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石油化工行业核心化学反应方程式大全

科普、常识 12 阅读 更新于 2026-10-07 20:57

石油化工行业核心化学反应方程式大全

说明：石油是复杂混合物，没有固定分子式；石油化工反应分为：原油炼制（物理分离为主）、热裂解、催化重整、加氢、氧化、聚合、烷基化、异构化等。下面按类别整理工业主流反应，均为简化工业主反应（副反应繁多，未全部列出）。

一、石油裂解（乙烯装置，最重要基础化工反应）

1. 乙烷热裂解制乙烯

C2H6裂解炉→C2H4 + H2

2. 丙烷裂解（主产物乙烯、丙烯）

C3H8→C2H4 + CH4
C3H8→C3H6 + H2

3. 石脑油（代表正己烷）裂解

C6H14→C2H4 + C4H8 + H2

石脑油裂解是复杂平行/连串反应，同时生成乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃、氢气。

4. 丁烷裂解制丁二烯

C4H10脱氢→CH2=CH-CH=CH2 + 2H2

二、催化重整（生产芳烃：苯、甲苯、二甲苯BTX，副产氢气）

原料：石脑油中环烷烃，铂铼(\mathrm{R-SH + H_2 \xrightarrow{(\mathrm{C_5H_5N + 5H_2 \xrightarrow{(\mathrm{2CH_2=CHCH_3 + 2NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{Bi-Mo(\mathrm{CH_2=CHCH_3 + H_2O_2 \xrightarrow{Ti(\mathrm{C_6H_6 + CH_2=CH_2 \xrightarrow{(\mathrm{nCH_2=CH-CH=CH_2 \xrightarrow{Ni催化剂} \mathrm{-[CH_2-CH=CH-CH_2]_n}-})} C_6H_5CH_2CH_3})} C_3H_6O + H_2O})} 2CH_2=CH-CN + 6H_2O})} C_5H_{12} + NH_3})} RH + H_2S})、临氢

1. 环己烷脱氢生成苯

C6H12Pt/Re, H2→C6H6 + 3H2

2. 甲基环己烷脱氢生成甲苯

C7H14Pt/Re, H2→C7H8 + 3H2

3. 二甲基环己烷脱氢生成二甲苯

C8H16Pt/Re, H2→C8H10 + 3H2

4. 烷烃环化脱氢（正庚烷→甲苯）

CH3(CH2)5CH3→C7H8 + 4H2

三、加氢系列反应（炼油厂脱硫、加氢裂化、加氢精制）

1. 加氢脱硫（HDS，硫醇为例）

R-SH + H2→RH + H2S

噻吩（原油中典型含硫杂环）加氢脱硫：

C4H4S + 4H2CoMo/Al2O3→C4H10 + H2S

2. 加氢脱氮（HDN，吡啶）

C5H5N + 5H2→C5H12 + NH3

3. 加氢脱氧（HDO，酚类）

C6H5OH + H2→C6H6 + H2O

4. 加氢裂化（大分子烷烃断链）

C16H34 + H2→C8H18 + C8H18

四、烯烃基础化工反应（乙烯、丙烯下游）

（1）乙烯系列

  1. 乙烯水化制乙醇
CH2=CH2 + H2OH3PO4→CH3CH2OH
  1. 乙烯氧化制环氧乙烷（银(\mathrm{R-SH + H_2 \xrightarrow{(\mathrm{C_5H_5N + 5H_2 \xrightarrow{(\mathrm{2CH_2=CHCH_3 + 2NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{Bi-Mo(\mathrm{CH_2=CHCH_3 + H_2O_2 \xrightarrow{Ti(\mathrm{C_6H_6 + CH_2=CH_2 \xrightarrow{(\mathrm{nCH_2=CH-CH=CH_2 \xrightarrow{Ni催化剂} \mathrm{-[CH_2-CH=CH-CH_2]_n}-})} C_6H_5CH_2CH_3})} C_3H_6O + H_2O})} 2CH_2=CH-CN + 6H_2O})} C_5H_{12} + NH_3})} RH + H_2S})）
2CH2=CH2 + O2Ag, 200~300circ C→2C2H4O
  1. 乙烯聚合（聚乙烯 PE）
nCH2=CH2引发剂→-[CH2-CH2]n-
  1. 乙烯氧氯化制二氯乙烷
2CH2=CH2 + 4HCl + O2CuCl2→2ClCH2CH2Cl + 2H2O

二氯乙烷裂解制氯乙烯单体VCM

ClCH2CH2ClΔ→CH2=CHCl + HCl

（2）丙烯系列

  1. 丙烯氨氧化制丙烯腈（Sohio法）
2CH2=CHCH3 + 2NH3 + 3O2Bi-Mo→2CH2=CH-CN + 6H2O
  1. 丙烯氧化制环氧丙烷
CH2=CHCH3 + H2O2Ti→C3H6O + H2O
  1. 丙烯聚合（聚丙烯PP）
nCH2=CHCH3Ziegler-Natta→-[CH2-CH(CH3)]n-
  1. 丙烯水合制异丙醇
CH2=CHCH3 + H2OH+→(CH3)2CHOH

