裂解汽油加氫培訓講義課件

1、裂解汽油加氫培訓講義汽油加氫精制技術(shù)（一）直餾石腦油的加氫精制直餾石腦油的硫含量國產(chǎn)主要原油的直餾石腦油：100-200 ppm中東原油的直餾石腦油：400-1050 ppm哈薩克斯坦原油的直餾石腦油：高達2400 ppm直餾石腦油的用途裂解原料和重整原料時，需先預(yù)加氫，脫除其中的硫、氮、氯以及微量的重金屬雜質(zhì)汽油調(diào)和組分：對于含硫原油的直餾石腦油，需要加氫脫硫直餾石腦油的加氫精制直餾石腦油加氫精制效果FCC汽油中硫化物的沸點范圍硫化物沸點范圍，硫醇 NiW-Ni Mo-Ni Mo-Co W-Co加氫脫硫 Mo-Co Mo-Ni W-Ni W-Co加氫脫氮 W-Ni Mo-Ni Mo-Co W

2、-Co加氫活性主要取決于金屬的種類、含量、化合物狀態(tài)及在載體表面的分散度等。活性氧化鋁是加氫處理催化劑常用的載體。催化知識簡介2.催化劑的預(yù)硫化加氫催化劑的預(yù)硫化，有氣相預(yù)硫化與液相預(yù)硫化兩種方法：氣相預(yù)硫化(亦稱干法預(yù)硫化)，即在循環(huán)氫氣存在下，注入硫化劑進行硫化；液相預(yù)硫化(亦稱濕法預(yù)硫化)，即在循環(huán)氫氣存在下，以低氮煤油或輕柴油為硫化油，攜帶硫化劑注入反應(yīng)系統(tǒng)進行硫化。影響預(yù)硫化效果的主要因素為預(yù)硫化溫度和硫化氫濃度。預(yù)硫化過程一般分為催化劑干燥、硫化劑吸附和硫化三個主要步驟。催化工藝操作條件簡介影響加氫過程主要工藝條件有反應(yīng)溫度、壓力、空速及氫油比。1.反應(yīng)溫度對于加氫處理反應(yīng)而言，由

3、于主要反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此提高溫度，反應(yīng)平衡常數(shù)減小，這對受平衡制約的反應(yīng)過程尤為不利，如脫氮反應(yīng)和芳烴加氫飽和反應(yīng)。加氫處理的其它反應(yīng)平衡常數(shù)都比較大，因此反應(yīng)主要受反應(yīng)速度制約，提高溫度有利于加快反應(yīng)速度。溫度對加氫裂化過程的影響，主要體現(xiàn)為對裂化轉(zhuǎn)化率的影響。在其它反應(yīng)參數(shù)不變的情況下，提高溫度可加快反應(yīng)速率，也就意味著轉(zhuǎn)化率的提高，這樣隨著轉(zhuǎn)化率的增加導致低分子產(chǎn)品的增加而引起反應(yīng)產(chǎn)品分布發(fā)生很大變化，這也導致產(chǎn)品質(zhì)量的變化。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)原料組成和性質(zhì)及產(chǎn)品要求來選擇適宜的反應(yīng)溫度。催化工藝操作條件簡介2.反應(yīng)壓力提高氫分壓有利于加氫過程反應(yīng)的進行，加快反應(yīng)速度。但壓力提高增加

4、裝置的設(shè)備投資費用和運行費用，同時對催化劑的機械強度要求也提高。目前工業(yè)上裝置的操作壓力一般在7.020.0MPa之間。3.反應(yīng)空速空速的大小反映了反應(yīng)器的處理能力和反應(yīng)時間?？账僭酱?，裝置的處理能力越大，但原料與催化劑的接觸時間則越短，相應(yīng)的反應(yīng)時間也就越短。因此，空速的大小最終影響原料的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)的深度。4.反應(yīng)氫油比氫油比的變化其實質(zhì)是影響反應(yīng)過程的氫分壓。增加氫油比，有利于加氫反應(yīng)進行；提高催化劑壽命；但過高的氫油比將增加裝置的操作費用及設(shè)備投資。催化劑的基本常識催化劑：catalyst 又稱觸媒，一種能改變化學反應(yīng)速度而本身不進入最終產(chǎn)物的分子組成中的物質(zhì)。催化劑不能改變熱力學平衡

5、，只能影響反應(yīng)過程達到平衡的速度。加速反應(yīng)速度的催化劑稱正催化劑，減慢者稱負催化劑或緩化劑。催化劑可以由一種或幾種物質(zhì)組成，也可以是組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的體系。常用的有：金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、硫化物催化劑、酸堿催化劑、絡(luò)合催化劑、生物催化劑等。催化劑性能的主要指標是活性、選擇性及使用壽命。催化活性：catalyst activity 在給定反應(yīng)條件下，于單位時間內(nèi)，單位催化劑體積（或表面積，或質(zhì)量）促進反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為某種產(chǎn)物的能力。催化活性的表示方法常見的有下列幾種：（1）比活性：即以催化劑單位表面積上的反應(yīng)速度常數(shù)表示催化劑的活性。（2）原料的轉(zhuǎn)化率：一定條件下催化劑使某一反應(yīng)物實際轉(zhuǎn)化的

