催化加氢总结
催化加氢学习知识总结
一、概述
催化加氢是石油馏分在氢气的存在下催化加工过程的通称。
?炼油厂的加氢过程主要有两大类：
◆加氢处理（加氢精制）
◆加氢裂化
?加氢精制/ 加氢处理
◆产品精制
◆原料预处理
◆润滑油加氢
◆临氢降凝
?加氢裂化
◆馏分油加氢裂化
◆重(渣)油加氢裂化
?根据其主要目的或精制深度的不同有：
◆加氢脱硫（HDS）
◆加氢脱氮（HDN）
◆加氢脱金属（HDM）
加氢精制原理流程图
1－加热炉；2－反应器；3－分离器；
4－稳定塔；5－循环压缩机
◆加氢裂化：在较高的反应压力下，较重的原料在氢压及催化剂存在下进行裂解和加
氢反应，使之成为较轻的燃料或制取乙烯的原料。可分为：
●馏分油加氢裂化
●渣油加氢裂化
加氢精制与加氢裂化的不同点：在于其反应条件比较缓和，因而原料中的平均分子量和分子的碳骨架结构变化很小。
二、催化加氢的意义
1、具有绿色化的化学反应，原子经济性。
催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。
2、产品收率高、质量好
普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。
3、反应条件温和；
4、设备通用性
三、国内外几家主要公司的馏分油加氢裂化催化剂
四、加氢过程的主要影响因素
1 反应压力
反应压力的影响往往是通过氢分压来体现的，系统的氢分压取决于操作压力、氢油比、循环氢纯度和原料的汽化率等
①汽油加氢精制
?氢分压在2.5MPa～3.5PMa后，汽油加氢精制反应的深度不受热力学控制，而是取
决于反应速度和反应时间。
?在气相条件下进行，提高反应压力使汽油的反应时间延长，压力对它的反应速度影
响很小，因此加氢精制深度提高。
?如果压力不变，通过氢油比来提高氢分压，则精制深度下降。
②柴油加氢精制
?在精制条件下，可以是气相也可是气液混相。
?处于气相时，提高反应压力使汽油的反应时间延长，因此加氢精制深度提高。
?但在有液相存在时，提高压力将会使精制效果变差。氢通过液膜向催化剂表面扩散
的速度往往是影响反应速度的控制因素，提高反应压力会使催化剂表面的液层加厚，从而降低了反应速度。如果总压不变，提高氢分压，可以得到最佳的精制效果。一
般在压力4.5～5.0MPa时，采用氢油比150～600Nm3/m3可以得到最适宜的氢分压。
③重馏分油加氢精制和加氢裂化
?大于350℃的重馏分油在加氢精制条件下经常是处于气液混相，因此提高氢分压能
显著提高反应速度而提高精制效果。
?芳烃加氢反应的转化率随着反应压力升高而显著提高，同时也加快了反应速度。在
压力低时，即使反应速度很快，也不可能有高压下的高转化率。
?加氢裂化原料一般都是较重的馏分油，其中含有较多的多环芳烃。多环芳烃的裂解
是通过芳香环的加氢来进行的，因此，在给定的催化剂和反应温度条件下，选用的
压力要能保证环数最多的芳烃有足够的平衡转化率。
2、反应温度
?提高反应温度会使加氢精制和加氢裂化的反应速度加快。在常用的压力范围内，加氢精制的反应温度一般在250～420℃，超过420℃时会发生较多的裂解和脱氢反应。
?①重整原料精制：400～420℃。温度较高，脱氢的反应没有什么关系。
?②航煤加氢精制：350～360℃。温度超过370℃时，四氢萘脱氢生成萘的平衡转化
率急速上升（在5.0MPa条件下）。
?③柴油加氢：400～420℃。当反应温度过高时会发生单环和双环烷烃的脱氢反应而
使十六烷值降低，同时加氢裂化反应加剧使氢耗量增大。
?④加氢裂化：260～400℃。温度提高，裂解反应速度加快，因而反应产物中低沸点
组分增多、烷烃含量增加而环烷烃含量降低、异构烷/正构烷比值下降。根据催化剂
性能、原料性质和产品的要求来定，一般不超过400～420℃。
3、空速
?空速反映了装置的处理能力。
?根据催化剂活性、原料性质和要求的反应深度不同而定，一般在0.5～10h-1。
?重的原料和二次加工得到的原料加氢时通常采用较低的空速。
4、氢油比
?提高氢油比可以氢分压，一般情况下对加氢反应有利。加氢精制氢油比可较低，而
加氢裂化的要较高。
?①汽油精制：50～150（体）
?②柴油精制：150～600（体）
?③加氢裂化：600～1200（体）
