環(huán)己烷催化裂化反應(yīng)化學(xué)研究進(jìn)展

陳 惠，嚴(yán)加松，王 鵬，耿秋月

（中國(guó)石化 石油化工科學(xué)研究院，北京 100083）

近年來(lái)，世界原油資源趨于重質(zhì)化，煉油企業(yè)面臨原料重質(zhì)化和劣質(zhì)化給產(chǎn)品輕質(zhì)化和清潔化帶來(lái)的壓力。石油中含有鏈烷烴、環(huán)烷烴以及芳烴結(jié)構(gòu)化合物，隨著原油重質(zhì)化程度的增加，環(huán)烷烴所占的比例明顯增加，部分蠟油、渣油中環(huán)烷烴含量超過(guò)50%[1-3]。一方面環(huán)烷烴通過(guò)開(kāi)環(huán)裂化生成低碳烴類，另一方面通過(guò)氫轉(zhuǎn)移和脫氫縮合生成芳烴和其他焦炭前體[4-6]。環(huán)烷烴因其特殊的結(jié)構(gòu)，在催化裂化反應(yīng)中表現(xiàn)出不同于鏈烷烴和芳烴的轉(zhuǎn)化行為，對(duì)環(huán)烷烴的催化裂化反應(yīng)深入研究能夠?yàn)闊拸S增產(chǎn)汽油、低碳烯烴和減少焦炭的產(chǎn)生提供理論指導(dǎo)。

環(huán)己烷作為典型的單環(huán)環(huán)烷烴之一，具有穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，即使在高溫下也很難發(fā)生裂化反應(yīng)。以環(huán)己烷為模型化合物進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，其轉(zhuǎn)化率較低，二次反應(yīng)少，有利于研究環(huán)烷烴催化裂化的反應(yīng)機(jī)理。

本文分析了不同催化劑及工藝條件對(duì)環(huán)己烷轉(zhuǎn)化規(guī)律的影響；對(duì)環(huán)己烷的反應(yīng)機(jī)理研究情況進(jìn)行梳理和總結(jié)；列舉了幾種先進(jìn)的表征手段，并針對(duì)現(xiàn)有研究中存在的問(wèn)題提出改進(jìn)建議。

1 催化劑的影響

催化劑的孔道結(jié)構(gòu)、酸性和酸量、分子篩的晶體尺寸等對(duì)環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化有較大影響。了解催化劑構(gòu)效關(guān)系，認(rèn)識(shí)催化劑上的活性位點(diǎn)，能夠幫助解釋引發(fā)環(huán)己烷催化裂化的原因。催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與反應(yīng)機(jī)理的關(guān)聯(lián)仍然是單體烴催化裂化反應(yīng)化學(xué)研究的熱點(diǎn)。

1.1 孔道結(jié)構(gòu)的影響

趙景慧等[7]研究了環(huán)己烷在ZSM-5和Y型沸石上的裂化性能（見(jiàn)表1），實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩種沸石上的裂化反應(yīng)活性相差較大。環(huán)己烷在Y分子篩上主要發(fā)生開(kāi)環(huán)裂化，反應(yīng)產(chǎn)物為C6烷烴和烯烴（不含環(huán)烷）；在ZSM-5分子篩上環(huán)己烷主要生成芳烴。這是因?yàn)榄h(huán)己烷在ZSM-5沸石上存在擴(kuò)散限制，環(huán)己烷無(wú)法及時(shí)離開(kāi)催化劑表面，導(dǎo)致反應(yīng)程度的加深。

表1 ZSM-5和Y型沸石上環(huán)己烷的裂化Table 1 Cracking of cyclohexane over two different zeilites

Primo等[8]認(rèn)為除孔徑外，孔的幾何形狀對(duì)分子的晶內(nèi)擴(kuò)散也至關(guān)重要。分子在具有平行孔道（如絲光沸石）的單向沸石中擴(kuò)散通常比雙向和三向沸石更難。在單向孔中擴(kuò)散的分子必須沿相同方向一個(gè)接一個(gè)地移動(dòng)，很容易被其他分子阻擋。相比之下，分子在開(kāi)放式的三向沸石（如Y）中更容易擴(kuò)散，分子可以通過(guò)多個(gè)獨(dú)立的孔道進(jìn)入大的空腔內(nèi)。

