔烃CnH2n-2 含C≡C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应 苯(芳香烃)CnH2n-6与卤素等发生取代反应、与氢气等发生加成反应

(甲苯、乙苯等苯的同系物可以与高锰酸钾发生氧化反应)

卤代烃:CnH2n+1X

醇:CnH2n+1OH或CnH2n+2O

苯酚:遇到FeCl3溶液显紫色 醛:CnH2nO

羧酸:CnH2nO2

酯:CnH2nO2

有机反应类型

取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。

加成反应:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合的反应。

聚合反应:一种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。

加聚反应:一种或多种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。

消去反应:从一个分子脱去一个小分子(如水.卤化氢),因而生成不饱和化合物的反应。 氧化反应:有机物得氧或去氢的反应。

还原反应:有机物加氢或去氧的反应。

酯化反应:醇和酸起作用生成酯和水的反应。

水解反应:化合物和水反应生成两种或多种物质的反应(有卤代烃、酯、糖等)

有机物燃烧通式

烃: CxHy+(x+ )O2 ? xCO2+ H2O

烃的含氧衍生物: CxHyOz+(x+ - )O2 ? xCO2+ H2O

是的 汽油、柴油这些都是用石油(实际是原油)炼出来的,其主要原理 石油是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的复杂混合物,通过本章所讲述的预处理和原油蒸馏方法,可以根据其组分沸点的差异,从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等,这就是原油的一次加工过程。然后将这些半成品中的一部分或大部分作为原料,进行原油二次加工,如以后章节要介绍的催化裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程,可提高石油产品的质量和轻质油收率。

一、原油的预处理

二 基本原理

原油中的盐大部分溶于所含水中,故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%),充分混合,然后在破乳剂和高压电场的作用下,使微小水滴逐步聚集成较大水滴,借重力从油中沉降分离,达到脱盐脱水的目的,这通常称为电化学脱盐脱水过程。

原油乳化液通过高压电场时,在分散相水滴上形成感应电荷,带有正、负电荷的水滴在作定向位移时,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。水滴直径愈大,原油和水的相对密度差愈大,温度愈高,原油粘度愈小,沉降速度愈快。在这些因素中,水滴直径和油水相对密度差是关键,当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时,水滴就不能下沉,而随油上浮,达不到沉降分离的目的。

三 工艺过程

我国各炼厂大都用两级脱盐脱水流程。原油自油罐抽出后,先与淡水、破乳剂按比例混合,经加热到规定温度,送入一级脱盐罐,一级电脱盐的脱盐率在90%~95%之间,在进入二级脱盐之前,仍需注入淡水,一级注水是为了溶解悬浮的盐粒,二级注水是为了增大原油中的水量,以增大水滴的偶极聚结力。

二、原油的蒸馏

一 原油蒸馏的基本原理及特点

1、蒸馏与精馏 蒸馏是液体混合物加热,其中轻组分汽化,将其导出进行冷凝,使其轻重组分得到分离。蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。

蒸馏有多种形式,可归纳为闪蒸(平衡汽化或一次汽化),简单蒸馏(渐次汽化)和精馏三种。其中简单蒸馏常用于实验室或小型装置上,它属于间歇式蒸馏过程,分离程度不高。

闪蒸过程是将液体混合物进料加热至部分汽化,经过减压阀,在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的空间内,于一定温度压力下,使汽液两相迅速分离,得到相应的汽相和液相产物。精馏是分离液体混合物的很有效的手段,它是在精馏塔内进行的。

2、原油常压蒸馏特点 原油的常压蒸馏就是原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏,所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔,它具有以下工艺特点:

(1)常压塔是一个复合塔 原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,故称为复合塔。

(2)常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物 原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分,如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油,这些产品仍然是复杂的混合物(其质量是靠一些质量标准来控制的。如汽油馏程的干点不能高于205℃)。35℃~150℃是石脑油(naphtha)或重整原料,130℃~250℃是煤油馏分,250℃~300℃是柴油馏分,300℃~350℃是重柴油馏分,可作催化裂化原料。>350℃是常压重油。

