石油加工概论(第二部分第6章 加氢精制,加氢处理)
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石油化工第6-7章
第一节 石油及其馏分的气液平衡
一、气一液相平衡及相平衡常数 热力学第二定律指出：处在相同的温度和压力下的多相体系，其 平衡条件是各相中每一个组分的化学位相等。对于气一液平衡体系： μiv=μiL 由于恒温下逸度fi与化学位μi存在着如下的关系：dμi =RTlnfi 故可导出，fiv=fiL (7-3) (1)当气相和液相都是理想溶液时，按路易士一兰道尔定则, fiv= fiv0yi fiL= fiL0xi 式中fiv0——在体系平衡温度和压力下，纯组分i呈气态时的逸度； fiL0——在体系平衡温度和压力下，纯组分i呈液态时的 逸度，在压力不太高时，等于纯组分i在体系温度及其饱和蒸气压力 下的气态逸度。 因此，在体系达到相平衡时，其气一液关系可写成： fiv0yi= fiL0xi (7—6)
3．K值的内插和外延
会聚压是混合物组成和温度的 函数，因此，在一定的温度下，会 聚压被看成表示混合物特性的一个 因数，它在一定程度上反映了混合 物各组分之间的相互影响。据此， 我们可以利用会聚压作为一个参数， 对按理想溶液计算的相平衡常数进 行校正，以求取非理想溶液的相平 衡常数。 要精确求定会聚压的数值是相 当困难的，通常采用经验方法。得 到了会聚压以后，对相平衡常数进 行校正的方法也各有不同。具体的 方法可参阅有关文献。 会聚压法包含大量比较复杂的 图表，比较麻烦，只适于手工计算 ；此法的精确度也不是很高，这些 是本法的局限性所在。
对于非理想溶液，fiL=γiLfiL0xi，其中γiL为组分i在液相溶液中的活度系数。 在气一液传质过程中，气一液相平衡常数K的应用极为广泛。 Ki=yi/xi pyi=pi0xi Ki=yi/xi=pi0/p
相平衡常数常用一些经验方法来求取相平衡常数。 1．P——T——K列线图法 P-T-K列线图，反映了相平衡常数与压力和温度的关系。此法求得的 相平衡常数值只是温度和压力的函数，而与混合物的组成无关。此法只 适用于气相和液相都是理想溶液的体系。此法的精确度虽然不是很高， 但对一般工程计算是适用、简捷，类似的图表为数不少，可以参阅有关 书刊文献。 2．会聚压法
第六章 催化加氢全
第六章催化加氢第一节概述一.催化加氢目的石油炼制工业发展目标是提高轻质油收率和产品质量，但世界范围内原油重质化和劣质化趋势及对高品质石油产品要求越来越加剧；而一般的石油加工过程产品收率和质量往往是矛盾的，而催化加氢过程却能几乎同时满足这两个要求。
炼油工业催化加氢广义上是指在催化剂、氢气存在下对石油馏分油或重油（包括渣油）进行加工过程，根据加氢过程原料的裂解程度分为加氢裂化和加氢处理两大类。
加氢裂化是指原料通过加氢反应，使其≥10%分子发生裂化变小的加氢过程。
加氢裂化一般是在较高压力下，烃分子与氢气在催化剂表面主要进行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程；另外还对非烃类分子进行加氢除去O、N、S、金属及其它杂质元素。
加氢裂化按加工原料的不同，可分为馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化。
馏分油加氢裂化原料主要有直馏汽油、直馏柴油、减压馏蜡油、焦化蜡油、裂化循环油及脱沥青油等，其目的是生产高质量的轻质产品，如液化气、汽油、喷气式燃料、柴油、航空煤油等清洁燃料和轻石脑油、重石脑油、尾油等优质化工原料。
渣油加氢裂化以常压重油和减压渣油为原料生产轻质燃料油和化工原料。
加氢精制主要用于对油品的精制及下游加工原料的处理，主要是除掉油品及原料中的O、N、S、金属及杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，改善油品的使用性能和原料生产性能；另外还对加氢精制原料进行缓和加氢裂化。
如汽油加氢、煤油加氢、润滑油加氢精制，催化重整原料预加氢处理等。
一般对产品进行加氢改质过程称加氢精制，对原料进行加氢改质过程称加氢处理。
二. 催化加氢在炼油工业中的地位和作用近年来，世界范围内原油明显变重，原油中硫、氮、氧和重金属等杂质逐年上升；成品油市场中轻质燃料需求增加速度远高于重质燃料油，芳烃和乙烯原料的需求增长仅仅依靠原油加工量的增长已不能满足需要；环保意识日益增强，环保法规日趋严格，对生产过程清洁化及产品清洁性的要求越来越迫切。
石油加工概论习题答案
石油加工概论习题一. 名词解释馏程：每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程馏分：就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”馏分组成：馏分常冠以汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的名称，馏分并不是石油产品，石油产品要满足油品规格的要求，还需将馏分进行进一步加工才能成为石油产品。
各种石油产品在馏分范围之间有一定的重叠。
初馏点：将100ml试油置于规定仪器中．按规定条件加热蒸馏，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点终馏点：蒸馏最终所达到的最高气相温度称为干点(汽油)或终馏点(煤、柴油)。
体积平均沸点：是馏程的10％、30％、50％、70％和90％五个馏出温度的算术平均值。
临界状态：汽、液相互相转化时，既没有体积变化，也没有热效应产生，汽相和液相具有相同的密度，此时称为临界状态。
临界常数：亦称临界参量。
它是临界温度、临界压强和临界体积的统称。
不同物质的常数值不同。
临界点：一种热力学状态，此时在最高可能温度下物质的液态和气态可以平衡共存。
密度：是单位体积内物质在真空中的质量比重：物质干燥完全密实的重量和4℃时同体积纯水的重量的比值。
比重指数：ISO标准和我国石油产品的GB标准中表示粘温性能的指标。
特性因数K：在研究各族烃类性质时，人们发现以绝对温度。
R表示的烃类沸点与相对密度d15.615.6成直线关系，不同族烃类的直线斜率不同，定义此斜率为特性因数K。
粘温特性：油品随温度变化的性质粘温指数：VI是ISO标准和我国石油产品的GB标准中表示粘温性能的指标。
浊点：油在规定仪器，条件下冷却，开始出现混浊的最高温度结晶点：油在规定仪器，条件下继续冷却，肉眼可见的结晶最高温度。
低温流动性:是显著影响石油产品在冬季、室外、高空等低温条件下使用、输送和储存等方面的使用性能。