五、加氢裂化工艺过程
?三种固定床加氢裂化工艺流程：
?一段加氢裂化工艺
?两段加氢裂化工艺
?串联加氢裂化工艺
六、加氢裂化产品特点
1、气体产品
?C3、C4多而C1、C2少
?异构烃含量高
2、液体产品1）石脑油
?异构烃含量高
?芳烃含量少，基本无不饱和烃
?非烃化合物少
2）中间馏分油
?优质的喷气燃料：烯烃含量低，芳烃含量少，结晶点（冰点）低，烟点高。
?优质的低硫柴油：硫含量低（＜0.01%），芳烃含量低，十六烷值高（＞60），着火性
能好，安定性好。
3）加氢裂化尾油
七、加氢裂化产品与其它二次加工产品的比较
?①加氢裂化的液体产率高，C5以上液体产率可达94%～95%以上，体积产率则超过
110%。而催化裂化液体产率只有75%～80%，延迟焦化只有65%～70%。
?②加氢裂化的气体产率很低，通常C1~C4只有4%～6%，C1~C2更少，仅1%～2%。
而催化裂化C1~C4通常达15%以上，C1~C2达3%～5%。延迟焦化的产气量较催化裂化略低一些，C1~C4约6%～10%。
?③加氢裂化产品的饱和度高，烯烃极少，非烃含量也很低，故产品的安定性好。柴
油的十六烷值高，胶质低。
?④石脑油馏分的芳烃潜含量较高，中间馏分有较好的燃烧性能和较高的热值。而尾
油则因环状烃的减少，BMCI值降低，适合作为裂解制乙烯的原料。
?⑤加氢裂化过程异构能力很强，产品中的异构烃较多，气体C3、C4中的异构烃与
正构烃的比例通常在2～3以上，<80℃石脑油具有较好的抗爆性，其RON可达75～80。喷气燃料冰点低，柴油有较低的凝点，尾油中由于异构烷烃含量较高，特别适
合于制取高粘度指数和低挥发性的润滑油。
?⑥通过催化剂和工艺的改变可大幅度调整加氢裂化产品的产率分布，汽油或石脑油
馏分可达20%～65%，喷气燃料可达20%～60%，柴油可达30%～80%。而催化裂化与延迟焦化产品产率可调变的范围很小，一般都小于10%。
八、渣油加氢工艺技术
?固定床：应用最多、技术最成熟、装置的数量最多的重油加氢工艺。
?移动床：移动床加氢脱硫是Shell公司为精制金属含量较高的渣油而
开发的一种重油加氢工艺。
?沸腾床
?悬浮床
九、催化加氢的主要设备
一、固定床反应器
（一）反应器筒体1冷壁反应器2热壁反应器
●热壁结构与冷壁结构相比，具有以下优点：
◆器壁相对不易产生局部过热现象，从而可提高使用的安全性。
◆可以充分利用反应器的容积，其有效容积利用率可达80%~90%。
◆施工周期较短，生产维护较方便
（二）反应器内构件
?①反应器具有良好的反应性能。
?②反应器压力降小，以减少循环压缩机的负荷，节省能源。
◆反应器内部结构应以达到气液均匀分布为主要目标。
催化加氢总结
催化加氢学习知识总结 一、概述 催化加氢是石油馏分在氢气的存在下催化加工过程的通称。 ?炼油厂的加氢过程主要有两大类： ◆加氢处理（加氢精制） ◆加氢裂化 ?加氢精制/ 加氢处理 ◆产品精制 ◆原料预处理 ◆润滑油加氢 ◆临氢降凝 ?加氢裂化 ◆馏分油加氢裂化 ◆重(渣)油加氢裂化 ?根据其主要目的或精制深度的不同有： ◆加氢脱硫（HDS） ◆加氢脱氮（HDN） ◆加氢脱金属（HDM） 加氢精制原理流程图 1－加热炉；2－反应器；3－分离器； 4－稳定塔；5－循环压缩机 ◆加氢裂化：在较高的反应压力下，较重的原料在氢压及催化剂存在下进行裂解和加 氢反应，使之成为较轻的燃料或制取乙烯的原料。可分为： ●馏分油加氢裂化 ●渣油加氢裂化 加氢精制与加氢裂化的不同点：在于其反应条件比较缓和，因而原料中的平均分子量和分子的碳骨架结构变化很小。 二、催化加氢的意义
1、具有绿色化的化学反应，原子经济性。 催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 2、产品收率高、质量好 普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。 3、反应条件温和； 4、设备通用性 三、国内外几家主要公司的馏分油加氢裂化催化剂 四、加氢过程的主要影响因素 1 反应压力 反应压力的影响往往是通过氢分压来体现的，系统的氢分压取决于操作压力、氢油比、循环氢纯度和原料的汽化率等 ①汽油加氢精制 ?氢分压在2.5MPa～3.5PMa后，汽油加氢精制反应的深度不受热力学控制，而是取 决于反应速度和反应时间。 ?在气相条件下进行，提高反应压力使汽油的反应时间延长，压力对它的反应速度影 响很小，因此加氢精制深度提高。 ?如果压力不变，通过氢油比来提高氢分压，则精制深度下降。 ②柴油加氢精制 ?在精制条件下，可以是气相也可是气液混相。 ?处于气相时，提高反应压力使汽油的反应时间延长，因此加氢精制深度提高。 ?但在有液相存在时，提高压力将会使精制效果变差。氢通过液膜向催化剂表面扩散
