目前,裂解原料出现了相对短缺的状况,常规的裂解原料已经不能满足生产的需求,因此如何寻找新的裂解原料成为当前乙烯工业发展所面临的新课题。混合C4烃是炼油厂催化裂化及蒸汽热裂解装置主要的副产品,蒸汽热裂解装置碳四的产量已占到乙烯产量的40%左右,因此目前越来越多的研究者开始将石脑油中掺入混合C4烃来作为乙烯裂解原料,混合C4烃是否适合作为裂解原料需要进行评价,然而采用实验的方法进行评价需要大量的人力物力,并且时间长,成本投资大。近年来,随着计算机技术的发展,分子模拟技术在研究化学反应机理的过程中扮演了十分重要的角色。分子模拟技术可用来研究化学反应的路径、搜索过渡态、研究反应机理等化学过程。本文将分子模拟技术应用到烃类裂解的反应机理当中,对混合碳四中各主要组分进行了反应机理分析及主要产物分布的预测。首先采用Materials Studio分子模拟软件对混合C4烃中的正丁烷、异丁烷、1-丁烯和异丁烯分子的各自由基基元反应进行了分子模拟,最后得到了各反应的活化能、反应速率常数等参数,并与文献中的实验值进行了比较。结果表明,模拟值与实验值的误差大多在10%以内,对个别误差大的数据进行了分析,验证了模拟结果的可靠性。其次,通过将模拟得到的数据对混合C4中的正丁烷、异丁烷、1-丁烯和异丁烯的反应路径进行推导,得到了各个分子裂解的一次反应产物分布情况。结果表明,正丁烷生成乙烯最容易,产率高于丙烯和丁烯;异丁烷生成异丁烯比丙烯容易,并且裂解的一次产物中没有乙烯的生成;1-丁烯裂解一次反应的目的产物产率由高到低分别为丁二烯,丙烯,乙烯;异丁烯裂解一次反应中只有丙烯的生成,没有其他烯烃。上述得到的混合C4各个分子裂解一次产物分布与已有的实验规律吻合,说明本文采用分子模拟的方法研究烃类裂解反应机理的过程是可行的。