加氢精制催化剂及工艺技术.doc
加氢的精制工艺流程
加氢的精制工艺流程
《加氢的精制工艺流程》
加氢是炼油行业中常用的一种精制工艺，它通过使用氢气将原油中的不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质转化为饱和烃，从而提高油品的质量。
下面我们来详细介绍一下加氢的精制工艺流程。
1. 原料预处理
在加氢前，首先要对原油进行预处理。
这一步主要是将原油中的大分子杂质去除，以保护加氢催化剂的稳定性和活性。
通常采用脱蜡、脱沥青、脱硫等方法进行预处理。
2. 加氢反应
将经过预处理的原油送入加氢反应器中，与高压氢气接触，经过加氢反应器内的催化剂作用，不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质被加氢转化为饱和烃以及硫化氢和氨。
这一步是整个加氢工艺的关键步骤，需要控制好反应器的温度、压力和氢气流量，才能获得理想的产品质量。
3. 分离和加工
加氢反应后的产物需要进行分离和加工，通常包括减压分离、氢气回收和产品升温卸催化剂等步骤。
其中，减压分离是将反应产物进行分离，得到干净的产品油和硫化氢等气体。
氢气回收可以将反应产生的氢气进行回收利用，节约能源。
产品升温卸催化剂则是将反应器内的催化剂进行再生，以保持其活性和稳定性。
4. 产品处理
最后得到的产品油需要进行进一步的处理，比如脱硫、脱氮、脱脂等工艺，以获得符合环保标准和市场需求的成品油。
通过上述精制工艺流程，原油中的不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质得到有效转化和去除，从而提高了油品的质量和降低了环境污染。
加氢工艺成为了炼油行业中不可或缺的精制工艺之一。
催化加氢技术及催化剂
一、意义1．具有绿色化的化学反应，原子经济性。
催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。
绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。
2．产品收率高、质量好，普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。
3．反应条件温和；4．设备通用性二、催化加氢的内容1．加氢催化剂Ni系催化剂骨架Ni（1）应用最广泛的一类Ni系加氢催化剂，也称Renay-Ni，顾名思义，即为Renay发明。
具有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂，制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积，提高催化剂的反应面，即催化剂活性。
（2）具体的制备方法：将Ni和Al, Mg, Si, Zn等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金，将合金粉碎后，再在一定的条件下，用碱溶至非活性组分，在非活性组分去除后，留下很多孔，成为骨架形的镍系催化剂。
（3）合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响，镍、铝合金实际上是几种金属化合物，通常所说的固溶体，主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2等，不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别，一般说，溶解速度快慢是NiAl3＞Ni2Al3＞NiAl＞NiAl2，其中后二种几乎不溶，因此，前二种组分的多少直接影响骨架Ni催化剂的活性。
（4）多组分骨架镍催化剂，就是在熔融阶段，加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素，如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co等，这些第二组分元素的加入，一般能增加催化剂的活性，或改善催化剂的选择性和稳定性。
（5）使用骨加镍催化剂需注意：骨架镍具有很大表面，在催化剂的表面吸符有大量的活化氢，并且Ni本身的活性也很，容易氧化，因此该类催化剂非常容易引起燃烧，一般在使用之前均放在有机溶剂中，如乙醇等。
加氢精制催化剂及工艺技术精选全文
可编辑修改精选全文完整版加氢精制催化剂及工艺技术▪加氢精制技术应用概况▪加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程主要反应模型化合物加氢反应历程典型工艺流程▪加氢精制工艺技术重整原料预加氢催化剂及工艺二次加工汽油加氢精制催化剂及工艺煤油加氢精制催化剂及工艺劣质二次加工柴油加氢精制催化剂及工艺进口高硫柴油加氢精制催化剂及工艺焦化全馏分油加氢精制催化剂及工艺石蜡加氢精制催化剂及技术▪加氢精制催化剂加氢精制技术应用概况抚顺石油化工研究院(FRIPP)是国内最早从事石油产品临氢催化技术开发的科研机构。