為了探究環(huán)己烷在不同孔徑分子篩上的擴(kuò)散行為，袁帥等[9]應(yīng)用分子模擬技術(shù)模擬了環(huán)己烷在MFI和FAU分子篩上的擴(kuò)散情況，并計(jì)算了環(huán)己烷在MFI和FAU分子篩中的擴(kuò)散能壘（見(jiàn)圖1）。模擬結(jié)果顯示，分子尺寸為0.490 nm×0.663 nm×0.733 nm的環(huán)己烷可以在MFI分子篩中擴(kuò)散，環(huán)烷烴分子在MFI直孔道中的擴(kuò)散能壘為88.57 kJ/mol，F(xiàn)AU分子篩由于孔徑尺寸較大，環(huán)己烷在其孔道內(nèi)擴(kuò)散比在MFI孔道中容易，擴(kuò)散能壘為6.53 kJ/mol。另外，即使在同一分子篩內(nèi)，由于孔道尺寸的不同，擴(kuò)散能壘也有一定差異，如環(huán)己烷在MFI分子篩正弦孔道上的擴(kuò)散能壘為130.90 kJ/mol，大于在直孔道中的擴(kuò)散能壘。

圖1 環(huán)己烷在MFI分子篩中的最低 （a）與最高 （b）擴(kuò)散能量構(gòu)象Fig.1 Minimum(a) and maximum(b) diffusion energy configurations of cyclohexane in MFI zeolite.

1.2 催化劑酸性、酸量及酸強(qiáng)度的影響

Abbot[10]在400 ℃進(jìn)行HY沸石上的環(huán)己烷裂化反應(yīng)。通過(guò)對(duì)比環(huán)己烷在L酸和B酸上的反應(yīng)途徑，發(fā)現(xiàn)B酸中心比L酸中心更具有活性，特別是在沒(méi)有叔碳存在的情況下，通過(guò)L酸提取氫離子形成三配位的碳正離子來(lái)引發(fā)反應(yīng)的可能性很小，環(huán)己烷催化裂化反應(yīng)引發(fā)位點(diǎn)主要為B酸中心，反應(yīng)初始形成的碳離子配位形態(tài)主要為五配位的碳正離子，且相比于異構(gòu)化和脫氫反應(yīng)，裂化反應(yīng)需要更強(qiáng)的酸性中心[11]。Izan等[12]也認(rèn)為更多B酸位點(diǎn)的產(chǎn)生提高了沸石對(duì)環(huán)己烷的催化性能。

近期Lin等[13]研究表明，在總酸量適量的情況下進(jìn)行1-丁烯的裂化反應(yīng)，丙烯與乙烯的摩爾比（P/E）可以通過(guò)ZSM-5分子篩的酸強(qiáng)度來(lái)控制，隨著強(qiáng)酸位點(diǎn)數(shù)量的減少，P/E增加，強(qiáng)酸位點(diǎn)有利于乙烯的生產(chǎn)，弱酸位點(diǎn)有利于生產(chǎn)丙烯，不同反應(yīng)途徑的活化能受酸強(qiáng)度的影響程度不同。Lin等[14]在相似條件下進(jìn)行1-戊烯的裂化生產(chǎn)低碳烯烴實(shí)驗(yàn)中得到了相同結(jié)論。這些結(jié)果為烴類選擇性裂化生產(chǎn)低碳烯烴提供了重要的指導(dǎo)，在利用環(huán)己烷催化裂化生產(chǎn)低碳烯烴時(shí)應(yīng)該關(guān)注對(duì)催化劑酸條件的合理控制。

