裂解汽油加氢精制原理1.ppt

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1、有机化工生产技术有机化工生产技术裂解汽油加氢原理裂解汽油加氢原理催化重整工艺过程催化重整工艺过程有机化工生产技术有机化工生产技术 主主要要用用于于油油品品精精制制，目目的的是是除除去去油油品品中中的的硫硫、氮氮、氧氧等等杂杂原原子子及及金金属属杂杂质质，并并对对部部分分芳芳烃烃或或烯烯烃烃加加氢氢饱饱和和，改改善善油油品品的的使使用用性性能能，加加氢氢精精制制的的原原料料有有重重整整原原料料、汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油、各种中间馏分油、重油及渣油。、各种中间馏分油、重油及渣油。加加 氢氢 精精 制制 有机化工生产技术有机化工生产技术一、裂解汽油的组成一、裂解汽油的组成裂解汽油含有裂解汽油含有

2、C6C9芳烃，因而它是石油芳烃的重要来源之一芳烃，因而它是石油芳烃的重要来源之一裂解汽油的产量、组成以及芳烃的含量，随裂解原料和裂解条裂解汽油的产量、组成以及芳烃的含量，随裂解原料和裂解条件的不同而异。件的不同而异。例如，以例如，以石脑油石脑油为裂解原料生产乙烯时能得到大约为裂解原料生产乙烯时能得到大约20%（质、（质、下同）的裂解汽油，其中芳烃含量为下同）的裂解汽油，其中芳烃含量为4080%；用煤柴油为裂解原料时，裂解汽油产率约为用煤柴油为裂解原料时，裂解汽油产率约为24%，其中芳烃含，其中芳烃含量达量达45%左右。左右。裂解汽油除富含芳烃外，还含有相当数量的裂解汽油除富含芳烃外，还含有相当

3、数量的二烯烃、单烯烃、二烯烃、单烯烃、少量直链烷烃和环烷烃以及微量的硫、氧、氮、氯及重金属等少量直链烷烃和环烷烃以及微量的硫、氧、氮、氯及重金属等组分。组分。有机化工生产技术有机化工生产技术首先裂解汽油中所含的首先裂解汽油中所含的苯苯约占约占 C6C8芳烃的芳烃的 305 0%，其次裂解汽油中含有，其次裂解汽油中含有苯乙烯苯乙烯，含量为裂解汽油的含量为裂解汽油的35%，此外裂解汽油中此外裂解汽油中不饱和烃不饱和烃的含量远比重整生的含量远比重整生成油高。成油高。裂解汽油与重整生成油裂解汽油与重整生成油的组成差别的组成差别有机化工生产技术有机化工生产技术二、为什么要加氢精制二、为什么要加氢精制由于

4、裂解汽油中含有大量的由于裂解汽油中含有大量的二烯烃、单烯烃二烯烃、单烯烃。因此裂解汽油的稳定性极差，在受热和光的作用下很易氧化并聚合生成称为因此裂解汽油的稳定性极差，在受热和光的作用下很易氧化并聚合生成称为胶质的胶粘状物质，在加热条件下，二烯烃更易聚合。这些胶质在生产芳烃胶质的胶粘状物质，在加热条件下，二烯烃更易聚合。这些胶质在生产芳烃的后加工过程中极易结焦和析碳，既影响过程的操作，又影响最终所得芳烃的后加工过程中极易结焦和析碳，既影响过程的操作，又影响最终所得芳烃的质量。的质量。硫、氮、氧、重金属硫、氮、氧、重金属等化合物对后序生产芳烃工序的催化剂、吸附剂均构成等化合物对后序生产芳烃工序的催

5、化剂、吸附剂均构成毒物。毒物。所以，裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原所以，裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原料。料。且由于不饱和烃（二烯烃和单烯烃）含量高，即使作燃料也不是好的燃料，且由于不饱和烃（二烯烃和单烯烃）含量高，即使作燃料也不是好的燃料，因此裂解汽油必须经过加氢。因此裂解汽油必须经过加氢。目前普遍采用催化加氢精制法目前普遍采用催化加氢精制法。有机化工生产技术有机化工生产技术（一）反应规律（一）反应规律裂解汽油与氢气在一定条件下，通过加氢反应器催化剂层时，主裂解汽油与氢气在一定条件下，通过加氢反应器催化剂层时，主要发生两类反应：要发

