在石油化工生产过程里,常用石油分馏产品(包括石油气)作原料,采用比裂化更高的温度(700~800℃,有时甚至高达1000℃以上),使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化,以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程,是化学变化。石油裂解的化学过程是比较复杂的,生成的裂解气是一种复杂的混合气体,它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外,还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。
石油裂解是将石油原料在800~1100℃之间进行处理,得到小分子烃的生产过程其反应十分复杂,主要有以下几种类型。依据热力学和动力学原理,生产中在800~1 100℃范围内,尽可能控制较高温度,同时尽可能减少物料在反应器内的停留时间,使之有利于生成乙烯而不利于生成焦炭。
面对复杂的裂解过程,直接使用实验的方法去探究其中的裂解物质是相对复杂的,因此,我们可以采用分子动力学的方式对裂解的温度,压力进行调控,来研究不同试验环境下的裂解情况。那么,对于生成物的分析是指的考虑的。
在materials studio中,我们可以通过GULP模块进行相关计算,可以采用的力场为ReaxFF力场。下图为初始结构和反应过程截图。
在反应前后的对比中,我们可以清楚的看出,长链状烷烃已经发生了裂解,那么,我们又该如何去统计生成的产物呢?很显然,通过手数的方式是不可取的,因此,我们可以通过perl脚本的方法对产物进行统计。下图为脚本截图和部分结果描述。
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