1.3 晶體尺寸的影響

Konno等[15]分別使用晶粒大小為2 300 nm和90 nm的ZSM-5（Si/Al摩爾比150）用于環(huán)己烷的催化裂化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，晶粒較大的ZSM-5分子篩上易形成焦炭，導(dǎo)致催化劑顯著失活；而納米級(jí)ZSM-5則表現(xiàn)出高轉(zhuǎn)化率和高輕質(zhì)烯烴收率，同時(shí)具有穩(wěn)定的活性。Konno等[16]還對(duì)環(huán)己烷在不同晶粒大小的ZSM-5上的反應(yīng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)環(huán)己烷在ZSM-5上的催化裂化符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，在90 nm的ZSM-5上的環(huán)己烷裂化活化能為119 kJ/mol，在納米級(jí)ZSM-5上的裂化反應(yīng)為反應(yīng)的控制步驟，在2 300 nm的ZSM-5上的控制步驟則在反應(yīng)和擴(kuò)散限制之間轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了環(huán)己烷的控制步驟為反應(yīng)限制所必需的ZSM-5的晶體尺寸應(yīng)小于 90 nm。較小的ZSM-5晶粒能夠顯著降低環(huán)己烷在ZSM-5上的擴(kuò)散阻力，表現(xiàn)出高烯烴收率和穩(wěn)定的活性。

2 工藝條件的影響

催化裂化工藝條件通常包括反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和劑油質(zhì)量比等，合理調(diào)節(jié)工藝條件能夠有效控制環(huán)己烷裂化方向和裂化程度。張瑞馳等[17]在ZSM-5上研究環(huán)己烷的氫轉(zhuǎn)移時(shí)發(fā)現(xiàn)，提高反應(yīng)溫度有利于環(huán)己烷裂化并抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在催化裂化反應(yīng)器中，增加原料分壓能夠提高原料的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)根據(jù)反應(yīng)平衡原理，增加壓力將導(dǎo)致平衡向氣體減少的方向移動(dòng)，主要表現(xiàn)為烯烴聚合反應(yīng)加劇和焦炭產(chǎn)率增加。

Slagtern等[18]研究了400～650 ℃下環(huán)己烷在高硅HZSM-5上的催化裂化生產(chǎn)低碳烯烴的反應(yīng)。根據(jù)最終的產(chǎn)物分布及熱力學(xué)分析得到環(huán)己烷的裂化順序（見(jiàn)圖2）。其中，低碳烯烴是環(huán)己烷裂化的中間產(chǎn)物，要得到最大的低碳烯烴收率，環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化率既不能過(guò)高也不能過(guò)低。轉(zhuǎn)化率過(guò)高則烯烴發(fā)生聚合或發(fā)生氫轉(zhuǎn)移生成烷烴；轉(zhuǎn)化率過(guò)低則低碳烯烴產(chǎn)率較低，通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)空速可改變產(chǎn)物的分布。

劑油質(zhì)量比對(duì)催化裂化的影響主要表現(xiàn)為單位催化劑催化原料量的差異。劑油質(zhì)量比較大時(shí)，催化劑的活性較高，原料的轉(zhuǎn)化率較高，氣體和焦炭產(chǎn)量也有一定程度增加[19]。工業(yè)上催化裂化裝置的劑油質(zhì)量比一般控制在3～9。

圖2 環(huán)己烷裂化途徑Fig.2 Processof cyclohexane catalytic cracking.

3 反應(yīng)機(jī)理

關(guān)于環(huán)己烷的催化裂化反應(yīng)機(jī)理的描述，可從兩個(gè)方面作為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行研究：一方面，需要掌握催化活性位點(diǎn)信息，了解引發(fā)催化裂化過(guò)程發(fā)生的原因；另一方面，需要根據(jù)捕捉到的反應(yīng)中間體以及最終的產(chǎn)物分布情況，推測(cè)可能的反應(yīng)途徑，最終得到環(huán)己烷的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。

環(huán)己烷催化裂化最早可以追溯到Ipatieff的實(shí)驗(yàn)[20]：將環(huán)己烷加入到含有氧化鋁的高壓釜中加熱至500 ℃進(jìn)行反應(yīng)，氣體產(chǎn)物中出現(xiàn)了少量的甲烷和氫氣，液體產(chǎn)物中含有大量的甲基環(huán)戊烷和芳烴。由于條件的限制，當(dāng)時(shí)的研究對(duì)于這些產(chǎn)物產(chǎn)生的原因沒(méi)有給出明確的解釋。目前，對(duì)環(huán)己烷的催化反應(yīng)研究已經(jīng)取得一定進(jìn)展，環(huán)己烷在沸石上的催化裂化反應(yīng)可以用碳正離子機(jī)理來(lái)解釋。環(huán)己烷在裂化過(guò)程中首先與沸石表面上的活性位點(diǎn)作用[21-22]形成配位數(shù)不同的碳正離子（經(jīng)典三配位與非經(jīng)典五配位）中間體[23-24]，進(jìn)而發(fā)生裂化、異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、脫氫和烷基化等反應(yīng)。

