以770℃下的数据为例,正己烷、正庚烷、环己烷和甲基环己烷的转化率分别为67.5%、72.2%、20.1%和45.3%,转化率按照正庚烷>正己烷>甲基环己烷>环己烷的顺序逐渐减小。
由此推断:
(1)链烷烃比具有相同碳原子的环烷烃更容易分解。(2)链长的增加略微加速了链烷烃的分解。(3)与环己烷相比,甲基的存在加速了甲基环己烷的分解。由于烷烃热裂解的复杂性,在高温和低压情况下,一般采用拟一级动力学假设来模拟裂解过程。本文中的正己烷、正庚烷、环己烷和甲基环己烷的热裂解的速率常数由式2-3定义。
其中k是速率常数(min-1),t是停留时间(min),X是反应物的转化率。停留时间受到反应温度的显著影响,并且可以通过式2-4进行校正。
其中T是反应温度(℃),t0是25℃下的停留时间(0.0131min)。使用式2-5计算动力学参数。
其中A为指前因子(min-1),Ea为活化能(kJ/mol),R为通用气体常数(8.314kJ/mol/K)。式2-6是结合式2-3~式2-5以及自然对数处理而推导出来的。