催化加氢汇总

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。

催化加氢学习知识总结、概述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。

炼油厂的加氢过程主要有两大类：加氢处理（加氢精制）加氢裂化加氢精制/加氢处理产品精制原料预处理润滑油加氢临氢降凝加氢裂化馏分油加氢裂化重（渣）油加氢裂化根据其主要目的或精制深度的不同有：加氢脱硫（HDS）加氢脱氮（HDN）1—加热炉；2 —反应器；3—分离器;4-稳定塔；5-循环压缩机加氢裂化：在较高的反应压力下，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加氢精制与加氢裂化的不同点：在于其反应条件比较缓和，因而原料中的平均分子量和分子的碳骨架结构变化很小。

1、具有绿色化的化学反应，原子经济性。

催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。

绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。

2、产品收率高、质量好普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。

3、反应条件温和；4、设备通用性三、国内外几家主要公司的馏分油加氢裂化催化剂催化剂牌号原料油产品酸性载体金属组分Chevro n ICR-106VGO、AGO 柴油、航煤、石脑油SQ2-AI2O3W-Ni-Ti-PChevron ICR-117VGO 石脑油、柴油、航煤—W-NiUOP DHC-100VGO、DAO航煤含沸石—UOP HC-14VGO LPG、汽油、石脑油USY Mo-NiShell S424———Mo-Ni-P中石化3825VGO石脑油、航煤、柴油USY-AI2O3Mo-Ni-P中石化3903VGO航煤、柴油—W-Ni四、加氢过程的主要影响因素1反应压力反应压力的影响往往是通过氢分压来体现的，系统的氢分压取决于操作压力、氢油比、循环氢纯度和原料的汽化率等①汽油加氢精制氢分压在2.5MPa〜3.5PMa后，汽油加氢精制反应的深度不受热力学控制，而是取决于反应速度和反应时间。

催化加氢一、加氢精制（王洲洲）1、作用：加氢精制能有效的使原料中的含硫、氧、氮等非烃化合物氢解，使烯烃、芳烃选性加氢饱和，并能脱除金属和沥青质等杂质。

2、特点：产品方案灵活。

3、原料：重整原料、汽油、煤油、柴油、各种中间馏分油、重油及渣油。

4、加氢精制的化学反应：1）加氢脱硫2）加氢脱氮3）含氧化合物氢解4）加氢脱金属速度大小：含硫化合物>含氧化合物>含氮化合物5、催化剂：1）组成：由 W、Mo、Co、Ni、Fe、Pt 和 Pd 等几种金属的氧化物或硫化物和担体组成。

2）特点：都是具有未填满 d 电子层的过渡元素，同时它们都具有体心或面心立方晶格或六角晶格3）助剂：1、金属化合物，也有非金属元素，主金属与助剂两者之间应有合理比例。

2、分类：结构性助剂、调变性助剂。

4）担体：1、分类：中性担体、弱酸性担体。

2、作用：担体本身并不具有活性，但可以提供较大的比表面积，使活性组分很好的分散在其表面上从而节省活性组分的用量。

担体作为催化剂的骨架结构，提高催化剂的稳定性和机械强度，并保证催化剂具有一定的形状和大小。

6、工艺流程：1）反应系统。

在反应产物进入冷却器前注入高压洗涤水。

2）生成油换热、冷却、分离系统。

除去产品中的非烃和轻组分，并对产品进行分离。

3）循环氢系统。

循环氢的主要部分(70%)送去与原料油混合，其余部分直接送入反应器做冷氢。

7、操作条件1、直馏馏分加氢精制操作条件比较缓和。

2、重馏分和二次加工产品则要求比较苛刻的操作条件：温度：280～380℃；压力：3.0 ～7.0MPa;空速：1.0 ～7.0hr-1; H2/Oil:100 ～800:13、温度的影响：提高反应温度可使反应速度加快，但一般不超过420度，因为高于420度会发生较多的裂化反应和脱氢反应。

8、应用目前我国的加氢精制装置主要是处理二次加工生产的馏分油。

二、加氢裂化（黄日保、梁志红、刘雅倩）1．概念：是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，包括高压加氢裂化（反应压力>14.5MPa）和缓和与中压加氢裂化（反应压力≤12.0MPa）。

