石油化学之催化加氢

合集下载

石油化学之催化加氢

石油化学之催化加氢
48
为了改善加氢精制催化剂的某方面性能,有时还需添加一些 其它物质。如在Ni-Mo催化剂中加入磷,可以显著提高其加氢脱氮 活性。研究表明,磷可提高催化剂Ni和Mo表面浓度,从而增加催 化活性。
49
(2)载 体 加氢处理催化剂最常用的载体是γ–氧化铝。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~l.0cm3/g之间。氧化铝中包含着大小不同的孔,一 般将孔直径小于2.0nm的称为细孔,孔直径在2.0~50nm之间的 称为中孔,大于50nm的则称为粗孔。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。对于馏分油的加氢精制多 选用孔径小的氧化铝,而对于渣油的加氢精制则宜选用孔径在中 孔区和粗孔区都比较集中的双峰型孔径分布的氧化铝。
50
加氢处理催化剂用的氧化铝载体中,有时还加入少量(约5m%) 的SiO2,SiO2可抑制γ–Al2O3晶粒的增大,提高载体的热稳定性。 若将SiO2含量增至10~15%,则可使载体具有一定的酸性,从而可 促进C—N键的断裂,提高催化剂的脱氮能力,此外,也可添加氟 组分增加氧化铝载体的酸性,促进C—N键的断裂。
1
5.1 加氢处理(Hydrotreating)
5.1.1 概 述
加氢处理是指在催化剂和氢气存在下,除去石油馏分中含硫、 氮、氧及金属杂原子的过程,同时也使烯烃饱和和部分多环芳烃 加氢。加氢处理的反应条件比加氢裂化缓和一些,催化剂也有所 不同,在此条件下,原料的平均分子量及分子的碳骨架结构的变 化很小(裂化不大于10%)。
46
研究发现,加氢处理催化 剂中所含ⅥB金属与Ⅷ族金属 的比例对其活性有显著的影响。 研究结果表明,无论使用何种 金属组合,无论进行何种加氢 反应,其转化率总是在λ为 0.25~0.40处呈现一最大值。

催化加氢试题和答案

催化加氢试题和答案

一、概念题1.催化加氢:催化加氢是在氢气存在下对石油馏分进行催化加工过程的通称。

2.加氢处理:指在加氢反应过程中,只有≤10%的原料油分子变小的加氢技术。

3.加氢裂化:指在加氢反应过程中,原料油分子中有10%以上变小的加氢技术。

4.加氢脱硫(HDS)反应:石油馏分中的含硫化合物在催化剂和氢气的作用下,进行氢解反应,转化为不含硫的相应烃类和H2S。

5.加氢脱氮(HDN)反应:石油馏分中的含氮化合物在催化剂和氢气的作用下,进行氢解反应,转化为不含氮的相应烃类和NH3。

6.加氢脱氧(HDO)反应:含氧化合物通过氢解反应生成相应的烃类及水。

7.空速:指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量,有两种表达形式,一种为体积空速(LHSV),另一种为重量空速(WHSV)。

8.氢油比:单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。

9.石脑油加氢精制:指对高硫原油的直馏石脑油和二次热加工石脑油(如焦化石脑油)进行加氢精制,脱除其中硫、氮等杂质及烯烃饱和,从而获得乙烯裂解原料。

10.润滑油催化脱蜡技术:在氢气和择形分子筛的存在下,将高凝点的正构烷烃选择性地裂化成气体和较小的烃分子,从而降低润滑油凝点的过程。

11.润滑油异构脱蜡技术:指在专用分子筛催化剂的作用下,将高倾点的正构烷烃经异构化反应生成低倾点的支链烷轻。

12.氢脆:由于氢残留在钢中所引起的脆化现象。

13.高温氢腐蚀:在高温高压条件下扩散侵入钢中的氢与不稳定的碳化物发生化学反应,生成甲烷气泡(它包含甲烷的成核过程和成长),即Fe3C+2H2→CH4+3Fe,并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集,引起钢的强度、延性和韧性下降与劣化,同时发生晶间断裂。

14.设备漏损量:即管道或高压设备法兰连接处及循环氢压缩机运动部位等处的漏损。

15.溶解损失量:指在高压下溶于生成油中的气体在生成油减压时这部分气体排出时而造成的损失。

二、简答题1.加氢精制的目的和优点。

答:⑴加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质,同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和,从而改善油品的使用性能。

石油加氢知识点总结

石油加氢知识点总结

石油加氢知识点总结一、石油加氢的基本原理石油加氢是指将含硫、含氮、含氧和不饱和化合物等物质经水合处理,在一定条件下通过催化剂引入氢气,使其中的不饱和化合物饱和,硫、氮、氧等杂质进行加氢脱除,从而获得高品质的石油产品的一种技术。

石油加氢的基本原理包括以下几个方面:1. 饱和不饱和烃类:石油中存在大量的不饱和烃类化合物,这些化合物在加氢的条件下能够转化为饱和烃类,增加产品的脱硫、脱氮和脱氧能力;2. 脱硫:石油中含有大量的硫化合物,这些化合物在加氢条件下能够被氢气还原成硫化氢并被吸附在催化剂表面,从而实现脱硫;3. 脱氮:石油中还含有一定量的含氮化合物,这些化合物在加氢条件下能被氢气还原成氨和吸附在催化剂表面,实现脱氮;4. 脱氧:石油中还含有一定量的含氧化合物,这些化合物在加氢条件下能被氢气还原成水和二氧化碳,实现脱氧。

二、石油加氢的工艺流程石油加氢工艺主要包括前处理和主处理两个部分,其中前处理是指石油经过脱硫、脱氮、脱氧等处理后的预处理工艺,主处理是指石油在加氢反应器中进行加氢反应的过程。

