第九章催化加氫

1、2022-5-27石油加工概論1第九章第九章 催化加氫催化加氫 Hydroprocessing Technology2022-5-27石油加工概論2?石油加氫技術(shù)是石油加氫技術(shù)是提高原油加工深度、合理利用提高原油加工深度、合理利用石油資源、石油資源、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高輕質(zhì)油收率和改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高輕質(zhì)油收率和重油加工重油加工的重要手段，可以反映煉油水平高低的重要手段，可以反映煉油水平高低?催化加氫：是指石油餾分（包括渣油）在催化加氫：是指石油餾分（包括渣油）在氫氣氫氣存在存在下的下的催化加工催化加工過程的通稱過程的通稱?加氫過程按加氫過程按 生產(chǎn)目的生產(chǎn)目的 不同可劃分為：不同可劃分為：加氫精

2、加氫精制、加氫裂化、渣油加氫處理、臨氫降凝和潤制、加氫裂化、渣油加氫處理、臨氫降凝和潤滑油加氫滑油加氫等等 2022-5-27石油加工概論3p 加加 氫氫 精精 制制 （ Hydro-refining ） 主要用于主要用于油品精制油品精制，目的是除去油品中的，目的是除去油品中的硫、氮、氧硫、氮、氧等雜原子及金屬雜質(zhì)，并對(duì)部分等雜原子及金屬雜質(zhì)，并對(duì)部分芳烴或烯烴芳烴或烯烴加氫飽和，改加氫飽和，改善油品的使用性能和質(zhì)量要求，加氫精制的原料有善油品的使用性能和質(zhì)量要求，加氫精制的原料有重整原重整原料、汽油、煤油、柴油、各種中間餾分油、重油及渣油料、汽油、煤油、柴油、各種中間餾分油、重油及渣油p 加

3、加 氫氫 裂裂 化化（Hydro-cracking） 實(shí)質(zhì)上是實(shí)質(zhì)上是催化加氫和催化裂化催化加氫和催化裂化這兩種反應(yīng)的有機(jī)結(jié)合。這兩種反應(yīng)的有機(jī)結(jié)合。按加工原料可分為按加工原料可分為餾分油加氫裂化和渣油加氫裂化餾分油加氫裂化和渣油加氫裂化兩種。兩種。在化學(xué)原理上與催化裂化有許多共同之處，但又有自己的在化學(xué)原理上與催化裂化有許多共同之處，但又有自己的特點(diǎn)特點(diǎn). .正碳離子反應(yīng)機(jī)理正碳離子反應(yīng)機(jī)理自由基反應(yīng)機(jī)理自由基反應(yīng)機(jī)理2022-5-27石油加工概論4與與FCC比較，餾分油加氫裂化有以下特點(diǎn)比較，餾分油加氫裂化有以下特點(diǎn)： 原料范圍原料范圍更寬更寬，特別適合加工，特別適合加工 FCC 不能加工

4、（如不能加工（如S、N含量、芳烴含量、金屬含量高）的原料，使原油加工深含量、芳烴含量、金屬含量高）的原料，使原油加工深度大大提高度大大提高 產(chǎn)品靈活性產(chǎn)品靈活性更大更大，可依市場需求改變操作條件從而調(diào)整，可依市場需求改變操作條件從而調(diào)整生產(chǎn)方案生產(chǎn)方案 產(chǎn)品收率產(chǎn)品收率高高、質(zhì)量、質(zhì)量好好（辛烷值相當(dāng)，安定性更好）（辛烷值相當(dāng)，安定性更好） 仍遵循仍遵循正碳離子反應(yīng)正碳離子反應(yīng)機(jī)理，反應(yīng)熱效應(yīng)表現(xiàn)為機(jī)理，反應(yīng)熱效應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) 2022-5-27石油加工概論5p 臨臨 氫氫 降降 凝（凝（hydro-defreezing）又稱臨氫催化脫蠟或臨氫擇形裂化又稱臨氫催化脫蠟或臨氫擇形裂化

5、主要用于主要用于生產(chǎn)低凝柴油生產(chǎn)低凝柴油，采用具有選擇性的分子篩催化劑，采用具有選擇性的分子篩催化劑 (ZSM-5系列系列)，能有選擇性地使長鏈的正構(gòu)烷烴或少側(cè)鏈的烷，能有選擇性地使長鏈的正構(gòu)烷烴或少側(cè)鏈的烷烴發(fā)生裂化反應(yīng)，而保留芳烴、環(huán)烷烴和多側(cè)鏈烷烴，從而降烴發(fā)生裂化反應(yīng)，而保留芳烴、環(huán)烷烴和多側(cè)鏈烷烴，從而降低餾分油的凝點(diǎn)。低餾分油的凝點(diǎn)。 汽油：汽油：目的不是降凝，而是將目的不是降凝，而是將直鏈烷烴直鏈烷烴除去，提高除去，提高汽油抗汽油抗爆性爆性。p 潤潤 滑滑 油油 加加 氫氫 使?jié)櫥偷慕M分發(fā)生使?jié)櫥偷慕M分發(fā)生加氫精制和加氫裂化加氫精制和加氫裂化等反應(yīng)，使一些等反應(yīng)，使一些非理想

6、組分結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以脫除雜原子和改善潤滑油的使用非理想組分結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以脫除雜原子和改善潤滑油的使用性能性能 2022-5-27石油加工概論6p 渣油加氫處理渣油加氫處理 （Hydro-treating) 部分加氫裂化和加氫精制反應(yīng)使渣油質(zhì)量符合下一個(gè)部分加氫裂化和加氫精制反應(yīng)使渣油質(zhì)量符合下一個(gè)工藝的要求或生產(chǎn)低硫燃料油。工藝的要求或生產(chǎn)低硫燃料油。渣油加氫的特點(diǎn)：渣油加氫的特點(diǎn)：?從物性看：從物性看：渣油的沸點(diǎn)高，渣油的沸點(diǎn)高，渣油加氫主要以液相反應(yīng)為渣油加氫主要以液相反應(yīng)為主，如何使氫氣溶解在渣油中是關(guān)鍵問題主，如何使氫氣溶解在渣油中是關(guān)鍵問題；渣油的黏度渣油的黏度和分子和分子直徑直徑