(3)汽提段和汽提塔 对石油精馏塔,提馏段的底部常常不设再沸器,因为塔底温度较高,一般在350℃左右,在这样的高温下,很难找到合适的再沸器热源,因此,通常向底部吹入少量过热水蒸汽,以降低塔内的油汽分压,使混入塔底重油中的轻组分汽化,这种方法称为汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,约为3MPA的过热水蒸汽。

在复合塔内,汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段,这样侧线产品中会含有相当数量的轻馏分,这样不仅影响本侧线产品的质量,而且降低了较轻馏分的收率。所以通常在常压塔的旁边设置若干个侧线汽提塔,这些汽提塔重叠起来,但相互之间是隔开的,侧线产品从常压塔中部抽出,送入汽提塔上部,从该塔入水蒸汽进行汽提,汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔,侧线产品由汽提塔底部抽出送出装置。

(4)常压塔常设置中段循环回流 在原油精馏塔中,除了用塔顶回流时,通常还设置1~2个中段循环回流,即从精馏塔上部的精馏段引出部分液相热油,经与其它冷流换热或冷却后再返回塔中,返回口比抽出口通常高2~3层塔板。

中段循环回流的作用是,在保证产品分离效果的前提下,取走精馏塔中多余的热量,这些热量因温位较高,因而是价很高的可利用热源。用中段循环回流的好处是,在相同的处理量下可缩小塔径,或者在相同的塔径下可提高塔的处理能力。

3、减压蒸馏及其特点 原油在常压蒸馏的条件下,只能够得到各种轻质馏分。常压塔底产物即常压重油,是原油中比较重的部分,沸点一般高于350℃,而各种高沸点馏分,如裂化原料和润滑油馏分等都存在其中。要想从重油中分出这些馏分,就需要把温度提到350℃以上,而在这一高温下,原油中的稳定组分和一部分烃类就会发生分解,降低了产品质量和收率。为此,将常压重油在减压条件下蒸馏,蒸馏温度一般限制在420℃以下。降低压力使油品的沸点相应下降,上述高沸点馏分就会在较低的温度下汽化,从而避免了高沸点馏分的分解。减压塔是在压力低于100kPa的负压下进行蒸馏操作。

减压塔的抽真空设备常用的是蒸汽喷射器或机械真空泵。蒸汽喷射器的结构简单,使用可靠而无需动力机械,水蒸汽来源充足、安全,因此,得到广泛应用。而机械真空泵只在一些干式减压蒸馏塔和小炼油厂的减压塔中用。

与一般的精馏塔和原油常压精馏塔相比,减压精馏塔有如下几个特点:

⑴ 根据生产任务不同,减压精馏塔分燃料型与润滑油型两种。润滑油型减压塔以生产润滑油料为主,这些馏分经过进一步加工,制取各种润滑油。燃料型减压塔主要生产二次加工的原料,如催化裂化或加氢裂化原料。

⑵ 减压精馏塔的塔板数少,压降小,真空度高,塔径大。为了尽量提高拔出深度而又避免分解,要求减压塔在经济合理的条件下尽可能提高汽化段的真空度。因此,一方面要在塔顶配备强有力的抽真空设备,同时要减小塔板的压力降。减压塔内应用压降较小的塔板,常用的有舌型塔板、网孔塔板等。减压馏分之间的分馏精确度要求一般比常压蒸馏的要求低,因此通常在减压塔的两个侧线馏分之间只设3~5块精馏塔板。在减压下,塔内的油汽、水蒸汽、不凝气的体积变大,减压塔径变大。

⑶ 缩短渣油在减压塔内的停留时间 塔底减压渣油是最重的物料,如果在高温下停留时间过长,则其分解、缩合等反应会进行得比较显著,导致不凝气增加,使塔的真空度下降,塔底部分结焦,影响塔的正常操作。因此,减压塔底部的直径常常缩小以缩短渣油在塔内的停留时间。另外,减压塔顶不出产品,减压塔的上部汽相负荷小,通常也用缩径的办法,使减压塔成为一个中间粗、两头细的精馏塔。