凝点：在实验规定条件下，试管倾斜４５°，一分钟后液面不移动的最高温度闪点：指可燃性液体(如烃类及石油产品)的蒸气同空气的混合物在有火焰接近时，能发生闪火(一闪即灭)的最低油温。
加氢精制—加氢精制工艺原理(煤制油技术课件)
02
加氢精制主要内容
不饱和烃的加氢饱和反应
RCH=CH2+H2 → RCH2-CH3 RCH=CH-CH=CH-R′+H2 → RCH2-CH2-CH2-CH2-R′
原料油中的烯烃和二烯烃含量较高，这些不饱和烃在加氢条件下很容易饱和， 烯烃的加氢速度很快，常温下即可进行，二烯烃加氢速度比单烯更快，烯烃饱 和反应是放热反应，要注意控制反应床层的温度，防止超温。
+ 氢气
催化剂 高温、高压
精制油品
+ 水分、金属、硫化物等
01
加氢精制催化剂
活性金属组分常为钼、钨、钴、镍中的两种 （称为二元金属组分），催化剂载体主要为氧化 铝、或加入少量的氧化硅、分子筛和氧化硼，有 时还加入磷作为助催化剂。喷气燃料中的芳烃部 分加氢则选用镍、铂等金属。双烯烃选择加氢多 选用钯。
02
加氢精制主要内容
含氧化合物的加氢脱氧反应 不饱和烃的加氢饱 反应以及微量金属吸附脱除等
02
加氢精制主要内容
含氧化合物的加氢脱氧反应
CH3(CH2)nOH+H2 → CH3(CH2)n-1CH3 + H2O CH3(CH2)nCOOH+3H2 → CH3(CH2)nCH3+2H2O
油品合成装置的油品含有一定的有机酸和有机醇。含氧化合 物的氢解反应，能有效脱除馏分中的氧，达到精制的目的。
02
加氢精制主要内容
脱金属反应
金属有机化合物大部分存在于重质油中，特别是蜡油。加氢精制过程中， 所有的金属有机化合物都发生氢解，生成的以及悬浮的金属沉积在催化剂表面 会使催化剂活性降低，导致床层压降上升，沉积在催化剂表面上的金属随反应 周期的延长而向床层深处移动。F-T催化剂组分在加氢精制催化剂表面的沉积 主要属于物理沉积，当运行到一定期限后，将催化剂卸出再生，再生后仍然可 以回用，并且金属的沉积对催化剂的活性是不可逆的影响。
《加氢精制技术讲义》PPT课件
直馏石脑油
270 2.1 0 0 0 43 39 18 <1
催化裂化石脑油
730 38 0 0.5 22.5 26.0 11.0 40.0 ---
焦化石脑油
2500 100 10 2 43 24 23 8 300
ppt课件
20
加氢精制技术讲座(FRIPP SINOPEC)
焦化石脑油和减粘石脑油的硅含量,mg/L
项
目
密度，g/ml 馏程，℃
IBP/50%/FBP 苯含量，％
芳烃含量，％
溴指数，mgBr/100g 工艺条件
压力（高分），MPa 反应器入口温度， ℃
反应器出口温度， ℃
体积空速，
重量空速，
气油体积比
HDO-18催化剂工业应用结果
原
料
0.7073
70/83/106 12.33 21.04 2350
ppt课件
6
加氢精制技术讲座(FRIPP SINOPEC)
样品名称
中原原油直馏石脑油 IBP~60℃ 60~80℃ 80~100℃ 100~120℃ 120~140℃ 140℃+
胜利原油直馏石脑油 IBP~80℃ 80~100℃ 100~160℃ 160~175℃ 175℃+
表3 直馏石脑油中氯含量的分布
⑴ 反应温度 ① 提高反应温度加快反应速度,促进加氢反应,降低精制油的杂质含量; ② 反应温度过高,会导致裂化反应,降低精制油收率;促进H2S与微量烯烃
反应生成硫醇,影响精制油的硫含量;加快催化剂的积炭,影响其活性 稳定性; ③ 石脑油预加氢的反应温度以低于340℃为宜.
ppt课件
12
加氢精制技术讲座(FRIPP SINOPEC)
石油加工概论
石油加工概论1）本身的组成：原油的外原2）石油是一种从地下深处开采出来呈黄色、褐色或黑色的3）环烷基类原油——适合做沥青——较为光滑透亮石蜡原油——较为粗糙、固态，适合做润滑油4）石油是除能源之外还是极为重要的化工原料，也是大国战略地位的重要支柱。
5）我国石油进口量较大，占53.7%，我国人均石油消费较少。
6）石油加工=石油炼制1.石油加工过程原油石油产品（分出汽、煤、柴来）一次加工（原油蒸馏）（大分子细化）带走S.N.二次加工（催化、重整、加氢）三次加工（烷基化醚化，异构化）油品调和或精制2.石油产品：燃料；润滑油；有机化工原料；工艺用油——液化、绝缘、介电常粒小；沥青——输油管道、房顶建筑沥青（保湿沥青）；蜡——医药用蜡、食用蜡烛（密封）、化妆品；石油焦炭、固体、石油焦炼油工业水平的高低在很大程度上取决于这个国家原油一次加工能力即常减压装置的处理能力的大小。
车用油的标准：硫、笨、芳烃、烯烃、氢的各种含量mtbe 溶于水、有毒——储藏的罐底的部分发生泄漏注意：以下接的内容为第一节的内容1.柴油的标准含有内容：芳烃、稠环芳烃、十六烷需要为：低硫化、低芳花（对发动机）2.发展趋势：石油与喷气料的需求增加，重燃料油减少（高能耗，高污染）第一讲石油的化学组成包括：性状、元素、馏分、烃类（一）一般性状1、未经加工的原油，经过炼制加工后得到的是油品颜色：绝大多数是黑色，也有暗绿、暗褐色，也有浅黄与无色。
流动性：常温流动或半流动的粘稠液体，一般有很浓气味，汽油的蒸汽性判断汽油的蒸发行能的质量指标：馏程蒸气压馏程：能大体表示汽油的沸点范围和蒸发性能。
一般要求测出汽油的初馏点，10%，50%，90%馏出温度和干点或终馏点。
初馏点和10%馏出温度，保证汽油具有良好的起动性能，反映了燃料中轻组分的相对含量。
我国车用汽油质量标准需求其10%馏出温度不高于70℃。
航航空汽油10%馏出温度不大于80℃，同时又规定初馏点不得低于40%，大多在43~55℃。
Partchapter
油的气液两相平衡时体系的压力：P=PO0+PS
P-体系总压；PS-过热水蒸气分压；PO
0-油的饱和蒸气压
气相O+S
油相O
P一定， PS增加， PO0减小，即，增加水蒸气分压，可使 油在较低温度下气化。
（2） 饱和水蒸气存在下油的汽化 油的气液两相平衡时体系的压力：P=PO0+PS0
PS0-水的饱和蒸气压
1．闪蒸—平衡气化
在闪蒸过程中，气、液两 相有足够的时间密切接触， 达到平衡状态，则称为平 衡汽化。
气相产物中含较多的低沸
点组分，液相产物中含较 多的高沸点组分。但所有 组分都同时存在于气、液 相中。
平衡气化的逆过程称为平衡
冷凝。
平衡气化和平衡冷凝时，气
相产物中含有较多低沸组分， 液相产物中含有较多高沸组 分，因此都能使液体混合物 得到一定程度的分离。
含水原油在换热器中被加热：
T↗→ PS0↗，PO0↗，但 PS0 + PO0 < P → 不汽化
气相O+S
到达某点T0，PS0 + PO0 = P，油水同时汽化 但PO0↙→ PS0 + PO0 < P → T↗→ PS0 + PO0 = P →