7、很大，渣油很大，渣油加氫加氫反應(yīng)中擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力大反應(yīng)中擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力大?從化學(xué)組成看從化學(xué)組成看：富集了：富集了S、N、O和和Metal等雜質(zhì)，膠質(zhì)和等雜質(zhì)，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)高，催化劑容易中毒，積碳失活快瀝青質(zhì)高，催化劑容易中毒，積碳失活快?從反應(yīng)角度看從反應(yīng)角度看：加氫裂化和加氫精制加氫裂化和加氫精制同時(shí)進(jìn)行，但不遵循同時(shí)進(jìn)行，但不遵循正碳離子反應(yīng)正碳離子反應(yīng)機(jī)理。機(jī)理。渣油渣油裂化裂化基本上由高溫引起的熱裂化基本上由高溫引起的熱裂化反應(yīng)，是自由基機(jī)理。反應(yīng)，是自由基機(jī)理。2022-5-27石油加工概論7第一節(jié)第一節(jié) 加氫精制加氫精制(Hydro-refining)加氫精制能有效的使原料中的加

8、氫精制能有效的使原料中的含硫、氧、氮等非烴化合含硫、氧、氮等非烴化合物氫解物氫解，使，使烯烴、芳烴選擇性加氫飽和烯烴、芳烴選擇性加氫飽和，并能，并能脫除金屬脫除金屬和瀝青質(zhì)和瀝青質(zhì)等雜質(zhì)等雜質(zhì) 具有處理原料范圍廣，液體收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)具有處理原料范圍廣，液體收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)目前我國加氫精制技術(shù)目前我國加氫精制技術(shù)主要用于二次加工汽、柴油主要用于二次加工汽、柴油的精的精制以及重整原料的精制制以及重整原料的精制 加氫精制還可用于加氫精制還可用于劣質(zhì)渣油的預(yù)處理劣質(zhì)渣油的預(yù)處理 2022-5-27石油加工概論8一、一、 加氫精制的化學(xué)反應(yīng)加氫精制的化學(xué)反應(yīng)1加氫脫硫加氫脫硫 (Hyd

9、rodesulfurization-HDS) 反應(yīng)反應(yīng) 硫硫 醇：醇：SHRHHRSH22+ 硫硫 醚醚：SHRHHRHRRS22+ 二硫化物二硫化物：SHRHRSHHRSSR22+22+SHRSR2+2022-5-27石油加工概論9 噻吩類噻吩類：S+3H2SH2C4H9SHH2C4H8+SH2C4H10H2噻吩類加氫脫硫有噻吩類加氫脫硫有兩個(gè)途徑兩個(gè)途徑：?先加氫使環(huán)上雙鍵飽和，然后再開環(huán)，脫硫生成烷烴先加氫使環(huán)上雙鍵飽和，然后再開環(huán)，脫硫生成烷烴?先開環(huán)脫硫生成二烯烴，然后二烯烴再加氫飽和先開環(huán)脫硫生成二烯烴，然后二烯烴再加氫飽和 2022-5-27石油加工概論10各種有機(jī)含硫化合物在加

10、氫脫硫反應(yīng)中的反應(yīng)活性，因分子結(jié)構(gòu)各種有機(jī)含硫化合物在加氫脫硫反應(yīng)中的反應(yīng)活性，因分子結(jié)構(gòu)和分子大小不同而異，按以下順序遞減：和分子大小不同而異，按以下順序遞減： RSHRSSRRSR噻吩噻吩噻吩類型化合物的反應(yīng)活性，在工業(yè)加氫脫硫條件下，因分子大噻吩類型化合物的反應(yīng)活性，在工業(yè)加氫脫硫條件下，因分子大小不同而按以下順序遞減：小不同而按以下順序遞減： 噻吩噻吩苯并噻吩苯并噻吩二苯并噻吩二苯并噻吩烷基取代的二苯并噻吩烷基取代的二苯并噻吩當(dāng)石油餾分中有噻吩和氫化噻吩組分存在時(shí)，要想達(dá)到深度脫硫當(dāng)石油餾分中有噻吩和氫化噻吩組分存在時(shí)，要想達(dá)到深度脫硫效果，效果，反應(yīng)壓力應(yīng)不低于反應(yīng)壓力應(yīng)不低于3MP

11、a，反應(yīng)溫度不應(yīng)超過，反應(yīng)溫度不應(yīng)超過700K。 2022-5-27石油加工概論112022-5-27石油加工概論12?對(duì)許多有機(jī)含硫化合物的加氫脫硫反應(yīng)進(jìn)行研究表明：對(duì)許多有機(jī)含硫化合物的加氫脫硫反應(yīng)進(jìn)行研究表明：硫醇、硫醚、二硫化物的加氫脫硫在較緩和的條件下就硫醇、硫醚、二硫化物的加氫脫硫在較緩和的條件下就能進(jìn)行，脫除率幾乎可以達(dá)到能進(jìn)行，脫除率幾乎可以達(dá)到100%；?環(huán)狀化合物加氫脫硫比較困難，需要苛刻的加氫條件；環(huán)狀化合物加氫脫硫比較困難，需要苛刻的加氫條件；? 各種類型硫化物的氫解反應(yīng)都是各種類型硫化物的氫解反應(yīng)都是放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) ? 硫化物的氫解反應(yīng)屬于硫化物的氫解反應(yīng)屬于表面反

12、應(yīng)表面反應(yīng) 2022-5-27石油加工概論132加氫脫氮加氫脫氮(hydrodenitrogenation-HDN)反應(yīng)反應(yīng)石油餾分的石油餾分的含氮化合物可分為三類含氮化合物可分為三類： 脂肪胺及芳香胺類；脂肪胺及芳香胺類； 吡啶、喹啉類型的堿性雜環(huán)氮化物；吡啶、喹啉類型的堿性雜環(huán)氮化物； 吡咯、茚及咔唑類型的非堿性氮化物吡咯、茚及咔唑類型的非堿性氮化物在各種氮化物中，在各種氮化物中，脂肪胺的反應(yīng)能力最強(qiáng)，芳香胺脂肪胺的反應(yīng)能力最強(qiáng)，芳香胺( (烷基烷基苯胺苯胺) )比較難反應(yīng)比較難反應(yīng) 堿性或非堿性氮化物都是比較不活潑的，特別是多環(huán)氮化堿性或非堿性氮化物都是比較不活潑的，特別是多環(huán)氮化物更是

13、如此，難以反應(yīng)物更是如此，難以反應(yīng) 2022-5-27石油加工概論14幾種氮化物的氫解反應(yīng)如下：幾種氮化物的氫解反應(yīng)如下： 胺類：胺類：32+2NHRHNHRH 吡咯吡咯： NHH2NHH2C4H9NH2H2C4H10+NH3N3H2NHH2C5H11NH2C5H12+NH3 吡啶：吡啶： 2022-5-27石油加工概論15 吲哚吲哚： NH2C2H5+NH3 喹啉：喹啉： NH2NHH2C3H7NH2H2C3H7+NH3NH2NHH2C3H7+NH32022-5-27石油加工概論162022-5-27石油加工概論17?研究表明：研究表明：飽和脂族胺的飽和脂族胺的C-N鍵易斷裂；苯胺中的鍵易斷

