第四章催化加氫xiugai

1、1本節(jié)學習重點1.掌握催化加氫的目的？什么是加氫精制？加氫裂化？掌握催化加氫的目的？什么是加氫精制？加氫裂化？2.了解催化加氫的機理；了解催化加氫的機理；3.掌握加氫精制催化劑的活性組分、載體；掌握什么掌握加氫精制催化劑的活性組分、載體；掌握什么是預硫化？預硫化過程中需要注意的關鍵問題是預硫化？預硫化過程中需要注意的關鍵問題4.掌握加氫精制的一般操作條件（溫度、壓力、空速、掌握加氫精制的一般操作條件（溫度、壓力、空速、劑油比）劑油比）5.掌握掌握不同操作條件對加氫精制的影響不同操作條件對加氫精制的影響2p 催化加氫是石油加工的重要過程，目的主要有兩個：催化加氫是石油加工的重要過程，目的主要有兩

2、個：(1) 通過通過加氫脫去石油中的硫、氮、氧及金屬等雜質加氫脫去石油中的硫、氮、氧及金屬等雜質，以改善油品質量及減少對環(huán)境的污染等，即所謂以改善油品質量及減少對環(huán)境的污染等，即所謂加加氫精制氫精制(Hydrofining)：(2)使使較重的原料在氫壓下裂解為輕質燃料或制取乙烯較重的原料在氫壓下裂解為輕質燃料或制取乙烯的的原料，即所謂原料，即所謂加氫裂化加氫裂化(Hydrocracking)。第四章第四章 催化加氫催化加氫3p 加氫精制加氫精制是指在是指在催化劑和氫氣存在催化劑和氫氣存在下，下，除去石油餾除去石油餾分中含硫、氮、氧及金屬雜原子的過程分中含硫、氮、氧及金屬雜原子的過程，同時也使，

3、同時也使烯烴飽和及部分多環(huán)芳烴加氫烯烴飽和及部分多環(huán)芳烴加氫。p 加氫精制的反應條件比加氫裂化緩和一些，催化劑加氫精制的反應條件比加氫裂化緩和一些，催化劑也有所不同，在此條件下，也有所不同，在此條件下，原料的平均分子量及分原料的平均分子量及分子的碳骨架結構的變化很小子的碳骨架結構的變化很?。鸦淮笥冢鸦淮笥?0%10%）。）。 4.1 加氫精制加氫精制 (Hydrofining)p 概概 述述4 汽油汽油餾分加氫精制餾分加氫精制煤油煤油餾分加氫精制餾分加氫精制柴油柴油餾分加氫精制餾分加氫精制渣油渣油的加氫處理的加氫處理( (Hydrotreating) Hydrotreating) 潤滑

4、油或蠟潤滑油或蠟的加氫補充精制的加氫補充精制( (Hydrofinishing) Hydrofinishing) 加氫精制的主要過程5 加氫精制催化劑是加氫精制催化劑是單功能催化劑單功能催化劑，只需要有，只需要有加加氫的活性組分氫的活性組分。 活性組分：由活性組分：由( (鉬或鎢鉬或鎢) )和和( (鈷或鎳鈷或鎳) )的硫化物組的硫化物組成，也可用金屬鎳、鉑或鈀加氫的活性組分成，也可用金屬鎳、鉑或鈀加氫的活性組分； 載體：載體：一般均為氧化鋁一般均為氧化鋁。加氫精制催化劑加氫精制催化劑6p 一般條件范圍為：一般條件范圍為：氫分壓氫分壓: 115 MPa； 溫溫 度度: 280420。p 對于要

5、求深度脫氮的，載體可以是對于要求深度脫氮的，載體可以是氧化鋁氧化鋁進行改性（加鹵素、進行改性（加鹵素、SiO2或磷化物）或同或磷化物）或同分子篩做載體分子篩做載體具有一定的酸性。具有一定的酸性。71.1.加氫脫硫加氫脫硫(1)(1)加氫脫硫反應加氫脫硫反應 石油餾分中各類含硫化合物的石油餾分中各類含硫化合物的C-S鍵是比較容易斷裂的鍵是比較容易斷裂的，其其鍵能比鍵能比C-C鍵的小許多鍵的小許多，在加氫過程中，在加氫過程中，C-S鍵先行斷開而鍵先行斷開而生成相應的烴類和生成相應的烴類和H2S。4.1.2 加氫精制反應及機理加氫精制反應及機理89(2)加氫脫硫反應的熱力學加氫脫硫反應的熱力學101

6、1p壓力越低，溫度的影響越明顯壓力越低，溫度的影響越明顯；溫度越高壓力的影響越顯著。；溫度越高壓力的影響越顯著。p對噻吩而言，要想達到較高的加氫脫硫轉化率，反應壓力不應對噻吩而言，要想達到較高的加氫脫硫轉化率，反應壓力不應低于低于4 MPa，反應溫度不應高于反應溫度不應高于700K(約約425)。12動力學研究表明，單體含硫化合物的加氫脫硫反應動力學研究表明，單體含硫化合物的加氫脫硫反應大體都屬于大體都屬于表觀一級反應表觀一級反應。如果原料為較窄的餾分，其如果原料為較窄的餾分，其加氫脫硫反應級數(shù)也接加氫脫硫反應級數(shù)也接近于近于1；而對于而對于較寬的餾分較寬的餾分，由于其中含硫化合物的組成比，由

7、于其中含硫化合物的組成比較復雜，有的易于反應，有的則不易反應，這樣其較復雜，有的易于反應，有的則不易反應，這樣其表觀表觀反應級數(shù)便在反應級數(shù)便在1與與2之間之間。(3) 加氫脫硫反應的動力學 13含硫化合物的加氫反應速率與含硫化合物的加氫反應速率與其分子結構有密其分子結構有密切聯(lián)系切聯(lián)系，其反應速率一般按如下順序依次增大：，其反應速率一般按如下順序依次增大：噻吩噻吩 四氫噻吩四氫噻吩硫醚硫醚 二硫化物二硫化物 酚類酚類 呋喃類呋喃類30(1)(1)在在H2和和H2S存在存在的條件下，的條件下，金屬金屬氮共價鍵減弱氮共價鍵減弱，可能發(fā)生如下式表示的脫金屬反應：可能發(fā)生如下式表示的脫金屬反應： 4

