加氢脱氮反应(HDN)原理.pdf

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加氢脱氮反应（HDN）原理 原油中的氮约有 70%90%存在于渣油中，而渣油中的氮又大约有 80%富集在胶质和沥青质中，氮绝大部分以环状结构形式存在，渣油中的氮化物可分为碱性和非碱性两类，典型的非碱性氮化合物有吡咯、吲哚和咔唑等，典型的碱性氮化合物有吡啶、喹啉、吖啶、二苯并吖啶等，其结构式如下所示：吡 咯 吲 哚 咔 唑 典型的碱性氮化合物有吡啶、喹啉、吖啶、二苯并吖啶等，其结构式如下所示：吡 啶 喹 啉 吖 啶 在渣油加氢过程中，各种含氮化合物在催化剂作用下，经加氢后生成氨和烃类，氨从反应产物中脱除，而烃类留在产品中。加氢脱氮过程主要反应简式如下所示：NNNNNN+3 H2+N H3NHC H2 5+4 H2+N H3NC H3 7+5 H2+N H3C H5121211212N+3 H 2+N H 3 N H C 2 为了把氮从其化合物中脱出，必须打断 C-N 键，而打断 C-N 键所需要的能量比打断 C-S 键所需要的能量要高的多，因此，渣油的加氢脱氮反应较难进行，其脱除率较脱硫率低。同时，要求 HDN 催化剂有较强的酸性，但催化剂酸性过强时容易引发激烈的生焦反应，使催化剂活性中心中毒。渣油加氢脱氮反应也是强放热反应，反应热大约为 650kcal/m3耗氢，但因其反应程度低，对总反应热的贡献不及脱硫反应。