裂解汽油加氢精制原理
4.烯烃和芳烃的加氢饱和
《有机化工生产技术》
在加氢精制条件下,大部分烯烃与氢反应生成烷烃; 单环芳烃很少发生反应,多环芳烃可部分加氢饱和。
5.加氢脱金属反应
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加氢脱金属是渣油加氢精制的主要反应,由于在渣油中,金属、硫、
氮一般共存于沥青质胶束中,因此渣油的加氢脱金属、加氢脱硫、 加氢脱氮与沥青质的转化是分不开的;
裂解汽油与重整生成油 的组成差别
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首先裂解汽油中所含的苯约占 C6~C8芳烃 的 30~5 0%,其次裂解汽油中含有苯乙烯, 含量为裂解汽油的3~5 %,
此外裂解汽油中不饱和烃的含量远比重整生 成油高。
二、为什么要加氢精制
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• 由于裂解汽油中含有大量的二烯烃、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
2.加氢脱氮(hydrodenitrogenation--HDN)反应
石油馏分的含氮化合物可分为三类:
① 脂肪胺及芳香胺类; ② 吡啶、喹啉类型的碱性杂环氮化物; ③ 吡咯、茚及咔唑类型的非碱性氮化物。
在各种氮化物中,脂肪胺的反应能力最强,芳香胺(烷基苯胺)比较难反应; 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,难
RSR H2S
④ 噻吩类:
+ 3H2
S
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+ H2
H2 C4H9SH
C4H8 SH2
SH2Leabharlann C4H10噻吩类加氢脱硫有两个途径:
先加氢使环上双键饱和,然后再开环,脱硫生成烷烃; 先开环脱硫生成二烯烃,然后二烯烃再加氢饱和。 各种类型硫化物的氢解反应都是放热反应。
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加氢精制
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主要用于油品精制,目的是除去油品中 的硫、氮、氧等杂原子及金属杂质,并对部 分芳烃或烯烃加氢饱和,改善油品的使用性 能,加氢精制的原料有重整原料、汽油、煤 油、柴油、各种中间馏分油、重油及渣油。
一、裂解汽油的组成
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• 裂解汽油含有C6~C9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
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 的质量。
• 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 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 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。
• 目前普遍采用催化加氢精制法。
三.加氢精制反应原理
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(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, 主要发生两类反应:
• 首先是二烯烃、烯烃不饱和烃加氢生成饱和烃,苯乙烯加氢生 成乙苯。
• 其次是含硫、氮、氧有机化合物的加氢分解(又称氢解反应), C—S、C—N、C—O键发生断裂生成气态的H2S、N H3、H2O
件的不同而异。
• 例如,以石脑油为裂解原料生产乙烯时能得到大约20%(质、 下同)的裂解汽油,其中芳烃含量为40~80%;
• 用煤柴油为裂解原料时,裂解汽油产率约为24%,其中芳烃含 量达45%左右。
• 裂解汽油除富含芳烃外,还含有相当数量的二烯烃、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 组分。
在石油馏分中经常遇到的含氧化合物是环烷酸,在二 次加工产品中还有酚类等。
① 环烷酸:
② 酚类:
③ 呋喃:
O
H2
C4H10+H2O
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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,这三种杂原子化合物的加 氢反应速度大小依次为: 含硫化合物 > 含氧化合物 > 含氮化合物
重质石油馏分中,含有的金属镍和钒,主要是以卟啉化合物状态存
在,一般镍卟啉的反应活性比钒卟啉要差一些 。
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以反应。
几种氮化物的氢解反应如下:
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① 胺类:
R NH 2 H2 RH NH3
② 吡咯:
H2
N H
③ 吡啶:
H2 C4H9NH2 H2 N H
+ C4H10 NH3
3H2
N
N H
H2 C5H11NH2
+ C5H12 NH3
3.含氧化合物的氢解反应
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• 以及饱和烃。
(二)加氢精制的化学反应
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1.加氢脱硫 (Hydrodesulfurization--HDS) 反应 ① 硫 醇:
RSH H2 RH H2S
② 硫 醚:
RSR H2 RH RH H2S
③ 二硫化物:
RSSR H2 2RSH 2RH H2S