加氢脱硫催化剂总结一、负载型催化剂1.1 活性组分加氢脱硫精制催化剂的活性组分一般是过渡金属元素如Mo、Co、Ni、Pt 和Pd 等及其化合物。

这些金属元素都具有未充满的d电子轨道，且具有体心或面心立方晶格或六方晶格，无论是从电子特性还是几何特性上均具备作为活性组分的条件。

由于这些金属元素间存在协同效应，几乎所有的加氢精制催化剂都由二元或多元活性组分组合而成。

最常用的加氢精制催化剂金属组分的最佳搭配为Co-Mo、Ni-Mo、Ni-W，三组分的有Ni-W-Mo、Co-Ni-Mo等，选用哪种金属组分搭配，取决于原料的性质及要去达到的主要目的。

加氢脱硫催化剂制备过程大多是将金属组分直接浸渍于γ- Al2O3载体上，然后进行干燥、焙烧即得氧化态的催化剂。

使用时需先进行预硫化将其转化为硫化态才具有较高的催化活性。

由于负载型催化剂中的载体没有活性或活性很低且载体所占比例很大，从而导致负载型催化剂的催化活性不是很高，难以满足生产超低硫柴油（硫含量低于50μg/g或30μg/g，甚至10μg/g）的要求，所以人们又逐渐把注意力转移到另一类全新的催化剂上，即非负载型加氢脱硫催化剂或称为Bulk催化剂。

1.2 助剂HDS催化剂常用的助剂为P、F、B等，目的是调节载体的性质，减弱金属与载体间强的相互作用，改善催化剂的表面结构，提高金属的可还原性，促使活性组分还原为低价态，以提高催化剂的催化性能。

硼与Al2O3反应生成Al-O-B键，B-OH的酸强度比Al-OH高，因而B的引入增加了载体的表面酸度。

此外B的电负性比Al的大，因而Mo7O246-与B3+作用比Al3+的强，使八面体Ni2+或Co2+增多。

在载体表面有更多的CoMoO或NiMoO，产生更多的加氢脱硫和加氢活性中心，从而提高催化剂的活性。

加氟能提高载体的酸性，增强催化剂的裂化和异构化能力，提高C-N、C-S、C-O氢解反应活性，同时降低Al2O3的等电点，改善金属分布，提高催化剂的加氢活性。

催化加氢反应一、催化加氢反应的定义和基本原理催化加氢反应是指在催化剂作用下，将不饱和化合物与氢气在一定条件下反应生成饱和化合物的化学反应。

其基本原理是利用催化剂的作用，降低反应能量，提高反应速率，使得不饱和化合物与氢气之间发生加成反应，生成饱和化合物。

二、常见的催化加氢反应1. 烯烃加氢：烯烃与氢气在催化剂作用下发生加成反应，生成相应的烷烃。

2. 芳香族化合物加氢：芳香族化合物与氢气在催化剂作用下发生加成反应，生成相应的环烷烃。

3. 醛、酮、羰基类化合物加氢：醛、酮、羰基类化合物与氢气在催化剂作用下发生还原反应，生成相应的醇或羟醛。

4. 脂肪族或环脂族含有双键或三键的碳水化合物加氢：脂肪族或环脂族含有双键或三键的碳水化合物与氢气在催化剂作用下发生加成反应，生成相应的饱和化合物。

三、催化剂的种类和作用机理1. 贵金属催化剂：如铂、钯等。

其作用机理是利用贵金属表面吸附氢分子，使得不饱和化合物与氢气之间发生加成反应。

2. 氧化物催化剂：如铜、铬等。

其作用机理是利用氧化物表面上的活性位点吸附不饱和化合物，使其发生加成反应。

3. 酸性催化剂：如硫酸、磷酸等。

其作用机理是利用酸性位点吸附不饱和化合物，并使其发生加成反应。

4. 碱性催化剂：如氢氧化钠、碳酸钾等。

其作用机理是利用碱性位点吸附不饱和化合物，并使其发生加成反应。

四、影响催化加氢反应的因素1. 反应温度：一般来说，随着温度升高，反应速率也会增大。

但过高的温度也会导致反应产生副产物。

2. 反应压力：随着氢气压力的升高，反应速率也会增大。

但过高的压力也会导致反应产生副产物。

3. 催化剂的种类和质量：不同种类和质量的催化剂对反应的影响是不同的，需要根据具体情况选择合适的催化剂。

4. 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率也会增大。

但过高的浓度也会导致反应产生副产物。

五、催化加氢反应在工业上的应用1. 烯烃加氢制备烷烃：烯烃加氢是生产烷基化合物、润滑油基础油等重要原料的主要方法之一。