6、程度。（3）產(chǎn)物的單程收率：即以反應(yīng)物一次通過催化劑轉(zhuǎn)化為某產(chǎn)物的百分數(shù)來衡量催化劑的活性。（4）時空收率（或得率）：指在一定條件下，單位時間，單位質(zhì)量（或體積）催化劑能得到某產(chǎn)物的量，工業(yè)上常用此法評價催化劑的生產(chǎn)能力。加氫催化劑：hydrogenation catalyst 用于產(chǎn)品的生產(chǎn)和原料的凈化、產(chǎn)物精制。常用的有第過渡金屬元素的金屬催化劑，如鉑、鈀、鎳載體催化劑及骨架鎳等，用于炔、雙烯烴選擇加氫、油脂加氫等；金屬氧化物催化劑，如氧化銅亞鉻酸銅、氧化鋁氧化鋅氧化鉻催化劑等，用于醛、酮、脂、酸及CO等的加氫；金屬硫化物催化劑，如鎳鉬硫化物等，用于石油煉制中的加氫精制等；絡(luò)合催化劑，如R

7、hC1P(C6H5)3,用于均相液相加氫。催化劑的基本常識催化劑中毒：catalyst poisoning 催化劑的活性、選擇性由于某些外來物質(zhì)的作用而下降或完全喪失的現(xiàn)象。使催化劑中毒的物質(zhì)稱催化劑毒物。催化劑中毒是由于毒物與活性物質(zhì)之間發(fā)生了某種作用而破壞了或遮掩了活性表面所致。根據(jù)作用的性質(zhì)和強弱，可分為可逆性中毒或不可逆性中毒（永久性中毒）。可逆性中毒可用簡單的方法使催化劑性能恢復(fù)。催化劑毒物具有特異性，對一種催化劑是毒物，對另一種可能無害。利用選擇性中毒，使催化劑中引起副反應(yīng)的活性中心中毒，可提高催化劑的選擇性。催化劑再生：catalyst regeneration 采用相應(yīng)的方法對

8、失去活性的催化劑進行處理，使其完全或部分地恢復(fù)原有活性。催化劑在使用過程中由于表面結(jié)構(gòu)的改變，或表面被負反應(yīng)生成的樹脂狀物質(zhì)及沉積炭所遮蓋等原因，活性下降。常用的方法有：煅燒、水蒸汽熱處理、氧化還原等。催化劑選擇性：catalyst selectivity 在一種反應(yīng)體系中，在一定反應(yīng)條件下反應(yīng)可以按熱力學可能的幾個方向進行，由于某種催化劑的存在，其中一個反應(yīng)方向明顯加速，這種專門對某一特定化學反應(yīng)起加速作用的性能，稱為催化劑的選擇性，是物質(zhì)的催化性能的重要指標。它以在該催化劑存在下，目的反應(yīng)的速度與起始物質(zhì)總反應(yīng)速度之比定量評價。通常用目的產(chǎn)物產(chǎn)量與理論可能值之比表示。 催化劑的基本常識催化

9、劑的主要物理性質(zhì)：催化劑的機械強度；催化劑的比表面積；催化劑的孔容積；催化劑的形狀和粒度；催化劑堆積密度；催化劑孔隙率；催化劑的使用壽命。催化劑的結(jié)構(gòu)（即化學組成）：催化劑一般由活性組份、助催化劑及載體三部分組成。催化劑的分類：（1）按催化劑和反應(yīng)體系的相態(tài)分為：均相催化劑和多相催化劑。（2）按化學反應(yīng)類型分為：加氫催化劑、脫氫催化劑、氧化催化劑、氧化脫氫催化劑、芳烴轉(zhuǎn)化催化劑、化肥工業(yè)催化劑等。（3）按催化劑存在狀態(tài)分為：氣體催化劑、液體催化劑和固體催化劑。（4）按催化劑的屬性分為：絡(luò)合催化劑、酸堿催化劑、分子篩催化劑、金屬催化劑和金屬氧化物催化劑等。催化劑的正確使用技術(shù)催化劑的裝填技術(shù)：催化劑的裝填方法取決于催化劑的形狀與床層的形式，對于條狀、球狀、環(huán)狀催化劑其強度較差容易粉碎，裝填時要特別小心。不管用什么方法裝填催化劑，最后都要對每根裝有催化劑的管子進行阻降測定，以保證在生產(chǎn)運行時每根管子的氣量分布均勻。催化劑的升溫與還原：實際上是催化劑制備過程的繼續(xù)升溫還原將使催化劑表面發(fā)生不同的變化，如晶體的大小、細孔結(jié)構(gòu)等，其變化直接影響催化劑的使用性能。催化劑的還原，必須達到一定溫度后才能進行，還原后，在使用前不應(yīng)再暴露于空氣中，以免劇烈氧化引起著火或