14、裂；苯胺中的C-N鍵鍵難以斷裂，含氮原子的雜五員環(huán)脫氮反應(yīng)活性明顯高于難以斷裂，含氮原子的雜五員環(huán)脫氮反應(yīng)活性明顯高于雜六員環(huán)雜六員環(huán) ?加氫脫氮反應(yīng)速度與氮化物的分子結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)，苯加氫脫氮反應(yīng)速度與氮化物的分子結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)，苯胺、脂肪胺等胺、脂肪胺等非雜環(huán)化合物非雜環(huán)化合物的反應(yīng)速度比的反應(yīng)速度比雜環(huán)氮化物雜環(huán)氮化物的的快得多；五員環(huán)快得多；五員環(huán)(吡咯吡咯)氮化物比六員環(huán)氮化物比六員環(huán)(吡啶吡啶)雜環(huán)氮化物雜環(huán)氮化物的反應(yīng)速度快；六員雜環(huán)最難氫解，其穩(wěn)定性與苯環(huán)的的反應(yīng)速度快；六員雜環(huán)最難氫解，其穩(wěn)定性與苯環(huán)的穩(wěn)定性很相近，石油中含氮化合物有相當(dāng)多一部分屬氮穩(wěn)定性很相近，石油中含氮化

15、合物有相當(dāng)多一部分屬氮雜環(huán)型，因而比較難以脫除雜環(huán)型，因而比較難以脫除2022-5-27石油加工概論18?研究表明，雖然在低溫下各種氮化物的脫氮率有較大研究表明，雖然在低溫下各種氮化物的脫氮率有較大差異，但是在高溫下各種氮化物的脫氮率都很高差異，但是在高溫下各種氮化物的脫氮率都很高?在分子結(jié)構(gòu)相似的含氮化合物中，在分子結(jié)構(gòu)相似的含氮化合物中，氮原子所處的位置氮原子所處的位置不同，其反應(yīng)速度也不同不同，其反應(yīng)速度也不同?不同餾分中的氮化物的加氫反應(yīng)速度差別很大不同餾分中的氮化物的加氫反應(yīng)速度差別很大 2022-5-27石油加工概論193含氧化合物的氫解反應(yīng)含氧化合物的氫解反應(yīng) 在石油餾分中經(jīng)常遇

16、到的含氧化合物是在石油餾分中經(jīng)常遇到的含氧化合物是環(huán)烷酸環(huán)烷酸，在二，在二次加工產(chǎn)品中還有次加工產(chǎn)品中還有酚類酚類等等 環(huán)烷酸：環(huán)烷酸： 酚類酚類： OH2C4H10+H2O 呋喃：呋喃：2022-5-27石油加工概論20 從反應(yīng)能力來看，含氧化合物處于反應(yīng)能力較從反應(yīng)能力來看，含氧化合物處于反應(yīng)能力較高的硫化物和有一定脫氮穩(wěn)定性的氮化物之間，即高的硫化物和有一定脫氮穩(wěn)定性的氮化物之間，即當(dāng)分子結(jié)構(gòu)相似時(shí)，這三種雜原子化合物的加氫反當(dāng)分子結(jié)構(gòu)相似時(shí)，這三種雜原子化合物的加氫反應(yīng)速度大小依次為：應(yīng)速度大小依次為： 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2022-5-27

17、石油加工概論214加氫脫金屬反應(yīng)加氫脫金屬反應(yīng)v加氫脫金屬是渣油加氫精制的主要反應(yīng)，由于在渣油中，加氫脫金屬是渣油加氫精制的主要反應(yīng)，由于在渣油中，金屬、硫、氮一般共存于瀝青質(zhì)膠束中，因此渣油的加氫金屬、硫、氮一般共存于瀝青質(zhì)膠束中，因此渣油的加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮與瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化是分不開的脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮與瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化是分不開的v重質(zhì)石油餾分中，含有的金屬鎳和釩，主要是以卟啉化合重質(zhì)石油餾分中，含有的金屬鎳和釩，主要是以卟啉化合物狀態(tài)存在，一般物狀態(tài)存在，一般鎳卟啉的反應(yīng)活性比釩卟啉要差一些鎳卟啉的反應(yīng)活性比釩卟啉要差一些 2022-5-27石油加工概論22二、加氫精制催化劑

18、二、加氫精制催化劑1加氫催化劑的活性組分加氫催化劑的活性組分 加氫精制過程中常用的催化劑由加氫精制過程中常用的催化劑由 W、Mo、Co、Ni、Fe、Pt 和和 Pd 等幾種金屬的等幾種金屬的 氧化物或硫化物氧化物或硫化物和和擔(dān)體擔(dān)體組成組成 特點(diǎn)是都是特點(diǎn)是都是具有未填滿具有未填滿 d 電子層的過渡元素電子層的過渡元素，同時(shí)它們都，同時(shí)它們都具有體心或面心立方晶格或六角晶格具有體心或面心立方晶格或六角晶格 提高活性組分的含量，對(duì)提高活性有利提高活性組分的含量，對(duì)提高活性有利，加氫精制催化劑，加氫精制催化劑的活性組分的含量一般在的活性組分的含量一般在 15%35%之間之間 在工業(yè)催化劑中，在工業(yè)

19、催化劑中，不同的活性組分常常配合使用不同的活性組分常常配合使用2022-5-27石油加工概論232加氫精制催化劑中的助劑加氫精制催化劑中的助劑?助劑可改善加氫精制催化劑在某些方面的性能。大多助劑可改善加氫精制催化劑在某些方面的性能。大多數(shù)助劑是數(shù)助劑是金屬化合物，也有非金屬元素金屬化合物，也有非金屬元素 ?加氫精制催化劑的化學(xué)組成對(duì)其活性的影響，主要表加氫精制催化劑的化學(xué)組成對(duì)其活性的影響，主要表現(xiàn)在現(xiàn)在主金屬主金屬和和助催化劑助催化劑的比例上，的比例上，主金屬與助劑兩者主金屬與助劑兩者之間應(yīng)有合理的比例之間應(yīng)有合理的比例 2022-5-27石油加工概論24? 助劑的作用按機(jī)理不同可以分為兩類