催化裂化过程具有以下几个特点:

⑴ 轻质油收率高,可达70%~80%;

⑵ 催化裂化汽油的辛烷值高,马达法辛烷值可达78,汽油的安定性也较好;

⑶ 催化裂化柴油十六烷值较低,常与直馏柴油调合使用或经加氢精制提高十六烷值,以满足规格要求;

⑷ 催化裂化气体,C3和C4气体占80%,其中C3丙烯又占70%,C4中各种丁烯可占55%,是优良的石油化工原料和生产高辛烷值组分的原料。

根据所用原料,催化剂和操作条件的不同,催化裂化各产品的产率和组成略有不同,大体上,气体产率为10%~20% ,汽油产率为30%~50%,柴油产率不超过40%,焦炭产率5%~7%左右。由以上产品产率和产品质量情况可以看出,催化裂化过程的主要目的是生产汽油。我国的公共交通运输事业和发展农业都需要大量柴油,所以催化裂化的发展都在大量生产汽油的同时,能提高柴油的产率,这是我国催化裂化技术的特点。

催化裂化的化学原理

一 催化裂化催化剂

1936年工业上首先使用经酸处理的蒙脱石催化剂。因为这种催化剂在高温热稳定性不高,再生性能不好,后来被合成的无定形硅酸铝所取代。六十年代又出现了含沸石的催化剂。可用作裂化催化剂的所有沸石中,只有Y型沸石具有工业意义。在许多情况下,将稀土元素引入Y型沸石中。Y型沸石在硅酸铝基体中的加入量可达15%。用沸石催化剂后汽油的选择性大大提高,汽油的辛烷值也较高,同时气体和焦炭产率降低。工业上应用所谓超稳Y型沸石分子筛,它在高达1200K时晶体结构能保持不变。

催化裂化实质上是正碳离子的化学。正碳离子经过氢负离子转移步骤生成

由于高温,正碳离子可分解为较小的正碳离子和一个烯烃分子。

生成的烯烃比初始的烷烃原料易于变为正碳离子,裂化速度也较快。

由于C-C键断裂一般发生在正碳离子的β位置,所以催化裂化可生成大量的C3~C4烃类气体,只有少量的甲烷和乙烷生成。新正碳离子或裂化,或夺得一个氢负离子而生成烷烃分子,或发生异构化、芳构化等反应。

现在选用的沸石分子筛具有自己特定的孔径大小,常常对原料和产物都表现了不同的选择特性。如在HZSM-5沸石分子筛上烷烃和支链烷烃的裂化速度依下列次序递降:正构烷烃 >一甲基烷烃 > 二甲基烷烃沸石分子筛这种对原料分子大小表现的选择性,和对产物分布的影响称为它们的择形性。ZSM-5用作脱蜡过程的催化剂,就是利用了沸石的择形催化裂化功能。

二 催化裂化的化学原理

催化裂化条件下各族烃类的主要反应:

1、烷烃裂化为较小分子的烯烃和烷烃,如:C16H34 ? C8H16 + C8H18

2、烯烃裂化为较小分子的烯烃。

3、异构化反应 正构烷烃 ? 异构烷烃 烯烃 ? 异构烯烃

4、氢转移反应 环烷烃+ 烯烃 ? 芳烃+烷烃

5、芳构化反应

6、环烷烃裂化为烯烃

7、烷基芳烃脱烷基反应 烷基芳烃 ? 芳烃+ 烯烃

8、缩合反应 单环芳烃可缩合成稠环芳烃,最后缩合成焦炭,并放出氢气,使烯烃饱和。

由以上反应可见,在烃类的催化裂化反应过程中,裂化反应的进行,使大分子分解为小分子的烃类,这是催化裂化工艺成为重质油轻质化重要手段的根本依据。而氢转移反应使催化汽油饱和度提高,安定性好。异构化、芳构化反应是催化汽油辛烷值提高的重要原因。