几十年来，FRIPP在轻质馏分油加氢精制、重质馏分油加氢处理、石油蜡类加氢精制、渣油加氢处理和临氢降凝等领域已开发成功5大类共30个品牌的商业催化剂，先后在国内45个厂家共115套加氢精制/加氢处理工业装置上应用，累计加工能力超过4000万吨/年。
FRIPP加氢精制技术开发的经历：•1950s 页岩油加氢技术•1960s 重整原料预精制技术•1970s 汽、煤、柴油加氢精制技术•1980s 石油蜡类加氢精制技术•1990s 重质馏分油加氢精制技术、渣油加氢处理技术FRIPP加氢精制系列催化剂:•轻质馏分油 481、481-3、FH-5、FH-5A、FDS-4、FDS-4A、FH-98•重质馏分油 3926、3936、CH-20、3996•柴油临氢降凝 FDW-1•石油蜡类 481-2、481-2B、FV-1•渣油 FZC-10系列、FZC-20系列、FZC-30系列、FZC-40系列、FZC-100系列、 FZC-200系列、FZC-300系列FRIPP加氢精制催化剂工业应用统计(1999年):加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程加氢精制主要反应加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢，以及加氢脱金属。
其典型反应如下：1、加氢脱硫2、加氢脱氮3、加氢脱氧4、烯烃加氢饱和5、芳烃加氢饱和6、加氢脱金属(1)沥青胶束的金属桥的断裂（详见图3）式中 R,R'--芳烃；M--金属钒。
加氢技术
加氢精制催化剂的化学组成对其活性的影响，主要表现
在主金属和助催化剂的比例上，主金属与助剂两者之间 应有合理的比例 。
助剂的作用按机理不同可以分为两类：
★ 结构性助剂：作用是增大表面积，防止烧结，提 高催化剂的结构稳定性；
★ 调变性助剂：作用是改变催化剂的电子结构、表 面性质或晶型结构，从而可以提高催化剂的活性 或选择性。
RSR H2S
④ 噻吩类：
+ 3H2
S
+ H2
H2 C4H9SH
C4H8 SH2
S
H2
C4H10
噻吩类加氢脱硫有两个途径：
先加氢使环上双键饱和，然后再开环，脱硫生成烷烃； 先开环脱硫生成二烯烃，然后二烯烃再加氢饱和。
对许多有机含硫化合物的加氢脱硫反应进行研究表明：
硫醇、硫醚、二硫化物的加氢脱硫在较缓和的条件下 就能进行；环状化合物加氢脱硫比较困难。
深度加氢精制大多是加氢处理过程，加氢裂化和加氢处理 相比，前者属于转化率高，以生产轻质油为主要目的的加 氢处理过程。
临 氢 降 凝（hydro-defreezing）
主要用于生产低凝柴油，采用具有选择性的分子筛催化剂 (ZSM-5系列)，能有选择性地使长链的正构烷烃或少侧链的烷 烃发生裂化反应，而保留芳烃、环烷烃和多侧链烷烃，从而降 低馏分油的凝点。 汽油：目的不是降凝，而是将直链烷烃除去，提高汽油抗爆性。
CH3
2．烯烃
在加氢裂化过程中，烯烃可进行加氢、异构化、环化和 聚合等反应；
加氢和异构化反应速度明显大于环化和聚合反应；
大分子烯烃可进一步发生分解，生成更小分子的烯烃，进 而被加氢饱和；
加氢裂化反应产品中烯烃含量少，产品的安定性好。
加氢精制催化剂
加氢精制催化剂加氢精制催化剂是一种常用的催化剂，广泛应用于石油炼制和化工生产中，具有重要的作用和应用价值。
本文将从催化剂的定义、催化剂的种类、加氢精制催化剂的特点及应用等方面进行详细介绍。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质，它能够在反应中降低活化能，提高反应速率，但本身并不参与其中。
催化剂的种类繁多，根据其所催化的反应类型可以分为酸催化剂、碱催化剂、金属催化剂等。
其中，加氢精制催化剂是一类重要的金属催化剂。
加氢精制催化剂主要用于石油加工过程中的加氢反应。
石油加氢是一种通过向石油中加氢气来去除其中的杂质和不饱和化合物的过程，以提高石油产品的质量和性能。
在石油加氢过程中，加氢精制催化剂扮演着至关重要的角色。
加氢精制催化剂的特点主要体现在以下几个方面。
首先，它具有高催化活性和选择性，能够在较低的温度和压力条件下实现高效的反应转化。
其次，加氢精制催化剂具有较好的抗毒性和抗烧结性能，能够在长时间的使用过程中保持较高的催化活性。
此外，加氢精制催化剂还具有较大的比表面积和孔隙结构，可以提高反应物质的吸附和扩散能力，进一步提高催化反应速率。
加氢精制催化剂在石油加工中具有广泛的应用。
