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石油炼制:分馏与裂化
按沸程把原油分馏成不同馏分,再把重分子裂化成有用的轻质燃料。
目标
区分物理分离(按沸点分馏)与化学转化(长链烷烃裂化)。
仪器与试剂
虚拟炼油装置:原油进料、加热炉、分馏塔、催化裂化器。
步骤
- 跟随原油经加热炉(约 400 °C)进入分馏塔:哪些馏分从塔顶出来,哪些从塔底?
- 按沸程和碳链长度排列各馏分——气体、汽油、煤油、柴油、燃料油、沥青。
- 跟踪重馏分进入裂化器:长链烷烃断裂成较短烷烃加烯烃。
- 写出一般裂化方程式如 ,并说明烯烃为何有价值。
观察要点
- 低沸点小分子上升并从塔顶馏出;重质长链聚集在塔底附近。
- 裂化提高汽油馏程分子的产率,并产生烯烃——聚合物的原料。
讲解
分馏是物理过程:各组分因冷凝温度不同而分离。裂化是化学过程:长链烷烃的 C–C 键在沸石催化剂或受热条件下断裂,通过使供给匹配轻质燃料和石化原料的需求来倍增价值。
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虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型,不能替代真实实验和安全培训;没有指导请勿在家自行重复。