反应工程第五章习题答案
化学反应工程习题（第五章） 5.1乙炔与氯化氢在HgCl 2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应 2223C H HCl C H Cl +? ()A ()B ()C 其动力学方程式可有如下种种形式： (1) 2 (/)/(1)A B C A A B B C C r p p p K K p K p K p κ=-+++ (2) /(1)(1)A B A B B B C C A A r K K p p K p K p K p κ=+++ (3) /(1)A A B A A B B r K p p K p K p κ=++ (4) /(1)B A B B B C C r K p p K p K p κ=++ 试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。 解：（1） A A σσ+? B B σσ+? A B C σσσσ+?+ （控制步骤） C C σσ?+ （2） 11A A σσ+? 22 122111 B B A B C C C σσσσσσσσ+?+→+?+（控制步骤） （3） A A σσ+? B B σσ+? A B C σσ+→+ （控制步骤） （4） B B σσ+? A B C σσ+→ （控制步骤） C C σσ?+ 5.2 在Pd-Al 2O 3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为 243222321C H C H C O O H O C H C O O C H H O 2 ++ ?+ 实验测得的初速率数据如下[功刀等，化工志，71，2007（1968）.] 115℃, AcOH 200p mmHg =，2 92O p m m H g =。 24()C H p m m H g 70 100 195 247 315 465 5 010(/) r m ol hr g ??催化剂 3.9 4.4 6.0 6.6 7.25 5.4 注：1mmHg=133.322Pa
催化加氢技术及催化剂
一、意义 1．具有绿色化的化学反应，原子经济性。 催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 2．产品收率高、质量好，普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。 3．反应条件温和； 4．设备通用性 二、催化加氢的内容 1．加氢催化剂 Ni系催化剂 骨架Ni （1）应用最广泛的一类Ni系加氢催化剂，也称Renay-Ni，顾名思义，即为Renay发明。具有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂，制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积，提高催化剂的反应面，即催化剂活性。 （2）具体的制备方法：将Ni和Al, Mg, Si, Zn等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金，将合金粉碎后，再在一定的条件下，用碱溶至非活性组分，在非活性组分去除后，留下很多孔，成为骨架形的镍系催化剂。 （3）合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响，镍、铝合金实际上是几种金属化合物，通常所说的固溶体，主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2等，不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别，一般说，溶解速度快慢是NiAl3＞Ni2Al3＞NiAl＞NiAl2，其中后二种几乎不溶，因此，前二种组分的多少直接影响骨架Ni催化剂的活性。 （4）多组分骨架镍催化剂，就是在熔融阶段，加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素，如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co等，这些第二组分元素的加入，一般能增加催化剂的活性，或改善催化剂的选择性和稳定性。 （5）使用骨加镍催化剂需注意：骨架镍具有很大表面，在催化剂的表面吸符有大量的活化氢，并且Ni本身的活性也很，容易氧化，因此该类催化剂非常容易引起燃烧，一般在使用之前均放在有机溶剂中，如乙醇等。也可以采用钝化的方法，降低催化剂活性和保护膜等，如加入NaOH稀溶液，使骨架镍表面形成很薄的氧化膜，在使用前再用氢气还原，钝化后的骨架镍催化剂可以与空气接触。
电催化综述
电催化的应用和存在问题1引言
电催化法是使电极、电解质界面上的电荷转移加速从而加快电极反应的方法。电催化技术涉及到的催化剂的选择至关重要，要加速电极反应，必须选用合适的电极材料，所选用的电极材料在通电过程中具有催化剂的作用，从而改变电极反应速率或反应方向，而其本身并不发生质的变化。 现在随着世界各国现代工业的迅猛发展,能源的需求量也随之急剧增加,但二十世纪末以来，我们却面临着燃料煤炭,化石能源日益枯竭，新能源的开发缓慢、能源费用上涨等各种挑战,因而节约有限能源、降低工业生产中的能耗是当务之急。电化学科学的研究恰好适应了这种要求,电化学科学是以研究如何加速电极上电催化反应速度。降低电极电位为研究内容,与节能降耗密切相关,特别是在强电流电解过程中的节能,采用电催化电极更是起了巨大的作用。1电催化技术主要应用于有机污水的电催化处理；含铬废水的电催化降解；烟 ；二氧化碳的电解还原等。道气及原料煤的电解脱硫；电催化同时脱除NOx和S0 2 目前对能源利用、燃料电池和某些化学反应（如丙烯腈二聚、分子氧还原）的电催化作用研究得较深入，今后在开拓精细有机合成方面可能会得到较大的进展，特别是对那些与电子得失有关的氧化还原反应。本文从污水的电催化处理、电催化活化碳的氧化物、电催化法脱硫脱硝、电催化与燃料电池四个大的方面介绍电催化技术的发展及研究应用现状，以及今后研究的发展趋势。 2污水的电催化处理 电化学水处理技术2,3因其具有多功能性、高度的灵活性、易于自动化、无二次污染等其它水处理技术无法比拟的优点,正成为国内外水处理技术研究的热点课题,尤其对那些难于生化降解、对人类健康危害极大“三致”致癌、致畸、致突变有机污染物的去除具有很高的效率,并且又能节省大量的能源。因而，电化学水处理技术近年来已成为世界水处理技术相当活跃的研究领域,受到国内外的广泛关注。4相比传统的生物废水处理方法，电催化废水处理技术有更潜在的应用前景。在比如电催化还原技术是现阶段水处理技术领域的研究热点之一，可将废水中高毒性污染物通过选择性电催化还原转化为低毒性的污染物，对含硝基
催化加氢技术及催化剂讲解
催化加氢技术及催化剂 作者: buffaloli (站内联系TA) 发布: 2009-03-03 一、意义 1．具有绿色化的化学反应，原子经济性。 催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 2．产品收率高、质量好，普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。 3．反应条件温和； 4．设备通用性 二、催化加氢的内容 1．加氢催化剂 Ni系催化剂 骨架Ni （1）应用最广泛的一类Ni系加氢催化剂，也称Renay-Ni，顾名思义，即为Renay发明。具有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂，制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积，提高催化剂的反应面，即催化剂活性。 （2）具体的制备方法：将Ni和Al, Mg, Si, Zn等易溶于碱