20、：助劑的作用按機(jī)理不同可以分為兩類：結(jié)構(gòu)性助劑結(jié)構(gòu)性助劑：作用是增大表面積，防止燒結(jié)，：作用是增大表面積，防止燒結(jié)，提高催化劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如提高催化劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如K2O 、BaO等等調(diào)變性助劑調(diào)變性助劑：作用是改變催化劑的電子結(jié)構(gòu)、：作用是改變催化劑的電子結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)或晶型結(jié)構(gòu)，從而可以提高催化劑的表面性質(zhì)或晶型結(jié)構(gòu)，從而可以提高催化劑的活性或選擇性活性或選擇性 2022-5-27石油加工概論253加氫精制催化劑的擔(dān)體加氫精制催化劑的擔(dān)體加氫精制催化劑的擔(dān)體有兩大類：加氫精制催化劑的擔(dān)體有兩大類： 中性擔(dān)體中性擔(dān)體 弱酸性擔(dān)體弱酸性擔(dān)體 擔(dān)體擔(dān)體本身并不具有活性本身并不具有活性，但可以

21、，但可以提供較大的比表面積提供較大的比表面積，使活性組分很好的分散在其表面上從而節(jié)省活性組分的使活性組分很好的分散在其表面上從而節(jié)省活性組分的用量用量 擔(dān)體作為催化劑的骨架結(jié)構(gòu)，提高催化劑的穩(wěn)定性和機(jī)擔(dān)體作為催化劑的骨架結(jié)構(gòu)，提高催化劑的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，并保證催化劑具有一定的形狀和大小械強(qiáng)度，并保證催化劑具有一定的形狀和大小2022-5-27石油加工概論26三、加氫精制工藝流程和操作條件三、加氫精制工藝流程和操作條件1加氫精制工藝流程加氫精制工藝流程 石油餾分的加氫精制盡管因原料和加工目的不同而有所石油餾分的加氫精制盡管因原料和加工目的不同而有所區(qū)別，但其基本原理相同，且都是區(qū)別，但其基本原

22、理相同，且都是采用固定床絕熱反應(yīng)采用固定床絕熱反應(yīng)器器，因此，各種石油餾分加氫精制的，因此，各種石油餾分加氫精制的原理工藝流程原則原理工藝流程原則上沒有明顯的區(qū)別上沒有明顯的區(qū)別 加氫精制工藝流程包括三部分：加氫精制工藝流程包括三部分：反應(yīng)系統(tǒng)；生成油換熱、反應(yīng)系統(tǒng)；生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)；循環(huán)氫系統(tǒng)冷卻、分離系統(tǒng)；循環(huán)氫系統(tǒng) 2022-5-27石油加工概論272022-5-27石油加工概論28 固定床加氫精制的反應(yīng)系統(tǒng)固定床加氫精制的反應(yīng)系統(tǒng) 反應(yīng)中生成的反應(yīng)中生成的NH3、H2S和低分子氣態(tài)烴會(huì)降低反應(yīng)和低分子氣態(tài)烴會(huì)降低反應(yīng)系統(tǒng)中的氫分壓，且在較低溫度下還能與水生成水系統(tǒng)中的氫分壓，

23、且在較低溫度下還能與水生成水合物合物(結(jié)晶結(jié)晶)而堵塞管線和換熱器管束，因此必須在反而堵塞管線和換熱器管束，因此必須在反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入冷卻器前注入高壓洗滌水進(jìn)入冷卻器前注入高壓洗滌水 2022-5-27石油加工概論29 循環(huán)氫系統(tǒng)循環(huán)氫系統(tǒng)循環(huán)氫的循環(huán)氫的主要部分主要部分(70%)送去與原料油混合，其余部送去與原料油混合，其余部分直接送入反應(yīng)器做冷氫分直接送入反應(yīng)器做冷氫 生成油分離系統(tǒng)生成油分離系統(tǒng)除去產(chǎn)品中的非烴和輕組分，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分離除去產(chǎn)品中的非烴和輕組分，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分離2022-5-27石油加工概論302加氫精制操作條件和效果加氫精制操作條件和效果?石油餾分的加氫精制操作條件因

24、原料不同而異石油餾分的加氫精制操作條件因原料不同而異 ?直餾餾分加氫精制操作條件比較緩和，重餾分和二次加工產(chǎn)直餾餾分加氫精制操作條件比較緩和，重餾分和二次加工產(chǎn)品則要求比較苛刻的操作條件品則要求比較苛刻的操作條件 溫度：溫度：280380； 壓力：壓力：3.0 7.0MPa; 空速：空速：1.0 7.0hr-1; H2/Oil:100 800:1?餾分油加氫精制的脫硫率一般可達(dá)餾分油加氫精制的脫硫率一般可達(dá)8892%，烯烴飽和率可，烯烴飽和率可達(dá)達(dá)6580%，脫氮率可在，脫氮率可在50%80%之間，同時(shí)膠質(zhì)含量可之間，同時(shí)膠質(zhì)含量可明顯減少；油品中的微量元素如銅、鐵、砷和鉛等也被除明顯減少；油

25、品中的微量元素如銅、鐵、砷和鉛等也被除去去 ，柴油精制收率可達(dá)，柴油精制收率可達(dá) 98% 以上以上?目前我國的加氫精制裝置目前我國的加氫精制裝置主要是處理二次加工生產(chǎn)的餾分油主要是處理二次加工生產(chǎn)的餾分油2022-5-27石油加工概論31第二節(jié)第二節(jié) 加氫裂化加氫裂化( Hydro-cracking )2022-5-27石油加工概論32加氫裂化技術(shù)具有加氫裂化技術(shù)具有產(chǎn)品方案靈活產(chǎn)品方案靈活的特點(diǎn)的特點(diǎn) 加氫裂化采用具有加氫裂化采用具有裂化和加氫精制裂化和加氫精制兩種作用的雙功能催兩種作用的雙功能催化劑：化劑：其裂化活性由其裂化活性由無定型硅酸鋁無定型硅酸鋁或或分子篩分子篩提供提供 其加氫功能

26、由結(jié)合在擔(dān)體上的其加氫功能由結(jié)合在擔(dān)體上的金屬組分金屬組分(W、Mo、Ni、Co等等)提供提供 烴類在加氫條件下的反應(yīng)方向和深度，取決于烴類在加氫條件下的反應(yīng)方向和深度，取決于烴的組成、烴的組成、催化劑的性能、以及操作條件催化劑的性能、以及操作條件等因素等因素2022-5-27石油加工概論33一、加氫裂化反應(yīng)一、加氫裂化反應(yīng)1烷烴及烯烴的加氫裂化反應(yīng)烷烴及烯烴的加氫裂化反應(yīng) 裂化反應(yīng)裂化反應(yīng)C1 6H3 4C8H1 8+C8H1 6C8H1 8H2烷烴加氫裂化反應(yīng)的通式可表示為：烷烴加氫裂化反應(yīng)的通式可表示為：2+)(22+22+2+mnmnmmnnnHCHCHHC烷烴加氫裂化的反應(yīng)速度烷烴加

