石油炼制重点

《石油炼制重点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油炼制重点（24页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第七章、催化加氢一、重点概念1、催化加氢：催化加氢是在氢气存在下对石油馏分进行催化加工过程的通称。2、加氢处理：指在加氢反应过程中，只有10%的原料油分子变小的加氢技术。3、加氢裂化：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。4、加氢精制：指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。有时，加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。5、催化加氢技术包括加氢处理和加氢裂化两类。6、加氢脱硫（HDS）反应：石油馏分中的含硫化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢

2、解反应，转化为不含硫的相应烃类和H2S。7、加氢脱氮（HDN）反应：石油馏分中的含氮化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢解反应，转化为不含氮的相应烃类和NH3。8、加氢脱氧(HDO)反应：含氧化合物通过氢解反应生成相应的烃类及水。9、加氢精制催化剂的预硫化 ：目前加氢精制催化剂都是以氧化物的形式装入反应器中，然后再在反应器将其转化为硫化物。10、空速：指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，有两种表达形式，一种为体积空速（LHSV），另一种为重量空速（WHSV）。11、氢油比：单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。12、级配装技术：固定床渣油加氢处理过程采用多种不同性能的催化剂加以组

3、合技术称为级配装填技术。装的顺序：保护剂HDMHDSHDN.CAT的尺寸、孔径：从上到下减小；活性从上到下递增。13、设备漏损量：即管道或高压设备法兰连接处及循环氢压缩机运动部位等处的漏损。14、溶解损失量：指在高压下溶于生成油中的气体在生成油减压时这部分气体排出时而造成的损失。二、重点简答题1、加氢精制的目的和优点。答：加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品的使用性能。加氢精制的优点是，原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高（100(体)），产品质量好。而且与其它产生废渣的化学精制方法相比还有利于保护环境

4、和改善工人劳动条件。因此无论是加工高硫原油还是加工低硫原油的炼厂，都广泛采用这种方法来改善油品的质量。2、加氢过程的化学反应答：化学反应有加氢脱硫 （HDS） 、加氢脱氧 （HDO） 、加氢脱氮 （HDN） 、加氢脱金属 （HDM） 、不饱和烃的加氢饱和其特点：各类硫化物加氢脱硫反应很强的放热反应，因而过高的反应温度对硫化物的加氢脱硫反应是不利的。反应温度越高，反应的平衡转化率越低。在相同的反应温度下，反应压力越低，平衡转化率越低，在相同的反应压力下，反应温度越高，平衡转化率越低。在较高的温度下，压力的影响较显著，在低压下，温度下影响比较明显。随着含硫化合物分子中环烷环和芳香环数目的增加，其加

5、氢反应速率是降低的，这主要是由于空间位阻作用所致。反应活性因分子结构和分子大小而异，各种硫化物在加氢精制反应的活性顺序如下：RSH>RSSR> RSR >噻酚 此类反应均是放热反应，但是有时随着反应温度的升高，总的加氢脱氮速率有一个极大值。含氧化合物的加氢精制条件下分解很快，但是对杂环氧化物，当有较多取代基时，反应活性较低。3、 馏分越重，加氢脱氮越困难的原因？答：馏分越重，含氮量越多；馏分越重，其氮化物的分子结构就越复杂，空间位阻效应越强，环化合物也增多。4、随着反应温度的升高，总的加氢脱氮速率有一个极大值的原因？ 答：加氢脱氮反应包括加氢与C-N键断裂。但氢解反应时速率控

6、制步骤时，其反应速率数值决定于与温度有关的速率常数和饱和杂环化合物分压（其与平衡常数有关）。当温度升高时，速率常数增加，而饱和杂环化合物加氢饱和的平衡常数降低，左右相反，故其有一个极大值。5、加氢精制反应的反应速率大致顺序为： 答：脱金属>二烯烃饱和>脱硫>脱氧>单烯烃饱和>脱氮>芳烃饱和 6、加氢裂化过程的化学反应：答：反应包括烷烃与烯烃的加氢裂化反应 （C+离子原理）、环烷烃的加氢裂化反应 、芳烃的加氢裂化反应 。7、加氢精制催化剂（具有加氢和裂化两种功能）的预硫化的原因？答：活性金属组分的氧化物并不具有加氢活性，只有以硫化物状态存在时才具有较高的活性，