进一步汽化 →重复上述过程 →水全部汽化 →过热
第二节 原油脱盐脱水的基本原理
常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低的 新鲜水，以溶解原油中的结晶盐类，并稀释原有盐 水，形成新的乳状液，然后在一定温度、压力和破 乳剂及高压电场作用下，使微小的水滴，因密度差 别，借助重力水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱 水的目的，称为电化学脱盐脱水。 一、油水两相的自由沉降分离 当水的直径>0.5×10-6m时，水滴沉降速度符合Stokes定 2 律。 d ( )
P-体系总压；PS-过热水蒸气分压；PO
0-油的饱和蒸气压
气相O+S
油相O
P一定， PS增加， PO0减小，即，增加水蒸气分压，可使 油在较低温度下气化。
（2） 饱和水蒸气存在下油的汽化 油的气液两相平衡时体系的压力：P=PO0+PS0
PS0-水的饱和蒸气压
1．闪蒸—平衡气化
在闪蒸过程中，气、液两 相有足够的时间密切接触， 达到平衡状态，则称为平 衡汽化。
气相产物中含较多的低沸
点组分，液相产物中含较 多的高沸点组分。但所有 组分都同时存在于气、液 相中。
平衡气化的逆过程称为平衡
冷凝。
平衡气化和平衡冷凝时，气
相产物中含有较多低沸组分， 液相产物中含有较多高沸组 分，因此都能使液体混合物 得到一定程度的分离。
含水原油在换热器中被加热：
T↗→ PS0↗，PO0↗，但 PS0 + PO0 < P → 不汽化
气相O+S
到达某点T0，PS0 + PO0 = P，油水同时汽化 但PO0↙→ PS0 + PO0 < P → T↗→ PS0 + PO0 = P →
进一步汽化 →重复上述过程 →水全部汽化 →过热
第二节 原油脱盐脱水的基本原理
常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低的 新鲜水，以溶解原油中的结晶盐类，并稀释原有盐 水，形成新的乳状液，然后在一定温度、压力和破 乳剂及高压电场作用下，使微小的水滴，因密度差 别，借助重力水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱 水的目的，称为电化学脱盐脱水。 一、油水两相的自由沉降分离 当水的直径>0.5×10-6m时，水滴沉降速度符合Stokes定 2 律。 d ( )
辽宁石油化工大学石油加工催化加氢课件
（六）芳烃加氢饱和
催化加氢的加氢饱和，主要是稠环芳烃(萘系
烃、蒽类、菲类化合物)的加氢饱和。例如
在一般的工艺条件下，芳烃加氢饱和困难，
尤其是单环芳烃，需要较高的压力及较低 的反应温度。在芳烃的加氢反应中，多环 芳烃转化为单环芳烃比单环芳烃加氢饱和 要容易得多。一些稠环芳烃加氢平衡常数 及它们的相对反应速率常数列于表7-5 （287页）（学生课本）
在加氢精制过程中，各种类型硫化物的氢解反应都是放热反应。
见282页表7-1、7-2
2 加氢脱硫反应的动力学
石油馏分中各类含硫化合物的C-S键的键能比C-C或 C-N键的键能要小，因此，在 加氢过程中，含硫化合物中的C-S键先行断开而生 成相应的烃类和H2S。表7-3列出了几种键的键能。 各种有机含硫化合物在加氢脱硫反应中的反应活性， 因分子结构和分子大小不同而异。按以下顺序递增: 噻吩<四氢噻吩二硫醚<二硫化物<硫醇
第二节
催化加氢过程的化学反应
一、加氢精制过程的化学反应 从化学的角度来看，加氢精制过程的主要反应可分 为两大类:一类是氢直接参与的化学反应，如加氢饱 和、氢解；另一类是临氢条件下的化学反应，如异 构化反应等。 （一）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。 加氢脱硫反应是加氢处理过程中最主要的化学反应。
（三）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。 1 、含氧化合物的HDO反应 ① 酚类
②
环烷酸
含氧化合物反应活性的顺序是:
呋喃环类>酚类>酮类>醛类>烷基醚类。 从动力学上看，含氧化合物在加氢精制条
《加氢精制》课件
氢的用途
氢是工业和能源领域的重要原料，可 用于合成氨、甲醇、甲醛等化学品， 同时也是燃料电池的主要燃料。
加氢精制的定义与原理
定义
加氢精制是一种通过加氢反应提高油品质量和安定性的石油 加工过程。
原理
在加氢精制过程中，通过催化剂的作用，将油品中的硫、氮 、氧等杂质转化为相应的氢化物和氨，同时将烯烃和二烯烃 加氢饱和，以达到去除杂质和提高油品质量的目的。
社会效益的体现与影响
社会效益的来源
加氢精制技术能够提高油 品质量和环保标准，减少 对环境的污染和危害，从 而带来社会效益。
社会效益的体现
社会效益主要体现在改善 环境质量、保障人民健康 、促进社会和谐发展等方 面。
社会效益的影响
社会效益对企业的形象和 声誉有积极的影响，能够 提高企业的社会责任感和 公信力。
加氢精制在化学工业中广泛应用于生产农药、医药、染料等行业的中间体和原料。
在环保领域的应用
随着环保意识的提高，加氢精制 技术在环保领域的应用越来越广
泛。
通过加氢精制技术处理含硫、氮 等有害物质的废气和废水，能够 降低污染物排放，改善环境质量
。
加氢精制技术还可用于处理油品 燃烧产生的废气，减少空气污染
经济效益与社会效益的平衡业也需要关注社会效益，实现两者
的平衡与优化。
平衡与优化的方法
02
可以采用多种方法来实现平衡与优化，如制定合理的价格策略
、加强环保监管、推进技术进步等。
平衡与优化的效果
03
平衡与优化的效果主要体现在经济效益与社会效益的双赢，实
在石油工业中，加氢精制 主要用于处理原油，通过 去除硫、氮等杂质，提高 油品的安定性和环保性。
加氢精制技术能够生产出 符合标准的燃料油和润滑 油，满足市场需求。
氢是工业和能源领域的重要原料，可 用于合成氨、甲醇、甲醛等化学品， 同时也是燃料电池的主要燃料。
加氢精制的定义与原理
定义
加氢精制是一种通过加氢反应提高油品质量和安定性的石油 加工过程。
原理
在加氢精制过程中，通过催化剂的作用，将油品中的硫、氮 、氧等杂质转化为相应的氢化物和氨，同时将烯烃和二烯烃 加氢饱和，以达到去除杂质和提高油品质量的目的。
社会效益的体现与影响
社会效益的来源
加氢精制技术能够提高油 品质量和环保标准，减少 对环境的污染和危害，从 而带来社会效益。
社会效益的体现
社会效益主要体现在改善 环境质量、保障人民健康 、促进社会和谐发展等方 面。
社会效益的影响