首先，它常用于加氢裂化过程中，将重质石油馏分转化为轻质石油产品，提高石油产品的产率和质量。
其次，加氢精制催化剂也用于石油脱硫和脱氮过程中，去除石油中的硫和氮杂质，减少环境污染和燃烧产物的有害物质。
此外，加氢精制催化剂还可用于合成氨、合成乙烯等重要的化工过程中。
在实际应用中，选择合适的加氢精制催化剂对于提高反应效率和产品质量至关重要。
催化剂的选择应考虑催化活性、选择性、稳定性等因素，同时还需考虑成本和可持续性等方面的因素。
此外，催化剂的制备方法和工艺条件也对催化剂的性能和应用效果有着重要的影响。
加氢精制催化剂作为一种重要的催化剂在石油加工和化工生产中具有广泛的应用。
它具有高催化活性和选择性，能够在石油加氢过程中实现高效的反应转化。
在实际应用中，合理选择催化剂和优化催化剂的制备方法和工艺条件对于提高反应效率和产品质量具有重要意义。
柴油加氢精的工艺有哪些
柴油加氢精的工艺有哪些柴油加氢精制是将含硫、含氮等杂质较多的柴油在催化剂的作用下进行加氢反应，使其转化为低硫、低氮的高质量柴油产品。
工艺主要包括催化剂的选择、加氢反应条件的确定、催化剂的再生等环节。
一、催化剂的选择催化剂是柴油加氢精制过程中的核心，催化剂的选择直接影响到柴油加氢精制的效果。
常用的催化剂包括硫化镍、钼、钼银等金属催化剂以及氧化铝、硅铝酸盐等酸性催化剂。
硫化钼镍催化剂具有良好的加氢脱硫和加氢脱氮活性，是柴油加氢领域最常用的催化剂之一。
二、加氢反应条件的确定加氢反应温度、压力以及氢油比是决定柴油加氢精制效果的关键参数。
通常情况下，加氢温度在300-400摄氏度之间，加氢压力在3-7兆帕之间，氢油比在500-1000立方米/立方米之间。
此外，还需要控制反应物的流速和分布均匀性，以增加反应物与催化剂的接触面积，提高反应效率。
三、催化剂的再生在柴油加氢精制过程中，催化剂会随着时间的推移逐渐失去活性，需要进行再生。
催化剂的再生主要通过氢气热反还原、氢气氧化等方法来进行。
催化剂再生的过程中需要控制温度和气氛，以保证催化剂能够恢复到一定的活性水平，继续用于柴油加氢精制。
四、辅助操作在柴油加氢精制工艺中，通常还需要进行一些辅助操作，如预热、冷却、反应物和产物的分离、催化剂的补充等。
这些操作的目的主要是为了提高能量利用率、保护设备和催化剂的正常运行，同时确保产品的质量。
五、工艺改进和优化随着技术的不断发展，工艺改进和优化也成为柴油加氢精制过程的重要环节。
目前，一些新型催化剂如硫化钼镍-铜-镍等复合催化剂和氧化锆、抑制剂等辅助剂已经应用于柴油加氢精制，能够提高柴油的质量和产率，降低能耗和催化剂的消耗。
总之，柴油加氢精制是一项复杂的工艺，需要合理选择催化剂、确定加氢反应条件，进行催化剂的再生和进行辅助操作等环节。
随着技术的不断进步和工艺的改进，柴油加氢精制将能够生产出更高质量的柴油产品，为能源的可持续发展作出更大贡献。
加氢精制催化剂的组成、制备及其性能评价
加氢精制催化剂的组成、制备及其性能评价前言：加氢精制是石油加工的重要过程之一，它主要是通过催化加氢脱除原油和石油产品中的S、N、O以及金属有机化合物等杂质[1]。
加氢精制主要包括加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)和加氢脱金属(HDM)等工艺，一般在催化加氢过程中是同时进行的。
其具体流程图[1]如下所示：近年来，由于原油的质量逐渐变差以及对重油的加工利用的比例逐渐增大，给加氢精制过程提出了更高的要求。
出于对环保的重视，世界各国普遍制订了严格的环保法规，对汽油、柴油等燃料油中N和S含量作出了严格的限制。
此外，又对汽油中的苯、芳烃、烯烃含量、含氧化合物的加入量以及柴油十六烷值和芳烃含量等也有严格的限制指标。
这些清洁燃料的生产均与加氢技术的发展密切相关[2]。
因而加氢精制技术已成为石油产品改质的一项重要技术，其核心又在于加氢精制催化剂的性能。
一、催化加氢催化剂的组成及其制备方法1.加氢催化剂的组成加氢精制催化剂一般都是负载型的，是有载体浸渍上活性金属组分而制成[3]。
载体一般均是Al2O3。
（1）活性组分其活性组分主要是由钼或钨以及钴或镍的硫化物相结合而成[4]。
目前工业上常用的加氢精制催化剂是以钼或钨的硫化物为主催化剂，以钴或镍的硫化物为助催化剂所组成的。
对于少数特定的较纯净的原料，以加氢饱和为主要目的时，也有选用含镍、铂或钯金属的加氢催化剂的。
钼或钴单独存在时其催化活性都不高，而两者同时存在时互相协合，表现出很高的催化活性。
所以，目前加氢精制的催化剂几乎都是由一种VIB族金属与一种VIII族金属组合的二元活性组分所构成。
（2）载体γ-Al2O3是加氢精制催化剂最常用的载体。
一般加氢精制催化剂要求用比表面积较大的氧化铝，其比表面积达200~400m2/g，孔体积在0.5~1.0cm3/g之间。