8、. 加氫脫金屬加氫脫金屬31外圍雙鍵加氫使卟啉活化外圍雙鍵加氫使卟啉活化分子分裂并脫除金屬分子分裂并脫除金屬(2)鎳卟啉化合物脫金屬是通過鎳卟啉化合物脫金屬是通過串聯(lián)機理串聯(lián)機理發(fā)生的發(fā)生的32p在加氫過程中在加氫過程中鎳比釩更難以脫除鎳比釩更難以脫除。 33u石油熱加工產物中含有相當多的烯烴和二烯烴，性石油熱加工產物中含有相當多的烯烴和二烯烴，性質不穩(wěn)定，借助質不穩(wěn)定，借助加氫可使其雙鍵飽和加氫可使其雙鍵飽和，其反應如下：，其反應如下： 烯烴的加氫是烯烴的加氫是強放熱反應，其熱效應約為強放熱反應，其熱效應約為-120-120kJ/molkJ/mol。 5.不飽和烴的加氫34p 加氫精制催化劑

9、的活性組分一般是過渡金屬元素及其化合物。它們包括VIB族的鉬，鎢以及族的鈷、鎳、鈀、鉑。4.1.3 加氫精制催化劑加氫精制催化劑1.1.加氫精制催化劑的組成加氫精制催化劑的組成(1)(1)活性組分活性組分35p 這些金屬元素都具有未充滿的d電子軌道，同時，它們又都具有體心、面心立方晶格或六方晶格，也就是說從電子特性和幾何特性上均具備作為活性組分的條件。p 工業(yè)上常用的加氫精制催化劑是以鉬或鎢的硫化物為主催化劑，以鈷或鎳的硫化物為助催化劑所組成的。(1)(1)活性組分特點活性組分特點36p鉬、鎢、鈷和鎳鉬、鎢、鈷和鎳單獨存在時其催化活性都不高，而單獨存在時其催化活性都不高，而兩者同時存兩者同時存

10、在時互相協(xié)合，表現(xiàn)出很高的催化活性在時互相協(xié)合，表現(xiàn)出很高的催化活性。 37p 目前加氫精制的催化劑幾乎都是由目前加氫精制的催化劑幾乎都是由一種一種VIB族金屬與一種族金屬與一種族金屬組合的二元活性組分所構成族金屬組合的二元活性組分所構成。其活性組分的組合可以。其活性組分的組合可以有有Co-Mo，Ni-Mo、Ni-W、Co-W等，等，它們對各類反應的活它們對各類反應的活性是不一樣的，其一般順序如下：性是不一樣的，其一般順序如下：對加氫對加氫脫硫脫硫：Co-MoNi-MoNi-WCo-W;對加氫對加氫脫氮脫氮：Ni-WNi-MoCo-MoCo-W;對加氫對加氫脫氧脫氧：Ni-W Ni-MoCo-

11、MoCo-W;對加氫對加氫飽和飽和：Pt, PdNi-WNi-MoCo-MoCo-W38p 最常用的加氫脫硫催化劑是最常用的加氫脫硫催化劑是Co-Mo型的，型的，p Ni-W型脫氮活性最好型脫氮活性最好，同時，同時對芳烴加氫活性對芳烴加氫活性也很高也很高，多用在航煤脫芳改善煙點的精制過，多用在航煤脫芳改善煙點的精制過程中。程中。p現(xiàn)也有用現(xiàn)也有用Ni-Co-Mo，Ni-W-Mo等三組元作為等三組元作為加氫精制催化劑活性組分加氫精制催化劑活性組分的。的。 39p加氫精制催化劑中所含加氫精制催化劑中所含B金屬與金屬與族金屬的比例對其族金屬的比例對其活性有顯著的影響活性有顯著的影響。p無論使用何種金

12、屬組合，無論使用何種金屬組合，無論進行何種加氫反應，其無論進行何種加氫反應，其轉化率總是在轉化率總是在為為0.250.40處處呈現(xiàn)一最大值。呈現(xiàn)一最大值。40p 提高提高活性組分的含量活性組分的含量，對提高催化劑的活性對提高催化劑的活性是有利是有利的的，但是存在著一定的限度。，但是存在著一定的限度。p 當金屬含量增加到一定程度后，若再增加，其活性當金屬含量增加到一定程度后，若再增加，其活性提高的幅度減少。提高的幅度減少。p 一般認為，一般認為，加氫精制催化劑中加氫精制催化劑中活性金屬氧化物的含活性金屬氧化物的含量量以以1525wt為宜，其中為宜，其中CoO或或NiO約為約為36wt，MoO，約

13、為約為1020。41為了改善加氫精制催化劑的某方面性能，有時還需添加一些其它物質。如在Ni-Mo催化劑中加入磷，可以顯著提高其加氫脫氮活性。研究表明，磷可提高催化劑Ni和Mo表面濃度，從而增加催化活性。 42p 加氫精制催化劑最常用的載體是加氫精制催化劑最常用的載體是-氧化鋁氧化鋁。p 一般加氫精制催化劑要求用一般加氫精制催化劑要求用比表面積較大的氧化鋁比表面積較大的氧化鋁，其，其比表面積達比表面積達200400m2/g，孔體積在孔體積在0.5l.0 cm3/g之間。之間。p 氧化鋁中包含著大小不同的孔，氧化鋁中包含著大小不同的孔，一般將孔直徑小于一般將孔直徑小于2.0 nm的稱為細孔，孔直徑

14、在的稱為細孔，孔直徑在2.050 nm之間的稱為中孔，大于之間的稱為中孔，大于50 nm的則稱為粗孔。的則稱為粗孔。p 不同氧化鋁的孔徑分布是不同的不同氧化鋁的孔徑分布是不同的，這取決于制備的方法，這取決于制備的方法和條件和條件。(2)載載 體體43p 對于對于餾分油的加氫精制多選用孔徑小的氧化鋁餾分油的加氫精制多選用孔徑小的氧化鋁，p 對于對于渣油的加氫精制則宜選用孔徑在中孔區(qū)和粗渣油的加氫精制則宜選用孔徑在中孔區(qū)和粗孔區(qū)都比較集中的孔區(qū)都比較集中的雙峰型孔徑分布的氧化鋁雙峰型孔徑分布的氧化鋁。p 加氫精制催化劑用的氧化鋁載體中，有時還加入加氫精制催化劑用的氧化鋁載體中，有時還加入少量少量(

15、約約5m)的的SiO2，SiO2可抑制可抑制-Al2O3晶粒的晶粒的增大增大，提高載體的熱穩(wěn)定性，提高載體的熱穩(wěn)定性。載體選擇原理載體選擇原理44p 若將若將SiO2含量增至含量增至1015，則可使載體，則可使載體具有一定的具有一定的酸酸 性性，從而可，從而可促進促進C-N鍵的斷裂，提高催化劑的脫氮鍵的斷裂，提高催化劑的脫氮能力能力p 添加氟組分增加氧化鋁載體的酸性添加氟組分增加氧化鋁載體的酸性，促進，促進C-N鍵的斷鍵的斷裂。裂。 p 上述反應規(guī)律一般都是用單體模型化合物進行研究上述反應規(guī)律一般都是用單體模型化合物進行研究得得出的結果，而實際上在出的結果，而實際上在石油餾分中這些烴類和非烴化