社会效益对企业的形象和 声誉有积极的影响，能够 提高企业的社会责任感和 公信力。
加氢精制在化学工业中广泛应用于生产农药、医药、染料等行业的中间体和原料。
在环保领域的应用
随着环保意识的提高，加氢精制 技术在环保领域的应用越来越广
泛。
通过加氢精制技术处理含硫、氮 等有害物质的废气和废水，能够 降低污染物排放，改善环境质量
。
加氢精制技术还可用于处理油品 燃烧产生的废气，减少空气污染
经济效益与社会效益的平衡业也需要关注社会效益，实现两者
的平衡与优化。
平衡与优化的方法
02
可以采用多种方法来实现平衡与优化，如制定合理的价格策略
、加强环保监管、推进技术进步等。
平衡与优化的效果
03
平衡与优化的效果主要体现在经济效益与社会效益的双赢，实
在石油工业中，加氢精制 主要用于处理原油，通过 去除硫、氮等杂质，提高 油品的安定性和环保性。
加氢精制技术能够生产出 符合标准的燃料油和润滑 油，满足市场需求。
加氢精制(处理)技术讲座
加氢精制已用于炼厂加工流程中的大多数环节，无处 不在，有的是一次加氢出成品油，有的则围绕某一加 工过程前后使用。 如催化重整进料加氢预处理，生成油进行芳烃抽提前 ，进行选择性加氢脱除微量烯烃，以保证抽提质量和 降低萃取剂的损耗。 催化裂化，对含硫 VGO 先预加氢，经催化裂化，为生 产超低硫清洁汽、柴油，选择性加氢脱硫，柴油深度 加氢脱硫，改善安定性。 不同环节的加氢，目的、难度、氢耗都有很大差别， 它与其他单一技术，如 FCC 、焦化不同，如何合理选 择工艺，催化剂，装置设备，有很大学问。
发达国家加氢精制（处理）技术分三个阶段发展，50 年代为起步阶段，主要工业化的就是重整原料预加氢 、以直馏馏分油的加氢精制改善颜色安定性，开始代 替化学法精制等。 60～80年代，成长阶段，体现为重油轻质化二次加工 油量大、质差，发展加氢精制。 加氢裂化发展，须将原料预加氢深度脱氮，保证加氢 裂化段高效、长周期运行。 渣油加氢脱硫的工业应用。70年代初美国加氢精制能 力占原油加工能力的30%
增长快、比例大原因，原油重质、劣质化，产品 质量要求清洁化 原油平均密度增加。2000年前851.4kg/cm3，当前 为863.3kg/cm3。 硫含量，2000年前平均0.9%，当今升至1.6%。 我国要实现加工劣质油、含硫油，产品实现清洁 化，在加氢精制的加工能力、技术水平还存在一 定的差距。
在 80 年代末和 90 年代，我国加氢裂化技术有较大 发展，为了给加氢裂化提供经过深度脱氮、脱硫 的优质原料，减压馏分油（VGO）的加氢处理催化 剂得到了较快发展。 先后研制出3926、3936、3996、CH-4、FF-16等蜡 油（VGO）加氢处理催化剂，这种类型的催化剂也 可以用于高硫催化裂化用VGO的预加氢，焦化蜡油 加氢等。
加氢精制装置PPT课件
15.09.2020
石油化工过程系统概论
12
一、反应系统
原料油与新氢、循环氢混合，并与反应产物换热后， 以气液混相状态进入加热炉（这种方式称炉前混氢）， 加热至反应温度进入反应器。
15.09.2020
石油化工过程系统概论
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为什么？
反应器内的催化剂一般是分层填装，以利于注冷氢来 控制反应温度。循环氢与油料混合物通过每段催化剂 床层进行加氢反应。
在正常情况下为：
➢ 处理直馏汽油馏分和中间馏分油为340～370℃； ➢ 处理裂化原料油和重馏油为380～420℃； ➢ 处理润滑油为300～350℃。
（二）反应操作压力
根据原料油性质，催化剂性能和对生成油的要求不 同，压力可在很大范围内变动。
15.09.2020
石油化工过程系统概论
8
二、氢气的来源与质量要求 氢气来源一般有两种：一是利用催化重整的副
生成油经过减压再进入低压分离器进一步分离出气态烃等 组分，产品去分馏系统分离成合格产品。
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石油化工过程系统概论
16
三、循环氢系统
从高压分离器分出的循环氢，小部分(约30％)直 接进入反应器作冷氢，其余大部分送去与原料油混 合，在装置中循环使用。为了保证循环氢的纯度， 避免硫化氢在系统中积累，常用硫化氢回收系统。
19
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXX氢精制的主要化学反应 加氢精制的作用：使原料油品中烯烃饱和，并脱除
加氢精制—加氢技术概述(煤制油技术课件)
03
加氢技术的内容
作用
加工高硫及劣质原油，扩大原油加工适应性；提 高加工深度，增产轻质油品；提高成品油质量，生产 低硫和超低硫清洁燃料；调整产品结构以及油化一体 化生产化工原料。
03
加氢技术的内容
加氢精制 加氢裂化
03
加氢技术的内容
加氢精制
也称加氢处理，是指在一定压力的氢气和催化剂存在下，使油品中的硫、 氧、氮、金属等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨、金属颗粒而除去， 并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量，但原 料油的分子大小没有变化或有小于或等于10%的分子变小。
03
加氢技术的内容
加氢裂化
加氢裂化原料： 重质油，包括重质柴油、脱沥青油等
主要特点： 生产灵活性大，产品产率可以用不同操作条件控制，或以生产汽油为
主，或以生产低冰点喷气燃料、低凝点柴油为主，或用于生产润滑油原料。 产品质量稳定性好（含硫、氧、氮等杂质少） 反应进行的方向和深度：
取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件 主要反应类型：
化剂的反应器中反应完成后，氢气在分离器中分出，并经压缩机循环使用。 产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的 气态氢。
03
加氢技术的内容
加氢裂化
加氢裂化是也是石油炼制过程之一，是在加热、高 氢压和催化剂存在的条件下，使重质油发生裂化反应， 转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。反应完 毕，原料中至少有10%以上的分子变小。
加氢技术概述
目录
01 加氢技术 02 加氢技术的发展概况 03 加氢技术的内容
01
加氢技术
在一定温度和氢压下，通过催化剂的催 化作用，使原料油与氢气进行反应进而提高 油品质量或者得到目标产品的工艺技术，包 括加氢精制和加氢裂化技术。