3.1 裂化

環(huán)己烷的裂化反應(yīng)分為質(zhì)子化裂化和β-裂化。質(zhì)子化裂化主要發(fā)生在開(kāi)環(huán)過(guò)程中（見(jiàn)圖3）。環(huán)己烷首先在強(qiáng)B酸中心質(zhì)子的作用下形成非經(jīng)典五配位碳正離子，然后在碳正離子位置發(fā)生C—C鍵斷裂，環(huán)己烷開(kāi)環(huán)的結(jié)果是形成一個(gè)端位帶有三配位碳正離子的己烷，開(kāi)環(huán)產(chǎn)物可在一定條件下繼續(xù)發(fā)生β-裂化生成小分子烴類。Slagtern等[18]發(fā)現(xiàn)要開(kāi)環(huán)裂化生成低碳烯烴應(yīng)該盡量避免環(huán)己烷脫除氫負(fù)離子生成三配位的碳正離子，高硅ZSM-5有利于環(huán)己烷生成五配位碳正離子形式而發(fā)生開(kāi)環(huán)裂化。β-裂化發(fā)生在碳正離子β位的C—C鍵上，通過(guò)β-裂化大分子碳正離子生成烯烴和碳數(shù)更小的碳正離子，是環(huán)己烷生產(chǎn)低碳烯烴的重要反應(yīng)。

圖3 環(huán)己烷的質(zhì)子化裂化Fig.3 Proton cracking of cyclohexane.

3.2 異構(gòu)化

環(huán)己烷催化裂化反應(yīng)中存在大量的甲基環(huán)戊烷，說(shuō)明環(huán)己烷在催化劑上發(fā)生了異構(gòu)化反應(yīng)。Abbot[10]對(duì)環(huán)己烷的異構(gòu)進(jìn)行了描述，認(rèn)為甲基環(huán)戊烷是由環(huán)己烷碳正離子經(jīng)過(guò)重排產(chǎn)生的，并提出了三種形式的異構(gòu)中間體：在L酸上環(huán)己烷以三配位碳正離子結(jié)構(gòu)發(fā)生重排；另一種過(guò)渡態(tài)中氫氣與三配位碳正離子松散地結(jié)合，氫氣在骨架重排期間不會(huì)發(fā)生離去，在重排完成以后才脫去；第三種則是直接通過(guò)五配位碳正離子的形式發(fā)生重排（見(jiàn)圖4）。甲基環(huán)戊烷環(huán)張力大于環(huán)己烷，結(jié)構(gòu)上增加了一個(gè)叔碳，使得甲基環(huán)戊烷的開(kāi)環(huán)反應(yīng)更容易發(fā)生。為了提高環(huán)己烷的開(kāi)環(huán)選擇性，可以選擇合適的路線將環(huán)己烷的開(kāi)環(huán)轉(zhuǎn)化為甲基環(huán)戊烷的開(kāi)環(huán)[25]。

圖4 環(huán)己烷不同過(guò)渡態(tài)的異構(gòu)反應(yīng)Fig.4 Isomerization of cyclohexane through different intermediates.

3.3 脫氫和氫轉(zhuǎn)移

環(huán)己烷裂化產(chǎn)物中含有部分芳烴化合物。芳烴作為高辛烷值組分和焦炭的前體，是環(huán)己烷轉(zhuǎn)化過(guò)程中比較受關(guān)注的產(chǎn)物之一。脫氫和氫轉(zhuǎn)移均可產(chǎn)生芳烴化合物（見(jiàn)圖5）：環(huán)己烷中的C—H鍵逐步斷裂并脫氫生成芳香烴，脫氫反應(yīng)主要通過(guò)三配位碳正離子的中間體發(fā)生，遵循單分子反應(yīng)機(jī)理；芳烴產(chǎn)生的另一途徑為雙分子氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，對(duì)于環(huán)己烷的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)研究，通常使用中間體環(huán)己烯作為模型化合物[26-27]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氫負(fù)離子轉(zhuǎn)移是氫轉(zhuǎn)移的控制步驟。在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的芳族化合物可以進(jìn)一步縮合產(chǎn)生多環(huán)化合物，作為氫受體的烯烴的存在有利于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)行。結(jié)合開(kāi)環(huán)反應(yīng)可知，碳正離子的生成形式和位置在一定程度上決定了環(huán)己烷轉(zhuǎn)化的方向。在研究開(kāi)環(huán)裂化反應(yīng)產(chǎn)物的過(guò)程中掌握初級(jí)反應(yīng)產(chǎn)物分析將有利于碳正離子生成位置的判斷。

