石油化工教学教案 催化加氢.ppt

《石油化工教学教案 催化加氢.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十一章催化加氢本章的主要内容：加氢处理加氢裂化润滑油加氢、临氢降凝和重油加氢氢气的制取第十一章催化加氢催化加氢是石油馏分在氢气的存在下催化加工过程的通称，是石油加工的重要过程，目前炼油厂采用的加氢过程主要有两大类：第十一章催化加氢加氢处理(hydrotreating)：其目的就是通过加氢脱除石油中的硫、氮、氧及金属等杂质，并对烯烃以及部分芳烃进行加氢饱和，改善油品的质量，减少对环境的污染。其所用的原料有石脑油、汽油、煤油、柴油、润滑油以及渣油。第十一章催化加氢加氢裂化(hydrcracking)：在较高

2、的反应压力下，较重的原料在氢压及催化剂存在下进行裂解和加氢反应，使之成为较轻的燃料或制取乙烯的原料。可分为：馏分油加氢裂化渣油加氢裂化第十一章催化加氢含硫原油及重质原油的产量日益增多，需要提高原油的加工深度获得更多的轻质油品。对油品质量的要求不断提高以减少对大气的污染。催化加氢在石油加工中的地位相当重要，在国外催化加氢过程仅次于催化裂化。在我国催化加氢过程正得到快速发展。主要原因在于：第十一章催化加氢第一节加氢处理一、概述加氢处理的定义：在催化剂和氢气的存在下，石油馏分中的含硫、含氮、含氧等非烃类化合物发

3、生脱硫、脱氮、脱氧的反应，有机金属化合物发生氢解反应，同时烯烃发生加氢饱和反应，芳烃发生部分加氢饱和反应的工艺技术。第一节加氢处理与加氢裂化的不同点：其反应条件比较缓和，原料中的平均相对分子质量和分子的碳骨架结构变化很小。第一节加氢处理催化加氢处理的原料：各个石油馏分，包括轻质馏分、中间馏分、减压馏分、减压渣油；对于含硫原油，各个直馏馏分都需要进行加氢处理；石油热加工产物，因含有烯烃和二烯烃等不饱和组分，也必须要通过加氢处理。第一节加氢处理加氢处理的用途：加氢脱硫(hydrodesulfurization

4、,简称HDS)加氢脱氮(hydrodenitrogenation,简称HDN)加氢脱金属(hydrodemetallization,简称HDM)加氢脱芳(hydrodearomatization)作为润滑油或蜡的最后精制则成为加氢补充精制(hydrofinishing)。第一节加氢处理加氢处理催化剂为负载型：载体，一般为氧化铝；活性组分，主要是由钼或钨以及钴或镍的硫化物相组合而成。对于少数较特定的原料，以加氢饱和为主要目的，也有选用含镍、铂或钯金属的加氢催化剂。第一节加氢处理加氢处理的反应条件随原料的性质

5、以及对产物质量要求的不同而不同。一般条件为：氢分压，1～15MPa，温度280～420℃。第一节加氢处理图11-1-1加氢处理原理流程图1－加热炉；2－反应器；3－分离器；4－稳定塔；5－循环压缩机第一节加氢处理加氢处理工艺流程简述：进料与反应：原料油与氢气混合后送入加热炉加热到预定温度，再送入装有颗粒状催化剂的固定床反应器中进行反应。反应产物的分理：反应完成后，从反应器出来的氢气和油气进入冷高分和冷低分将氢气和生成气分离出来，并经过脱H2S、脱NH3后用循环压缩机加压循环使用，产物在稳定塔中分离出气态烃

6、后，塔底流出物为精制产品。第一节加氢处理表11-1-1不同原料的加氢处理结果原料大庆焦化汽油胜利直馏煤油胜利催化裂化蜡油反应条件催化剂Co-Ni-Mo/Al2O3Ni-W/Al2O3Ni-W/Al2O3总压力/MPa3.04.04.0反应温度/℃320325330空速/h-11.51.651.5氢油比/(m3•m-3)500～500690精制油收率/w%99.5>9999.4氢耗/w%0.4～0.50.7第一节加氢处理原料大庆焦化汽油胜利直馏煤油胜利催化裂化蜡油原料级产物性质原料产物原料产物原料产物硫/μ

7、g•g-14675210000.34700266氮/μg•g-1170115.4<0.5660157碱氮/μg•g-11370.48.6—75.55.0溴价/(gBr/100ml)720.1—0.2110.20.7酸度/(mgKOH/100ml)——4.21014.6<0.8砷/ng•g-13200.49————表11-1-1不同原料的加氢处理结果第一节加氢处理二、加氢处理反应1、加氢脱硫（1）加氢脱硫反应石油馏分中各类硫化物的C－S间比较容易断裂，其键能比C－C小得多。第一节加氢处理表11-1-2各种化

8、学键的键能367391272615305614348413键能kJ/molS-HN-HC-SC=NC-NC=CC-CC-H化学键第一节加氢处理在加氢过程中，C－S键先行断开生成相应的烃类和H2S。第一节加氢处理（2）加氢脱硫反应热力学表11-1-3各类含硫化合物加氢脱硫反应的平衡常数KP反应lgKp500K700K900K8.376.104.697.065.013.846.054.453.5215.6811.428.9612.