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》
加氢是石油精制工艺中的重要步骤，它可以将重质烃分子中的不饱和键和硫、氮、氧等杂质去除，从而生产出更干净、更高品质的产品。
下面将介绍加氢的精制工艺流程。
首先，原油经过蒸馏分馏后得到的馏分进入加氢装置。
加氢装置主要由加氢反应器、加氢气制备装置和加氢气净化装置组成。
在加氢反应器中，原油馏分与加氢气混合后，通过催化剂的作用，不饱和键和杂质被加氢还原，生成饱和烃和去除杂质。
加氢气制备装置主要是将天然气或其他氢源经过净化制备成纯净的加氢气体。
而加氢气净化装置则是对生成的尾气和反应器排出的废气进行处理，保证排放环境友好。
其次，加氢后的产品进入脱气装置，通过脱气，去除其中的氢气和轻质烃物质。
然后经过冷凝器，将其中的轻质烃和氢气冷凝成液态，得到液态产品。
最后，通过分馏装置对液态产品进行分馏，得到不同馏分。
这些馏分经过进一步加工处理，可以生产出各种高品质的产品，例如汽油、柴油、润滑油等。
以上就是加氢的精制工艺流程，它通过加氢反应、脱气、冷凝和分馏等步骤，使得原油中的不饱和键和杂质得到有效去除，生产出更高品质的产品，为能源行业做出了重要贡献。
石油二次加工催化加氢
原油二次加工
——催化加氢
Ⅰ概述
一 定义：氢气存在下对石油馏分进行催化加工的过程。
二 分类：
1加氢处理（精制） （1）目的：通过加氢脱除石油中的硫、氮、氧及金属等杂质， 同时使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，改善油 品的质量。 （2）优点： 原料油的范围宽 产品灵活性大 液体产品收率高 产品质量好
也有所增加，而装置的处理能力相应地降低。
改变空速还能改变产物的分布，提高空速时，其转化深度 降低，轻质产物的收率减少，而中间馏分油的收率增加。
加氢裂化常用的空速为0.5～2.0h-1，对于含稠环芳烃较多的原料，需要较低的 空速，这又有利于芳香环系的加氢饱和。使用活性较高的催化剂在较高的空速下 也能达到同样的效果。
C H 3
H 2
i C H 1 0 2 2
㈢芳香烃加氢裂化 1 烷基苯加氢裂化 烷基苯加氢裂化反应主要有脱烷基、烷基转移、异构化、环化。
2多环芳烃加氢裂化
Ⅲ催化剂 一 种类及组成 ㈠加氢精制催化剂
①活性组分 ②助剂 ③担体（载体） 中性担体
酸性担体
①活性组分 与加氢催化剂同 ②助剂曾用过少量助剂 加氢裂化催化剂 目的
㈣加氢脱金属（HDM）反应 石油中的微量金属是与硫、氮、氧等杂原子以化合物或络合物的状态存在
的，在加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧的同时，也会加氢脱金属。
㈤烯烃加氢饱和
R C H = C H ＋ H 2 2
R C H C H 2 3
R C H = C H C H C H + 2 H R C H C H C H C H 2 2 2 2 2 3
5、氢油比
加氢精制由于反应热效应不大，可以采用降低的氢油比， 在加氢裂化过程中，由于反应热效应较大，氢耗也较高， 低分子烃类的生成量也较大，所以为了保证足够的氢分压，
——催化加氢
Ⅰ概述
一 定义：氢气存在下对石油馏分进行催化加工的过程。
二 分类：
1加氢处理（精制） （1）目的：通过加氢脱除石油中的硫、氮、氧及金属等杂质， 同时使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，改善油 品的质量。 （2）优点： 原料油的范围宽 产品灵活性大 液体产品收率高 产品质量好
也有所增加，而装置的处理能力相应地降低。
改变空速还能改变产物的分布，提高空速时，其转化深度 降低，轻质产物的收率减少，而中间馏分油的收率增加。
加氢裂化常用的空速为0.5～2.0h-1，对于含稠环芳烃较多的原料，需要较低的 空速，这又有利于芳香环系的加氢饱和。使用活性较高的催化剂在较高的空速下 也能达到同样的效果。
C H 3
H 2
i C H 1 0 2 2
㈢芳香烃加氢裂化 1 烷基苯加氢裂化 烷基苯加氢裂化反应主要有脱烷基、烷基转移、异构化、环化。
2多环芳烃加氢裂化
Ⅲ催化剂 一 种类及组成 ㈠加氢精制催化剂
①活性组分 ②助剂 ③担体（载体） 中性担体
酸性担体
①活性组分 与加氢催化剂同 ②助剂曾用过少量助剂 加氢裂化催化剂 目的
㈣加氢脱金属（HDM）反应 石油中的微量金属是与硫、氮、氧等杂原子以化合物或络合物的状态存在
的，在加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧的同时，也会加氢脱金属。
㈤烯烃加氢饱和
R C H = C H ＋ H 2 2
R C H C H 2 3
R C H = C H C H C H + 2 H R C H C H C H C H 2 2 2 2 2 3
5、氢油比
加氢精制由于反应热效应不大，可以采用降低的氢油比， 在加氢裂化过程中，由于反应热效应较大，氢耗也较高， 低分子烃类的生成量也较大，所以为了保证足够的氢分压，
加氢精制—加氢精制工段环保要点(煤制油技术课件)
加氢精制环保要点
目录
01 废气 02 废水
03 废渣 04 噪声
加氢精制单元是将来自油品合成装置的产品在加氢精制反应器内，进行烯 烃饱和反应和氧化物的脱除反应，并经分馏塔分馏，分馏塔底油经减压塔切割 出柴油和重柴油，分别送至罐区或加氢裂化降凝装置；减压塔底油去加氢裂化 单元。
01 废气
主要来自精制分馏塔进料加热炉、减压塔进料加热炉； 主要成分为CO2、H2O、O2和N2等； 经处理满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
要求，高空排入大气；
02 废水
主要为含油污水和含硫污水 主要成分为CO2、H2O、O2和N2等 含硫含油污水去气化装置再利用 含油污水去含油污水处理装置
03 废渣
主要包括精制反应器的废催化剂、废保护剂和废瓷球，以及重柴油脱硫罐的 氧化锌催化剂和废瓷球；
精制反应器的废催化剂和废保护剂装袋后填埋或厂家回收； 其它的废瓷球和氧化锌均作装袋后填埋处置； 填埋场需符合《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）要求；
04 噪声
主要来自精制原料蜡进料泵、原料油进料泵、加热炉、压缩机、空冷器以及蒸汽放空 选择低噪声进料泵和压缩机， 选择低噪声火嘴，蒸汽放空配置消音器 厂界噪声满足《工业企业厂界噪声排放标准》（GB12348-2008）Ⅲ类标准要求
