加氢反应器的工作原理是什么

加氢反应器的工作原理
是什么
Revised as of 23 November 2020
加氢反应器的工作原理是什么
.工艺原理
1、加氢精制的反应原理
加氢精制的主要反应有以下几种:
一、烯烃饱和：是不饱的单烯、双烯通过加氢后，变成饱和的烷烃。

如：１、R-C=C-R+H2→R-C-C-R....+Q
２、R-C=C-C=C-R'+H2→R-C=C-C-C-R'+H2→R-C-C-C-C-R'
二、脱硫反应
在反应条件下，原料中含硫化合物进行氢解，转化成相应的烃和硫化氢，从而
硫原子被脱除。

如：硫醇：R-S-H+H2→R-H2+SH2
硫醚：R-S-R'+H2→R-S-H+R'-H+H2→R-H+R'-H+SH2
二硫化物：R-S-S-R'+H2→R-S-H+R'-S-H+2H2→R-H+R'-H+2SH2
二硫化物加氢转化为烃和硫化氢需经过生成硫醇的中间阶段，即首先在s-s键上断裂，生成硫醇，再进一步加氢生成烃和硫化氢，中间生成的硫醇也转化成
硫醚。

而噻吩环状含硫物，在加氢脱硫时首先定环中双键，发生饱和，然后再发生断环脱硫，脱硫反应速度因分子结构按以下顺序递减：RSH>RSSR>RSR'>噻吩
三、加氢脱氮反应
石油馏分中的含氮化合物可分为三类：
１、脂肪胺及芳香胺类；
２、吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物；
３、吡咯、茚入咔唑型的非碱性氮化物，氮化物加氢发生氢解反应生成NH3和
烃
如：胺类：R-NH2+H2→RH+NH3
（1）吡啶
(2)喹啉
由此可见：所有的含氮化合物氢解时都要向胺转化，再进一步氢解生成烃和氨。

反应速度：脂肪胺〉芳香胺〉吡啶类型碱性杂环化合物〉吡咯类型的非碱
性氮化物。

由于氮化物的分子结构都比较复杂，且都很稳定，故而氢解反应需要的条件比较苛刻，要求氢分压在15Mpa，温度在400℃，能脱除96％左右的氮，故此加氢裂化设计压力为16Mpa，而且精制的空速不能过高。

四、脱氧反应
原油中含氧化合物有环烷酸、脂肪酸酯和醚、酚等，含氧化合物发生氢解反应
后生成烃和水。

这些含氧化合物在加氢精制的条件下很快发生分解。

从反应速度上来看，硫化
物>氧化物>氮化物
五、加氢脱金属反应
原料中含有少量的金属杂质，如：砷、铝、磷、铜、铁、镍、矾等，他们有的来自原油，有的来源于贮存或上游装置的加工过程的腐蚀。

这些金属化合物在
加氢精制过程中，发生氢解反应，生成金属都沉积在催化剂表面上造成催化剂失活，并导致催化剂床层压差上升，当床层压差上升到一定值时就须更换催化剂，进行撇头，故而在正常生产时要注意原料中的金属杂质量和床层压差的变
化。

2、加氢裂化反应原理
加氢裂化反应的结果，很大程度上取决于催化剂的加氢活性和酸性活性中心的配比。

加氢裂化催化剂可分为高加氢活性和低酸性活性，和低加氢活性和高酸性活性两种，前者以加氢为主，故而产品中的轻组分少，液收大，饱和烃含量大，而后者是以裂化为主，产品中轻组分多，干气产量大，转化率高，不饱和
烃含量高。

１、烷烃的加氢裂化反应
H2
CnH2n+2CmH2m+2+Cn-mH2(n-m)+2
烷烃加氢裂化随分子量的增加而加快，而且C-C键断裂一般都是在分子的中间部位。

因为中间部位的C-C键能最小，故而易发生断链。

２、环烷烃的加氢裂化
一般带侧链的环烷烃加氢反应时大都发生断侧链反应，而单环环烷烃或短侧链单环环烷烃一般比较稳定，它们分解是通过异构化生成五元环衍生物的断环产
物。

双环烷烃在加氢裂化时首先发生一个环的异构化，生成五元环衍生物而后断
裂，当反应继续进行时，第二个环断裂。

３、芳烃加氢反应
苯在加氢条件下的反应过程：首先生成六元环烷烃，后发生异构化，五元环开
环和侧链断开：
稠环芳烃加氢，首先是：一个芳环加氢，接着生成的环烷环发生异构化，后断裂，然后进行第二个环的加氢，如此继续下去。