《工學(xué)催化加氫》ppt課件

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1、石油煉制工程第八章催化加氫第一節(jié)概述催化加氫是石油餾分在氫氣的存在下催化加工過程的通稱。煉油廠的加氫過程主要有兩大類：加氫精制加氫裂化（加氫處理）2加氫精制/加氫處理石油產(chǎn)品精制原料預(yù)處理潤滑油加氫臨氫降凝加氫裂化餾分油加氫裂化重(渣)油加處理3常用的加氫過程催化重整原料油加氫精制石腦油加氫精制（焦化汽油加氫作乙烯料）催化汽油加氫（脫硫、降烯）噴氣燃料加氫精制（直餾煤油）柴油加氫精制（直餾、焦柴、催柴）催化原料油加氫預(yù)處理（脫硫、脫金屬）渣油加氫處理（脫硫、脫金屬）潤滑油加氫（加氫精制、異構(gòu)脫蠟）石蠟和凡士林加氫精制等。4加氫精制過程(

2、hydrofining)用于油品的精制，其目的就是通過加氫脫除石油中的硫、氮、氧及金屬等雜質(zhì)，并對(duì)部分芳烴進(jìn)行加氫，改善油品的質(zhì)量。5催化加氫精制的原料：輕質(zhì)餾分、中間餾分、減壓餾分、減壓渣油都可能作為加氫精制的原料；含硫原油的各個(gè)直餾餾分都需要加氫精制后才能達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求；石油熱加工產(chǎn)物含有烯烴和二烯烴等不飽和組份，也必須要通過加氫精制提高其安定性和改善其質(zhì)量。6加氫精制的用途根據(jù)其主要目的或精制深度的不同有：加氫脫硫（HDS）加氫脫氮（HDN）加氫脫金屬（HDM）對(duì)于較重的餾分又稱加氫處理，如作為潤滑油或蠟的最后精制則成為加氫補(bǔ)

3、充精制。加氫處理(hydrotreating)是通過部分加氫裂化和加氫精制反應(yīng)使原料油質(zhì)量符合下一個(gè)工序的要求。加氫處理多用于渣油和脫瀝青油。7加氫精制原理流程圖1－加熱爐；2－反應(yīng)器；3－分離器；4－穩(wěn)定塔；5－循環(huán)壓縮機(jī)8加氫裂化：在較高的反應(yīng)壓力下，較重的原料在氫壓及催化劑存在下進(jìn)行裂解和加氫反應(yīng)，使之成為較輕的燃料或制取乙烯的原料?？煞譃椋吼s分油加氫裂化渣油加氫裂化加氫精制與加氫裂化的不同點(diǎn)在于其反應(yīng)條件比較緩和，因而原料中的平均分子量和分子的碳骨架結(jié)構(gòu)變化很小。9催化加氫在石油加工中相當(dāng)重要，在國外催化加氫過程僅次于催化裂化。

4、在我國催化加氫過程正得到快速發(fā)展。主要原因在于：含硫原油及重質(zhì)原油的產(chǎn)量日益增多，需要提高原油的加工深度，獲得更多的輕質(zhì)油品。對(duì)油品質(zhì)量的要求不斷提高以減少對(duì)大氣的污染。10自1966年中國第1套40萬t/a餾分油固定床加氫裂化裝置在大慶石化總廠投產(chǎn)以來,歷經(jīng)44年的發(fā)展,截止到2010年3月底,加氫裂化裝置加工能力5616萬t/a,其中中國石化占49.6%,中國石油占27.6%,其余為中海油和其他企業(yè);渣油加氫裝置加工能力1160萬t/a,其中中國石化占57.9%,中國石油占42.1%。我國催化加氫能力已經(jīng)超過1億噸。11第二節(jié)加氫過

5、程的化學(xué)反應(yīng)一、加氫處理過程的化學(xué)反應(yīng)加氫脫硫（HDS）加氫脫氧（HDO）加氫脫氮（HDN）加氫脫金屬（HDM）不飽和烴的加氫飽和121、加氫脫硫反應(yīng)RSH+H2→RH+H2SR-S-R+2H2→2RH+H2SRSSR+3H2→2RH+2H2S13石油餾分中硫化物的C－S鍵的鍵能比C－C和C－N鍵的鍵能小。因此，在加氫過程中，硫化物的C－S鍵先斷裂生成相應(yīng)的烴類和H2S。各種硫化物在加氫條件下反應(yīng)活性因分子大小和結(jié)構(gòu)不同存在差異，其活性大小的順序?yàn)椋毫虼迹径蚧铮玖蛎选炙臍溧绶裕距绶浴?42、加氫脫氮反應(yīng)吡咯：喹啉：吡啶：脂肪胺及芳香

6、胺：15加氫脫氮反應(yīng)包括兩種不同類型的反應(yīng)，即C=N的加氫和C－N鍵斷裂反應(yīng)，因此，加氫脫氮反應(yīng)較脫硫困難。加氫脫氮反應(yīng)中存在受熱力學(xué)平衡影響的情況。餾分越重，加氫脫氮越困難。主要因?yàn)轲s分越重，氮含量越高；另外重餾分氮化物結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜，空間位阻效應(yīng)增強(qiáng)，且氮化物中芳香雜環(huán)氮化物最多。163、加氫脫氧反應(yīng)含氧化合物反應(yīng)活性順序?yàn)椋哼秽h(huán)類＞酚類＞酮類＞醛類＞烷基醚類石油餾分中的含氧化合物主要是環(huán)烷酸及少量的酚、脂肪酸、醛、醚及酮。含氧化合物在加氫條件下通過氫解生成烴和水174、加氫脫金屬反應(yīng)渣油中的金屬化合物在H2/H2S存在條件下，轉(zhuǎn)化

7、為金屬硫化物沉積在催化劑表面上。18以非卟啉化合物存在的金屬反應(yīng)活性高，很容易在H2／H2S存在條件下，轉(zhuǎn)化為金屬硫化物沉積在催化劑表面上。而以卟啉型存在的金屬化合物先可逆地生成中間產(chǎn)物，然后中間產(chǎn)物進(jìn)一步氫解，生成的硫化態(tài)鎳以固體形式沉積在催化劑上。195、烯烴加氫飽和反應(yīng)烯烴加氫飽和反應(yīng)速度較快，易反應(yīng)完全。R-CH=CH2+H2→R-CH-CH3R-CH=CH-CH=CH2+2H2→R-CH2-CH2-CH2-CH3注意：烯烴加氫飽和反應(yīng)是放熱效應(yīng)，且熱效應(yīng)較大。因此對(duì)不飽和烴含量高的油品進(jìn)行加氫時(shí)，要注意控制反應(yīng)溫度，避免反應(yīng)器

8、的超溫。206、芳烴加氫飽和反應(yīng)在一般的工藝條件下，芳烴加氫飽和困難，尤其是單環(huán)芳烴，需要較高的壓力及較低的反應(yīng)溫度。在芳烴的加氫反應(yīng)中，多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為單環(huán)芳烴比單環(huán)芳烴加氫飽和要容易得多。21上述加氫精制