五、芳烃化工反应（苯、甲苯、二甲苯）

1. 苯加氢制环己烷（尼龙原料）

C6H6 + 3H2Ni→C6H12

2. 苯硝化制硝基苯

C6H6 + HNO3(浓)浓H2SO4→C6H5NO2 + H2O

3. 苯烷基化制乙苯（乙烯+苯，(\mathrm{2C_6H_5CH_3 \xrightarrow{(\mathrm{C_{16}H_{34} \xrightarrow{分子筛, 450\sim500^\circ C} C_8H_{16} + C_8H_{18}})} C_6H_6 + C_6H_4(CH_3)_2})）

C6H6 + CH2=CH2→C6H5CH2CH3

乙苯脱氢制苯乙烯：

C6H5CH2CH3Fe, , 水蒸气稀释→C6H5CH=CH2 + H2

4. 甲苯歧化反应（一分子甲苯生成苯+二甲苯）

2C6H5CH3→C6H6 + C6H4(CH3)2

六、炼油厂其他重要反应

1. 催化裂化（FCC，重油变汽油烯烃，(\mathrm{2C_6H_5CH_3 \xrightarrow{(\mathrm{C_{16}H_{34} \xrightarrow{分子筛, 450\sim500^\circ C} C_8H_{16} + C_8H_{18}})} C_6H_6 + C_6H_4(CH_3)_2})）

十六烷代表重质烷烃裂化：

C16H34450~500circ C→C8H16 + C8H18

2. 烷基化反应（异丁烷 + 异丁烯 → 烷基化油，高辛烷值汽油）

(CH3)3CH + CH2=C(CH3)2H2SO4/HF→(CH3)3C-CH2CH(CH3)2

3. 异构化（正丁烷→异丁烷；正戊烷→异戊烷，提高汽油辛烷值）

CH3CH2CH2CH3酸→(CH3)3CH

七、合成气相关（煤化工/石油化工副产合成气 CO+H2）

  1. 一氧化碳加氢合成甲醇
CO + 2H2Cu/ZnO→CH3OH
  1. 费托合成（重油/渣油气化后制烃）
nCO + (2n+1)H2Fe/Co→CnH2n+2 + nH2O

八、聚酯、合成橡胶高分子反应

1. 对苯二甲酸+乙二醇 → PET聚酯

nHOOC-C6H4-COOH + nHOCH2CH2OH→-[-OC-C6H4-COOCH2CH2O-]n- + (2n-1)H2O

2. 丁二烯聚合（顺丁橡胶BR）

nCH2=CH-CH=CH2Ni→-[CH2-CH=CH-CH2]n-

3. 苯乙烯-丁二烯共聚 SBS/SBR丁苯橡胶

nC6H5CH=CH2 + mCH2=CH-CH=CH2→共聚物

九、燃烧（加热炉、锅炉）

以甲烷为例：

CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O

烷烃通式燃烧：

CnH2n+2+3n+12O2→nCO2+(n+1)H2O

补充说明

  1. 石油加工绝大多数反应是多组分平行+连串反应，方程式只写主反应；工业上副产物非常多。
  2. (\mathrm{R-SH + H_2 \xrightarrow{(\mathrm{C_5H_5N + 5H_2 \xrightarrow{(\mathrm{2CH_2=CHCH_3 + 2NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{Bi-Mo(\mathrm{CH_2=CHCH_3 + H_2O_2 \xrightarrow{Ti(\mathrm{C_6H_6 + CH_2=CH_2 \xrightarrow{(\mathrm{nCH_2=CH-CH=CH_2 \xrightarrow{Ni催化剂} \mathrm{-[CH_2-CH=CH-CH_2]_n}-})} C_6H_5CH_2CH_3})} C_3H_6O + H_2O})} 2CH_2=CH-CN + 6H_2O})} C_5H_{12} + NH_3})} RH + H_2S})、温度压力是石油化工核心，没有(\mathrm{R-SH + H_2 \xrightarrow{(\mathrm{C_5H_5N + 5H_2 \xrightarrow{(\mathrm{2CH_2=CHCH_3 + 2NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{Bi-Mo(\mathrm{CH_2=CHCH_3 + H_2O_2 \xrightarrow{Ti(\mathrm{C_6H_6 + CH_2=CH_2 \xrightarrow{(\mathrm{nCH_2=CH-CH=CH_2 \xrightarrow{Ni催化剂} \mathrm{-[CH_2-CH=CH-CH_2]_n}-})} C_6H_5CH_2CH_3})} C_3H_6O + H_2O})} 2CH_2=CH-CN + 6H_2O})} C_5H_{12} + NH_3})} RH + H_2S})很多反应几乎不发生，方程式上必须标注。
  3. 原油本身不写反应方程式，原油是混合物，炼油第一步是蒸馏（物理变化，无化学反应）。

如果你需要，我可以：

  • 整理成Word可直接复制版本；
  • 精简为【考试背诵版】；
  • 或者按「炼油板块 / 烯烃板块 / 芳烃板块」拆分成独立文档（Markdown格式）。
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