6、生两类反应：首先首先是二烯烃、烯烃是二烯烃、烯烃不饱和烃加氢不饱和烃加氢生成饱和烃，苯乙烯加氢生成生成饱和烃，苯乙烯加氢生成乙苯。乙苯。其次其次是含硫、氮、氧有机化合物的是含硫、氮、氧有机化合物的加氢分解加氢分解（又称氢解反应），（又称氢解反应），CS、CN、CO键发生断裂生成气态的键发生断裂生成气态的H2S、N H3、H2O以及饱和烃。以及饱和烃。三三.加氢精制反应原理加氢精制反应原理有机化工生产技术有机化工生产技术（二）加氢精制的化学反应（二）加氢精制的化学反应1加氢脱硫加氢脱硫(Hydrodesulfurization-HDS)反应反应 硫硫 醇：醇：硫硫 醚醚：二硫化物二硫化物：有机化

7、工生产技术有机化工生产技术 噻吩类噻吩类：噻吩类加氢脱硫有噻吩类加氢脱硫有两个途径两个途径：v先加氢使环上双键饱和，然后再开环，脱硫生成烷烃；先加氢使环上双键饱和，然后再开环，脱硫生成烷烃；v先开环脱硫生成二烯烃，然后二烯烃再加氢饱和。先开环脱硫生成二烯烃，然后二烯烃再加氢饱和。v 各种类型硫化物的氢解反应都是各种类型硫化物的氢解反应都是放热反应放热反应。有机化工生产技术有机化工生产技术v石油馏分的石油馏分的含氮化合物可分为三类含氮化合物可分为三类：脂肪胺及芳香胺类；脂肪胺及芳香胺类；吡啶、喹啉类型的碱性杂环氮化物；吡啶、喹啉类型的碱性杂环氮化物；吡咯、茚及咔唑类型的非碱性氮化物。吡咯、茚及咔

8、唑类型的非碱性氮化物。v在各种氮化物中，在各种氮化物中，脂肪胺的反应能力最强，芳香胺脂肪胺的反应能力最强，芳香胺(烷基苯胺烷基苯胺)比较难反应；比较难反应；v碱性或非碱性氮化物碱性或非碱性氮化物都是比较不活泼的，特别是多环氮化物更是如此，都是比较不活泼的，特别是多环氮化物更是如此，难以难以反应反应。2加氢脱氮加氢脱氮(hydrodenitrogenation-HDN)反应反应有机化工生产技术有机化工生产技术 胺类：胺类：吡咯吡咯：吡啶：吡啶：几种氮化物的氢解反应如下：几种氮化物的氢解反应如下：有机化工生产技术有机化工生产技术3含氧化合物的氢解反应含氧化合物的氢解反应 在石油馏分中经常遇到的含氧

9、化合物是在石油馏分中经常遇到的含氧化合物是环烷酸环烷酸，在二，在二次加工产品中还有次加工产品中还有酚类酚类等。等。环烷酸环烷酸：酚类酚类：呋喃呋喃：有机化工生产技术有机化工生产技术 v从反应能力来看，含氧化合物处于反应能力较高的硫化物和有一定脱氮从反应能力来看，含氧化合物处于反应能力较高的硫化物和有一定脱氮稳定性的氮化物之间，即当分子结构相似时，这稳定性的氮化物之间，即当分子结构相似时，这三种杂原子化合物的加三种杂原子化合物的加氢反应速度大小氢反应速度大小依次为：依次为：含硫化合物含硫化合物 含氧化合物含氧化合物 含氮化合物含氮化合物有机化工生产技术有机化工生产技术4烯烃和芳烃的加氢饱和烯烃和

10、芳烃的加氢饱和v在加氢精制条件下，大部分在加氢精制条件下，大部分烯烃与氢反应生成烷烃烯烃与氢反应生成烷烃；v单环芳烃很少发生反应，多环芳烃可部分加氢饱和。单环芳烃很少发生反应，多环芳烃可部分加氢饱和。有机化工生产技术有机化工生产技术v加加氢氢脱脱金金属属是是渣渣油油加加氢氢精精制制的的主主要要反反应应，由由于于在在渣渣油油中中，金金属属、硫硫、氮氮一一般般共共存存于于沥沥青青质质胶胶束束中中，因因此此渣渣油油的的加加氢氢脱脱金金属属、加加氢氢脱脱硫硫、加氢脱氮与沥青质的转化是分不开的加氢脱氮与沥青质的转化是分不开的；v重重质质石石油油馏馏分分中中，含含有有的的金金属属镍镍和和钒钒，主主要要是是以以卟卟啉啉化化合合物物状状态态存存在，一般在，一般镍卟啉的反应活性比钒卟啉要差一些镍卟啉的反应活性比钒卟啉要差一些 。5加氢脱金属反应加氢脱金属反应有机化工生产技术有机化工生产技术