1. 前处理:前处理主要包括脱硫、脱氮和脱氧三个步骤。

其中脱硫是通过加氢反应将硫化合物还原为硫化氢,脱氮是通过加氢反应将含氮化合物还原为氨,脱氧是通过加氢反应将含氧化合物还原为水和二氧化碳。

2. 主处理:主处理是指石油在加氢反应器中进行加氢反应的过程。

在加氢反应器中,石油与加氢气通过催化剂的作用进行反应,实现脱硫、脱氮、脱氧等目的,得到高品质的石油产品。

三、石油加氢的催化剂石油加氢的催化剂主要包括氧化铝负载的钼、镍或铜催化剂、氧化铝负载的钼-镍催化剂和硅铝酸盐分子筛催化剂等。

这些催化剂在加氢反应过程中起着至关重要的作用,能够促进反应的进行,提高反应的效率和选择性。

1. 硫化钼催化剂:硫化钼催化剂是一种常用的石油加氢催化剂,它具有较高的活性和选择性,能够有效催化石油中的硫化合物和含氮化合物的加氢反应。

2. 硫化镍催化剂:硫化镍催化剂是另一种常用的石油加氢催化剂,它具有良好的热稳定性和机械强度,能够有效催化石油中的硫化合物和含氮化合物的加氢反应。

14-催化加氢过程

14-催化加氢过程

22:03
31
2、加氢催化剂的再生 催化剂失活:由于原料发生裂解和缩合反应, 催化剂表面逐渐被积炭覆盖,催化剂活性降低。 催化剂中毒:金属沉积会使催化剂活性减弱或
者使其孔隙被堵塞,铅、砷、硅属前者,镍、钒属
后者。 由于结焦而失活的催化剂可以用烧焦的办法再 生,中毒的催化剂不能再生。
22:03
32
第四节
稠环芳烃加氢裂化也包括以上过程,只是加氢、 断环逐次进行。
加氢
+ 3H2
断环
C4H9
加氢
C4H9
22:03
22
4、各种烃类加氢裂化反应速度比较
多环芳烃
双环芳烃
K5=1.1
加 氢 反 应
K1=0.9-1.0
环烷芳烃
K3=2.0
四氢萘
K7=1.2
烷基苯
K9=0.1
K2=0.1
K6=0.1
多环 K4=1.0 双环 K8=1.4 单环 K10=0.2 烷烃 环烷烃 环烷烃 环烷烃
第九章
催化加氢
第一节 概述
催化加氢是指石油馏分在氢气存在下催化加工过程 的统称。
22:03
1
一、意义
提高原油加工深度,合理利用石油资源;
改善产品质量,提高轻质油收率,减少大气污染;
随着原油日益变重变劣,对中间馏分油的需求越来
越多,催化加氢成为石油加工中的一个重要手段。
22:03
2
二、加氢过程的分类
主要有两大类:加氢精制和加氢裂化,还有专 门用于某种生产目的的加氢过程,如轻质油品加氢精 制、蜡油加氢裂化或渣油加氢处理、临氢降凝、润滑 油加氢等。
22:03
3
1、加氢精制
加氢精制是指在催化剂和氢气存在下,脱除石油

石油炼制中的加氢技术原理与应用研究

石油炼制中的加氢技术原理与应用研究

在催化剂表面起到很好的吸附效果,并且有效提升氢原子的活性,这样可以有效提升石油炼制的生产效率和效益。

2 加氢技术应用的优势目前,加氢技术在石油炼制中,属于一项前沿加工技术,并且对其进行合理的利用,不仅可以实现良好的经济效益,还可以降低对能源的消耗,缓解能源紧张的问题[2]。

同时,在石油炼制的时候,加氢技术主要是将氢气注入到压力容器中,并且根据实际情况,将温度和压力调整到合适的范围内,通常在没有特殊要求的情况下,温度应当在400~500 ℃之间开始产生反应,并且压力容器在0.1~0.15 MPa 之间催化剂产生反应。

倘若温度在500 ℃的条件下,压力强度可以达到0.3 MPa ,这样反应物可以产生裂化反应,将重油进行一定的转变,以此提升良好的利用效率,实现高生产效益,并且还在一定程度上提升石油炼制产品的价值。

由此看来,加氢技术在石油炼制中,具有较高的优势。

3 加氢技术在石油炼制中的具体应用加氢技术在石油炼制应用的时候,主要表现在加氢脱硫催化剂技术、加氢裂化技术、加氢精制技术等方面,下面就针对这几点内容,展开了分析和阐述。

3.1 加氢精制技术加氢精制技术作为加氢技术在石油炼制中是一项常见的技术形式,对于提升炼制效果和效益具有重要的作用,主要表现为以下两个方面:0 引言石油炼制具有一定的特殊性,并且或多或少都存在着一些安全隐患,节能方面也不是很理想,这样对于实现良好的炼制经济是非常不利的。

因此,近几年随着各项技术发展,将加氢技术应用到石油炼制中,可以对石油碳氢进行有效控制,以及实现脱碳降硫的效果。

同时,加氢技术在石油炼制应用的时候,一定要掌握加氢技术的原理,并且需要注重应用中的技术问题,这样才能实现良好的应用效果,最终实现节能降耗的生产效果,获取最大的经济效益。

1 加氢技术原理(1)加氢技术主要是利用催化剂自身的反应作用,强化石油炼制过程中反应速率,这样可以有效提升对资源的利用效率,避免产生大量的消耗[1]。

环烷烃催化加氢反应

环烷烃催化加氢反应

环烷烃催化加氢反应环烷烃催化加氢反应是一种重要的化学反应,广泛应用于石油加工和催化裂化等领域。

本文将从该反应的基本原理、催化剂的选择和反应条件的优化等方面进行探讨,旨在加深对该反应的理解和应用。

一、基本原理环烷烃催化加氢反应是将环烷烃分子中的芳香环破裂,并在催化剂的作用下与氢气发生加氢反应,生成饱和的烷烃。

该反应可通过两个步骤完成:首先是环烷烃的芳香环破裂,生成具有活性的烷基自由基;然后是烷基自由基与氢气发生加氢反应,生成饱和的烷烃。

二、催化剂的选择催化剂在环烷烃催化加氢反应中起到至关重要的作用。

常用的催化剂包括铜基、铝基、镍基和铂基等。

其中,铜基催化剂具有良好的活性和选择性,但在反应过程中往往伴随着副反应的发生;铝基催化剂具有较高的活性和选择性,但容易受到硫化物的中毒;镍基催化剂活性较高,但选择性较差;铂基催化剂则同时具有良好的活性和选择性,是目前应用较广泛的催化剂。