[1]氧化铝中包含着大小不同的孔。
不同氧化铝的孔径分布是不同的，这取决于制备的方法和条件。
此外，加氢精制催化剂用的氧化铝载体中有时还加入少量的SiO2，SiO2可抑制γ-Al2O3晶粒的增大，提高载体的热稳定性。
催化加氢催化重整及其催化剂
轻油型催化剂：具有强酸性和中等加氢活性，以分子筛
载体为主，主要用于生产石脑油
中油型催化剂：具有中等酸性和强加氢活性，载体以无
定型硅酸铝为主，加少量分子筛。主要用于生产中间馏 份油
重油型催化剂：具有中、弱酸性和强加氢活性，载体以
无定型硅酸铝为主，主要用于生产黏度指数高的润滑油， 或用于渣油的加氢转化。
金属功能 金属＋酸性功能 酸性功能 金属功能 金属＋酸性功能
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END
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多金属催化剂，如铂－铱－钛催化剂
双金属和多金属催化剂的优点：良好的热稳定性， 对结焦不敏感，对原料适应性强，使用寿命长。
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三、催化重整催化剂
2、重整催化剂的催化机理 重整催化剂：双金属（Pt-Sn；Pt-Ir; Pt-Re系列）
双功能（金属功能、酸功能）
脱氢 脱氢环化 异构化 氢解 加氢裂化
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三、催化重整催化剂
1、催化剂的分类 按照活性金属的类别和含量的高低，重整催化剂 可分为单金属、双金属和多金属催化剂三类。 单金属催化剂一般是单铂催化剂，以Al2O3为载体， 以铂为活性组分（约含0.1～0.7wt%），并含有一定 量的酸性组分——卤素（0.4～1.0wt%） 双金属催化剂，如铂－铼、铂－铱、铂－锡等
和载体组成 。
在工业催化剂中，一般以钼或钨的硫化物为主催
化剂，以钴或镍的硫化物为助催化剂，以-Al2O3
为载体所组成的。
例如：Co-Mo-S/γ-Al2O3(HDS); Ni-Mo-S/γ-Al2O3
（HDN）; Ni-W-S/γ-Al2O3 （HDN）
加氢的精制工艺流程
加氢的精制工艺流程加氢是一种常用的精制工艺，在石油和石化行业中起着很重要的作用。
加氢工艺可以将高硫、高氮和高金属含量的原油转化为低硫、低氮、低金属含量的产品，提高产品的质量和降低环境污染。
下面将介绍关于加氢的精制工艺流程。
加氢的精制工艺主要包括加氢裂化、加氢脱硫和加氢裂化等环节。
加氢裂化是一种将重油在高温和高压下裂解为较轻质的燃料油和裂解气体的过程。
首先，将重油和催化剂一起送入加氢裂化炉，炉内压力一般为30-40MPa，温度为450-500℃。
在高温和高压的条件下，重油中的长链分子会被分解成较小的分子。
同时，催化剂中的金属成分和硫化物会催化分子裂解反应的进行。
裂解产物中主要含有轻质燃料油和裂解气体。
然后，通过冷凝和分离装置，将燃料油和裂解气体分离出来。
最后，燃料油可以作为燃料使用，而裂解气体可以进一步处理和利用。
加氢脱硫是一种将原油中的硫化物转化为氢硫化气体，降低硫含量的过程。
首先，将含有硫化物的原油和催化剂一起送入加氢脱硫反应器，炉内压力一般为10-20MPa，温度为300-400℃。
在催化剂的作用下，硫化物会和氢气反应生成氢硫化气体。
然后，通过冷凝和分离装置，将氢硫化气体和油水分离出来。
最后，氢硫化气体可以进一步处理，而脱硫后的原油可以用于提炼高品质的燃料油和润滑油。
加氢裂化是一种将重油中的长链烷烃分子裂解为较轻质的烃类和裂解气体的过程。
首先，将重油和催化剂一起送入加氢裂化反应器，压力一般为10-30MPa，温度为350-450℃。
在反应器中，大分子烴类和催化剂会发生裂解反应，生成较小的烃类分子。
同时，催化剂中的金属成分和硫化物会催化裂解反应的进行。
然后，通过冷凝和分离装置，将轻质烃类和裂解气体分离出来。
最后，轻质烃类可以进一步提炼和利用，而裂解气体可以用于加热和提供燃料。
通过以上加氢的精制工艺流程，可以将高硫、高氮和高金属含量的原油转化为低硫、低氮、低金属含量的产品，提高产品的质量和降低环境污染。
加氢精制
第二节石脑油加氢精制一、直馏石脑油加氢精制工艺直馏石脑油由于其辛烷值较低，一般均不足50，故目前很少用直馏石脑油作为汽油的调和组分，直馏石脑油均作为下一工序的原料。
直馏石脑油用作催化重整装置的原料时，需经过预处理。
一是预分馏，根据目的产品要求，切取合适的馏分；二是预加氢及其相应的处理工艺，根据石脑油性质，选择适宜的预加氢催化剂及相应的工艺，转化并脱除石脑油中有害杂质，得到符合要求的原料油。