圖5 環(huán)己烷的單分子脫氫（a）和雙分子氫轉(zhuǎn)移（b）Fig.5 Single molecule dehydrogenation(a) and bimolecular hydrogen transfer(b) of cyclohexane.

3.4 烷基化和烷基轉(zhuǎn)移

在環(huán)己烷的催化裂化反應(yīng)中，得到了如乙基環(huán)己烷、乙苯、異丙苯等單支鏈環(huán)狀化合物以及甲基環(huán)己烷、二甲苯等雙支鏈環(huán)狀化合物。這些高沸點(diǎn)、高碳數(shù)烴類的產(chǎn)生來(lái)源于烷基化反應(yīng)。環(huán)己烷或芳烴正離子可與小分子烯烴發(fā)生加成反應(yīng)生成相應(yīng)帶支鏈的環(huán)烷烴或芳烴；或者通過(guò)烷基轉(zhuǎn)移使兩個(gè)帶有側(cè)鏈的環(huán)烷烴或芳烴之間發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生多取代的環(huán)烷烴或芳烴（圖6b）。通過(guò)烷基化得到的含有支鏈的環(huán)烷烴和芳烴可以進(jìn)行二次裂化和異構(gòu)化反應(yīng)得到結(jié)構(gòu)更豐富的烴類。含有支鏈的芳烴化合物在分子篩上的生成路線有兩種：一是環(huán)己烷先進(jìn)行烷基化生成烷基環(huán)己烷，然后烷基環(huán)己烷發(fā)生脫氫得到支鏈芳烴；二是環(huán)己烷先脫氫形成苯，再由苯進(jìn)行烷基化反應(yīng)形成支鏈芳烴（圖6a）。

4 研究方法及表征

目前環(huán)己烷催化裂化反應(yīng)的研究方法主要是模擬催化裂化條件進(jìn)行反應(yīng)，利用產(chǎn)物信息來(lái)確定環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化途徑。這種方法能夠較好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)論可靠性強(qiáng)。但是無(wú)法跟蹤反應(yīng)過(guò)程，缺乏中間體信息，忽略了對(duì)催化劑活性中心結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，建立反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)往往需要一定的經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)。而引入原位紅外和分子模擬等新的技術(shù)手段有助解決此類問(wèn)題。

圖6 環(huán)己烷和芳烴的烷基化（a）和烷基轉(zhuǎn)移（b）Fig.6 Alkylation(a) and alkyl transfer(b) of cyclohexane and aromatics.

白風(fēng)宇等[28]通過(guò)分子模擬和模型化合物微反實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究了600 ℃時(shí)USY分子篩中影響環(huán)己烷開(kāi)環(huán)選擇性的原因。結(jié)果表明環(huán)己烷與酸中心接觸時(shí)，主要發(fā)生選擇性開(kāi)環(huán)并生成一個(gè)三配位碳正離子；當(dāng)存在其他小分子碳正離子時(shí)，環(huán)己烷上負(fù)氫離子被奪去生成環(huán)烷基碳正離子使裂化難以進(jìn)行。分子模擬計(jì)算顯示（見(jiàn)圖7），己烷發(fā)生負(fù)氫轉(zhuǎn)移的反應(yīng)能壘為81.6 kJ/mol，開(kāi)環(huán)裂化的反應(yīng)能壘為158.2 kJ/mol，反應(yīng)有利于向氫轉(zhuǎn)移途徑進(jìn)行。分子模擬方法得到的信息能夠很好地解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為反應(yīng)研究提供數(shù)據(jù)支持。