16、石油餾分中這些烴類和非烴化合物合物是同時存在是同時存在45p 在這樣復雜的混合物中，在這樣復雜的混合物中，各類化合物的加氫反應是各類化合物的加氫反應是相互有影響的相互有影響的，有的是促進而有的則是抑制，這就，有的是促進而有的則是抑制，這就需要對不同組成的混合物體系分別進行考察需要對不同組成的混合物體系分別進行考察p 例如，例如，堿性含氮化合物堿性含氮化合物(如喹啉等如喹啉等)的存在會顯著抑的存在會顯著抑制含硫化合物制含硫化合物(如噻吩等如噻吩等)的加氫脫硫反應，而的加氫脫硫反應，而含硫含硫化合物加氫后生成的化合物加氫后生成的H2S則會促進則會促進C-N鍵的氫解鍵的氫解。 46鈷、鎳、鉬、鎢的氧

17、化物鈷、鎳、鉬、鎢的氧化物并不具有加氫活性，只有并不具有加氫活性，只有以以硫化物狀態(tài)存在時才具有較高的加氫活性硫化物狀態(tài)存在時才具有較高的加氫活性由于這些由于這些金屬的硫化物易于氧化不便運輸金屬的硫化物易于氧化不便運輸，所以目，所以目前加氫精制催化劑都是以氧化態(tài)裝入反應器，然后前加氫精制催化劑都是以氧化態(tài)裝入反應器，然后再在再在反應器內將其轉化為硫化態(tài)，這是所謂預硫化反應器內將其轉化為硫化態(tài)，這是所謂預硫化過程。過程。預硫化是提高加氫精制催化劑活性和延長其壽命的預硫化是提高加氫精制催化劑活性和延長其壽命的重要步驟。重要步驟。(2) 加氫精制催化劑的預硫化47p加氫精制催化劑中金屬的加氫精制催化

18、劑中金屬的硫化反應是很復雜的硫化反應是很復雜的，可大體表示如下：可大體表示如下： 48預硫化過程中最關鍵的問題預硫化過程中最關鍵的問題p要要避免催化劑中活性金屬氧化物與硫化氫反應前被避免催化劑中活性金屬氧化物與硫化氫反應前被熱氫還原熱氫還原。因為被還原生成的因為被還原生成的金屬態(tài)鈷、鎳及鉬的低價氧化物金屬態(tài)鈷、鎳及鉬的低價氧化物(如如Mo2O5和和MoO2)較難與硫化氫反應轉化為硫化物較難與硫化氫反應轉化為硫化物；金屬態(tài)的金屬態(tài)的鈷和鎳又易于使烴類氫解并加劇生焦鈷和鎳又易于使烴類氫解并加劇生焦，從，從而降低催化劑的活性和穩(wěn)定性。而降低催化劑的活性和穩(wěn)定性。 49預硫化過程一般是將預硫化過程一般

19、是將含硫化合物加入原料油中進行的含硫化合物加入原料油中進行的，如原料油本身含硫很高，也可依靠其自身硫化。如原料油本身含硫很高，也可依靠其自身硫化。我國常用的我國常用的硫化劑是二硫化碳硫化劑是二硫化碳，也有用二甲基二硫化物、，也有用二甲基二硫化物、正丁基硫醇和二甲基硫醚的。正丁基硫醇和二甲基硫醚的。硫化劑50p預硫化速度和程度與硫化溫度有密切的關系預硫化速度和程度與硫化溫度有密切的關系。硫化速度隨溫度升高而增加，而硫化速度隨溫度升高而增加，而每個溫度下每個溫度下催化劑的硫化程度有一極限值催化劑的硫化程度有一極限值。工業(yè)上，加氫精制催化劑預硫化的溫度一般工業(yè)上，加氫精制催化劑預硫化的溫度一般在在2

20、30280，預硫化溫度過高對催化劑的活預硫化溫度過高對催化劑的活性不利性不利。 51聚合、縮合等副反應，特別是當加工含有較多的烯烴、二烯烴、稠環(huán)芳烴和膠狀瀝青狀物質的原料時更是如此。一般講，加氫精制催化劑上的積炭達1015m時，就需要燒焦再生。積炭引起的失活速度，與催化劑性質、所處理原料組成和操作條件有關。原料分子量越大、氫油比越低和反應溫度越高，失活速度也越快。（3）加氫精制催化劑的失活p暫時失活原因：積碳。暫時失活原因：積碳。52p加氫精制催化劑上的積炭可以通過加氫精制催化劑上的積炭可以通過燒焦而除去燒焦而除去，以，以基本恢復其活性?；净謴推浠钚浴再生溫度：再生溫度：450450480

21、480p氮氣中氮氣中氧含量：氧含量：0.50.51.01.0，逐漸提高，逐漸提高。p 催化劑再生原料中尤其是重質原料中某些金屬元素會沉積于催化劑上，堵塞其微孔，促使加氫精制催化劑永久性失活永久性失活。53在燒焦的同時，在燒焦的同時，金屬硫化物也要發(fā)生燃燒金屬硫化物也要發(fā)生燃燒，所以，所以釋放的熱量是釋放的熱量是很大的很大的。過高的再生溫度會造成活性金屬組分的熔結，從而導致催化劑過高的再生溫度會造成活性金屬組分的熔結，從而導致催化劑活性的降低甚至喪失活性的降低甚至喪失；也會使載體的晶相發(fā)生變化，晶粒增大，表面積縮小。當有蒸也會使載體的晶相發(fā)生變化，晶粒增大，表面積縮小。當有蒸汽存在時，在高溫下上

22、述變化更為嚴重。汽存在時，在高溫下上述變化更為嚴重。再生溫度過低，則會使催化劑上積炭燃燒不完全，或燃燒時間再生溫度過低，則會使催化劑上積炭燃燒不完全，或燃燒時間過長過長。再生溫度控制54本節(jié)學習重點1. 掌握掌握什么是加氫裂解？目的是什么什么是加氫裂解？目的是什么？2. 掌握加氫裂解的主要特點；與催化裂化的差掌握加氫裂解的主要特點；與催化裂化的差異；異；3. 掌握加氫裂解催化劑的基本構成及其各部分掌握加氫裂解催化劑的基本構成及其各部分作用作用；4. 了解加氫裂解的基本原理；了解加氫裂解的基本原理；5. 掌握加氫裂化的影響因素掌握加氫裂化的影響因素55p 加氫精制的操作條件范圍很寬，須根據(jù)加氫精

