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      石油催化加氫是指石油餾分(包括渣油)在氫氣存在下催化加工過程的通稱。石油加氫技術是石油產品精制、改質和重油加工的重要手段,可以反映煉油水平高低。加氫過程按照生產目的的不同可分為:

      (1)加氫精制

      石油的加氫精制,目的是除去油品中的硫、氮、氧等雜原子及金屬雜質,并對部分芳烴或烯烴加氫飽和,改善油品的使用性能。
      加氫精制可用于汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟油、各種中間餾分油、重油及渣油的精制。此外,氫氣還可以用于噴氣燃料中芳烴的部分加氫飽和,燃料油的加氫脫硫,渣油脫重金屬及脫瀝青預處理等。 各種油品加氫精制工藝流程基本相同(見圖),原料油與氫氣混合后,送入加熱塔加熱到規定溫度,再進入裝有催化劑的反應器一般為固定床反應器)中。反應完成后,氫氣在分離器中分出,并經壓縮機循環使用。產品則在穩定塔中分出硫化氫、氨、水以及在反應過程中少量分解而產生的氣態氫。

      精制原理:

      1)脫硫

      硫醇脫硫:

      硫醚脫硫:

      二硫化物脫硫:

      噻吩脫硫:

      2)脫氮

      胺脫氮:

      吡咯脫氮:

      吡啶脫氮:

      吲哚脫氮:

      喹啉脫氮:

      3)脫氧

      環烷酸脫氧:

      酚類脫氧:

      呋喃脫氧:

      4)烯烴和芳烴的加氫飽和

      在加氫條件下,大部分烯烴與氫氣反應生成烷烴,多環芳香烴可以部分加氫飽和。

      5)加氫脫金屬

      原料油中的金屬鎳和釩主要以卟啉類化合物和非卟啉類化合物的形式存在,這兩種化合物的結構相當復雜,在這種大分子結構中,不僅含有金屬,同時還含有硫和氮等雜質。加氫脫金屬反應要經過以下歷程:渣油分子從液相擴散到催化劑表面、從催化劑表面擴散到催化劑孔道內、吸附到活性中心進行反應、反應產物從活性中心脫附、從催化劑孔道內擴散到催化劑表面、從催化劑表面擴散到液相,從而達到脫金屬的目的。

      (2)加氫裂化

      1)烷烴的裂化:

      烷烴加氫裂化反應的通式可表示為:

      2)烷烴的異構化:

      烷烴的加氫異構化就是原料分子結構的裂解重整和產物分子結構的重整。

      3)烯烴加氫

      烯烴加氫主要是生成飽和烷烴和進行重整異構化。大分子烯烴可以再裂解生成小分子烯烴然后再加氫飽和。

      4)芳香烴加氫

      多環芳烴分步進行反應,先加氫成環烷芳烴,在開環成為單烷基芳烴,再按單芳烴加氫裂化過程進行反應。例如苯加氫生成六元環烷烴,再異構化,重整為無元環烷烴,五元環烷烴載開環,或側鏈斷裂生成其他烴類,反應式如下。

      (3)渣油加氫煉化

      渣油加氫處理技術指較重的原料油在較苛刻條件下,發生一定轉化反應的加氫工藝過程。中國石油化工股份有限公司,所屬撫順石油化工研究院,從80年代中期開始,進行此項技術的探索,經過十幾年努力,終于開發出我國自己的新型渣油加氫處理技術。技術包括渣油加氫脫硫,重餾分油加氫脫硫,催化裂化原料和循環油加氫預處理以及中間餾分油加氫處理等。目的是為了除去原料中的毒性組分(硫、氮、重金屬等),并且將碳氫比較高的的渣油轉化為較為純凈的碳氫比較低的輕組分和柴油等。

      (4)潤滑油加氫

      使潤滑油的組分發生加氫精制和加氫裂化等反應,使一些非理想組分結構發生變化,以脫除雜原子和改善潤滑油的使用性能。

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