催化裂化得到的石油馏分仍然是许多种烃类组成的复杂混合物。催化裂化并不是各族烃类单独反应的综合结果,在反应条件下,任何一种烃类的反应都将受到同时存在的其它烃类的影响,并且还需要考虑催化剂存在对过程的影响。

石油馏分的催化裂化反应是属于气-固非均相催化反应。反应物首先是从油气流扩散到催化剂孔隙内,并且被吸附在催化剂的表面上,在催化剂的作用下进行反应,生成的产物再从催化剂表面上脱附,然后扩散到油气流中,导出反应器。因此烃类进行催化裂化反应的先决条件是在催化剂表面上的吸附。实验证明,碳原子相同的各种烃类,吸附能力的大小顺序是: 稠环芳烃 > 稠环、多环环烷烃 > 烯烃 > 烷基芳烃 > 单环环烷烃 > 烷烃

而按烃类的化学反应速度顺序排列,大致情况如下:烯烃 > 大分子单烷侧链的单环芳烃 > 异构烷烃和环烷烃 > 小分子单烷侧链的单环芳烃> 正构烷烃 > 稠环芳烃

综合上述两个排列顺序可知,石油馏分中芳烃虽然吸附性能强,但反应能力弱,吸附在催化剂表面上占据了大部分表面积,阻碍了其它烃类的吸附和反应,使整个石油馏分的反应速度变慢。烷烃虽然反应速度快,但吸附能力弱,对原料反应的总效应不利。而环烷烃既有一定的吸附能力又具适宜的反应速度。因此认为,富含环烷烃的石油馏分应是催化裂化的理想原料。但实际生产中,这类原料并不多见。

石油馏分催化裂化的另一特点就是该过程是一个复杂反应过程。反应可同时向几个方向进行,中间产物又可继续反应,这种反应属于平行-顺序反应。

平行-顺序反应的一个重要特点是反应深度对产品产率分配有重大影响。如图3-3所示,随着反应时间的增长,转化率提高,气体和焦炭产率一直增加。汽油产率开始时增加,经过一最高点后又下降。这是因为到一定反应深度后,汽油分解成气体的反应速度超过汽油的生成速度,即二次反应速度超过了一次反应速度。因此要根据原料的特点选择合适的转化率,这一转化率应选择在汽油产率最高点附近。

催化裂化装置的工艺流程

催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现,才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。

催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应?再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应––再生系统是全装置的核心,现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下:

一 反应––再生系统

新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370℃左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650℃~700℃)催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。

积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650℃~680℃)。再生器维持0.15MPa~0.25MPa (表)的顶部压力,床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒。再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。

烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10% CO,为了利用其热量,不少装置设有CO锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。

二 分馏系统

分馏系统的作用是将反应?再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成品。

由反应?再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部,经装有挡板的脱过热段脱热后进入分馏段,经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。富气和粗汽油去吸收稳定系统;轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置,回炼油返回反应––再生系统进行回炼。油浆的一部分送反应再生系统回炼,另一部分经换热后循环回分馏塔。为了取走分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀,在塔的不同位置分别设有4个循环回流:顶循环回流,一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。

催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。由于进料是460℃以上的带有催化剂粉末的过热油气,因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油气逆流接触,一方面使油气冷却至饱和状态,另一方面也洗下油气夹带的粉尘。

三 吸收––稳定系统:

从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分,而粗汽油中则溶解有C3、C4甚至C2组分。吸收––稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气(≤C2)、液化气(C3、C4)和蒸汽压合格的稳定汽油。

影响催化裂化反应深度的主要因素

一 几个基本概念

1、转化率 在催化裂化工艺中,往往要循环部分生成油、也称回炼油。在工业上用回炼操作是为了获得较高的轻质油产率。因此,转化率又有单程转化率和总转化率之别。

2、空速和反应时间 每小时进入反应器的原料量与反应器内催化剂藏量之比称为空速。

空速的单位为时-1,空速越高,表明催化剂与油接触时间越短,装置处理能力越大。

在考察催化裂化反应时,人们常用空速的倒数来相对地表示反应时间的长短。

3、剂油比 催化剂循环量与总进料量之比称为剂油比,用C/O表示:

在同一条件下,剂油比大,表明原料油能与更多的催化剂接触。

二 影响催化裂化反应深度的主要因素

影响催化裂化反应转化率的主要因素有:原料性质、反应温度、反应压力、反应时间。

1、原料油的性质 原料油性质主要是其化学组成。原料油组成中以环烷烃含量多的原料,裂化反应速度较快,气体、汽油产率比较高,焦炭产率比较低,选择性比较好。对富含芳烃的原料,则裂化反应进行缓慢,选择性较差。另外,原料油的残炭值和重金属含量高,会使焦炭和气体产率增加。

2、反应温度 反应温度对反应速度、产品分布和产品质量都有很大影响。在生产中温度是调节反应速度和转化率的主要因素,不同产品方案,选择不同的反应温度来实现,对多产柴油方案,用较低的反应温度(450℃~470℃),在低转化率高回炼比下操作。对多产汽油方案,反应温度较高(500℃~530℃); 用高转化率低回炼比。

3、反应压力 提高反应压力的实质就是提高油气反应物的浓度,或确切地说,油气的分压提高,有利于反应速度加快。提高反应压力有利于缩合反应,焦炭产率明显增高,气体中烯烃相对产率下降,汽油产率略有下降,但安定性提高。提升管催化裂化反应器压力控制在0.3MPa ~0.37MPa。

4、空速和反应时间 在提升管反应器中反应时间就是油气在提升管中的停留时间。 图3-5表示提升管催化裂化的反应时间与转化率的关系。由图可见,反应开始阶段,反应速度最快,1秒后转化率的增加逐渐趋于缓和。反应时间延长,会引起汽油的二次分解,同时因为分子筛催化剂具有较高的氢转移活性,而使丙烯、丁烯产率降低。提升管反应器内进料的反应时间要根据原料油的性质,产品的要求来定,一般约为1秒~4秒。

重油催化裂化

重油催化裂化(residue fluid catalytIC cracking,即RFCC)工艺的产品是市场极需的高辛烷值汽油馏分,轻柴油馏分和石油化学工业需要的气体原料。由于该工艺用了分子筛催化剂、提升管反应器和钝化剂等,使产品分布接近一般流化催化裂化工艺。但是重油原料中一般有30%~50%的廉价减压渣油,因此,重油流化催化裂化工艺的经济性明显优于一般流化催化工艺,是近年来得到迅速发展的重油加工技术。

一 重油催化裂化的原料

所谓重油是指常压渣油、减压渣油的脱沥青油以及减压渣油、加氢脱金属或脱硫渣油所组成的混合油。典型的重油是馏程大于350℃的常压渣油或加氢脱硫常压渣油。与减压馏分相比,重油催化裂化原料油存在如下特点:① 粘度大,沸点高;② 多环芳香性物质含量高;③ 重金属含量高;④ 含硫、氮化合物较多。因此,用重油为原料进行催化裂化时会出现焦炭产率高,催化剂重金属污染严重以及产物硫、氮含量较高等问题。

二 重油催化裂化的操作条件

为了尽量降低焦炭产率,重油催化裂化在操作条件上取如下措施:

1、改善原料油的雾化和汽化 由于渣油在催化裂化过程中呈气液相混合状态,当液相渣油与热催化剂接触时,被催化剂吸附并进入颗粒内部的微孔,进而裂化成焦炭,会使生焦量上升,催化活性下降。因此可见,为了减少催化剂上的生焦量,必须尽可能地减少液相部分的比例,所以要强化催化裂化前期过程中的雾化和蒸发过程,提高气化率,减少液固反应。

2、用较高的反应温度和较短的反应时间 当反应温度提高时,原料的裂化反应加快较多,而生焦反应则加快较少。与此同时,当温度提高时,会促使热裂化反应的加剧,从而使重油催化裂化气体中C1、C2增加,C3、C4减少。所以宜用较高反应温度和较短的反应时间。