23、制的操作條件范圍很寬，須根據(jù)原料類型、原料類型、要求的精制程度、氫的純度以及從經濟合理要求的精制程度、氫的純度以及從經濟合理的角度的角度來選定。來選定。 4.1.4 加氫精制的影響因素 56p輕油加氫輕油加氫精制精制:1.52.5MPa， 氫分壓氫分壓:0.60.9MPa; p柴油餾分加氫柴油餾分加氫精制精制:3.58.0MPa， 氫分壓氫分壓2.57.0MPa;p減壓渣油加氫減壓渣油加氫精制精制:1217.5MPa， 氫分壓約為氫分壓約為1015MPa。（1）反應壓力）反應壓力57升高氫壓能升高氫壓能提高加氫精制提高加氫精制反應的深度及降低催化劑反應的深度及降低催化劑積炭速度積炭速度。過高的

24、氫分壓過高的氫分壓并不能顯著并不能顯著提高精制效果反而使提高精制效果反而使過多過多的氫氣消耗在芳香環(huán)的飽的氫氣消耗在芳香環(huán)的飽和上，從而增加成本和上，從而增加成本。 58p 加氫是強放熱反應。加氫是強放熱反應。從化學平衡的角度看，過高的溫度對從化學平衡的角度看，過高的溫度對反應是不利的。反應是不利的。例如噻吩的加氫脫硫在例如噻吩的加氫脫硫在900K時的時的lgKp已為已為負值負值(-0.85)，因此，因此一般認為噻吩加氫脫硫的極限溫度約為一般認為噻吩加氫脫硫的極限溫度約為430。p 過高的反應溫度還會由于裂化反應的加劇而降低液體收率過高的反應溫度還會由于裂化反應的加劇而降低液體收率，以及使催化

25、劑因積炭而過快失活。以及使催化劑因積炭而過快失活。p 從動力學考慮，溫度也不宜低于從動力學考慮，溫度也不宜低于280，否則反應速度會太，否則反應速度會太慢。慢。（2）反應溫度）反應溫度59p由于由于加氫脫氮比較困難加氫脫氮比較困難，往往需采用比加氫脫硫更，往往需采用比加氫脫硫更高的溫度，才能取得較好的脫氮效果。（高的溫度，才能取得較好的脫氮效果。（脫氮需要脫氮需要高溫高溫） p加氫精制的溫度范圍一般為加氫精制的溫度范圍一般為280420，對于較輕，對于較輕的原料可用較低的溫度，而對于較重的原料則需用的原料可用較低的溫度，而對于較重的原料則需用較高的溫度。較高的溫度。p輕油加氫精制的溫度如超過輕

26、油加氫精制的溫度如超過340后，會導致生成的后，會導致生成的烯烴與烯烴與H2S重新結合為硫醇重新結合為硫醇。（。（輕低溫，重高溫輕低溫，重高溫）60p 對于對于潤滑油的加氫補充精制潤滑油的加氫補充精制，為保證產品質量避免，為保證產品質量避免裂化，所用的溫度也不能太高，以裂化，所用的溫度也不能太高，以210210300300為宜為宜。p 因為加氫反應是強放熱的，所以在因為加氫反應是強放熱的，所以在絕熱的反應器中絕熱的反應器中反應體系的溫度會逐漸上升反應體系的溫度會逐漸上升。為了控制溫度，需向為了控制溫度，需向反應器中分段通入冷氫。反應器中分段通入冷氫。61p降低空速降低空速可使反應物與催化劑的接

27、觸時間延長，精可使反應物與催化劑的接觸時間延長，精制程度加深，有利于制程度加深，有利于提高產品質量提高產品質量。p過低的空速會使反應時間過長過低的空速會使反應時間過長，由于裂化反應顯著，由于裂化反應顯著面降低液體收率，面降低液體收率，氫耗也會增大氫耗也會增大。 （3）空速）空速p 空速空速：單位時間單位催化劑所處理樣品的量單位時間單位催化劑所處理樣品的量，包，包括質量空速和體積空速。括質量空速和體積空速。62輕油餾分輕油餾分: 在在3MPa壓力下，一般可達壓力下，一般可達2.0 40 h-1;柴油餾分柴油餾分: 在壓力為在壓力為48MPa下，一般在下，一般在1.02.0 h-1;重質原料重質原

28、料: 在高壓下，其一般控制在在高壓下，其一般控制在1.0 h-1甚至更低。甚至更低。對于對于含氮量高的原料則需用較低的空速含氮量高的原料則需用較低的空速，才能得到較，才能得到較好的脫氮效果。好的脫氮效果。（3）空速）空速63在壓力、空速一定時，在壓力、空速一定時，氫油比影響反應物與生成物氫油比影響反應物與生成物的氣化率、氫分壓以及反應物與催化劑的實際接觸的氣化率、氫分壓以及反應物與催化劑的實際接觸時間時間。較高的氫油比使原料的氣化率提高，同時也增大氫較高的氫油比使原料的氣化率提高，同時也增大氫分壓分壓，這些是有利于提高加氫反應速率的。，這些是有利于提高加氫反應速率的。（4）氫油比 p氫油比：指

29、進到反應器中的標準狀態(tài)下的氫油比：指進到反應器中的標準狀態(tài)下的氫氣與冷氫氣與冷態(tài)態(tài)(20 )進料進料的的體積比體積比(m3/m3)。64氫油比增大，即意味著反應物分壓降低和反氫油比增大，即意味著反應物分壓降低和反應物與催化劑實際接觸時間的縮短，應物與催化劑實際接觸時間的縮短，這些又這些又是對加氫反應不利的。因此，氫油比要選擇是對加氫反應不利的。因此，氫油比要選擇適當。適當。根據(jù)原料的性質、產品的要求，綜合考慮各根據(jù)原料的性質、產品的要求，綜合考慮各種種技術和經濟因素技術和經濟因素，來選擇合適的氫油比。，來選擇合適的氫油比。65p汽油餾分汽油餾分的氫油比：的氫油比：100 500 m3/m3 ，

30、p柴油餾分柴油餾分：300700 m3/m3 ，p減壓餾分減壓餾分：6001000 m3/m3 。66p加氫裂化加氫裂化是在是在高溫、高氫壓和催化劑存在高溫、高氫壓和催化劑存在的條件下，使重質油發(fā)生裂化反應，轉化的條件下，使重質油發(fā)生裂化反應，轉化為氣體、汽油、噴氣燃料、柴油等的過程為氣體、汽油、噴氣燃料、柴油等的過程。p加氫裂化的原料通常為加氫裂化的原料通常為減壓餾分油減壓餾分油，也可，也可以是以是常壓或減壓渣油以及渣油的脫瀝青油常壓或減壓渣油以及渣油的脫瀝青油。4.2 加氫裂化加氫裂化 4.2.1 概概 述述67主要特點（1 1）生產靈活性大，各種產品的產率可以用改變操作生產靈活性大，各種