27、氫裂化的反應(yīng)速度隨著烷烴分子量的增加而加快隨著烷烴分子量的增加而加快2022-5-27石油加工概論34烷烴加氫裂化反應(yīng)主要發(fā)生在烷烴鏈烷烴加氫裂化反應(yīng)主要發(fā)生在烷烴鏈中間部分的中間部分的C-C鍵鍵上上 烷烴一次裂化得到的烷烴一次裂化得到的正碳離子正碳離子可以進(jìn)一步裂化得到二次產(chǎn)可以進(jìn)一步裂化得到二次產(chǎn)品。品。加氫裂化催化劑兩種活性的調(diào)配，對(duì)裂化產(chǎn)品的分布有重加氫裂化催化劑兩種活性的調(diào)配，對(duì)裂化產(chǎn)品的分布有重要影響。要影響。加氫活性超過酸性時(shí)，一次裂化的正碳離子和烯烴很快被加氫活性超過酸性時(shí)，一次裂化的正碳離子和烯烴很快被加氫成飽和烴，這就使二次裂化反應(yīng)減少。加氫成飽和烴，這就使二次裂化反應(yīng)減少

28、。相反，當(dāng)加氫活性降低時(shí)，一次裂化得到的烯烴和正碳離相反，當(dāng)加氫活性降低時(shí)，一次裂化得到的烯烴和正碳離子濃度相對(duì)增加，在裂化活性中心上發(fā)生強(qiáng)烈的二次裂化子濃度相對(duì)增加，在裂化活性中心上發(fā)生強(qiáng)烈的二次裂化反應(yīng)反應(yīng)2022-5-27石油加工概論35 異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)包括：加氫裂化異構(gòu)化反應(yīng)包括：加氫裂化原料原料分子的異構(gòu)化及分子的異構(gòu)化及裂化產(chǎn)裂化產(chǎn)物物分子的異構(gòu)化兩部分分子的異構(gòu)化兩部分在加氫裂化條件下烷烴的異構(gòu)化速度也在加氫裂化條件下烷烴的異構(gòu)化速度也隨著分子量的增隨著分子量的增大而加快大而加快 2022-5-27石油加工概論36 環(huán)化反應(yīng)環(huán)化反應(yīng)烷烴和烯烴分子可在加氫活性中心上

29、經(jīng)脫氫而發(fā)生烷烴和烯烴分子可在加氫活性中心上經(jīng)脫氫而發(fā)生少量少量的環(huán)的環(huán)化作用化作用 CH3(CH2)5CH3CH3CH3+H22022-5-27石油加工概論372環(huán)烷烴的反應(yīng)環(huán)烷烴的反應(yīng)在加氫裂化過程中，環(huán)烷烴的主要反應(yīng)是在加氫裂化過程中，環(huán)烷烴的主要反應(yīng)是烷基側(cè)鏈斷裂，開烷基側(cè)鏈斷裂，開環(huán)異構(gòu)化及環(huán)異構(gòu)化及 不明顯的脫氫反應(yīng)不明顯的脫氫反應(yīng)CH3+CH4H2nC6H14iC6H14H22022-5-27石油加工概論38環(huán)烷烴加氫裂化時(shí)反應(yīng)方向因催化劑的加氫和酸性強(qiáng)弱環(huán)烷烴加氫裂化時(shí)反應(yīng)方向因催化劑的加氫和酸性強(qiáng)弱的不同而有的不同而有區(qū)別區(qū)別：長側(cè)鏈單環(huán)六員環(huán)烷長側(cè)鏈單環(huán)六員環(huán)烷在高酸性催化

30、劑上進(jìn)行加氫裂在高酸性催化劑上進(jìn)行加氫裂化時(shí)，化時(shí)，主要發(fā)生斷側(cè)鏈反應(yīng)主要發(fā)生斷側(cè)鏈反應(yīng)；短側(cè)鏈單環(huán)六員環(huán)烷短側(cè)鏈單環(huán)六員環(huán)烷在高酸性催化劑上加氫裂化時(shí)，在高酸性催化劑上加氫裂化時(shí)，直接斷環(huán)或斷側(cè)鏈的反應(yīng)很少，主要是直接斷環(huán)或斷側(cè)鏈的反應(yīng)很少，主要是異構(gòu)成五員異構(gòu)成五員環(huán)烷烴，再斷側(cè)鏈環(huán)烷烴，再斷側(cè)鏈2022-5-27石油加工概論39雙環(huán)環(huán)烷烴在加氫裂化時(shí)，首先發(fā)生一個(gè)環(huán)的異構(gòu)雙環(huán)環(huán)烷烴在加氫裂化時(shí)，首先發(fā)生一個(gè)環(huán)的異構(gòu)化，生成五員環(huán)再開環(huán)化，生成五員環(huán)再開環(huán)雙環(huán)環(huán)烷烴是依次開環(huán)雙環(huán)環(huán)烷烴是依次開環(huán)，首先有一個(gè)環(huán)斷開，并進(jìn)，首先有一個(gè)環(huán)斷開，并進(jìn)行異構(gòu)化，生成環(huán)戊烷衍生物，當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，行

31、異構(gòu)化，生成環(huán)戊烷衍生物，當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，第二個(gè)環(huán)也發(fā)生斷裂第二個(gè)環(huán)也發(fā)生斷裂環(huán)烷烴的加氫裂化同樣按環(huán)烷烴的加氫裂化同樣按正碳離子進(jìn)行正碳離子進(jìn)行，氣體產(chǎn)物，氣體產(chǎn)物中中C3、C4高高2022-5-27石油加工概論403芳香烴的反應(yīng)芳香烴的反應(yīng)苯加氫生成六員環(huán)烷烴，再異構(gòu)化，五員環(huán)烷斷環(huán)和側(cè)鏈斷開苯加氫生成六員環(huán)烷烴，再異構(gòu)化，五員環(huán)烷斷環(huán)和側(cè)鏈斷開+3H2CH3CH3-CH2-CH-CH2-CH3CH3+CH4CH3-CH2-CH2-CH-CH3CH3稠環(huán)芳香烴的加氫裂化反應(yīng)也包括以上過程，只是加氫和斷稠環(huán)芳香烴的加氫裂化反應(yīng)也包括以上過程，只是加氫和斷環(huán)逐漸進(jìn)行。環(huán)逐漸進(jìn)行。2022-5