三 重油催化裂化催化剂

重油催化裂化要求其催化剂具有较高的热稳定性和水热稳定性,并且有较强的抗重金属污染的能力。所以,目前主要用Y型沸石分子筛和超稳Y型沸石分子筛催化剂。

四 重油催化裂化工艺

1、重油催化裂化工艺与一般催化裂化工艺的异同点 两工艺既有相同的部分,亦有不同之处,完全是由于原料不同造成的。不同之处主要表现在,重油催化裂化在进料方式、再生系统型式、催化剂选用和SOX排放量的控制方面均不同于一般的催化裂化工艺;在取走过剩热量的设施,产品处理、污水处理和金属钝化等方面,则是一般催化裂化工艺所没有的。但在催化剂的流化,输送和回收方面,在两器压力平衡的计算方面,两者完全相同。在分馏系统的流程和设备方面,在反应机理、再生机理、热平衡的计算方法和反应—再生系统的设备上两者基本相同。

2、重油催化裂化工艺 重油催化裂化工艺主要由HOC(hey oil cracking)工艺、RCC(reduced crude oil conversion,常压渣油转化)工艺、Stone &Webster工艺和 ART(asphalt resid treating 沥青渣油处理)工艺等,其中最典型的工艺为Stone &Webster 流化催化裂化工艺。

从加热炉或换热器出来的原料经大量的蒸汽和喷嘴雾化后,进入输送管,与从再生器来的热再生催化剂混合,然后一道进入提升管反应器的催化剂床层进行反应,由此生成的气相产物经旋风分离器脱除其中的催化剂后进入分馏系统,分成干气(C1~C2)、液化气(C3~C4)、汽油、轻柴油(国外称轻瓦斯油)、重柴油(国外称重瓦斯油)和澄清油等。所生成的多碳粘稠产物附于催化剂上,随催化剂向下经汽提段,逐渐变成焦炭;附有焦炭的催化剂离开汽提段后,进入再生器再生。再生用两个互相独立的再生器进行两段再生。前一再生器控制在高的CO/CO2比下操作,焦炭中的绝大部分氢和一部分碳在此被烧掉,从而为后一再生器在无水存在的情况和高温下操作而不致使催化剂严重减活创造条件。后一再生器可在有利于完全再生的强化条件(温度达750℃)下操作。两个再生器的烟气分别通过各自的旋风分离器排出。该工艺是热平衡式的,所以,不需要象其他工艺那样有取热设施。用该工艺的工业装置在我国镇海炼油厂、武汉炼油厂、广州炼油厂、长岭炼油厂、南京炼油厂都已相继投产。

催化重整

催化重整是最重要的炼油过程之一。“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构,而不改变分子大小的加工过程。重整过程是在催化剂存在之下进行的。用铂催化剂的重整过程称铂重整,用铂铼催化剂的称为铂铼重整,而用多金属催化剂的重整过程称为多金属重整。催化重整是石油加工过程中重要的二次加工方法,其目的是用以生产高辛烷值汽油或化工原料?––芳香烃,同时副产大量氢气可作为加氢工艺的氢气来源。下面介绍催化重整的工艺要求和工业装置。

一、催化重整(catalytic reformation )的化学反映

重整催化剂通常含有千分之几的贵金属铂,它或者单独的或者与其它金属(Re、Ir或Sn)共同担载在多孔的酸性氧化铝(一般引入氯元素)上。重整催化剂是一种双功能催化剂。金属催化烷烃脱氢为烯烃,环烷烃脱氢为芳香烃,催化异构烯烃的加氢,对于加氢异构化和异构化反应也有贡献。酸性载体催化烯烃的异构化,环化和裂化。在双金属重整过程中加入金属铼作为助催化剂,以减少氢解副反应和金属在高温含氢环境下聚集烧结。双功能之间的相互作用通过烯烃而显现出来,烯烃是反应网络中的关键中间物。