使重整催化剂能够得到充分发挥其性能，并能长期、稳定运转。
直馏石脑油用作制氢原料时，亦必须先进入预加氢，其选用的催化剂及工艺参数，与重整装置预加氢大致相同。
由于以石脑油作制氢原料所得氢气成本较高，已逐渐用其他价格较低的原料取代，目前作为制氢原料的石脑油量已逐年降低。
直馏石脑油的另一个重要用途是作为裂解制乙烯的原料。
由于裂解制乙烯工艺对直馏石脑油的要求较宽松，如要求其含硫量小于200ug/g、烯烃含量小于2.5v﹪、砷和铅(As+Pb)小于50ng/g。
所以目前乙烯装置对原料一般不进行与精制，而是选择符合质量要求的石脑油作为原料，如需进行加氢精制时，其选用的催化剂和工艺条件亦大致和重整装置的预加氢工艺相同。
因此，在本节中主要介绍催化重整装置的预加氢工艺。
1.石脑油性质国内原油多为石蜡基，硫、氮含量均较低，仅大庆油砷含量稍高。
近年来，由于油田采油增加了氯化烃作清蜡剂，直馏石脑油的含氯量显著增加，导致设备堵塞、腐蚀等一系列问题。
某些炼厂直馏石脑油性质列于表3-2-1以直馏石脑油作为重整原料油时，必须进行预精制。
某些进口原油的直馏石脑油性质列于表3-2-2中。
进口原料直馏石脑油的硫化物类型分布于表3-2-3，其单体硫化物，以沙中油为例，其主要为硫醇和硫醚类硫化物，噻吩类含量较低。
集中国内原油原油直馏石脑油中氯化物分布于表3-2-4中，从表中数据可以看出，轻馏分中的含量较高。
2.预加氢流程先分馏后加氢是典型的重整原料预处理流程，它适合加工直馏低硫石脑油，其流程示意图3-2-1。
柴油加氢精制工艺流程
柴油加氢精制工艺流程
首先，原始的柴油产品被送入加氢装置，经过预处理设备去除硫化物和其他杂质。
然后，柴油产品与氢气在加氢反应器中发生化学反应，通过催化剂的作用，将其中的不饱和烃、硫化物和氮化物等有害成分转化为饱和烃，同时减少硫和氮的含量，从而提高产品的质量。
接下来，经过加氢反应后的产品进入分离装置，进行蒸馏和分馏，将不同碳链长度的烃类分离出来，得到不同规格的柴油产品。
这些产品经过冷却和净化处理后，可以直接用于汽车、船舶等柴油发动机的燃料，也可以作为化工原料，用于生产各种燃料油和化工产品。
在整个加氢精制工艺流程中，需要严格控制反应温度、压力、氢气流量和催化剂的选择和管理，以确保反应的高效进行，产品的质量达到国家标准要求。
同时，对于产生的废气、废水和固体废弃物也需要进行有效的处理，以减少对环境的影响。
总的来说，柴油加氢精制工艺流程是一个复杂而关键的工业过程，它可以将原始的柴油产品转化为更清洁、更高质量的产品，满
足市场和环保的需求。
通过不断的技术创新和工艺优化，可以进一
步提高产品的质量和产能，为石油炼制行业的可持续发展做出贡献。
煤焦油加氢工艺及加氢催化剂浅析
与高温煤焦油相比，中低温煤焦油中各类物质分布相对比较分散，除酚类外，其他物质的含量都很少。
鉴于此，中低温煤焦油的加工路径通常有两种：精细化工和加氢改质。
由于中低温煤焦油中单体组分含量少，这一加工工艺的经济性较差，因此目前国内中低温煤焦油的利用以加氢提质制取燃料油为主。
一、中低温煤焦油加氢工艺1.轻馏分加氢。
轻馏分加氢是指，先将中低温煤焦油原料进行蒸馏切割，得到的轻质馏分进行加氢制取燃料油。
通常采用固定床加氢反应器，对中低温煤焦油中的轻质馏分进行加氢处理，脱除杂原子、饱和烯烃和芳烃，生产出石脑油。
根据中低温煤焦油蒸馏中切割点的不同，相应的工艺也会发生变化。
单段法煤焦油加氢改质工艺，将煤焦油进行常压蒸馏和/或减压蒸馏，切割点为300-380℃，轻质组分中再切除210-230℃的富茶馏分段，剩余的轻质馏分油作为反应原料。
轻质馏分油与氢气混合经加氢精制反应脱硫、氮和部分芳烃饱和，产物直接进入加氢裂化反应器进行深度脱硫和脱芳烃，最终经分离得到目标产物。
为了延长催化剂和反应器的使用寿命，可在两步加氢反应中设置中间闪蒸塔和高压汽提塔，有利于脱除第一步反应生成的气相杂质。
加氢工艺流程如图1所示。
中馏分进入I段加氢保护区反应，得到的产物与氢气混合进入I段加氢精制反应区，流出的产物与轻馏分混合依次进入II段加氢保护区、II段加氢精制区反应，产物经冷却、分离和分馏后得到燃料油产品。
图1煤焦油加氢生产燃料油工艺流程轻馏分加氢工艺流程简单，投资和操作费用相对较低，但是由于燃料油产品的收率取决于煤焦油原料中轻质馏分的含量，因而资源利用率较低。
2.全馏分加氢工艺。
为了提高煤焦油资源的利用率，增加目标产品收率，全馏分加氢工艺引起了大家的广泛关注。
由于中低温煤焦油中含有一部分的沥青、胶质等，如果直接进行加氢，容易造成反应器管道堵塞，催化剂失活等问题，无法保证装置的稳定性，因此，全馏分加氢需要对煤焦油中的重馏分进行特别处理。
二、加氢催化剂根据作用不同，加氢催化剂通常分为加氢精制和加氢裂化催化剂。
加氢精制工艺流程图