32、-27石油加工概論41說明：說明： 裂化反應(yīng)比較裂化反應(yīng)比較: 催化裂化催化裂化 C.C 加氫裂化加氫裂化 H.C單環(huán)芳烴主要是斷側(cè)鏈反應(yīng)，多環(huán)芳單環(huán)芳烴主要是斷側(cè)鏈反應(yīng)，多環(huán)芳烴主要是縮合反應(yīng)烴主要是縮合反應(yīng)芳烴除斷側(cè)鏈反應(yīng)外，還有芳環(huán)加氫芳烴除斷側(cè)鏈反應(yīng)外，還有芳環(huán)加氫飽和、開環(huán)斷裂反應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)，飽和、開環(huán)斷裂反應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)，這一反應(yīng)特點(diǎn)是加氫裂化催化劑較催這一反應(yīng)特點(diǎn)是加氫裂化催化劑較催化裂化催化劑活性穩(wěn)定性高、使用壽化裂化催化劑活性穩(wěn)定性高、使用壽命長的主要原因命長的主要原因2022-5-27石油加工概論42因此，多環(huán)芳烴的加氫裂化反應(yīng)的最終產(chǎn)因此，多環(huán)芳烴的加氫裂化反應(yīng)的最終產(chǎn)

33、物可能主要是苯類及較小分子烷烴的混合物，而物可能主要是苯類及較小分子烷烴的混合物，而不像在不像在FCC條件下主要是縮合生焦。這是兩類裂條件下主要是縮合生焦。這是兩類裂化反應(yīng)的本質(zhì)區(qū)別！也是加氫裂化可以維持長周化反應(yīng)的本質(zhì)區(qū)別！也是加氫裂化可以維持長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，而催化裂化必須連續(xù)燒焦的主要原因期運(yùn)轉(zhuǎn)，而催化裂化必須連續(xù)燒焦的主要原因2022-5-27石油加工概論434加氫裂化反應(yīng)的熱力學(xué)特點(diǎn)加氫裂化反應(yīng)的熱力學(xué)特點(diǎn) 烴類裂解和烯烴加氫等反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)烴類裂解和烯烴加氫等反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)KP值很大，值很大，不受熱力學(xué)平衡常數(shù)的限制；不受熱力學(xué)平衡常數(shù)的限制； 芳烴加氫反應(yīng)，隨反應(yīng)溫度的升高和芳

34、香環(huán)數(shù)的增加，芳烴加氫反應(yīng)，隨反應(yīng)溫度的升高和芳香環(huán)數(shù)的增加，加氫平衡常數(shù)加氫平衡常數(shù)KP值下降；值下降； 在加氫裂化過程中形成的正碳離子異構(gòu)化的平衡轉(zhuǎn)化率在加氫裂化過程中形成的正碳離子異構(gòu)化的平衡轉(zhuǎn)化率隨碳數(shù)的增加而增加。隨碳數(shù)的增加而增加。平衡常數(shù)平衡常數(shù)KP為：第一為：第一環(huán)環(huán)第二環(huán)第二環(huán)第三環(huán)第三環(huán)產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴的比產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴的比值，超過了熱力學(xué)平衡值值，超過了熱力學(xué)平衡值2022-5-27石油加工概論445各族烴類加氫裂化反應(yīng)速度比較各族烴類加氫裂化反應(yīng)速度比較 加氫條件下進(jìn)行的裂化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng)；加氫條件下進(jìn)行的裂化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng)

35、；加氫和加氫裂化屬于二級(jí)反應(yīng)加氫和加氫裂化屬于二級(jí)反應(yīng)( (可看作假一級(jí)反應(yīng)可看作假一級(jí)反應(yīng)) ) 實(shí)驗(yàn)證明，實(shí)驗(yàn)證明，多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴的部分加氫和的部分加氫和環(huán)烷環(huán)斷環(huán)環(huán)烷環(huán)斷環(huán)反應(yīng)速度反應(yīng)速度最大，最大，單環(huán)環(huán)烷的斷環(huán)速度較小單環(huán)環(huán)烷的斷環(huán)速度較小，單環(huán)芳烴的加氫速度單環(huán)芳烴的加氫速度和多環(huán)芳烴的完全加氫速度都很小和多環(huán)芳烴的完全加氫速度都很小2022-5-27石油加工概論452022-5-27石油加工概論46二、加氫裂化催化劑二、加氫裂化催化劑加氫裂化催化劑是由金屬加氫組分和酸性擔(dān)體組成的雙功能催加氫裂化催化劑是由金屬加氫組分和酸性擔(dān)體組成的雙功能催化劑化劑 催化劑催化劑加氫組分加氫組分

36、B族：族：W、Mo族：族：Fe、Co、Ni、Pt、Pd(鈀鈀)酸性擔(dān)體酸性擔(dān)體無定型硅酸鋁、硅酸鎂無定型硅酸鋁、硅酸鎂分子篩：分子篩：Y型、型、USY、絲光沸石、絲光沸石、ZSM-5,8等等加氫活性加氫活性 裂解及異裂解及異構(gòu)化活性構(gòu)化活性 2022-5-27石油加工概論47?加氫組分為金屬的氧化物或硫化物，擔(dān)體近年來主要是加氫組分為金屬的氧化物或硫化物，擔(dān)體近年來主要是采用各種分子篩采用各種分子篩?改變催化劑的加氫組分和酸性擔(dān)體的配比關(guān)系，便可以改變催化劑的加氫組分和酸性擔(dān)體的配比關(guān)系，便可以得到一系列適用于不同場合的加氫裂化催化劑得到一系列適用于不同場合的加氫裂化催化劑?只有加氫活性和酸性

37、活性的最佳配合，才能得到理想的只有加氫活性和酸性活性的最佳配合，才能得到理想的效果效果?金屬組分是加氫活性的主要來源，酸性擔(dān)體是保持催化金屬組分是加氫活性的主要來源，酸性擔(dān)體是保持催化劑具有裂化和異構(gòu)化活性劑具有裂化和異構(gòu)化活性 2022-5-27石油加工概論48加氫裂化催化劑的分類：加氫裂化催化劑的分類： 輕油型催化劑：輕油型催化劑：具有強(qiáng)酸性和中等加氫活性，以分子篩具有強(qiáng)酸性和中等加氫活性，以分子篩載體為主，主要用于生產(chǎn)石腦油載體為主，主要用于生產(chǎn)石腦油 中油型催化劑：中油型催化劑：具有中等酸性和強(qiáng)加氫活性，載體以無具有中等酸性和強(qiáng)加氫活性，載體以無定型硅酸鋁為主，加少量分子篩。主要用于生