三、反应条件的优化在环烷烃催化加氢反应中,反应条件的优化对于提高反应效率和产物选择性至关重要。

一般来说,反应温度、压力和氢气流量是影响反应效果的关键参数。

较低的反应温度有助于提高反应的活性和选择性,但同时也增加了反应的难度;较高的压力和氢气流量则有利于提高反应速率和产物收率。

此外,还可以通过添加助剂、调节催化剂的结构和改变反应体系等方法来进一步优化反应条件。

四、应用和展望环烷烃催化加氢反应在石油加工和催化裂化等领域具有广泛的应用前景。

通过该反应,可以将含有芳香环的环烷烃转化为饱和的烷烃,提高燃烧效率和环境友好性。

此外,该反应还可以用于生物质转化和制备高附加值化学品等方面。

未来的研究可以进一步探索新型催化剂的设计和合成、反应条件的优化以及反应机理的研究,以提高反应效率和产物选择性,并拓展该反应在更广泛领域的应用。

环烷烃催化加氢反应是一种重要的化学反应,具有广泛的应用前景。

通过对基本原理的理解、催化剂的选择以及反应条件的优化,可以实现反应效率和产物选择性的提高。

石油加氢技术

石油加氢技术

加 氢 精 制 ( Hydro-refining ) 主要用于油品精制 , 目的是除去油品中的硫 主要用于 油品精制,目的是除去油品中的 硫 、 氮 、 氧 油品精制 等杂原子及金属杂质 并对部分芳烃或烯烃加氢饱和, 等杂原子及 金属杂质, 并对部分芳烃或烯烃加氢饱和 , 改 金属 杂质, 善油品的使用性能,加氢精制的原料有重整原料 汽油、 重整原料、 善油品的使用性能 , 加氢精制的原料有 重整原料 、 汽油 、 煤油、柴油、各种中间馏分油、重油及渣油。 煤油、柴油、各种中间馏分油、重油及渣油。 加 氢 裂 化(Hydro-cracking) ) 实质上是催化加氢和催化裂化这两种反应的有机结合。 实质上是催化加氢和催化裂化这两种反应的有机结合。 催化加氢和催化裂化 这两种反应的有机结合 按加工原料可分为馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化两种。 馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化两种 按加工原料可分为 馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化 两种 。 在化学原理上与催化裂化有许多共同之处, 在化学原理上与催化裂化有许多共同之处 , 但又有自己的 特点。 特点。
低温下各种氮化物的脱氮率有较大差异,但是在高温 低温下各种氮化物的脱氮率有较大差异, 但是在 高温 下各种氮化物的脱氮率都很高; 下各种氮化物的脱氮率都很高; 在分子结构相似的含氮化合物中, 在分子结构相似的含氮化合物中 , 氮原子所处的位置 不同,其反应速度也不同; 不同,其反应速度也不同; 不同馏分中的氮化物的加氢反应速度差别很大 。
深度加氢精制大多是加氢处理过程,加氢裂化和加氢处理 深度加氢精制大多是加氢处理过程,加氢裂化和加氢处理 属于转化率高, 相比,前者属于转化率高 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。 氢处理过程。
临 氢 降 凝(hydro-defreezing) 主要用于生产低凝柴油, 主要用于生产低凝柴油,采用具有选择性的分子筛催化剂 生产低凝柴油 (ZSM-5系列 ,能有选择性地使长链的正构烷烃或少侧链的烷 系列), 系列 烃发生裂化反应,而保留芳烃、环烷烃和多侧链烷烃, 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。 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。 汽油:目的不是降凝,而是将直链烷烃除去,提高汽油抗爆性。 润滑油加氢 使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂化等反应, 使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂化等反应,使一些 加氢精制和加氢裂化等反应 非理想组分结构发生变化, 非理想组分结构发生变化,以脱除杂原子和改善润滑油的使用 性能。 性能。

催化加氢工艺流程

催化加氢工艺流程

催化加氢工艺流程
《催化加氢工艺流程》
催化加氢工艺是一种常见的化工生产工艺,它通过催化剂的作用将烃类化合物加氢反应,生成含氢化合物。

这种工艺流程在石油加工、化学品生产以及环保领域都有广泛的应用。

在催化加氢工艺流程中,首先是将待加氢的原料送入反应器内。

原料可以是石油、天然气或者其他氢化合物。

接着,在反应器中添加合适的催化剂,催化剂的选择直接影响了反应的效率和产物的选择。

常见的催化剂有铂、钯、镍等。

在反应过程中,原料与催化剂发生反应,氢气与原料中的不饱和化合物发生加氢反应,生成饱和化合物。

这一过程通常在高温高压下进行,以促进反应的进行。

反应器内的温度和压力控制是很关键的,对于不同的反应物和催化剂组合有不同的最佳条件。

在反应结束后,需要对反应产物进行分离和提纯。

通过蒸馏、结晶、萃取等方法,可以得到目标化合物,并将未反应的原料和副产物进行提取和回收利用。

这一过程需要高效的分离设备和技术,以保证产品的纯度和产率。

催化加氢工艺流程在化工生产中有着重要的应用价值,它可以将原料转化为更有价值的产品,同时也可以减少环境污染,提高资源利用率。

随着工艺技术的不断发展和催化剂的研发改良,催化加氢工艺将会在未来有更广泛的应用前景。

石油炼制工业中加氢技术和加氢催化剂的发展现状

石油炼制工业中加氢技术和加氢催化剂的发展现状

石油炼制工业中加氢技术和加氢催化剂的发展现状摘要:在社会经济发展和人们生活水平质量提升的背景下,社会范围内对各类资源、能源的需求量增多,石油资源是世界发展中的重要战略能源,从类别上来看,市场上的石油划分为重质、轻质两个类型。