31、產品的產率可以用改變操作條件的方法加以控制條件的方法加以控制?；蛞陨a輕油為主，或以生產。或以生產輕油為主，或以生產低冰點噴氣燃料及低凝點柴油為主，或用于生產潤滑低冰點噴氣燃料及低凝點柴油為主，或用于生產潤滑油。油。（2 2）加氫裂化產物中含硫、氮、氧等雜質少，且基本加氫裂化產物中含硫、氮、氧等雜質少，且基本飽和，所以穩(wěn)定性很好飽和，所以穩(wěn)定性很好。（3 3）加氫裂化產物中）加氫裂化產物中比柴油更重的尾油是優(yōu)質潤滑油比柴油更重的尾油是優(yōu)質潤滑油原料和裂解制烯烴的原料原料和裂解制烯烴的原料。 68p加氫裂化工藝過程根據(jù)原料性質、產品要求可采加氫裂化工藝過程根據(jù)原料性質、產品要求可采用用一段法或二

32、段法。一段法或二段法。一段法一段法適用于質量較好的原料，其裂化深度較淺，適用于質量較好的原料，其裂化深度較淺，一般以生產中間餾分油為主一般以生產中間餾分油為主；兩段法兩段法適用于質量較劣的原料，其裂化深度較深，適用于質量較劣的原料，其裂化深度較深，一般以生產輕油為主。一般以生產輕油為主。加氫裂解工藝69p高壓加氫裂化（高壓加氫裂化（高于高于10 MPa）p中壓加氫裂化中壓加氫裂化（在（在8 MPa左右）左右）p對于在對于在中壓進行中壓進行的轉化率較低的過程則稱為的轉化率較低的過程則稱為緩緩和加氫裂化和加氫裂化(Mild hydrocracking，簡稱簡稱MHC)。u加氫加氫裂化的氫耗比加氫精

33、制的要高裂化的氫耗比加氫精制的要高，其范圍約為原料，其范圍約為原料的的24m%，而加氫精制的氫耗一般只在而加氫精制的氫耗一般只在1m左右左右。7071u 氣體產氣體產物相似之處物相似之處是其中是其中C1、C2含量不大，含量不大，C4餾分中異丁烷餾分中異丁烷較多；較多；u 差別差別是是加氫裂化的液體產物不含烯烴加氫裂化的液體產物不含烯烴。(1)其汽油餾分的辛烷值一般較低，其汽油餾分的辛烷值一般較低，它是催化重整或制取乙烯的它是催化重整或制取乙烯的很好的原料。很好的原料。(2)其煤油餾分的其煤油餾分的芳烴含量低，環(huán)烷烴含量高，烷烴的異構化程芳烴含量低，環(huán)烷烴含量高，烷烴的異構化程度也較高，冰點較低

34、度也較高，冰點較低，所以有可能用作噴氣燃料。，所以有可能用作噴氣燃料。(3)柴油餾分的凝點較低，十六烷值較高；柴油餾分的凝點較低，十六烷值較高；是較好的柴油機燃料是較好的柴油機燃料。加氫裂化與催化裂化差異72p加氫裂化與催化裂化的加氫裂化與催化裂化的另一重要差別是另一重要差別是：在在催化裂化條件下多環(huán)芳烴首先吸附于催化劑的表催化裂化條件下多環(huán)芳烴首先吸附于催化劑的表面，隨即脫氫縮合為焦炭，使催化劑迅速失活；面，隨即脫氫縮合為焦炭，使催化劑迅速失活；在在加氫裂化加氫裂化過程中多環(huán)芳烴可以加氫飽和轉化為單過程中多環(huán)芳烴可以加氫飽和轉化為單環(huán)芳烴，基本不會生成積炭，催化劑的壽命可延長環(huán)芳烴，基本不會

35、生成積炭，催化劑的壽命可延長至數(shù)年至數(shù)年。73p 加氫裂化是加氫裂化是具有加具有加( (脫脫) )氫和裂化氫和裂化的雙功能催化劑。的雙功能催化劑。加氫功能由金屬活性組分所提供加氫功能由金屬活性組分所提供，而其，而其裂化功能則裂化功能則由具有酸性的無定形硅酸鋁或沸石分子篩載體所提由具有酸性的無定形硅酸鋁或沸石分子篩載體所提供供。p 烴類的加氫裂化反應及產物分布由于烴類的加氫裂化反應及產物分布由于加氫活性中心加氫活性中心的存在，使其產物基本是飽和的的存在，使其產物基本是飽和的。4.2.2加氫裂化反應及機理 74p在在加氫裂化過程中，目前普遍認為的反應機理加氫裂化過程中，目前普遍認為的反應機理是是正

36、碳離子機理正碳離子機理，用它可以很好的解釋，用它可以很好的解釋加氫裂加氫裂化產物的分布情況化產物的分布情況。p康雷特（康雷特（Conradt)用用正碳離子學說正碳離子學說來解釋來解釋雙功雙功能催化劑各組分的作用能催化劑各組分的作用和產物的分布和產物的分布情況。情況。烷烴和烯烴的反應及機理 75p 烷烴與烯烴在加氫裂化條件烷烴與烯烴在加氫裂化條件下都是下都是生成分子量更小的烷烴生成分子量更小的烷烴，其通式為：其通式為： 1.1. 烷烴首先在分子中的任一個烷烴首先在分子中的任一個仲碳原子上生成正碳離子仲碳原子上生成正碳離子，2.2. 在在正碳離子的正碳離子的位置上發(fā)生位置上發(fā)生C CC C鍵的斷裂

37、鍵的斷裂，得到一個烯烴和一，得到一個烯烴和一個分子較小的仲或叔碳離子。個分子較小的仲或叔碳離子。3.3. 一次裂化得到的一次裂化得到的正碳離子可以進一步裂化正碳離子可以進一步裂化，得到二次裂化產品。，得到二次裂化產品。 (a)裂化反應裂化反應76p 加氫、裂化催化劑加氫、裂化催化劑兩種活性的調配，對裂化產品的兩種活性的調配，對裂化產品的分布有重要影響。分布有重要影響。p 加氫活性超過酸性活性時加氫活性超過酸性活性時，一次裂化的烯烴和正碳，一次裂化的烯烴和正碳離子很快被加氫成飽和烴類，這就使離子很快被加氫成飽和烴類，這就使二次裂化反應二次裂化反應減至最少減至最少。相反，當。相反，當加氫活性降低時

38、，一次裂化得加氫活性降低時，一次裂化得到的烯烴和正碳離子濃度相對增加，而在裂化活性到的烯烴和正碳離子濃度相對增加，而在裂化活性中心發(fā)生強烈的二次反應中心發(fā)生強烈的二次反應。裂化與加氫間的匹配77p為控制二次反應的發(fā)生，提高過程的選擇性，為控制二次反應的發(fā)生，提高過程的選擇性，應采用加氫和裂化活性均高并相互匹配的催應采用加氫和裂化活性均高并相互匹配的催化劑化劑，盡量降低反應溫度，并選擇合適的空，盡量降低反應溫度，并選擇合適的空速和一次轉化率。速和一次轉化率。78p 在加氫裂化過程中，在加氫裂化過程中，烷烴和烯烴均發(fā)生異構化作用，從而烷烴和烯烴均發(fā)生異構化作用，從而使產品中使產品中異構與正構的比值