7、但是这些金属的硫化物在运输过程中容易氧化，所有催化剂要预硫化。8、 催化剂失活的原因？答：重质原料中的重金属元素会沉积在催化剂上，堵塞其微孔，促使加氢精制催化剂永久性失活；加氢精制催化剂在运转过程中产生的积炭，积炭占有活性中心，使其暂时失活； 水蒸气占有微孔中心，让催化剂活性降低。9、加氢精制的影响因素？ 答：反应压力 ，由于加氢是体积缩小的反应，从热力学的角度而言，提高压力对化学平衡是有利的，同时在高压下，催化剂表面的上反应物和氢气浓度都增大，其反应速度也随之加快。 反应温度 ，加氢是强放热反应，所以从化学平衡的角度来看，过高的反应温度对反应是不利的，同时过高的反应温度还会由于裂化反应加剧而

8、降低液体收率以及催化剂因积炭而过快失活。 空速 ，降低空速可以使反应物与催化剂的接触时间延长、精制深度加深、有利于提高产品质量。但是过低的空速会使反应时间过长，由于裂化反应显著而降低液体产物的收率，氢耗也会随之增大，同时对于大小一定的反应器，降低空速意味着降低其处理能力。 氢油比，在压力、空速一定时，氢油比影响反应物与生成物的气化率、氢分压以及反应物与生成物与催化剂的接触的实际时间。较高的氢油比使原料的气化率提高，同时也增大了氢分压，这些都有利于提高加氢反应速率。但是从另一方面来看，氢油比增大意味着反应物分压降低和反应物与催化剂的实际接触时间缩短，这又是对加氢反应是不利的。 10、加氢裂化的影

9、响因素 答：原料，加氢裂化原则上可以处理各种类型的原料，其产物组成很大程度上取决于原料的组成，一般而言，原料中环状烃越多，产物中的环状烃也就越多。反应压力 ，由于加氢裂化总体上是分子数减少的过程，因此提高反应压力对其热力学平衡是有利的，尤其是对芳烃加氢饱和的反应影响尤为显著，氢分压增大能使加氢裂化的反应速率加快、转化率提高。 反应温度 ，反应温度是加氢裂化比较敏感的操作参数，由于加氢是强的放热反应，如果反应温度过高，其平衡常数和平衡转化率就很低。同时过高的反应温度会使加氢裂化反应速度过快。 空速，空速是控制加氢反应的重要因素，降低空速意味着增加反应时间，加氢裂化反应深度随之增加，气体产物增多，

10、氢耗也有所增加，而装置的处理能力相应地降低。改变空速还能改变产物的分布，提高空速时，其转化深度降低，轻质产物的收率减少，而中间馏分油的收率增加。 氢油比 ，加氢精制由于反应热效应不大，可以采用降低的氢油比，在加氢裂化过程中，由于反应热效应较大，氢耗也较高，低分子烃类的生成量也较大，所以为了保证足够的氢分压，采用较高的氢油比。11、阐述氢油比是如何影响加氢精制过程的? 答：氢油比对加氢精制的影响主要有三个方面：一是影响反应的过程；二是对加氢催化剂寿命产生影响；三是对装置操作费用及设备投资的影响。仅就反应而言，当氢油比比较低时，产物的相对分子质量减少而使汽化率增加，再有反应热引起的床层温

11、升，从而导致反应器出口的氢分压与入口相比有相当大的降低。可见，氢油比的增减实际就是反应过程的氢分压增减。氢油比对脱硫率的影响规律：当反应温度较低而空空速较高时，脱硫率随着氢油比增加而提高，到一定的程度又有所下降；但是当反应温度较高、空速较低时，随着氢油比的增加而脱硫率没有下降的趋势。氢油比对脱氮率的影响规律：无论反应温度与空速的高低，其脱氮率都没有一个最高点。总之，氢油比低，导致氢分压下降，造成脱硫率、脱氮率有所下降；氢油比过高时，反应床层中的气流速度相当，减少了催化剂床层的液体藏量，从而减少了液体反应物在催化剂床层的停留时间，以致使脱硫率、脱氮率有所降低。另一方面，硫化氢的浓度增加，有利于提