当前,市场中常用的石油是轻质石油,而轻质石油是通过加氢催化技术加工形成的,在加氢催化技术的作用下能够有效降低重质油品中的碳元素、氢元素。

与此同时,将加氢催化剂引入到重质石油低碳、低氢化加工中能够进一步提升石油炼制的提纯效果。

关键词:石油炼制工业;加氢技术;加氢催化剂;发展现状;引言石油炼制工业是国民经济最重要的产业之一。

中国许多产业的现代化与石油产品的应用密切相关。

矿物油产品的应用广泛深远。

随着新技术的出现,环保节能技术的发展,轻油生产设施的增加,轻油产品的生产得到了有效的提高,加工技术的发展得到了促进。

中国石油炼制的实际工作高度重视加氢技术和催化剂。

加氢技术和加氢催化剂由于利用率高,大大提高了石化原料的生产,促进了相关行业之间的密切联系,为石化行业今后的发展奠定了坚实的基础。

一、加氢技术应用于石油炼制中的重要作用加氢技术是一种化学工艺,利用催化剂的催化作用,使原油在一定温度和氢压力下与氢发生反应,从而显着提高石油质量或得到预期产品。

随着近年来中国经济社会水平的快速发展,炼油项目的数量呈现出快速增长的趋势。

轻油广泛应用于生活的各个领域,重油由于碳氢化合物含量高,不能满足市场的实际需要。

应引入加氢技术降低稠油油气含量,为合理利用石油资源提供保障。

它在促进炼油项目顺利实施方面发挥着重要作用,为石油产品的生产效率和质量提供了重要保障,提高了生产人员的效率,确保了石油项目的环境保护和安全。

二、加氢催化剂及应用(一)柴油超深度加氢脱硫技术RTS的开发在环境保护条例要求的日益严格下,运输燃料的规格也开始变得更加严格。

特别是对于柴油来说,其中的硫元素含量日益减少,如何在保证日常硫元素使用期间降低柴油产品的硫含量成为相关人员需要思考和解决的问题。

第3章_催化加氢与脱氢

第3章_催化加氢与脱氢
炸性混合物;爆炸极限为6.0—36%(V)。
●甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料, 广泛用于有机合成、染料、合成纤维、合成橡胶、涂料 和国防等工业。甲醇大量用于生产甲醛和对苯二甲酸二 甲酯; ●以甲醇为原料经羰基化反应直接合成醋酸已经工业化; ●近年来,随着技术的发展的能源结构的改变,甲醇又开 辟了许多新的用途,是合成人工蛋白的重要原料; ●以甲醇为原料生产烯烃和汽油已实现工业化。因此,甲 醇的生产具有十分重要的意义。
进塔气体的组成有关 20000 50.1
ZnO-Cr2O3: 20000-40000h-1 30000 41.5 26.1 -1 40000 CuO-ZnO-Al2O3: 10000h 32.2 28.4
●增加空速在一定程度上能够增加甲醇产量 ●增加空速有利于反应热的移出,防止催化剂过热 ●空速太高:转化率降低,循环气量增加,从而增加能量消耗;
8.杂环化合物加氢
9.甲苯加氢制苯
(2)加氢精制
裂解气中乙烯和丙烯的精制
※从烃类裂解气分离得到的乙烯和丙烯中含有少
量乙炔、丙炔和两二烯等有害杂质,可利用催化 加氢方法,使炔烃和二烯烃进行选择加氢,转化 为相应的烯烃而除去。
(3)精制氢气
氢气中含有一氧化碳杂质,在加氢反应时能使催化 剂中毒。可通过催化加氢反应,使一氧化碳转化为 甲烷,达到精制的目的。其反应式如下:
催化剂活化
低压合成甲醇的催化剂,其化学组成是CuO-ZnOAl2O3 ,只有还原成金属铜才有活性。 还原过程为活化:氮气流升温、还原
CuO-ZnO-Al2O3
还原性气体 0.4MPa,99%N2 缓慢地升温, 20℃/h
催化剂
CuO-ZnO-Al2O3
160~170℃

石油化工催化剂的应用研究进展

石油化工催化剂的应用研究进展

石油化工催化剂的应用研究进展石油化工催化剂是指促进石油化工生产中某些重要反应进行的物质。

它们可在低温下催化化学反应,提高反应速率和选择性,减少能量消耗、降低生产成本。

近年来,随着石化行业的快速发展,石油化工催化剂的应用越来越广泛,研究也变得越来越重要和深入。

在石化工业中,催化剂的应用最普遍的是加氢反应、裂化反应、烷基化反应、重整反应、异构化反应、氧化反应等。

近年来,人们在石油化工催化剂的研究方面取得了很大进展,以下是几个重要领域的进展概述:(一)加氢反应催化剂加氢反应主要是利用催化剂将某些化合物经过加氢反应过程,得到脱硫、脱氮、脱氟等作用,其中加氢催化剂起到核心作用。

传统的加氢催化剂是基于钨、镍和钼的物质,现在已经出现很多新型的加氢催化剂。

例如,Sr掺杂的磷酸锐钛矿催化剂已经成功地实现了氟氯烃的选择性加氢,提高了产物质量。

裂化反应被广泛应用于制备烯烃、芳烃等中间体,以及高辛烷值汽油等产品。

在裂化反应中,常用的催化剂是ZSM-5型分子筛,但其存在反应温度高、产物选择性差等缺点。

近年来,人们研究出了新型的催化剂,如改良型ZSM-5分子筛,其在反应中的活性和选择性较高,已经成功地实现了甲烷催化裂解生产烯烃的目标。

重整反应是一种将烷基芳香化的反应,用于生产苯、甲苯等重要的芳基化合物。

重整反应催化剂是铂、钌等贵金属,但这种催化剂价格昂贵,且生产污染较大。

因此,为了寻找成本更低、生产更清洁的重整催化剂,人们开始研究新的催化体系。

例如,基于五羰基铁的芳香化催化剂已经在实验室中取得了一定的成功。

异构化反应也是一种生产烯烃的重要反应。

现在异构化催化剂的主要研究方向是提高产物选择性和减少副反应。

例如,分子筛和单面成分催化剂是进行异构转化的主要催化剂,其中分子筛催化剂的反应产物选择性高,但活性较低;而单面成分催化剂则具有较高的反应活性和选择性,但副反应较多,限制了产量的提高。

石油的化学方程式

石油的化学方程式

石油的化学方程式
石油是一种复杂的混合物,主要由碳和氢元素组成,其中还含有少量的硫、氮和氧元素。

石油的化学方程式可以从不同的角度进行描述,以下是一些常见的化学方程式:
1. 石油的总反应式:
CnH2n+2 + O2 →CO2 + H2O + 热能
这个方程式表示了石油的氧化反应,石油中的碳氢化合物与氧气反应产生二氧化碳、水和热能。