加氢精制工艺流程图加氢精制是炼油中的一项重要工艺，用于去除石蜡、柴油和航空煤油等产品中的杂质，提高产品质量和性能。
下面是一份加氢精制工艺的流程图解释。
加氢精制工艺流程图1. 原料处理：原料（石蜡、柴油和航空煤油等）在加氢精制前需要经过处理。
这包括物料输送、分离和质量检测等步骤。
物料输送通过管道将原料送至下一个处理单元。
2. 加热和加氢反应器：原料在加热炉中被加热至适宜的温度，接着进入加氢反应器。
加氢反应器是一个重要的设备，其中加氢催化剂用于去除原料中的硫化物、氮化物和氧化物等杂质。
催化剂可以在高温和高压的条件下促进加氢反应。
3. 气液分离器：经过加氢反应后，产物中的气体和液体需要进行分离。
气液分离器根据密度和性质的不同，将气体和液体分开。
分离后的底液进入下一个处理单元。
4. 液相处理：底液中仍然含有一些杂质，因此需要进行进一步处理。
液相处理可以包括脱硫、脱氮、脱碳等步骤，以进一步提高产品质量。
这些处理可以通过吸附、蒸馏和萃取等方法完成。
5. 产品分馏：经过液相处理后，得到的产品需要进行分馏。
分馏是将不同沸点的组分分开，以便得到纯净产品。
在加氢精制过程中，通常会得到不同品位的产品，例如石蜡、柴油和航空煤油等。
6. 产物处理：加氢精制后的产品需要进行最终的处理，以满足产品质量要求。
这可能包括去除残余杂质、调整产品性能和添加化学添加剂等步骤。
7. 产品储存和出口：最终的纯净产品将被储存于相应的储罐中，以便后续销售和出口。
储存过程需要注意保持产品的稳定性和安全性。
加氢精制工艺流程图显示了加氢精制的主要步骤和设备。
这些步骤和设备可以根据实际情况进行调整和优化，以适应不同的原料和产品要求。
加氢精制工艺的目标是提高产品质量和性能，以满足市场需求。
随着技术的不断发展，加氢精制工艺也在不断改进，为炼油行业提供更高效和环保的解决方案。
柴油加氢精制工艺
柴油加氢精制工艺定义：加氢精制是指在一定温度、压力、氢油比和空速条件下，原料油、氢气通过反应器内催化剂床层，在加氢精制催化剂的作用下，把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类及易于除去的硫化氢、氨和水。
提高油品品质的过程。
石油馏分中各类含硫化合物的C—S键是比较容易断裂的，其键能比C—C或C—N键的键能小许多。
在加氢过程中，一般含硫化合物中的C—S键先行断开而生成相应的烃类和H2S。
但由于苯并噻吩的空间位阻效应，C-S键断键较困难，在反应苛刻度较低的情况下，加氢脱硫率在85%左右，能够满足目前产品柴油硫含量小于2000ppm 的要求。
柴油馏分中有机氮化物脱除较困难，主要是C-N键能较大，正常水平下，在目前的加氢精制技术中脱氮率一般维持在70%左右，提高反应压力对脱氮有利。
烯烃饱和反应在柴油加氢过程中进行的较完全，此反应可以提高柴油的安定性和十六烷值。
当然，在加氢精制过程中还有脱氧、芳烃饱和反应。
加氢脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和反应都会进行，只是反应转化率纯在差别，这些反应对加氢过程都是有利的反应。
但同时还会发生烷烃加氢裂化反应，此种反应是不希望的反应类型，但在加氢精制的反应条件下，加氢裂化反应有不可避免。
目前为了解决这个问题，主要是调整反应温度和采用选择性更好的催化剂。
下面以我厂100万吨/年汽柴油加氢精制装置为例，简单介绍一下工艺流程：60万吨柴油加氢精制催化汽油选择性加氢脱硫醇技术（RSDS技术）催化汽油加氢脱硫醇装置的主要目的是拖出催化汽油中的硫含量，目前我国大部分地区汽油执行国三标准，硫含量要求小于150ppm，烯烃含量不大于30%，苯含量小于1%。
在汽油加氢脱硫的过程中，烯烃极易饱和，辛烷值损失较大，针对这一问题，石科院开发了RSDS技术。
本技术的关键是将催化汽油轻重组分进行分离，重组分进行加氢脱硫，轻组分碱洗脱硫。
采取轻重组分分离的理论基础是，轻组分中烯烃含量高，可达到50%以上，通过直接碱洗，辛烷值几乎不损失。
第2讲 加氢催化剂及技术进展
浸渍法分类
按活性组分浸渍顺序分： （1）分步浸渍法：现浸渍Mo或W，再浸渍Co或Ni （2）共浸渍法：Ni或Co和Mo或W制成均匀溶液，一同浸渍
有利于活性组分的分散， Ni或Co和Mo或W的相互作用 按浸渍溶液的体积分： （1）饱和浸渍：浸渍溶液的体积刚好达到完全充满载体孔 道所需的量，又叫润湿浸渍。实验室和较小量催化剂制备常 用。 （2）过饱和浸渍：浸渍溶液的体积超过完全充满载体孔道 所需的量。工业大量催化剂制备常用。
S原子的键合强度不同，交换能力不同 （4） MoS2 有A和B两种结构共存
三、金属硫化物的催化作用机理
1、MoS2的结构 在Mo/Al2O3催化剂上 MoS2的2种结构
TRICAT器外预硫化：开工曲线 说明：预硫化催化剂的开工过程无明显的温升