此外，本单元反应部分中的蒸汽加热器分水罐凝结水可去公 用工程再利用，低分气和H2在事故状况下送至火炬处理，分馏部 分的减压塔顶油气送至分馏塔进料加热炉作燃料气使用，避免环 境污染的同时，实现了废水和废气的合理再利用。
目录
01 废气 02 废水
03 废渣 04 噪声
加氢精制单元是将来自油品合成装置的产品在加氢精制反应器内，进行烯 烃饱和反应和氧化物的脱除反应，并经分馏塔分馏，分馏塔底油经减压塔切割 出柴油和重柴油，分别送至罐区或加氢裂化降凝装置；减压塔底油去加氢裂化 单元。
01 废气
主要来自精制分馏塔进料加热炉、减压塔进料加热炉； 主要成分为CO2、H2O、O2和N2等； 经处理满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
要求，高空排入大气；
02 废水
主要为含油污水和含硫污水 主要成分为CO2、H2O、O2和N2等 含硫含油污水去气化装置再利用 含油污水去含油污水处理装置
03 废渣
主要包括精制反应器的废催化剂、废保护剂和废瓷球，以及重柴油脱硫罐的 氧化锌催化剂和废瓷球；
精制反应器的废催化剂和废保护剂装袋后填埋或厂家回收； 其它的废瓷球和氧化锌均作装袋后填埋处置； 填埋场需符合《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）要求；
04 噪声
主要来自精制原料蜡进料泵、原料油进料泵、加热炉、压缩机、空冷器以及蒸汽放空 选择低噪声进料泵和压缩机， 选择低噪声火嘴，蒸汽放空配置消音器 厂界噪声满足《工业企业厂界噪声排放标准》（GB12348-2008）Ⅲ类标准要求
此外，本单元反应部分中的蒸汽加热器分水罐凝结水可去公 用工程再利用，低分气和H2在事故状况下送至火炬处理，分馏部 分的减压塔顶油气送至分馏塔进料加热炉作燃料气使用，避免环 境污染的同时，实现了废水和废气的合理再利用。
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装置
◆1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置，1984年
出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。
◆近几年加氢技术的发展很快，无论是加氢催化
剂，还是加氢工艺流程及专用设备都有了长足的
进步。对环保要求越来越高的今天，加氢技术已
成为21世纪炼油厂的核心技术。
●加氢技术国内外发展现状
◆全世界加氢能力（加氢精制、加氢裂化、重油加
●催化裂化汽油加氢脱硫技术 ◆加氢脱硫和辛烷值恢复组合技术 FCC汽油经加氢脱硫后，烯烃饱和，辛烷值降低。 将加氢脱硫后的产物再通过一种含酸性分子筛的催化 剂进行选择性异构化和裂化，将低辛烷值的直链烷烃
和重烷烃转化为高辛烷值的烃类，使在加氢脱硫过程
中因烯烃饱和而造成的辛烷值损失得到补偿。 美国EXXON Mobil开发OCTGAIN、美国UOP公司开发
加氢过程中的氢油比是指进到反应器中的标准状态
下的氢气与冷态(20℃)进料的体积比(m3/m3)。
◆较高的氢油比使原料的气化率提高，同时也增大氢
分压，有利于提高加氢反应速率的。
◆氢油比增大，即意味着反应物分压降低和反应物与
催化剂实际接触时间的缩短，这些又是对加氢反应
不利的。
氢油比要选择适当
第四节 馏分油加氢精制(处理)工艺技术
0.845 1.2 0.03
0.942 2.76 0.063
0.820 0.002 0.0005
0.860 2.7 0.06
0.857 0.45 0.04
0.936 3.8 0.1
十六烷值
溴价/g/100g 烷烃/v% 环烷烃/v% 芳烃/v%
55
0.5 34 41 25
21
15 14 9 77
60
333
341
◆柴油加氢精制的目的 ■脱除柴油馏分中的硫、氮、氧等杂原子，改善柴
油的氧化安定性
■降低柴油馏分密度
■提高柴油馏分的十六烷值
◆柴油加氢精制工艺流程
项目 密度（20℃） g/cm3 IBP 馏 程 ℃
原料油 866.1 183
加氢柴油 848.8 178.0
50%
90% FBP 凝点 ℃ 冷滤点 ℃ 溴价gBr/100g 硫含量 %
氢）占原油一次加工能力的50%以上
◆发达国家加氢能力占原油一次加工能力的60%以
上，部分国家达到--80%，加氢产品产量达70—
80%
◆我国加氢能力（加氢精制、加氢裂化、重油加
氢）占原油一 次加工能力的33%，加氢产品产
量达33%。
第二节
加氢精制中的主要化学反应
●加氢脱硫反应 ●加氢脱氮反应 ●加氢脱氧反应 ●不饱和烃加氢反应 ●加氢脱金属反应
ISAL、北京石科院的RIDOS和抚顺院OTA等
◆选择加氢加氢脱硫技术
将全馏分FCC汽油予分馏为轻馏分和重馏分。对于
烯烃含量较高、硫含量较低（富含低分子硫醇硫） 的FCC汽油轻馏分，采用碱洗抽提的方法进行脱硫 处理。将重馏分采用单段选择性加氢脱硫催化剂进 行加氢处理，然后将脱硫后的重馏分汽油与脱硫醇 后的轻馏分汽油调和。 IFP的Prime-G+技术、EXXON Mobil的SCANFing技术、 美国催化蒸馏技术公司的DHYDRO/CDHDS技术、北京 石科学RSDS技术、抚顺院OCT-M 和FRS
石油加工概论
（第二部分）
张 孔 远
第六章
加氢精制，加氢处理
（Hydrorefining）（Hydrotreating）
第一节
概
述
加氢精制（Hydrorefining）：是指通过加氢反应 使原料油中有10%或<10%的分子变小的那些加氢工 艺。其中包括：渣油加氢脱金属、渣油加氢浅度脱 硫、减压瓦斯油加氢脱硫、催化裂化原料和循环油 加氢精制、焦化瓦斯油加氢精制等，以及类似的加 氢工艺。
0.8503 0.49 0.034 59 2.2 29.0 314
0.9036 0.61 0.075 <29 16.8 64.0 285
0.8478 1.09 0.237 45.8 21.5 34.3 278
0.8397 0.005 0.001 55 <1 － 299
D-86馏程95%, ℃
368
345
制程度加深，有利于提高产品质量。
◆过低的空速会使反应时间过长，由于裂化反应显著
面降低液体收率，氢耗也会增大。 ■轻油馏分:在3MPa压力以下，一般可达2.0-4.0h-1; ■柴油馏分:在压力为4-8MPa下，一般在1.0-2.0h-1; ■重质原料:在高压下,一般控制在1.0h-1甚至更低。
●氢油比
这些金属的硫化物易于氧化不便运输，所以目前加氢
精制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 硫化是提高加氢精制催化剂活性和延长其寿命的重要 步骤。
◆加氢精制催化剂中金属的硫化反应：