这是石油燃烧的基本反应式,也是石油作为燃料的主要反应过程。

2. 石油炼制的裂解反应:
CnH2n+2 →CnH2n + H2
这个方程式表示了石油炼制过程中的裂解反应。

通过加热和催化剂的作用,长链烃类分子可以被分解成较短的链烃类分子和氢气。

这个过程可以产生更多的汽油和其他轻质燃料。

3. 石油加氢反应:
CnH2n+2 + nH2 →CnH2n+2-n + nH2O
这个方程式表示了石油加氢反应,也称为脱硫反应。

在这个反应中,石油中的硫化合物与氢气反应生成硫化氢和水。

这个反应是为了去除
石油中的硫元素,以减少燃烧过程中产生的环境污染物。

4. 石油催化裂化反应:
CnH2n+2 →C6H6 + 2C3H6
这个方程式表示了石油催化裂化反应,也称为芳烃生成反应。

在这个反应中,石油中的长链烃类分子可以被转化为苯和丙烯。

这个过程是为了生产化工原料和其他高附加值产品。

需要注意的是,石油是一种复杂的混合物,具体的反应过程和化学方程式可能因石油的成分和处理方法而有所不同。

以上只是一些常见的石油化学方程式的示例,实际情况可能更加复杂。

石油炼制技术之催化加氢介绍课件

石油炼制技术之催化加氢介绍课件
能源储存:催化加氢技术在能源储存领域用于生产氢气,为燃料电池汽车等提供清洁能源
01
02
03
04
催化加氢技术的发展趋势
4
催化加氢技术的优化与改进
2019
提高催化剂活性和选择性
01
2020
优化反应条件,降低能耗和成本
02
2021
开发新型催化剂,提高催化效率
03
2022
研究催化加氢技术的新应用领域,拓展应用范围
04
催化加氢技术的环保与节能
03
减少废水排放:催化加氢技术可以减少废水排放,降低对环境的影响。
02
提高能源利用率:催化加氢技术可以提高能源利用率,降低能耗。
01
减少废气排放:催化加氢技术可以降低废气排放,减少环境污染。
04
降低生产成本:催化加氢技术可以提高生产效率,降低生产成本。
催化加氢技术的未来前景
催化加氢技术具有反应条件温和、选择性高、能耗低等优点,是一种绿色环保的工艺技术。
催化加氢技术在石油炼制中主要用于生产高质量的汽油、柴油、航空煤油等燃料,以及润滑油、石蜡等化工产品。
催化加氢技术的应用领域
石油炼制:提高油品质量,降低硫含量
化学工业:合成有机化合物,提高产品纯度
环境保护:处理工业废水,降低污染物排放
降低环境污染:催化加氢技术可以降低油品中的硫、氮、氧等杂质,减少环境污染。
提高炼油厂的竞争力:催化加氢技术可以提高炼油厂的技术水平和产品质量,提高炼油厂的竞争力。
催化加氢技术在化工生产中的应用
01
石油炼制:提高油品质量,降低硫含量
02
化学合成:生产精细化学品,如医药、农药、染料等
03
环境保护:减少污染物排放,提高废气、废水处理效果

第四章 催化加氢

第四章  催化加氢

这是因为共同存在时,发生了吸附竞争,乙炔吸附能力最强,大部分活性中 心被乙炔所覆盖,所以乙炔加氢速度最快。正是利用这一特性来精制烯烃 与芳烃。 (四)含氧化合物的加氢比较 醛、酮、酸、酯的加氢产物都是醇,但其加氢难易程度不同。一般醛比酮容 易加氢,酯类比酸类容易加氢,醇和酚则氢解为烃和水较因难,需要更高 的反应温度。 (五)有机硫化物的氢解速度比较 各种有机硫化物在钼酸钴催化剂存在下的氢解速度发现硫化物的结构不同, 氢解速度有较显著差别,其顺序为:
(二)骨架催化剂
将具有催化活性的金属和铝或硅制成合金,再用氢氧化钠溶液浸渍合金,除去其中的部 分铝或硅,即得到活性金属的骨架称骨架催化剂。最常用的骨架催化剂有骨架镍, 合金中镍占40~50%,可应用于各种类型的加氢反应。骨架镍活性很高,有足够的 机械强度。骨架镍非常活泼,置于空气中能自燃。其它的骨架催化剂有骨架铜,骨 架钴等。 (三)金属氧化物 主要有MoO3、Cr2O3、ZnO、CuO和NiO等,可以单独使用,也可以是混合氧化物,例 如CuO-CuCr2O4(Adkins催化剂,简称铜铬催化剂),ZnO- Cr2O3 ,CuO-ZnO- Cr2O3 , CuO-ZnO-A12O3,Co-Mo-O,Ni-Co-Cr-O,Fe-Mo-O等,铜铬催化剂广泛应用于醛、 酸、酯等化合物的加氢。这类加氢催化剂的活性比金属催化剂差。要求有较高的加 氢反应温度和压力。抗毒性较强,适用于一氧化碳加氢反应。 (四)金属硫化物 金属硫化物主要是MoS2、WS2、Ni2S3、Co-Mo-S、Fe-Mo-S等。含硫化合物有抗毒性, 可用于含硫化合物的氢解,主要用于加氢精制。Ni2S3可用于共轭双键的选择加氢。 (五)金属络合物 这类加氢催化剂的中心原子,多是贵金属,如Ru、Rh、Pd等的络合物。也有Ni、Co、 Fe、Cu等络合物。其特点是活性较高,选择性好,反应条件缓和,可以用于共轭双 键的选择加氢为单烯烃。络合物催化剂是一类液相均相加氢催化剂,能溶于液相, 由于催化剂是溶于加氢产物中,难于分离。而这类催化剂用的又多是贵金属,所以 工业上采用络合物催化剂时催化剂的分离与回收是很关键的问题。

化工工艺学第四章4.3催化加氢与脱氢过程

化工工艺学第四章4.3催化加氢与脱氢过程
CO 3H2 Ni Al2O3
+
CH4ห้องสมุดไป่ตู้
+
H2O
260~300℃ 3.0MPa
甲烷化反应
CH4
+
CO2
+
4 H2
Ni
Al2O3
2 H2O
(4)精制苯 从焦炉气或煤焦油中分离得到的苯,含有硫化 物杂质,通过催化加氢,可以比较干净地将它 们脱除掉。例如噻吩的脱除,其反应如下式。
4.3.3 CO加氢合成甲醇
4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律
• 二、催化脱氢反应的一般规律 • 1、热力学分析 • ①温度的影响 • 与烃类加氢反应相反,烃类脱氢反应是吸热反应, ⊿H>0,其吸热量与烃类的结构有关。
T↑ , KP ↑,xe ↑
4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律
• ②压力的影响 • 脱氢反应,分子数增多,P↓ ,Xe↑ • 工业上高温下减压操作不安全。 加稀释剂,常用水 • 表4-34是压力与脱氢反应转化率及其反应温度的关系。
• 研究结果表明:无论是丁烷、丁烯、乙苯或二乙 苯,其脱氢反应的速率控制步骤都是表面化学反应, 都可按双位吸附理论来描述其动力学速率方程,其动 力学速率方程可用双曲模型来表示。
正 逆
(动力学项)(推动) 力 2 (吸附项)
催化加氢在石油化工工业中的应用
催化加氢用于合成有机产品外,还用于精制过程。 (1)合成有机产品
温度对不同单一反应速率的影响
△H0 > 0
不可逆反应:T ↑, k1↑,反应速率增大 可逆吸热反应: T ↑, k1↑,KP ↑,反应速率增大 可逆放热反应: T ↑, k1↑,KP ↓ ,反应速率
△H0 < 0

