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随着新型飞行器的发展,碳氢燃料必须要满足一些技术要求,其中最重要的是高体积热值,它与密度呈正相关的关系,因此高体积热值碳氢燃料通常被称为高密度碳氢燃料(简称HDHFs)。合成液体碳氢燃料是获得HDHFs的有效方法之一。在目前合成的HDHFs中,四氢三环戊二烯(简称THTCPD)由于其突出的密度和体积热值而受到了关注。本文研究了THTCPD的热裂解行为,为THTCPD的应用提供基础的参考数据。在间歇反应器内研究了THTCPD在385-425 oC的热裂解规律。THTCPD的整体热裂解可看成一级反应,其活化能及指前因子分别为248.5 kJ/mol、1.5×1015 s-1。通过对产物的详细分析发现THTCPD首先裂解为乙烯、C5(1,3-环戊二烯,环戊烯和环戊烷)、苯和C10(挂式-三环[5.2.1.02,6]癸烷(exo-TCD)及其同分异构体),然后继续裂解成小分子(甲烷、乙烷、丙烷、甲基环戊烷、乙基环戊烷等)。根据产物分布,推测出了可能的一次反应和二次反应,包括β-断裂、异构化和分子间夺氢反应。采用电热管加热的方法考察了THTCPD在高压(4 MPa)、高温(550-660 oC)、不同流量(30-60 g/min)条件下热裂解反应。结果发现,在气相产物中,乙烯、丙烯的收率最大;在液相产物中,环戊烯的收率最大,环烯烃及芳烃的收率也较高。在600 oC之后,其化学热沉比较明显。相同条件下,流量对THTCPD的转化率、气液相产物收率以及热沉有较大的影响,它们均随着流量的升高而减小。探究了THTCPD/exo-TCD在高压条件下的热裂解反应。发现向THTCPD中加入30%exo-TCD后,与THTCPD的总转化率和产气量接近;加入50%exo-TCD后,比THTCPD的总转化率和产气量要高,且随着温度的升高,增加的越显著。THTCPD/exo-TCD与THTCPD裂解的主要产物相同。加入exo-TCD后对芳烃收率的影响并不大。但是加入exo-TCD越多,气相产物中的烯/烷比越大;从600 oC开始时,THTCPD/exo-TCD中exo-TCD开始裂解,主要生成其脱氢产物、3-环戊基环戊烯及C5等产物。THTCPD/exo-TCD的液相产物分布受总转化率、产气率以及exo-TCD裂解情况的影响。向THTCPD中加入的exo-TCD越多,其物理热沉越大。当exo-TCD裂解(600 oC)后,exo-TCD对燃料的热沉没有很大影响。