39、較高異構與正構的比值較高，往往超過熱力學平衡值。，往往超過熱力學平衡值。p 異構化通常包括異構化通常包括加氫裂化原料分子的異構化及裂化產物分加氫裂化原料分子的異構化及裂化產物分子的異構化子的異構化兩個部分；兩個部分；p 當當催化劑的加氫活性催化劑的加氫活性第二環(huán)第二環(huán)第三環(huán)第三環(huán)。5.2.3加氫裂化反應的熱力學和動力學加氫裂化反應的熱力學和動力學1.1.熱力學特點熱力學特點95由于在加氫裂化過程中，由于在加氫裂化過程中，形成的正碳離子異構化的平形成的正碳離子異構化的平衡轉化率隨碳數(shù)的增加而增加衡轉化率隨碳數(shù)的增加而增加，因此，所生成的，因此，所生成的烷烷烴異構化程度超過了熱力學平衡，產物中異構

40、烷烴烴異構化程度超過了熱力學平衡，產物中異構烷烴與正構烷烴的比值也超過了熱力學平衡值與正構烷烴的比值也超過了熱力學平衡值。u 加氫裂化反應中加氫反應是強放熱反應，而裂解反加氫裂化反應中加氫反應是強放熱反應，而裂解反應則是吸熱反應。應則是吸熱反應。裂解反應的吸熱效應常常被加氫裂解反應的吸熱效應常常被加氫反應的放熱效應所抵消，最終結果為放熱效應。反應的放熱效應所抵消，最終結果為放熱效應。96p 在加氫條件下進行的在加氫條件下進行的裂解反應和異構化反應裂解反應和異構化反應屬于一級反應屬于一級反應，而，而加氫反應則是二級反應加氫反應則是二級反應。p 但在實際工業(yè)條件下，通常采用但在實際工業(yè)條件下，通常

41、采用大量的過剩大量的過剩氫氣，因此總的加氫裂化反應表現(xiàn)為擬一級氫氣，因此總的加氫裂化反應表現(xiàn)為擬一級反應反應。2.動力學特點97p加氫裂化催化劑屬于加氫裂化催化劑屬于雙功能催化劑雙功能催化劑，它由具，它由具有有加氫功能的金屬組分加氫功能的金屬組分和和具有裂化和異構化具有裂化和異構化功能的酸性載體兩部分組成功能的酸性載體兩部分組成。p在選用加氫裂化催化劑時，需綜合考慮在選用加氫裂化催化劑時，需綜合考慮其加其加氫活性、裂化活性、對目的產品的選擇性、氫活性、裂化活性、對目的產品的選擇性、運轉穩(wěn)定性以及再生性能運轉穩(wěn)定性以及再生性能等。等。 4.2.4 加氫裂化催化劑98（1）加氫活性組分的作用及選擇

42、p 加氫活性組分的作用是使原料油中的加氫活性組分的作用是使原料油中的芳烴，尤其芳烴，尤其是多環(huán)芳烴加氫飽和；使烯烴，主要是生成的是多環(huán)芳烴加氫飽和；使烯烴，主要是生成的烯烯烴烴迅速加氫飽和迅速加氫飽和，防止不飽和分子吸附在催化劑防止不飽和分子吸附在催化劑表面上表面上，生成焦狀縮合物而降低催化劑活性。因，生成焦狀縮合物而降低催化劑活性。因此，加氫裂化催化劑此，加氫裂化催化劑可維持長期運轉可維持長期運轉，不需不停不需不停的燒焦再生的燒焦再生。u 常用的加氫活性組分按其常用的加氫活性組分按其加氫活性強弱次序加氫活性強弱次序為：為： Pt, Pd Ni-WNi-MoCo-Mo Co-W99pPt和和P

43、d雖然具有最高的加氫活性，但由于對雖然具有最高的加氫活性，但由于對硫的敏感性很強硫的敏感性很強，僅能在兩段加氫裂化過程，僅能在兩段加氫裂化過程中，中，無硫、無氨氣氛的第二段反應器中起作無硫、無氨氣氛的第二段反應器中起作用用。在這種條件下，酸功能也得到最大限度。在這種條件下，酸功能也得到最大限度的發(fā)揮，因此的發(fā)揮，因此產品都是以汽油為主產品都是以汽油為主。p在以在以中間餾分為主要產品的單段加氫裂化催中間餾分為主要產品的單段加氫裂化催化劑化劑中，普遍采用中，普遍采用Ni-Mo或或Co-Mo 組合。組合。100p在以在以潤滑油為主要產品時潤滑油為主要產品時，則采用，則采用Ni-WNi-W組合組合，有

44、利，有利于脫除于脫除潤滑油最不希望存在的多環(huán)芳烴組分潤滑油最不希望存在的多環(huán)芳烴組分。p具有加氫活性的是具有加氫活性的是Ni、Mo、W等金屬的硫化物，等金屬的硫化物，所所以此類加氫裂化催化劑也需要預硫化以此類加氫裂化催化劑也需要預硫化，當原料中，當原料中含硫量過低時，其反應體系中含硫量過低時，其反應體系中H2S分壓也會很低，分壓也會很低，這就有可能導致硫化態(tài)的金屬組分因失硫而活這就有可能導致硫化態(tài)的金屬組分因失硫而活性下性下降，此時就降，此時就需要向反應系統(tǒng)適當補充含硫化合物需要向反應系統(tǒng)適當補充含硫化合物。101p 裂化組分的作用裂化組分的作用：促進：促進C C- -C C鍵的斷裂和異構化反

45、應鍵的斷裂和異構化反應。p 常用的常用的裂化活性組分裂化活性組分，與催化裂化催化劑的一樣是固，與催化裂化催化劑的一樣是固體酸，包括體酸，包括無定形硅酸鋁和沸石分子篩無定形硅酸鋁和沸石分子篩。其結構和作。其結構和作用機理與催化裂化催化劑相同。用機理與催化裂化催化劑相同。p 作為加氫裂作為加氫裂化催化劑載體的化催化劑載體的無定形硅酸鋁，其無定形硅酸鋁，其SiO2含含量在量在2050m之間。這種載之間。這種載體具有中等的酸度，適體具有中等的酸度，適用于以生產用于以生產中間餾分為主中間餾分為主的加氫裂化催化劑的加氫裂化催化劑。 （2 2）裂化組分的作用及選擇）裂化組分的作用及選擇102p 沸石分子篩具