催化加氢反应方程式

催化加氢反应方程式

催化加氢反应方程式1. 引言催化加氢反应是一种常见的化学反应,通过在合适的催化剂存在下,将氢气与有机物或无机物发生反应,从而实现加氢的目的。

这种反应在工业领域中具有广泛的应用,例如石油加工、有机合成等。

本文将介绍催化加氢反应的基本原理、机制以及常见的催化剂和反应方程式。

2. 基本原理催化加氢反应是利用催化剂来降低反应活化能,促进反应进行的过程。

在催化剂存在下,氢气可以与待加氢物质发生吸附和解离,生成中间物种,并最终得到产物。

催化剂通常是金属或金属合金,在表面上提供了活性位点来促进吸附和解离过程。

3. 反应机制催化加氢反应的具体机制取决于待加氢物质的性质和所使用的催化剂。

以下是两种常见的反应机制:3.1 贵金属催化剂下的加氢反应当使用贵金属催化剂时,加氢反应通常遵循以下机制:1.吸附:待加氢物质在催化剂表面吸附;2.解离:氢气在催化剂表面吸附并解离成H原子;3.迁移:H原子从催化剂表面迁移到待加氢物质的吸附位点;4.饱和:H原子与待加氢物质发生反应,形成饱和产物。

3.2 过渡金属催化剂下的加氢反应当使用过渡金属催化剂时,加氢反应通常遵循以下机制:1.吸附:待加氢物质在催化剂表面吸附;2.活化:待加氢物质与催化剂发生相互作用,使其活性增强;3.迁移:活性中间体从催化剂表面迁移到待加氢物质的吸附位点;4.饱和:活性中间体与H原子发生反应,形成饱和产物。

4. 常见的催化剂4.1 贵金属催化剂贵金属如铂、钯、铑等常用于催化加氢反应。

它们在催化加氢反应中具有高的活性和选择性。

4.2 过渡金属催化剂过渡金属如镍、钼、铁等也常用于催化加氢反应。

它们在催化加氢反应中具有较高的活性和选择性,并且相对便宜。

4.3 支撑型催化剂支撑型催化剂是将贵金属或过渡金属负载在一种稳定的载体上,以增加其表面积和稳定性。

常见的载体有活性炭、氧化铝等。

5. 常见的反应方程式以下是几个常见的催化加氢反应方程式:1.烯烃加氢:RCH=CH2 + H2 -> RCH2-CH32.酮类加氢:R1-CO-R2 + H2 -> R1-CH2-R23.羰基化合物加氢:RC=O + H2 -> RCH-OH6. 应用领域催化加氢反应在工业领域中具有广泛的应用,例如:•石油加工:将原油中的不饱和烃加氢,降低其不稳定性和毒性;•化学合成:将有机化合物中的官能团加氢,改变其性质和用途;•环境保护:将废水中的有机污染物加氢,降解为无害的产物。

炼油厂采用的主流石油加工工艺——催化加氢工艺详解

炼油厂采用的主流石油加工工艺——催化加氢工艺详解
2、反应压力 提高氢分压有利于加氢过程反应的进行,加快反应速度。但压力提高 增加装置的设备投资费用和运行费用,同时对催化剂的机械强度要求 也提高。目前工业上装置的操作压力 一般在 7.0~20.0MPa 之间。
3、反应空速
空速的大小反映了反应器的处理能力和反应时间。空速越大,装置的 处理能力越大,但原料与催化剂的接触时间则越短,相应的反应时间 也就越短。因此,空速的大小最终影响原料的转化率和反应的深度。
1、加氢处理催化剂 加氢处理催化剂中常用的加氢活性组分有铂、钯、镍等金属和钨、钼、 镍、钴的混合硫化物,它们对各类反应的活性顺序为: 加氢饱和 Pt,Pb﹥Ni﹥W-Ni﹥Mo-Ni﹥Mo-Co﹥W-Co 加氢脱硫 Mo-Co﹥Mo-Ni﹥W-Ni﹥W-Co 加氢脱氮 W-Ni﹥Mo-Ni﹥Mo-Co﹥W-Co 加氢活性主要取决于金属的种类、含量、化合物状态及在载体表面的 分散度等。 活性氧化铝是加氢处理催化剂常用的载体。
目前炼油厂采用的加氢过程主要分为两类:一类是加氢处理,一 类是加氢裂化。
用这种技术的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧及金属等杂质, 同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和,从而改善原 料的品质和产品的使用性能。此外,加氢裂化的目的在于将大分子裂 化为小分子以提高轻质油收率,同时还除去一些杂志。其特点是轻质 油收率高,产品饱和度高,杂质含量少。 作用机理 吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的 烯、炔加成。烯烃在铂、钯或镍等金属催化剂的存在下,可以与氢加 成而生成烷烃。加氢过程可分为两大类:
4、催化剂再生 国内加氢装置一般采用催化剂器内再生方式,有蒸汽-空气烧焦法和 氮气-空气烧焦法两种。 再生过程包括以下两个阶段: ①再生前的预处理 在反应器烧焦之前,需先进行催化剂脱油与加热炉清焦。 ②烧焦再生 通过逐步提高烧焦温度和降低氧浓度,并控制烧焦过程分三个阶段完 成。