38、產(chǎn)中間餾定型硅酸鋁為主，加少量分子篩。主要用于生產(chǎn)中間餾份油份油 重油型催化劑：重油型催化劑：具有中、弱酸性和強(qiáng)加氫活性，載體以具有中、弱酸性和強(qiáng)加氫活性，載體以無定型硅酸鋁為主，主要用于生產(chǎn)無定型硅酸鋁為主，主要用于生產(chǎn)VI指數(shù)高的潤滑油，指數(shù)高的潤滑油，或用于渣油的加氫轉(zhuǎn)化。或用于渣油的加氫轉(zhuǎn)化。2022-5-27石油加工概論49u一段加氫裂化：一段加氫裂化：目的是生產(chǎn)中間餾分，為催化裂化提目的是生產(chǎn)中間餾分，為催化裂化提供原料，對(duì)催化劑的要求主要是對(duì)多環(huán)芳烴有較高的供原料，對(duì)催化劑的要求主要是對(duì)多環(huán)芳烴有較高的加氫活性，對(duì)含硫、氮化物具有較高的脫除能力和中加氫活性，對(duì)含硫、氮化物具有較高

39、的脫除能力和中等裂解活性等裂解活性要根據(jù)原料性質(zhì)，生產(chǎn)目的等實(shí)際情況來選擇要根據(jù)原料性質(zhì)，生產(chǎn)目的等實(shí)際情況來選擇催化劑催化劑2022-5-27石油加工概論50v二段加氫裂化：二段加氫裂化：處理較重的和含硫、氮較多的原料，處理較重的和含硫、氮較多的原料，目的是最大限度地制取汽油、石腦油目的是最大限度地制取汽油、石腦油( (乙烯原料乙烯原料) )或中或中間餾分。第一段加氫是為第二段加氫裂化提供原料。間餾分。第一段加氫是為第二段加氫裂化提供原料。要求第一段加氫催化劑具有較好的脫硫、氮活性和中要求第一段加氫催化劑具有較好的脫硫、氮活性和中等裂解活性；第二段催化劑為酸性載體的裂解活性和等裂解活性；第二

40、段催化劑為酸性載體的裂解活性和異構(gòu)化活性都較強(qiáng)的催化劑異構(gòu)化活性都較強(qiáng)的催化劑2022-5-27石油加工概論51三、加氫裂化催化劑的預(yù)硫化與再生三、加氫裂化催化劑的預(yù)硫化與再生1加氫催化劑的預(yù)硫化加氫催化劑的預(yù)硫化目的：目的：提高催化劑的活性提高催化劑的活性 催化劑預(yù)硫化所采用的硫化劑有催化劑預(yù)硫化所采用的硫化劑有H2S或能在硫化條件或能在硫化條件下生成下生成H2S的不穩(wěn)定硫化物的不穩(wěn)定硫化物 預(yù)硫化的方法：預(yù)硫化的方法： 氣相預(yù)硫化氣相預(yù)硫化(亦稱干法預(yù)硫化亦稱干法預(yù)硫化) 液相預(yù)硫化液相預(yù)硫化(亦稱濕法預(yù)硫化亦稱濕法預(yù)硫化) 2022-5-27石油加工概論52預(yù)硫化的主要預(yù)硫化的主要作用作

41、用就是使催化劑的活性組分在一定溫度就是使催化劑的活性組分在一定溫度下與下與 H2S 作用，由作用，由氧化物氧化物 轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成 硫化物硫化物 這些反應(yīng)都是這些反應(yīng)都是放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)，而且進(jìn)行速度很快，而且進(jìn)行速度很快 催化劑的預(yù)硫化效果取決于硫化條件，即溫度、時(shí)間、催化劑的預(yù)硫化效果取決于硫化條件，即溫度、時(shí)間、H2S分壓、硫化劑的濃度及種類等，其中溫度對(duì)硫化過分壓、硫化劑的濃度及種類等，其中溫度對(duì)硫化過程影響最大程影響最大 2022-5-27石油加工概論53經(jīng)驗(yàn)表明，預(yù)硫化的溫度范圍是經(jīng)驗(yàn)表明，預(yù)硫化的溫度范圍是 280300，在這個(gè)溫，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)催化劑的吸硫效果最好度范圍內(nèi)催化劑的

42、吸硫效果最好 若催化劑用于加氫精制且僅限于石腦油或輕餾分的加氫若催化劑用于加氫精制且僅限于石腦油或輕餾分的加氫脫硫，則活性組分的預(yù)硫化可以在操作過程中逐漸進(jìn)行脫硫，則活性組分的預(yù)硫化可以在操作過程中逐漸進(jìn)行大部分的煉廠大部分的煉廠采用采用 CS2 或或 其它硫化物其它硫化物 對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)硫化，采用硫化，采用 H2S 做硫化劑的較少做硫化劑的較少 SHCHHCS24222+4+2022-5-27石油加工概論542加氫催化劑的再生加氫催化劑的再生 由于原料要部分地發(fā)生由于原料要部分地發(fā)生裂解和縮合反應(yīng)裂解和縮合反應(yīng)，催化劑表面，催化劑表面逐漸被積炭覆蓋，使它的活性降低逐漸被積炭覆蓋

43、，使它的活性降低 積炭引起的失活速度積炭引起的失活速度與催化劑性質(zhì)、所處理原料的與催化劑性質(zhì)、所處理原料的餾分組成及操作條件有關(guān)餾分組成及操作條件有關(guān) 中毒引起的失活中毒引起的失活 機(jī)械沉積物機(jī)械沉積物 2022-5-27石油加工概論55催化劑失活的各種原因帶來的后果是不同的：由于結(jié)焦催化劑失活的各種原因帶來的后果是不同的：由于結(jié)焦而失活的催化劑可以用燒焦的方法再生；而被金屬中毒而失活的催化劑可以用燒焦的方法再生；而被金屬中毒的催化劑不能再生；對(duì)于催化劑頂部的沉積物，須將催的催化劑不能再生；對(duì)于催化劑頂部的沉積物，須將催化劑卸出并將部分或全部催化劑過篩化劑卸出并將部分或全部催化劑過篩 催化劑的