46、有較多和較強的酸性中心沸石分子篩具有較多和較強的酸性中心，其裂化活性比無其裂化活性比無定形硅酸鋁要高幾個數(shù)量級定形硅酸鋁要高幾個數(shù)量級，因此使加氫裂化反應有可能，因此使加氫裂化反應有可能在在較緩和的條件較緩和的條件( (較低的壓力和溫度較低的壓力和溫度) )下下進行。進行。p 另一個優(yōu)點是可通過另一個優(yōu)點是可通過其離子交換能力其離子交換能力，引進不同的陽離子，引進不同的陽離子，并經過各種化學的或熱的處理來改善并經過各種化學的或熱的處理來改善其催化和抗水熱、抗其催化和抗水熱、抗氨性能氨性能。p 還可將加氫組分的陽離子直接交換而還可將加氫組分的陽離子直接交換而“錨定錨定”在一定的分在一定的分子篩晶

47、格上，提高了加氫性能。（子篩晶格上，提高了加氫性能。（定位功能定位功能）103p加氫裂化催化劑按加氫裂化催化劑按其孔道大小可分為其孔道大小可分為：大孔沸石大孔沸石：如：如Y型沸石、型沸石、型沸石，型沸石，中孔沸石中孔沸石：如：如ZSM-5、鎂堿沸石、鎂堿沸石(FER)、SAPO-11小孔沸石小孔沸石: 如毛沸石。如毛沸石。p按其硅鋁比按其硅鋁比，有，有高硅沸石高硅沸石(SiO2Al2O3摩爾比摩爾比在在10以上以上)和和低硅沸石低硅沸石兩類。兩類。沸石分子篩104根據(jù)原料的性質和產品方案的要求來選擇使用，如將根據(jù)原料的性質和產品方案的要求來選擇使用，如將大孔沸石和中孔或小孔沸石復合起來大孔沸石

48、和中孔或小孔沸石復合起來，往往可以得到，往往可以得到更好的效果。更好的效果?？蓪⒖蓪⒎惺肿雍Y與無定形硅酸鋁調制成復合型的酸性沸石分子篩與無定形硅酸鋁調制成復合型的酸性載體載體。通過改變它們各自的性質和相對比例，可調節(jié)。通過改變它們各自的性質和相對比例，可調節(jié)其活性和選擇性，以達到多產汽油或多產中間餾分油其活性和選擇性，以達到多產汽油或多產中間餾分油的目的。的目的。 105106本節(jié)學習重點1、掌握影響加氫裂解性能的因素2、掌握催化重整的原料、目的3、掌握重整催化劑的主要化學反應；4、掌握催化重整催化劑的結構與組成；5、掌握影響催化重整的主要因素107p原則上可處理各種原料原則上可處理各種原料

49、，其產物的組成很大程度取，其產物的組成很大程度取決于其原料的組成。決于其原料的組成。p一般來說，一般來說，原料中的環(huán)狀烴越多，產物中的環(huán)狀烴原料中的環(huán)狀烴越多，產物中的環(huán)狀烴也越多也越多，反之亦然。反之亦然。4.2.5 加氫裂化的影響因素（1 1） 原料原料p 原料中的含氮化合物，尤其是原料中的含氮化合物，尤其是堿性含氮化合物和加氫生成堿性含氮化合物和加氫生成的氨會強烈地吸附于催化劑的表面，使酸性中心因被中和的氨會強烈地吸附于催化劑的表面，使酸性中心因被中和而失而失活。活。p 在抗氮性能方面，在抗氮性能方面，沸石分子篩顯著優(yōu)于無定形硅酸鋁沸石分子篩顯著優(yōu)于無定形硅酸鋁。108p加氫裂化過程加氫

50、裂化過程要求原料油中含有一定量的硫。要求原料油中含有一定量的硫。109p工業(yè)上，其大體范圍是工業(yè)上，其大體范圍是： 反應壓力反應壓力：8MPa15MPa； 反應溫度反應溫度：370440； 空空 速速：0.52.0h-1; 氫氫 油油 比比：10002000m3/m3。 （2）反應條件）反應條件110p加氫裂化總體上是加氫裂化總體上是分子數(shù)減少的反應分子數(shù)減少的反應，所以，所以提高反應壓力對其提高反應壓力對其熱力學平衡是有利的熱力學平衡是有利的，尤尤其對其中芳烴加氫飽和反應的影響更為顯著其對其中芳烴加氫飽和反應的影響更為顯著。p提高反應壓力提高反應壓力有利于抑制縮合反應有利于抑制縮合反應，因而

51、減，因而減緩催化劑的積炭速度，緩催化劑的積炭速度，可以延長開工周期可以延長開工周期。反應壓力反應壓力 111p加氫裂化所用的壓力一般在加氫裂化所用的壓力一般在15MPa左右左右。而壓力在。而壓力在8MPa左右的中壓緩和加氫裂化，由于所需投資較低，左右的中壓緩和加氫裂化，由于所需投資較低，正在不斷發(fā)展。正在不斷發(fā)展。112p一般減壓餾分油的加氫裂化溫度在一般減壓餾分油的加氫裂化溫度在370370440440。在開。在開工初期，因催化劑的活性比較高，可以采用較低的反工初期，因催化劑的活性比較高，可以采用較低的反應溫度。隨著運轉過程，催化劑的活性逐步降低，其應溫度。隨著運轉過程，催化劑的活性逐步降低

52、，其反應溫度可相應逐步提高反應溫度可相應逐步提高。（先低后高）。（先低后高） 反應溫度反應溫度 p反應溫度是加氫裂化比較敏感的操作參數(shù)反應溫度是加氫裂化比較敏感的操作參數(shù)。由于加氫。由于加氫是強放熱反應，如反應溫度過高，其平衡常數(shù)和平衡是強放熱反應，如反應溫度過高，其平衡常數(shù)和平衡轉化率就很低。同時，轉化率就很低。同時，過高的反應溫度會使加氫裂化過高的反應溫度會使加氫裂化反應速度過快反應速度過快。113p 改變空速還能改變產物的分布當改變空速還能改變產物的分布當提高空速時，轉化深提高空速時，轉化深度下降，輕質產物的收率減少，而中間餾分的收率則有度下降，輕質產物的收率減少，而中間餾分的收率則有所

53、增加所增加?？湛?速速 p 空速是控制加氫裂化反應深度的重要參數(shù)空速是控制加氫裂化反應深度的重要參數(shù)。降低空速降低空速意味意味著增長反應時間，加氫裂化反應深度隨之提高，著增長反應時間，加氫裂化反應深度隨之提高，氣體產物氣體產物增多，氫耗也稍有增加增多，氫耗也稍有增加，裝置的處理能力相應下降。，裝置的處理能力相應下降。加氫裂化常用的空速在加氫裂化常用的空速在0.50.52.02.0h h-1-1范圍內。范圍內。對于含稠環(huán)對于含稠環(huán)芳烴較多的原料，需用較低的空速，以利于芳香環(huán)系的芳烴較多的原料，需用較低的空速，以利于芳香環(huán)系的加氫飽和。加氫飽和。114p在加氫精制過程中，在加氫精制過程中，反應熱效

