利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計

在石油化工生產(chǎn)過程里,常用石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)作原料,采用比裂化更高的溫度(700~800℃,有時甚至高達1000℃以上),使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴,以提供有機化工原料。工業(yè)上把這種方法叫做石油的裂解。所以說裂解就是深度裂化,以獲得短鏈不飽和烴為主要成分的石油加工過程,是化學(xué)變化。石油裂解的化學(xué)過程是比較復(fù)雜的,生成的裂解氣是一種復(fù)雜的混合氣體,它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外,還含有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等。

石油裂解是將石油原料在800~1100℃之間進行處理,得到小分子烴的生產(chǎn)過程其反應(yīng)十分復(fù)雜,主要有以下幾種類型。依據(jù)熱力學(xué)和動力學(xué)原理,生產(chǎn)中在800~1 100℃范圍內(nèi),盡可能控制較高溫度,同時盡可能減少物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間,使之有利于生成乙烯而不利于生成焦炭。

面對復(fù)雜的裂解過程,直接使用實驗的方法去探究其中的裂解物質(zhì)是相對復(fù)雜的,因此,我們可以采用分子動力學(xué)的方式對裂解的溫度,壓力進行調(diào)控,來研究不同試驗環(huán)境下的裂解情況。那么,對于生成物的分析是指的考慮的。

在materials studio中,我們可以通過GULP模塊進行相關(guān)計算,可以采用的力場為ReaxFF力場。下圖為初始結(jié)構(gòu)和反應(yīng)過程截圖。

利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計的圖1利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計的圖2

在反應(yīng)前后的對比中,我們可以清楚的看出,長鏈狀烷烴已經(jīng)發(fā)生了裂解,那么,我們又該如何去統(tǒng)計生成的產(chǎn)物呢?很顯然,通過手?jǐn)?shù)的方式是不可取的,因此,我們可以通過perl腳本的方法對產(chǎn)物進行統(tǒng)計。下圖為腳本截圖和部分結(jié)果描述。

利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計的圖3

利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計的圖4

利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計的圖5利用Ms的perl腳本做石油裂解生成物隨時間變化的統(tǒng)計的圖6

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