◆硫化剂及硫化过程 加氢精制催化剂的预硫化过程一般是将含硫化合物 加入原料油中进行的。常用的硫化剂是二硫化碳，
百 辛 分 烷 含 值 量 , % 10 0 0 -20
100 50 80 40 60 30 40 20 20
RON 国内 国外 MON
烷烃 C4
烯烃 C5
环烷烃 C7 芳烃 C8 C6
不同烃类辛烷值变化情况
RON MON RON >100
C
C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C
重整原料预精制技术；重整生成油选择性加氢技
术；石脑油加氢精制技术；FCC汽油选择性加氢脱
硫技术；低压航煤加氢精制技术；低硫低芳烃柴
油生产技术；催化裂化原料加氢处理技术；石油
蜡类加氢精制技术；润滑油加氢精制
渣油加氢处理等
●催化裂化(FCC)汽油加氢精制技术
◆商品汽油调和组分
催化裂化汽油约占商品汽油构成的80%左右
◆载
体
加氢精制催化剂载体有氧化铝、氧化硅、改性氧
化铝(氧化钛、氧化硅、氧化硼）和活性炭等。最常
用的载体是γ—氧化铝。加氢催化剂对载体要求：一
定的形状、强度、孔隙率、孔容和比表面积。
●加氢精制催化剂的预硫化
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
285
351 363 4.5 5 13.4475 0.1424
277.5
342.0 353 5.0 6 1.2351 0.013
氮含量 mg/kg
色度 号
2074.34
<6.5
213.26
<1.5
闪点
℃
58
38
70
47
十六烷值
◆超低硫低芳烃柴油生产技术
生产含硫量低于50ppm的超低硫和低芳烃柴油。采用 两段法工艺，即第一段采用Ni（Ｃo)-Mo/氧化铝催 化剂进行加氢脱硫（精制），第二段采用贵金属催
0 40 55 5
40
20 22 38 40
40
17 30 35 35
27
21 4 31 65
胜利原油得到的各种柴油馏分油性质
直馏柴油 催化裂化 柴油 延迟焦化 柴油 SSOT柴油
密度（15℃） /g/cm3 硫含量/m% 氮含量, m% 十六烷值 溴价, g/100g 芳烃(FIA), v% D-86馏程50%, ℃
也有用二甲基二硫化物、正丁基硫醇和二甲基硫醚的。
第四节 加氢精制的影响因素
加氢精制的操作条件范围很宽，须根据原料类型、要
求的精制程度、氢的纯度以及从经济合理的角度来选
定。
●反应压力
在正常温度范围内，升高氢压能提高加氢精制反应 的深度及降低催化剂积炭速度。 ◆轻油加氢精制:1.5-3.5MPa ◆柴油馏分加氢精制:3.5-8.0MPa ◆蜡油馏分加氢精制:8.0-12.0MPa ◆减压渣油加氢精制:12-16.0MPa
60，可以直接作为清洁柴油产品。
其它各馏分油多存在硫、氮和不饱和烃含量
高、芳烃含量高、十六烷值低、颜色和安定性差
等问题，出厂前需加以精制或改质。
国外一些柴油馏分油的典型性质
直馏 柴油 催化裂 化柴油 加氢裂 化柴油 减粘 柴油 延迟焦 化柴油 流化焦 化柴油
密度（15℃） /g/cm3 硫含量/m% 氮含量/m%
●反应温度
◆加氢是强放热反应，从化学平衡的角度看，过高 的 温度对反应是不利的。 ◆反应温度过高，裂化反应加剧，降低液体收率， 催 化剂因积炭而过快失活。 ◆动力学，温度不宜太低，否则反应速度会太慢。 ◆加氢脱氮比加氢脱硫困难，往往需采用更高的温 度，才能取得较好的脱氮效果。
●空间速度
◆降低空速可使反应物与催化剂的接触时间延长，精
FCC汽油的烯烃含量高，
FCC汽油中的硫含量高，是商品汽油硫的主要来源
◆FCC汽油加氢精制的主要目的：
脱硫、降烯烃，保持辛烷值不变或尽量减少辛烷值
损失
国 内 外 汽 油 组 成 比 较
50
百 分 含 量 , %
40
30 20 10
国内 国外
0
烷烃
烯烃
环烷烃
芳烃
国内外FCC汽油组成比较
正构烷烃辛烷值随碳数的变化
化剂进行芳烃饱和。
硫含量降至1ppm，总芳烃质量分数<10%，柴油十六
烷值提高15个单位以上。
●催化原料加氢处理
指在催化剂和氢气存在下， 通过加氢反应使催化
裂化原料中的含硫、含氮、含氧和金属有机化合
物发生氢解，并且催化裂化原料中的部分胶质和
C
MON >100
72.5 0
68.1 0
◆1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置，1984年
出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。
◆近几年加氢技术的发展很快，无论是加氢催化
剂，还是加氢工艺流程及专用设备都有了长足的
进步。对环保要求越来越高的今天，加氢技术已
成为21世纪炼油厂的核心技术。
●加氢技术国内外发展现状
◆全世界加氢能力（加氢精制、加氢裂化、重油加
●催化裂化汽油加氢脱硫技术 ◆加氢脱硫和辛烷值恢复组合技术 FCC汽油经加氢脱硫后，烯烃饱和，辛烷值降低。 将加氢脱硫后的产物再通过一种含酸性分子筛的催化 剂进行选择性异构化和裂化，将低辛烷值的直链烷烃
和重烷烃转化为高辛烷值的烃类，使在加氢脱硫过程
中因烯烃饱和而造成的辛烷值损失得到补偿。 美国EXXON Mobil开发OCTGAIN、美国UOP公司开发
加氢过程中的氢油比是指进到反应器中的标准状态
下的氢气与冷态(20℃)进料的体积比(m3/m3)。
◆较高的氢油比使原料的气化率提高，同时也增大氢
分压，有利于提高加氢反应速率的。
◆氢油比增大，即意味着反应物分压降低和反应物与
催化剂实际接触时间的缩短，这些又是对加氢反应
不利的。
氢油比要选择适当
第四节 馏分油加氢精制(处理)工艺技术
0.845 1.2 0.03
0.942 2.76 0.063
0.820 0.002 0.0005
0.860 2.7 0.06
0.857 0.45 0.04
0.936 3.8 0.1
十六烷值
溴价/g/100g 烷烃/v% 环烷烃/v% 芳烃/v%
55
0.5 34 41 25
21
15 14 9 77
60
333
341
◆柴油加氢精制的目的 ■脱除柴油馏分中的硫、氮、氧等杂原子，改善柴
油的氧化安定性
■降低柴油馏分密度
■提高柴油馏分的十六烷值
◆柴油加氢精制工艺流程
项目 密度（20℃） g/cm3 IBP 馏 程 ℃
原料油 866.1 183
加氢柴油 848.8 178.0
50%
90% FBP 凝点 ℃ 冷滤点 ℃ 溴价gBr/100g 硫含量 %
氢）占原油一次加工能力的50%以上
◆发达国家加氢能力占原油一次加工能力的60%以
上，部分国家达到--80%，加氢产品产量达70—
80%