44、再生就是把沉積在催化劑表面上的積炭用空氣催化劑的再生就是把沉積在催化劑表面上的積炭用空氣燒掉，再生后的催化劑活性可以恢復(fù)到原來的水平燒掉，再生后的催化劑活性可以恢復(fù)到原來的水平再生可以在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，也可以采用器外再生的方法再生可以在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，也可以采用器外再生的方法 2022-5-27石油加工概論56采用在惰性氣體中加入適量空氣逐步燒焦的辦法。常用的采用在惰性氣體中加入適量空氣逐步燒焦的辦法。常用的惰性氣體有水蒸氣和氮?dú)猓鼈兺瑫r(shí)可以充當(dāng)熱載體作用惰性氣體有水蒸氣和氮?dú)猓鼈兺瑫r(shí)可以充當(dāng)熱載體作用水蒸氣做熱載體的再生過程簡單易行，但長時(shí)間用水蒸氣水蒸氣做熱載體的再生過程簡單易行，但長時(shí)間

45、用水蒸氣處理催化劑會(huì)使擔(dān)體氧化鋁的結(jié)晶狀態(tài)發(fā)生變化處理催化劑會(huì)使擔(dān)體氧化鋁的結(jié)晶狀態(tài)發(fā)生變化用氮?dú)庾飨♂寗┑脑偕^程，在經(jīng)濟(jì)上要貴一些，但對(duì)催用氮?dú)庾飨♂寗┑脑偕^程，在經(jīng)濟(jì)上要貴一些，但對(duì)催化劑的保護(hù)作用效果較好，而且污染也較少化劑的保護(hù)作用效果較好，而且污染也較少再生時(shí)要嚴(yán)格控制進(jìn)入反應(yīng)器的氣體中的氧的體積分?jǐn)?shù)，再生時(shí)要嚴(yán)格控制進(jìn)入反應(yīng)器的氣體中的氧的體積分?jǐn)?shù)，以控制再生溫度以控制再生溫度 2022-5-27石油加工概論572022-5-27石油加工概論581加氫裂化的原料和產(chǎn)品加氫裂化的原料和產(chǎn)品加氫裂化所用的原料包括從加氫裂化所用的原料包括從粗汽油、重瓦斯油一直到重油粗汽油、重瓦斯油一

46、直到重油及脫瀝青油及脫瀝青油 我國加氫裂化的原料以我國加氫裂化的原料以減壓蠟油減壓蠟油為主，有的摻入部分為主，有的摻入部分焦化焦化蠟油蠟油 加氫裂化的目的產(chǎn)物主要是加氫裂化的目的產(chǎn)物主要是重整原料油、航煤和優(yōu)質(zhì)柴油重整原料油、航煤和優(yōu)質(zhì)柴油加氫裂化加氫裂化 操作靈活性大操作靈活性大四、加氫裂化工藝流程和操作條件四、加氫裂化工藝流程和操作條件2022-5-27石油加工概論592操作條件操作條件加氫裂化操作條件因原料、催化劑性能、產(chǎn)品方案及加氫裂化操作條件因原料、催化劑性能、產(chǎn)品方案及收率不同可能有很大差別收率不同可能有很大差別 大多數(shù)加氫裂化裝置設(shè)計(jì)操作壓力在大多數(shù)加氫裂化裝置設(shè)計(jì)操作壓力在 1

47、0.519.5MPa之間之間 ,原料越重，壓力越高原料越重，壓力越高一般加氫裂化反應(yīng)溫度在一般加氫裂化反應(yīng)溫度在 260430 之間之間空速：空速：0.5 5.0hr-1; H2/Oil =1000 2000:12022-5-27石油加工概論603加氫裂化工藝加氫裂化工藝 兩段加氫裂化：對(duì)原料的適應(yīng)性比較大，操作靈活性大；兩段加氫裂化：對(duì)原料的適應(yīng)性比較大，操作靈活性大；宜于處理高硫、高氮減壓蠟油，催化裂化循環(huán)油，焦化宜于處理高硫、高氮減壓蠟油，催化裂化循環(huán)油，焦化蠟油，或這些油的混合油蠟油，或這些油的混合油 一段加氫裂化：用于由粗汽油生產(chǎn)液化氣，由減壓蠟油、一段加氫裂化：用于由粗汽油生產(chǎn)液化

48、氣，由減壓蠟油、脫瀝青油生產(chǎn)航煤和柴油。是生產(chǎn)中間餾分油的首選工脫瀝青油生產(chǎn)航煤和柴油。是生產(chǎn)中間餾分油的首選工藝，該工藝還包括單段兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)流程藝，該工藝還包括單段兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)流程加氫裂化裝置基本上按兩種流程操作加氫裂化裝置基本上按兩種流程操作：2022-5-27石油加工概論61上部為精制段上部為精制段下部為裂化段下部為裂化段注冷氫，控制溫度注冷氫，控制溫度溶解溶解NH3、H2S等等2022-5-27石油加工概論62加氫精制反應(yīng)器加氫精制反應(yīng)器加氫裂化反應(yīng)器加氫裂化反應(yīng)器2022-5-27石油加工概論63第三節(jié)第三節(jié) 加氫過程的影響因素加氫過程的影響因素2022-5-27石油加工概論6

49、4一、反應(yīng)壓力一、反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力的影響是通過反應(yīng)壓力的影響是通過氫分壓氫分壓來體現(xiàn)的來體現(xiàn)的對(duì)于含硫化合物的加氫脫硫和烯烴的飽和反應(yīng)，在壓對(duì)于含硫化合物的加氫脫硫和烯烴的飽和反應(yīng)，在壓力不太高時(shí)就有較高的平衡轉(zhuǎn)化率力不太高時(shí)就有較高的平衡轉(zhuǎn)化率 決定于操作壓力、氫決定于操作壓力、氫油比、循環(huán)氫純度以油比、循環(huán)氫純度以及原料的氣化率等及原料的氣化率等2022-5-27石油加工概論65 反應(yīng)壓力對(duì)加氫裂化反應(yīng)速度和轉(zhuǎn)化率的影響，反應(yīng)壓力對(duì)加氫裂化反應(yīng)速度和轉(zhuǎn)化率的影響，因所用催化劑的類型不同而有所不同。另外，因所用催化劑的類型不同而有所不同。另外，從反應(yīng)時(shí)間來說，從反應(yīng)時(shí)間來說，提高反應(yīng)壓力有利于轉(zhuǎn)化率提高反應(yīng)壓力有利于轉(zhuǎn)化率的提高的提高 在工業(yè)加氫過程中，反應(yīng)壓力不僅是一個(gè)操作在工業(yè)加氫過程中，反應(yīng)壓力不僅是一個(gè)操作因素，而且也關(guān)系到工業(yè)裝