沸石分子筛这种对原料分子大小表现的选择性,和对产物分布的影响
称为它们的择形性.ZSM-5 用作脱蜡过程的催化剂,就是利用了沸石的
择形催化裂化功能.
催化裂化得到的石油馏分仍然是许多种烃类组成的复杂混合物.催化
裂化并不是各族烃类单独反应的综合结果,在反应条件下,任何一种烃
类的反应都将受到同时存在的其它烃类的影响,并且还需要考虑催化
剂存在 对过程的影响.
石油馏分的催化裂化反应是属于气-固非均相催化反应.反应物首先是
从油气流扩散到催化剂孔隙内,
并且 被吸附在催化剂的表面上,在催化
剂的作用下进行反应,生成的产物再从催化剂表面上脱附,然后扩散到
油气流中,导出反应器.因此烃类进行催化裂化反应的先决条件是在催
化剂表面上的吸附.实验证明,
碳原子相同 的各种烃类,吸附能力的大
小顺序是:
稠环芳烃 > 稠环,
多环环烷烃 >
烯烃 >
烷基芳烃 > 单环
环烷烃 >
烷烃 ,而按烃类的化学反应速度顺序排列,大致情况如下:烯
烃 >
大分子单烷侧链的单环芳烃 >
异构烷烃和环烷烃 > 小分子单
烷侧链的单环芳烃>
正构烷烃 > 稠环芳烃
综合上述两个排列顺序可知,石油馏分中芳烃虽然吸附性能强,但反应
能力弱,吸附在催化剂表面上占据了大部分表面积,阻碍了其它烃类的
吸附和反应,使整个石油馏分的反应速度变慢.烷烃虽然反应速度快,但
吸附能力弱,对原料反应的总效应不利.而环烷烃既有一定的吸附能力
又具适宜的反应速度.因此认为,富含环烷烃的石油馏分应是催化裂化
的理想原料.但实际生产中,这类原料并不多见.