四、金属硫化物的催化作用机理
催化剂使用过程中金属化合物的转化
催化剂使用过程中金属化合物的转化
a. 氧化态催化剂，与Al2O3 健合的Mo、Ni、Co的金属氧化物 b. 部分硫化的催化剂， Ni、Co的金属硫化物不再与Al2O3 健合 c. 部分硫化的催化剂， Mo的金属硫化物不再与Al2O3 健合 d. 部分硫化的催化剂，Ni、Co修饰的MoS2微晶片形成 e. 完全硫化的催化剂，硫化Ni和Co修饰的MoS2微晶片形成，并 具有可移动性 f. 催化剂的失活，MoS2微晶片的堆砌和形成大的晶粒，Ni、Co 硫化物晶粒形成 g. 再生，MoS2晶粒的再分散 h. 再生，大的MoS2晶粒表面氧化 i. 再生，完全氧化 j. 高温硫化，Mo完全硫化 k. NTA制备方法，络合物硫化，不形成金属化合物与载体的强 相互作用
技术路线： （1）预硫化催化剂＋保护剂 （2）催化剂预处理＋预硫化剂＋保护剂 国内：石科院、抚顺院、石油大学 正在研究 国外：Eurecat、CRI、TRICAT、埃勒夫 已工业化
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加氢精制催化剂及工艺技术
加氢精制催化剂及工艺技术
一、加氢精制技术应用概况抚顺石油化工研究院FRIPP 是国内最早从事石油产品临氢催化技术开发的科研机构。
几十年来，FRIPP在轻质馏分油加氢精制、重质馏分油加氢处理、石油蜡类加氢精制、渣油加氢处理和临氢降凝等领域已开发成功5大类共30个品牌的商业催化剂，先后在国内45个厂家共115套加氢精制/加氢处理工业装置上应用，累计加工能力超过4000万吨/年。
FRIPP加氢精制技术开发的经历· 1950s 页岩油加氢技术· 1960s 重整原料预精制技术· 1970s 汽、煤、柴油加氢精制技术· 1980s 石油蜡类加氢精制技术· 1990s 重质馏分油加氢精制技术、渣油加氢处理技术FRIPP加氢精制系列催化剂·轻质馏分油481、481-3、FH-5、FH-5A、FDS-4、FDS-4A、FH-98系列·重质馏分油3926、3936、CH-20、3996系列·柴油临氢降凝FDW-1系列·石油蜡类481-2、481-2B、FV-1 系列·渣油FZC-10系列、FZC-20系列、FZC-30系列、FZC-40系列、FZC-100系列、FZC-200系列、FZC-300系列FRIPP加氢精制催化剂工业应用统计1999年催化剂用途装置套数套加工能力万吨轻质馏分油78 2660 重质馏分油13 742 柴油临氢降凝7 150 石油蜡类14 65 渣油 3 484 合计115 4102
二、加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程一）、加氢精制主要反应加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢，以及加氢脱金属。
其典型反应如下1、加氢脱硫2、加氢脱氮3、加氢脱氧4、烯烃加氢饱和5、芳烃加氢饱和6、加氢脱金属1沥青胶束的金属桥的断裂（详见图3）式中R,R --芳烃；M--金属钒。
2卟啉金属镍的氢解（二）、加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程模型化合物加氢反应历程石油馏分中硫、氮化合物的氢解属于双分子吸附反应机理，随着分子结构的不同，反应历程有很大差别，现扼要介绍如下1、模型硫化物加氢脱硫反应历程硫化物加氢脱硫反应活性，随着分子结构不同而异，一般烷基硫化物大于环状硫化物，环状硫化物又随着环上取代基的增加而下降。
如硫芴的反应活性较噻吩约低一至二个数量级，硫化物的一般反应活性顺序如下通常以噻吩或硫芴代表硫化物进行加氢脱硫反应历程的研究，图1是在Co-Mo/Al2O3催化剂上18MPa、300℃时硫芴的加氢脱硫反应历程。
硫芴加氢脱硫反应存在二条平行路线，1 C-S键直接氢解，生成H2S和联苯；2其中一个苯环先加氢，然后C-S键断裂生成H2S和环己基苯。
第一条反应速度常数约比第二条高一个数量级，是主导
路线。
图1 硫芴加氢反应历程图2、模型氮化物的加氢脱氮反应历程氮化物的加氢脱氮反应活性，同样也随着分子结构不同而有很大差别，其一般顺序为其中五元及六元氮杂环化物最难加氢脱氮。
图2为在Ni-Mo/Al2O3催化剂上，3.4MPa、342℃时喹啉加氢脱氮的反应网络图。
图2 喹啉加氢脱氮的反应网络图氮杂环加氢脱氮反应必须经过CN键加氢成C-N键后断裂。
如图2，喹啉加氢脱氮反应首先是环加氢。
加氢在苯环和氮杂环上同时进行，而以氮杂环为主。
由于反应[Ⅰ]处于热力学平衡，故在反应温度较低时，脱氮反应步骤按[Ⅰ]→[Ⅶ]→[Ⅵ]进行，随着反应温度逐渐升高，或压力降低时，平衡移向左边，则反应步骤愈来愈明显转变为[Ⅳ]→[Ⅴ]→[Ⅵ]。