Qin等[29]利用原位紅外光譜觀察了環(huán)己烯在FAU型分子篩上的吸附行為，發(fā)現(xiàn)環(huán)己烯在NaY的B酸性位點(diǎn)上主要發(fā)生弱吸附，發(fā)生吸附后環(huán)己烯的雙鍵被質(zhì)子化形成烯基碳鎓離子，隨后與另一環(huán)己烯分子發(fā)生聚合反應(yīng)。通過(guò)解析譜圖可觀察烴類在分子篩上的吸附和反應(yīng)情況，尤其對(duì)具有特殊官能團(tuán)的環(huán)烷烴的研究具有重要意義。此外，Ye等[30]使用同步加速X射線衍射和吡啶探針?lè)肿?，首次區(qū)分了USY沸石中不同強(qiáng)度B酸的結(jié)構(gòu)差異。Vogt等[31]結(jié)合熒光光譜、SEM和XRD等多種手段建立了FCC催化劑顆粒3D模型，計(jì)算了酸位點(diǎn)的可接近性，為催化劑的表征開(kāi)拓了新思路。這些先進(jìn)的技術(shù)給出了直觀的催化劑圖像和催化裂化反應(yīng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使環(huán)烷烴機(jī)理研究邁向更深層次。

圖7 環(huán)己烷催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)Fig.7 Reaction network of cyclohexane catalytic cracking.

除了對(duì)純單體烴進(jìn)行反應(yīng)外，另一種常見(jiàn)的烴類反應(yīng)研究方法是通過(guò)混合烴的反應(yīng)來(lái)觀察兩種或多種烴類之間的相互作用。早期，Haensel等[32]分別使用環(huán)己烷、丙烯和環(huán)己烷-丙烯混合烴作為原料進(jìn)行反應(yīng)，將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)在可比較條件下進(jìn)行疊加，確定兩種化合物是否存在相互作用。結(jié)果顯示，在環(huán)己烷-丙烯實(shí)驗(yàn)中丙烯大部分轉(zhuǎn)化為丙烷，環(huán)己烷和丙烯之間發(fā)生了氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。類似的混合烴研究在部分文獻(xiàn)中已有報(bào)道[33-34]。除此之外，環(huán)烷環(huán)的裂化研究開(kāi)始推向三環(huán)及三環(huán)以上結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的環(huán)烷烴[35-37]，對(duì)高環(huán)數(shù)環(huán)烷烴和混合烴的研究逐步加深了對(duì)復(fù)雜催化裂化的體系的認(rèn)識(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

催化劑對(duì)環(huán)己烷轉(zhuǎn)化的影響表現(xiàn)在多個(gè)方面：1）催化劑孔道結(jié)構(gòu)和分子篩晶體尺寸能夠影響環(huán)己烷在催化劑上的擴(kuò)散，并改變裂化反應(yīng)的方向和深度；2）環(huán)己烷在不同類型酸位點(diǎn)上表現(xiàn)出不同的裂化行為，環(huán)己烷的裂化活性位點(diǎn)主要為強(qiáng)B酸中心。

工藝條件在環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用：1）高溫有利于環(huán)己烷裂化、脫氫芳構(gòu)化并抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)；2）一定范圍內(nèi)，高壓加劇了烯烴聚合和芳烴縮合，空速和劑油質(zhì)量比影響了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化程度。

盡管環(huán)己烷的催化裂化機(jī)理已經(jīng)初步地建立，但對(duì)環(huán)己烷的活化與活性中心的聯(lián)系、反應(yīng)過(guò)渡態(tài)的形式和催化劑的性質(zhì)（組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）卻仍缺乏全面的認(rèn)識(shí)。原位紅外和計(jì)算化學(xué)等先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，可以提供環(huán)烷烴在催化劑上的吸附信息和反應(yīng)過(guò)程中所需的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)信息，為反應(yīng)機(jī)理的合理性提供證據(jù)，減少條件誤差和反應(yīng)誤差帶來(lái)的影響。混合烴類的催化裂化反應(yīng)研究有助于認(rèn)識(shí)不同烴類之間的相互作用，催化裂化反應(yīng)化學(xué)研究開(kāi)始轉(zhuǎn)向復(fù)雜環(huán)烷烴結(jié)構(gòu)的反應(yīng)體系。