催化加氢反应

催化加氢反应

催化加氢反应引言催化加氢反应是一种重要的化学反应,具有广泛的应用。

它通过催化剂的作用,将有机化合物中的不饱和键还原为饱和键,同时将氢气添加到分子中,从而产生目标化合物。

本文将介绍催化加氢反应的基本原理、常见的催化剂和反应条件,以及一些应用案例。

基本原理催化加氢反应是利用催化剂在适当的反应条件下,将有机化合物中的不饱和键还原为饱和键的化学反应。

这种反应通常需要在高温和高压条件下进行。

催化剂在反应中起到了降低活化能的作用,加速了反应速率。

常见的催化剂包括负载型金属催化剂和均相催化剂。

催化加氢反应的机理可以分为两个步骤:吸附和反应。

在吸附步骤中,有机物和氢气会被吸附到催化剂表面;在反应步骤中,吸附状态的有机物和氢气发生反应生成饱和化合物,并释放出吸附在催化剂表面的产物。

催化剂的选择对反应的选择性和活性具有重要影响。

常见的金属催化剂包括铂、钯、铑等,这些金属催化剂通常以负载的形式存在于载体上。

常见催化剂负载型金属催化剂负载型金属催化剂是指将金属颗粒负载在载体上的催化剂。

载体可以增加催化剂表面积,提高反应效率。

常见的载体材料包括活性炭、氧化铝、硅胶等。

负载型金属催化剂具有良好的热稳定性和机械强度,在催化加氢反应中得到了广泛应用。

均相催化剂均相催化剂是指溶解在反应体系中的催化剂。

均相催化剂通常是有机物溶液中的金属阳离子,如铂酸盐、钯酸盐等。

均相催化剂具有催化活性高、选择性好等优点,但在反应后的分离和催化剂的再生方面存在一定的困难。

反应条件催化加氢反应的反应条件包括温度、压力、反应物浓度和催化剂的选择等因素。

温度温度是催化加氢反应中一个重要的参数。

一般情况下,较高的温度可以提高反应速率,但也会增加副反应的可能性。

因此,选择适当的反应温度对于催化加氢反应的成功进行是十分重要的。

压力催化加氢反应通常需要在高压下进行,以保证氢气能够充分溶解并参与反应。

较高的压力可以促进反应的进行,提高产率和选择性。

反应物浓度有机化合物的浓度对反应速率和选择性也有一定的影响。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
11
(3)加氢脱硫反应的动力学 动力学研究表明,单体含硫化合物的加氢脱硫反应大体都属
于表观一级反应。如果原料为较窄的馏分,其加氢脱硫反应级数 也接近于1;而对于较宽的馏分,由于其中含硫化合物的组成比较 复杂,有的易于反应,有的则不易反应,这样其表观反应级数便 在1与2之间。研究还表明,含硫化合物的加氢反应速率与其分子 结构有密切联系,其反应速率一般按如下顺序依次增大:
46
研究发现,加氢处理催化 剂中所含ⅥB金属与Ⅷ族金属 的比例对其活性有显著的影响。 研究结果表明,无论使用何种 金属组合,无论进行何种加氢 反应,其转化率总是在λ为 0.25~0.40处呈现一最大值。
47
提高活性组分的含量,对提高催化剂的活性是有利的,但 是存在着一定的限度。当金属含量增加到一定程度后,若再增 加,其活性提高的幅度减少,相对于催化剂成本的提高,就显 得不经济了。一般认为,加氢处理催化剂中活性金属氧化物的 含量以15~25m%为宜,其中CoO或NiO约为3~6m%,MoO3 或WO3约为10~20%。
39
(2)镍卟啉化合物脱金属是通过串联机理发生的,第一步是外围双键加氢 使卟啉活化,第二步是分子分裂并脱除金属,在催化剂表面形成金属沉 积物。钒卟啉化合物的加氢脱钒也按与镍卟啉相似的机理进行。
40
研究还表明,在加氢过程中镍比钒更难以脱除。
41
5.不饱和烃的加氢
石油热加工产物中含有相当多的烯烃和二烯烃,其性质不稳定, 借助加氢可使其双键饱和,其反应如下:
51
上述反应规律一般都是用单体模型化合物进行研究得出的结果, 而实际上在石油馏分中这些烃类和非烃化合物是同时存在.在这样 复杂的混合物中,各类化合物的加氢反应是相互有影响的,有的是 促进而有的则是抑制,这就需要对不同组成的混合物体系分别进行 考察.例如,研究发现,碱性含氮化合物(如喹啉等)的存在会显著 抑制含硫化合物(如噻吩等)的加氢脱硫反应,而含硫化合物加氢后 生成的H2S则会促进C—N键的氢解。
30
吲哚加氢脱氮反应机理:
网络中的数字表示在350℃下的表观一级反应速率常数[L/ g催化剂·s)。吲哚加氢为二氢吲哚的反应速率是很大的,可迅速达 到平衡。与上述吡啶类化合物不一样,吡咯类的反应产物中未发 现芳香环已被饱和的含氮化合物。
31
综上所述,吡啶类和吡咯类含氮化合物加氢脱氮的共同特点 是其氮杂环首先加氢饱和,然后C—N键氢解断裂生成胺类,最后 再脱氮放出NH3。
21
22
23
吡咯环和吡啶环饱和反应的平衡常数均小于1,同时由于此反 应是放热的,所以其平衡常数随温度的升高而减小。而氢解反应 和总的加氢脱氮反应的平衡常数则都是大于1的。
24
(3)加氢脱氮反应的动力学 含氮化合物中胺类是最容易加氢脱氮的,而吡咯和吡啶环上
的氮是较难脱除的。喹啉在较低的温度下其脱氮率很低,只有在 较高的温度下脱氮才比较完全。
45
目前加氢处理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。其活性组分的组合可以有 Co-Mo,Ni-Mo、Ni-W、Co-W等,它们对各类反应的活性是不 一样的,其一般顺序如下:
Pt, Pd>
最常用的加氢脱硫催化剂是Co-Mo型的, Ni-W型脱氮活性 最好,同时对芳烃加氢活性也很高,多用在航煤脱芳改善烟点的 精制过程中。现也有用Ni-Co-Mo,Ni-W-Mo等三组元作为加氢精 制催化剂活性组分的。
50
加氢处理催化剂用的氧化铝载体中,有时还加入少量(约5m%) 的SiO2,SiO2可抑制γ–Al2O3晶粒的增大,提高载体的热稳定性。 若将SiO2含量增至10~15%,则可使载体具有一定的酸性,从而可 促进C—N键的断裂,提高催化剂的脱氮能力,此外,也可添加氟 组分增加氧化铝载体的酸性,促进C—N键的断裂。