因受邻近苯核共振能的影响，苯胺的C-N键很难断裂，因此反应[Ⅲ]速度很慢，实际上很少发生。
3、芳烃加氢反应历程一般馏分油的芳烃加氢主要指萘系或蒽（菲）系稠环芳烃的加氢。
其反应历程如下。
萘加氢菲（蒽）加氢从反应历程可见，稠环芳烃加氢有两个特点1 每个环加氢脱氢都处于平衡状态；2 加氢逐
环依次进行。
从稠环芳烃的分子结构考虑，当稠环芳烃中一个环引进一个分子氢以后，其苯核共振能的稳定化作用便受到破坏，因而生成的环烯比较容易加氢生成环己烷，例如具有三个苯环的蒽，其第9及第10位置就比萘第7、8位置不稳定，容易与氢反应，而萘比苯又更具有烯烃性质，因此比苯又容易加氢生成四氢萘。
但当萘一旦加上二个分子的氢，或蒽加上一个分子氢以后，则相对地变得更加稳定，继续加氢就需要苛刻的加氢条件。
稠环芳烃加氢深度受到热力学平衡的限制，一些稠环芳烃加氢平衡常数如下表。
一些稠环芳烃加氢的平衡常数反应热力学平衡常数500K 600K 700K 5.6 3.210-2 810-4 2.5102 1.610-4 6.310-9 0.8 510-3 1.410-4 0.5 2.510-5 1.810-8 0.8 1.310-10 4.010-14 显然，随着反应温度升高，加氢平衡常数呈数量级下降，因此芳烃深度饱和加氢必须在较低温度下进行。
4、加氢脱金属反应加氢脱金属是渣油加氢精制的主要反攻反应。
由于在渣油中，金属及硫、氮一般共同存在于沥青质胶束中，因此，从渣油中加氢脱金属和加氢脱硫、脱氮与沥青质的转化是分不开的。
沥青质胶束的裂解是通过反应″a″与反应″b″连续反应过程，反应″a″是首先通过金属M桥的断裂，以及金属V或Ni从卟啉结构中脱除，然后经反应″b″，通过杂原子S、N的脱除，进一步降低分子量，而形成稠环芳烃和烷烃桥合的沥青质碎片。
一般认为沥青质裂解属于热裂解反应，而渣油加氢精制过程一般要求较高的氢分压，主要在于抑止催化剂表面积炭的形成。
三、典型工艺流程加氢精制典型工艺流程图循环氢脱H2S典型工艺流程图
四、加氢精制工艺技术1、重整原料预加氢催化剂及工艺FRIPP开发的重整原料预加氢催化剂主要有481-3催化剂及FDS-4A催化剂。
481-3催化剂活性达到了国外同类催化剂S-12、HR-306水平，已经在国内25个厂家30套工业装置上应用；FDS-4A 催化剂是近期开发的新一代加氢精制催化剂，其活性明显高于国际市场上的同类主流催化剂，是481-3催化剂的换代产品，目前已有8套工业装置使用。
481-3催化剂用于国内重整原料预加氢时，可在氢压 1.0～2.0MPa、反应温度270～320℃、体积空速 2.0～12.0h-1、工艺条件下进行；用于进口高硫重整原料预加氢时，
可在氢压 1.0～2.0MPa、反应温度270～320℃、体积空速2.0～5.0h-1工艺条件下进行。
FDS-4A催化剂活性更高，用于进口高硫重整原料预加氢时，可在氢压1.0～2.0MPa、反应温度270～320℃、体积空速6.0～10.0h-1工艺条件下进行。
481-3催化剂、FDS-4A催化剂高空速试验典型结果催化剂481-3 FDS-4A 氢压MPa 1.47 2.0 体积空速h-1 12.0 8.0 氢油体积比100 100 油料名称大庆直馏油生成油原料油生成油硫μg/g 148 30 硫μg/g 515 2.5 氮μg/g 96 0.3 3、煤油加氢精制催化剂及工艺煤油加氢精制分两种，一种是煤油深度加氢精制，为烷基苯提供进料；另一种为航煤浅度加氢精制脱硫醇。
FRIPP开发的煤油加氢精制催化剂主要有481-3、FDS-4A 催化剂，用于煤油深度加氢精制的工艺条件为氢压 4.0～5.0MPa、反应温度280～320℃、体积空速1.0～2.0h-1；用于煤油浅度加氢精制的工艺条件为氢压0.5～1.6MPa、反应温度190～290℃、体积空速2.5～4.0h-1。
481-3催化剂已经在煤油深度加氢精制装置上应用，FDS-4A催化剂在煤油浅度加氢精制装置上工业应用。
481-3催化剂、FDS-4A催化剂工业应用典型结果催化剂481-3 FDS-4A 氢压MPa 4.8 1.4 反应温度℃290 260 体积空速h-1 2.0 2.0 氢油体积比420 131 油料名称原料
油生成油原料油生成油硫μg/g 910 16 18 18 14 工业堆比Kg/m3 850～950 850～900 850～950 900～950 900～950 工业应用时间1993 1994 1997 1999 2002 加氢保护剂工业牌号FZC-10系列/FZC-10Q系列FZC-100系列强度5～30 / 8N/mm 200 / 2N/mm 工业堆比Kg/m3 ≯0.85 0.44～0.85 工业应用时间1994 1999。