加氢反应基础

1.2加氢反应基础

1、什么叫多相催化剂作用？多相催化反应？什么状态下能使反应处于接近理想和高效状

态？

在石油工业中广泛采用固态催化剂，而反应则往往是气态液态和气液共存的状态，催化剂和反应均有明显的相界面，这种情况称为多相催化剂作用。在多相催化情况下发生的反应为多

相催化反应。如加氢裂化反应催化剂为固态，原料为液态和气态，它所发生的催化反应为多

相催化反应。

固定床多相催化反应，只有在接近活塞流的状态下进行，才能使化学反应过程处于接近理想

和高效状态。只有当固定床反应器的物流近似于活塞流且径向温差又很小时，工业装置操作参数的变化对转化深度、产品分布和质量产生的影响，才具有典型性和规律性，才能较好代表化学过程的真实情况。反之，如果存在着严重的返混、沟流、径向温差大等反应工程问题，则操作参数如温度、压力、空速、氢油比等对反应过程的影响将与理想情况相偏离。

2、加氢裂化定义

加氢裂化是重油深度加工的主要技术之一，即在催化剂存在的条件下，在高温及较高的氢分压下，使C-C键断裂的反应，可以使大分子烃类转化为小分子烃类，使油品变轻的一种加氢

工艺。它加工原料范围广，包括直馏石脑油、粗柴油、减压蜡油以及其他二次加工得到的原

料如焦化柴油、焦化蜡油和脱沥青油等，通常可以直接生产优质液化气、汽油、柴油、喷气

燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质石油化工原料。

为了便于统计，美国油气杂志将转化率大于50%的加氢过程称为“加氢裂化”。在实际应用中，人们习惯将通过加氢反应使原料油中有10%—50%的分子变小的那些加氢工艺称为缓和

加氢裂化。通常所说的“常规（高压）加氢裂化”是指反应压力在10.0MPa以上的加氢裂化工艺；“中压加氢裂化”是指在10.0MPa以下的加氢裂化工艺。

加氢裂化反应中除了裂解是吸热反应，其他反应中大多数均为放热反应。总的热效应是强放

热反应。

3、脱硫反应特点

含硫化合物的C-S键是比较容易断的，其键能比C-C或C-N键的键能小许多（C-S键能为272kJ/mol，C-C键能为348kJ/mol，C-N键能为305kJ/mol），因此在加氢过程中，一般含硫化合物的C-S键先行断裂而生成相应的烃类和硫化氢。

各种硫化物加氢脱硫反应活性与分子大小和结构有关。①分子大小相同，则脱硫活性：硫醇>二硫化物>硫醚>噻吩类。②类型相同，则：分子量大结构复杂的硫化物<分子量小结构简单

的硫化物。

噻吩<四氢噻吩≈硫醚<二硫化物<硫醇

噻吩类：噻吩>苯并噻吩>二苯并噻吩；

③噻吩类衍生物：多取代基<少取代基<无取代基；取代基数量相同，则：与硫原子位置远>

与硫原子位置近（空间位阻）。

加氢脱硫热力学特点加氢脱硫是放热反应，在工业操作条件下（不大于427℃），反应基本