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