54、應一般不大反應熱效應一般不大，生成的，生成的低分子烴類較少，所以可以采用低分子烴類較少，所以可以采用較低的氫油比較低的氫油比。p在加氫裂化過程中，在加氫裂化過程中，熱效應較大，氫耗量較大熱效應較大，氫耗量較大，低，低分子量烴類的生成量也較大，所以為了保證足夠的分子量烴類的生成量也較大，所以為了保證足夠的氫分壓，就需要采用氫分壓，就需要采用較高的氫油比較高的氫油比，一般為一般為10002000 m3/m3。 氫油比氫油比115p 所謂重油包括所謂重油包括常壓渣油、減壓渣油以及減壓渣油的脫常壓渣油、減壓渣油以及減壓渣油的脫瀝青油瀝青油。p 目的：目的：可以是對可以是對高硫原料進行脫硫精制高硫原料進

55、行脫硫精制，生產，生產低硫燃低硫燃料油料油以避免造成環(huán)境污染，也可以是同時以避免造成環(huán)境污染，也可以是同時進行精制進行精制（脫氮、脫金屬和脫殘?zhí)嫉龋┖土鸦摰?、脫金屬和脫殘?zhí)嫉龋┖土鸦饕a質量，主要生產質量有所改善的中間餾分，為其進一步的有所改善的中間餾分，為其進一步的催化裂化或加氫催化裂化或加氫裂化提供原料裂化提供原料。 4.3 重油加氫處理116 從物理性質上：從物理性質上：p 重油的重油的分子量較大、沸點很高分子量較大、沸點很高，所以其加氫反應主，所以其加氫反應主要是要是在液相進行的在液相進行的，顯然，氫氣必須先溶入油相中，顯然，氫氣必須先溶入油相中才能經催化劑活化而起作用才能經

56、催化劑活化而起作用p 重油的粘度也很大重油的粘度也很大，這就導致反應體系中，這就導致反應體系中傳質擴散傳質擴散的阻力比餾分油加氫時大得多的阻力比餾分油加氫時大得多。 4.3.1 重油加氫反應的特點 117從化學組成上看，重油中從化學組成上看，重油中濃集了原油中大部分的含硫濃集了原油中大部分的含硫化合物、絕大部分的含氮化合物和膠質、以及全部的化合物、絕大部分的含氮化合物和膠質、以及全部的瀝青質和重金屬瀝青質和重金屬，其中，其中膠狀瀝青狀的非烴化合物含量膠狀瀝青狀的非烴化合物含量一般達一半左右一般達一半左右。p很容易使催化劑很容易使催化劑因重金屬沉積以及積炭而失活因重金屬沉積以及積炭而失活。為此，

57、。為此，必須設法使必須設法使大部分催化劑能在一段時間內基本保持其大部分催化劑能在一段時間內基本保持其活性，或使催化劑能連續(xù)更換，或使用一次性催化劑活性，或使催化劑能連續(xù)更換，或使用一次性催化劑。 118從反應上看，重油加氫兼有加氫精制和裂化兩個方從反應上看，重油加氫兼有加氫精制和裂化兩個方面面。但其裂化反應與餾分油的加氫裂化。但其裂化反應與餾分油的加氫裂化有原則的區(qū)別有原則的區(qū)別。p重油加氫的催化劑并不是雙功能的重油加氫的催化劑并不是雙功能的，因為在大量含，因為在大量含氮化合物、膠質、瀝青質和重金屬的存在下，氮化合物、膠質、瀝青質和重金屬的存在下，催化劑催化劑的酸性功能不能發(fā)揮作用的酸性功能不

58、能發(fā)揮作用，反應不能按正碳離于歷程反應不能按正碳離于歷程進行進行。（。（非雙功能非雙功能）119即使在氫氣存在下，重油的裂化仍基本是由即使在氫氣存在下，重油的裂化仍基本是由于高溫而導致的于高溫而導致的熱裂解自由基鏈反應。熱裂解自由基鏈反應。而加氫而加氫催化劑的作用，除能促進重油的加氫脫金屬、催化劑的作用，除能促進重油的加氫脫金屬、加氫脫硫和加氫脫氮外，同時還能對大分子自加氫脫硫和加氫脫氮外，同時還能對大分子自由基的縮合生焦反應起抑制作用。由基的縮合生焦反應起抑制作用。 （熱裂解（熱裂解為主）為主）120p到目前為止，國外已開發(fā)的重油加氫工藝共有到目前為止，國外已開發(fā)的重油加氫工藝共有固固定床、

59、沸騰床定床、沸騰床(又稱膨脹床又稱膨脹床)、懸浮床、懸浮床(又稱漿液床又稱漿液床)及移動床四種及移動床四種。 4.3.2 重油加氫處理工藝 p 重油中的重金屬是以重油中的重金屬是以卟啉螯合物或與硫、氮等雜原子卟啉螯合物或與硫、氮等雜原子呈絡合狀態(tài)存在呈絡合狀態(tài)存在，所以，所以脫金屬是與脫硫、脫氮聯(lián)系在脫金屬是與脫硫、脫氮聯(lián)系在一起，與膠質、瀝青質的轉化同步進行一起，與膠質、瀝青質的轉化同步進行的，所脫出的的，所脫出的重金屬隨即沉積于催化劑的表面上。重金屬隨即沉積于催化劑的表面上。 121122p 特點：在一個或幾個固定床反應器中特點：在一個或幾個固定床反應器中分層裝填有多種組成和性能不同的催分

60、層裝填有多種組成和性能不同的催化劑，化劑，原料油自上而下滴流進入反應原料油自上而下滴流進入反應器后，首先通過加氫脫金屬催化劑器后，首先通過加氫脫金屬催化劑，隨后相繼是隨后相繼是加氫脫硫和加氫脫氮催化加氫脫硫和加氫脫氮催化劑。劑。p 加氫脫金屬催化劑加氫脫金屬催化劑首當其沖遇到的是首當其沖遇到的是含雜質最多的原料，所以容易積炭和含雜質最多的原料，所以容易積炭和失活，失活，壽命最短壽命最短。 (1)固定床及移動床 加氫脫金屬加氫脫金屬加氫脫硫加氫脫硫加氫脫氮加氫脫氮重油重油123p 主要任務主要任務：脫硫、脫氮、脫金屬和脫殘?zhí)浚好摿?、脫氮、脫金屬和脫殘?zhí)浚簆 硫含量由百分之幾降到幾百幾千硫含量由百