◆我国加氢能力（加氢精制、加氢裂化、重油加
氢）占原油一 次加工能力的33%，加氢产品产
量达33%。
第二节
加氢精制中的主要化学反应
●加氢脱硫反应 ●加氢脱氮反应 ●加氢脱氧反应 ●不饱和烃加氢反应 ●加氢脱金属反应
ISAL、北京石科院的RIDOS和抚顺院OTA等
◆选择加氢加氢脱硫技术
将全馏分FCC汽油予分馏为轻馏分和重馏分。对于
烯烃含量较高、硫含量较低（富含低分子硫醇硫） 的FCC汽油轻馏分，采用碱洗抽提的方法进行脱硫 处理。将重馏分采用单段选择性加氢脱硫催化剂进 行加氢处理，然后将脱硫后的重馏分汽油与脱硫醇 后的轻馏分汽油调和。 IFP的Prime-G+技术、EXXON Mobil的SCANFing技术、 美国催化蒸馏技术公司的DHYDRO/CDHDS技术、北京 石科学RSDS技术、抚顺院OCT-M 和FRS
石油加工概论
（第二部分）
张 孔 远
第六章
加氢精制，加氢处理
（Hydrorefining）（Hydrotreating）
第一节
概
述
加氢精制（Hydrorefining）：是指通过加氢反应 使原料油中有10%或<10%的分子变小的那些加氢工 艺。其中包括：渣油加氢脱金属、渣油加氢浅度脱 硫、减压瓦斯油加氢脱硫、催化裂化原料和循环油 加氢精制、焦化瓦斯油加氢精制等，以及类似的加 氢工艺。
0.8503 0.49 0.034 59 2.2 29.0 314
0.9036 0.61 0.075 <29 16.8 64.0 285
0.8478 1.09 0.237 45.8 21.5 34.3 278
0.8397 0.005 0.001 55 <1 － 299
D-86馏程95%, ℃
368
345
制程度加深，有利于提高产品质量。
◆过低的空速会使反应时间过长，由于裂化反应显著
面降低液体收率，氢耗也会增大。 ■轻油馏分:在3MPa压力以下，一般可达2.0-4.0h-1; ■柴油馏分:在压力为4-8MPa下，一般在1.0-2.0h-1; ■重质原料:在高压下,一般控制在1.0h-1甚至更低。
●氢油比
这些金属的硫化物易于氧化不便运输，所以目前加氢
精制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 硫化是提高加氢精制催化剂活性和延长其寿命的重要 步骤。
◆加氢精制催化剂中金属的硫化反应：
◆硫化剂及硫化过程 加氢精制催化剂的预硫化过程一般是将含硫化合物 加入原料油中进行的。常用的硫化剂是二硫化碳，
百 辛 分 烷 含 值 量 , % 10 0 0 -20
100 50 80 40 60 30 40 20 20
RON 国内 国外 MON
烷烃 C4
烯烃 C5
环烷烃 C7 芳烃 C8 C6
不同烃类辛烷值变化情况
RON MON RON >100
C
C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C
重整原料预精制技术；重整生成油选择性加氢技
术；石脑油加氢精制技术；FCC汽油选择性加氢脱
硫技术；低压航煤加氢精制技术；低硫低芳烃柴
油生产技术；催化裂化原料加氢处理技术；石油
蜡类加氢精制技术；润滑油加氢精制
渣油加氢处理等
●催化裂化(FCC)汽油加氢精制技术
◆商品汽油调和组分
催化裂化汽油约占商品汽油构成的80%左右
◆载
体
加氢精制催化剂载体有氧化铝、氧化硅、改性氧
化铝(氧化钛、氧化硅、氧化硼）和活性炭等。最常
用的载体是γ—氧化铝。加氢催化剂对载体要求：一
定的形状、强度、孔隙率、孔容和比表面积。
●加氢精制催化剂的预硫化
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
285
351 363 4.5 5 13.4475 0.1424
277.5
342.0 353 5.0 6 1.2351 0.013
氮含量 mg/kg
色度 号
2074.34
<6.5
213.26
<1.5
闪点
℃
58
38
70
47
十六烷值
◆超低硫低芳烃柴油生产技术
生产含硫量低于50ppm的超低硫和低芳烃柴油。采用 两段法工艺，即第一段采用Ni（Ｃo)-Mo/氧化铝催 化剂进行加氢脱硫（精制），第二段采用贵金属催
0 40 55 5
40
20 22 38 40
40
17 30 35 35
27
21 4 31 65
胜利原油得到的各种柴油馏分油性质
直馏柴油 催化裂化 柴油 延迟焦化 柴油 SSOT柴油
密度（15℃） /g/cm3 硫含量/m% 氮含量, m% 十六烷值 溴价, g/100g 芳烃(FIA), v% D-86馏程50%, ℃
也有用二甲基二硫化物、正丁基硫醇和二甲基硫醚的。
第四节 加氢精制的影响因素
加氢精制的操作条件范围很宽，须根据原料类型、要
求的精制程度、氢的纯度以及从经济合理的角度来选
定。
●反应压力
在正常温度范围内，升高氢压能提高加氢精制反应 的深度及降低催化剂积炭速度。 ◆轻油加氢精制:1.5-3.5MPa ◆柴油馏分加氢精制:3.5-8.0MPa ◆蜡油馏分加氢精制:8.0-12.0MPa ◆减压渣油加氢精制:12-16.0MPa
60，可以直接作为清洁柴油产品。
其它各馏分油多存在硫、氮和不饱和烃含量
高、芳烃含量高、十六烷值低、颜色和安定性差
等问题，出厂前需加以精制或改质。
国外一些柴油馏分油的典型性质
直馏 柴油 催化裂 化柴油 加氢裂 化柴油 减粘 柴油 延迟焦 化柴油 流化焦 化柴油
密度（15℃） /g/cm3 硫含量/m% 氮含量/m%
●反应温度
◆加氢是强放热反应，从化学平衡的角度看，过高 的 温度对反应是不利的。 ◆反应温度过高，裂化反应加剧，降低液体收率， 催 化剂因积炭而过快失活。 ◆动力学，温度不宜太低，否则反应速度会太慢。 ◆加氢脱氮比加氢脱硫困难，往往需采用更高的温 度，才能取得较好的脱氮效果。
●空间速度
◆降低空速可使反应物与催化剂的接触时间延长，精
FCC汽油的烯烃含量高，
FCC汽油中的硫含量高，是商品汽油硫的主要来源
◆FCC汽油加氢精制的主要目的：
脱硫、降烯烃，保持辛烷值不变或尽量减少辛烷值
损失
国 内 外 汽 油 组 成 比 较
50
百 分 含 量 , %
40
30 20 10
国内 国外
0
烷烃
烯烃
环烷烃
芳烃
国内外FCC汽油组成比较
正构烷烃辛烷值随碳数的变化
化剂进行芳烃饱和。
硫含量降至1ppm，总芳烃质量分数<10%，柴油十六
烷值提高15个单位以上。
●催化原料加氢处理
指在催化剂和氢气存在下， 通过加氢反应使催化
裂化原料中的含硫、含氮、含氧和金属有机化合
物发生氢解，并且催化裂化原料中的部分胶质和
C
MON >100
72.5 0
68.1 0