32
3.加氢脱氧
石油中各类含氧化合物的加氢脱氧的反应主要有:
其中以呋喃的加氢脱氧最为困难。
33
34
环烷酸在加氢条件下进行脱羧基或羧基转化为甲基的反应。
35
酚类的脱氧比羧酸的要困难些,苯酚中的C—O键由于氧上 的孤对电子与苯环共轭而不易氢解。其反应机理可能是:
36
呋喃类化合物比羧酸和酚类难以加氢脱氧。如苯并呋喃的相 对反应速率常数为1.0,那么4-甲基酚、2-甲基酚及2-苯基酚的相应 为5.2、1.2及1.4,而二苯并呋喃的则仅为0.4。苯并呋喃的下列加 氢脱氧反应机理:
48
为了改善加氢精制催化剂的某方面性能,有时还需添加一些 其它物质。如在Ni-Mo催化剂中加入磷,可以显著提高其加氢脱氮 活性。研究表明,磷可提高催化剂Ni和Mo表面浓度,从而增加催 化活性。
49
(2)载 体 加氢处理催化剂最常用的载体是γ–氧化铝。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~l.0cm3/g之间。氧化铝中包含着大小不同的孔,一 般将孔直径小于2.0nm的称为细孔,孔直径在2.0~50nm之间的 称为中孔,大于50nm的则称为粗孔。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。对于馏分油的加氢精制多 选用孔径小的氧化铝,而对于渣油的加氢精制则宜选用孔径在中 孔区和粗孔区都比较集中的双峰型孔径分布的氧化铝。
中的C—S键断裂同时加氢即得烷烃及H2S,硫醚在加氢时先生成硫 醇,然后再进一步脱硫。二硫化物在加氢条件下首先发生S—S键 断裂反应生成硫醇,进而再脱硫。
噻吩及其衍生物由于其中硫杂环的芳香性,所以特别不易氢 解,导致石油馏分中的噻吩硫要比非噻吩硫难以脱除得多。因而 对于噻吩及其衍生物的加氢脱硫进行了大量的研究,结果表明它 们的反应历程是比较复杂的。
15
噻吩的加氢脱硫可能有如下两个途径: 一般认为这两种反应途径同时存在。
16
苯并噻吩的加氢脱硫比噻吩困难些,它的反应历程同样也有 两个途径:
17
二苯并噻吩(硫芴)的加氢脱硫则比苯并噻吩还要困难,据研 究,其途径为:
式中的数字表示在Co-Mo/Al2O3催化剂存在下及300℃、10.2MPa下的表 观一级反应速率常数(L/g催化剂·s)。
18
2.加氢脱氮
(1)加氢脱氮反应 石油馏分中的含氮化合物主要是吡咯类和吡啶类的氮杂环化合
物,也含有很少量的胺类和腈类,它们经加氢脱氮后产生烃类和氨。
19
20
(2)加氢脱氮反应的热力学 C=N双键的键能比C—N单键键能要大一倍,所以吡咯环和吡
啶环都要首先加氢饱和,然后进而发生C—N键氢解反应。
25
26
喹啉与各种取代位置不同的二甲基喹啉的加氢脱氮反应速率很接近, 这表明甲基并不明显阻碍其反应。看来这可能是由于氮原子并没有在催化 剂上发生端连吸附,而是通过芳香性环结构的π键而吸附的。非碱性和碱性 含氮化合物的加氢脱氮速率是相近的。
27
(4)加氢脱氮反应 机理 吡啶的加氢脱氮的反应机理:
2
加氢处理技术应用极其广泛, 加氢处理的主要过程有以下 几种: 1.汽油馏分加氢处理 2.煤油馏分加氢处理 3.柴油馏分加氢处理 4.重馏分油加氢处理 5.润滑油加氢补充精制(Hydrofinishing) 6.润滑油加氢脱蜡(Hydrodewaxing) 7.渣油加氢处理
3
不同的加氢处理过程及目的,加氢催化剂、工艺条件以及流程等 不同。
4
5
5.1.2加氢处理反应及机理
1.加氢脱硫
(1)加氢脱硫应 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键的小许多,在加氢过程中,C—S键先行断开而生成 相应的烃类和H2S。
6
7
8
(2)加氢脱硫反应的热力学
9
10
由表可见,压力越低,温度的影响越明显;温度越高压力的影 响越显著。对噻吩而言,要想达到较高的加氢脱硫转化率,反应压 力不应低于4MPa,反应温度不应高于700K(约425℃)。
加氢处理催化剂是单功能催化剂,只需要有加氢的活性组分,其 活性组分主要有由钼或钨和钴或镍的硫化物组成,也可用金属镍、 铂或钯加氢的活性组分,载体一般均为氧化铝 。对于要求深度脱氮 的,载体可以是氧化铝进行改性(加卤素、SiO2或磷化物)或用分子 筛做载体具有一定的酸性。
一般条件范围为:氢分压,1~15MPa;温度,280~420℃。
噻吩<四氢噻吩≈硫醚<二硫化物<硫醇
12
随着含硫化合物分子中环烷环和芳香环数目的增加,它的加 氢反应速率是下降的,这种现象可能是由于空间位阻所致。
13
在不同位置上甲基取代的二苯并噻吩的反应性能有很大差别, 当甲基靠近噻吩环的硫原子时,其加氢脱硫反应速率要减慢一个 数量级。
14
(4)加氢脱硫反应机理 硫醇,硫醚及二硫化物的加氢脱硫反应历程比较简单。硫醇
此反应网络中,苯并呋喃中的呋喃环首先加氢饱和,然后 再脱氧,并不象苯并噻吩那样可以直接脱硫生成乙基苯。
37
二苯并呋喃的加氢脱氧反应机理大致如下:
不同氧化物加氢脱氧反应反应速率大小顺序: 羧酸类>酚类>呋喃类
38
4.加氢脱金属
(1)在H2和H2S存在的条件下,金属—氮共价键减弱,可能发生如下 式表示的脱金属反应:
1
5.1 加氢处理(Hydrotreating)
5.1.1 概 述
加氢处理是指在催化剂和氢气存在下,除去石油馏分中含硫、 氮、氧及金属杂原子的过程,同时也使烯烃饱和和部分多环芳烃 加氢。加氢处理的反应条件比加氢裂化缓和一些,催化剂也有所 不同,在此条件下,原料的平均分子量及分子的碳骨架结构的变 化很小(裂化不大于10%)。
52
2.加氢处理催化剂的预硫化
研究表明,钴、镍、钼、钨的氧化物并不具有加氢活性,只 有以硫化物状态存在时才具有较高的加氢活性.由于这些金属的 硫化物易于氧化不便运输,所以目前加氢处理催化剂都是似其氧 化态装入反应器,然后再在反应器内将其转化为硫化态,这是所 谓预硫化过程。预硫化是提高加氢处理催化剂活性和延长其寿命 的重要步骤。
相关文档
最新文档