的金属元素在高温下熔炼成合金，将合金粉碎后，再在一定的条件下，用碱溶至非活性组分，在非活性组分去除后，留下很多孔，成为骨架形的镍系催化剂。 （3）合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响，镍、铝合金实际上是几种金属化合物，通常所说的固溶体，主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2等，不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别，一般说，溶解速度快慢是NiAl3＞Ni2Al3＞NiAl＞NiAl2，其中后二种几乎不溶，因此，前二种组分的多少直接影响骨架Ni催化剂的活性。 （4）多组分骨架镍催化剂，就是在熔融阶段，加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素，如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co等，这些第二组分元素的加入，一般能增加催化剂的活性，或改善催化剂的选择性和稳定性。 （5）使用骨加镍催化剂需注意：骨架镍具有很大表面，在催化剂的表面吸符有大量的活化氢，并且Ni本身的活性也很，容易氧化，因此该类催化剂非常容易引起燃烧，一般在使用之前均放在有机溶剂中，如乙醇等。也可以采用钝化的方法，降低催化剂活性和保护膜等，如加入NaOH稀溶液，使骨架镍表面形成很薄的氧化膜，在使用前再用氢气还原，钝化后的骨架镍催化剂可以与空气接触。 其它镍系催化剂 从1897年Sabatier将乙烯和氢气通到还原镍使之生成乙烷开
第五章催化加氢催化剂 1催化加氢过程包括哪几个过程 包括加氢
第五章催化加氢催化剂 1.催化加氢过程包括哪几个过程？ 包括加氢处理过程和加氢裂化过程。 2.加氢处理过程中发生的主要化学反应有哪些？ 加氢脱硫反应、加氢脱氮反应、加氢脱氧反应和加氢脱金属反应。 3.烃类加氢反应主要涉及哪两类反应？ 主要涉及两类反应，一是有氢气直接参与的化学反应，如加氢裂化和不饱和键的加氢饱和反应，此过程表现为耗氢；二是在临氢条件下的化学反应，如异构化反应，此过程表现为，虽然有氢气存在，但过程不消耗氢气，实际过程中的临氢降凝是其应用之一。 4.加氢催化剂按加氢作用分为哪几类？ 按其加氢的作用分为加氢精制（处理）催化剂和加氢裂化催化剂。 5.加氢精制催化剂常用的载体是什么？ 常用的活性氧化铝和硅酸铝载体。 6.加氢精制催化剂的活性组分的主要作用是什么？常用的活性组分是什么？ 催化加氢的活性主要来源于加氢金属组分，金属组分主要提供加氢活性及能够加速C－N键氢解的弱酸性，由VlB族或Ⅷ族的金属。即：非贵金属组分和贵金属组分。非贵金属组分有：W、Mo、Cr、Fe、Co、Ni、Zn、Ti、V、Mn等。 7.加氢精制催化剂的助剂的作用是什么？常用的助剂是什么？ 改善加氢精制催化剂某一方面的性能，如活性，选择性、寿命、热稳定性或强度等，常常添加一些助剂。常用的助剂有P2O5、SiO2、B2O3、TiO2等。 8.选择加氢精制催化剂首先考虑哪些因素？ 选择催化剂首先应考虑是选择活性高、选择性好、稳定性好、寿命长的催化剂。 9.柴油馏分加氢精制的目的是什么？ 柴油加氢精制的目的是脱除柴油中的硫、氮等杂质，饱和烯烃和饱和芳烃，生产清洁的柴油燃料。 10.直馏煤油加氢精制的目的是什么？对直馏煤油加氢精制催化剂的要求是什么？ 直馏煤油加氢精制，其目的是脱除煤油中的硫和氮，并饱和部分芳烃，改善其燃烧性能，提高油品的热稳定性，降低酸度，生产合格的喷气燃料或灯用煤油。要求催化剂具有优良加氢脱硫、脱氮活性同时具有优良的芳烃饱和性能。 11.加氢裂化的作用是什么？
硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析(新版)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 硝基苯催化加氢制苯胺的安全技 术分析(新版)
硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析(新 版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 苯胺是重要的有机化工中间体，广泛地应用于橡胶助剂、染料、感光化学品、医药、农药、炸药及聚氨酯等行业。由于市场需求较大，近几年改建、扩建及新建一批苯胺生产装置。但在苯胺及配套装置生产过程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品，加之生产工艺条件苛刻，装置及控制技术要求严格，使其生产过程事故具有突发性、灾害性的特点。因此，有必要对苯胺的安全生产问题进行认真剖析并提出具体的对策。 1苯胺生产工艺流程简介 以目前国内先进的35000t／a硝基苯催化加氢制苯胺生产装置为例。苯胺生产中的原料氢与系统中的循环氢混合经氢压机增压至 0.2MPa后，与来自流化床顶的高温混合气在热交换器中进行热交换，被预热到约180oC进入硝基苯汽化器，硝基苯经预热后在汽化器中汽化，与过量的氢气合并过热至180oC～200oC，进入流化床反应器，与
催化加氢
第6章催化加氢 知识目标： ●了解催化加氢生产过程的作用和地位、发展趋势； ●熟悉催化加氢生产原料来源及组成、主要反应原理及特点、催化剂的组成及性质、工艺 流程及操作影响因素分析； ●初步掌握催化加氢生产原理和方法。 能力目标： ●能根据原料的来源和组成、催化剂的组成和结构、工艺过程、操作条件对加氢产品的组 成和特点进行分析判断； ●能对影响加氢生产过程的因素进行分析和判断，进而能对实际生产过程进行操作和控制。 6.1 概述 石油炼制工业发展目标是提高轻质油收率和提高产品质量，一般的石油加工过程产品收率和质量往往是矛盾的，而催化加氢过程却能几乎同时满足这两个要求。 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，催化加氢技术包括加氢处理和加氢裂化两类。 加氢处理是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，包括对原料处理和产品精制，如催化重整、催化裂化、渣油加氢等原料的加氢处理；石脑油、汽油、喷气燃料、柴油、润滑油、石蜡和凡士林加氢精制等。 加氢处理的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧及金属等杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善原料的品质和产品的使用性能。加氢处理具有原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高，产品质量高，对环境友好，劳动强度小等优点，因此广泛用于原料预处理和产品精制。 加氢裂化是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。包括高压加氢裂化和中压加氢裂化技术。依照其所加工的原料油不同，可分为馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化。 加氢裂化的目的在于将大分子裂化为小分子以提高轻质油收率，同时还除去一些杂质。其特点是轻质油收率高，产品饱和度高，杂质含量少。 一、催化加氢在炼油工业中的地位和作用 石油加工过程实际上就是碳和氢的重新分配过程，早期的炼油技术主要通过脱碳过程提
催化加氢还原芳香硝基化合物制备芳胺的技术进展
５８ 精细石油化工 ＳＰＥＣＩＡＬＩＴＹＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ 第２３卷第４期 ２００６年７月 催化加氢还原芳香硝基化合物 制备芳胺的技术进展 徐善利陈宏博李树德 （大连理工大学化工学院，辽宁大连１１６０２４） 摘要：综述了催化加氢还原芳香硝基化合物制备芳胺及其衍生物的近况，讨论了影响催化加氢反应的主要因 素和工艺条件，并展望了催化加氢法制备芳胺工艺的应用前景和发展方向。 关键词：催化加氢香硝基化合物芳胺 中图分类号：ＴＱ２４６．３文献标识码：Ａ 芳胺及其衍生物广泛应用于化工、医药、染 料、农药等领域，绝大多数的芳胺及其衍生物系列产物都是由相应的芳香硝基化合物还原而来的。芳香硝基化合物还原为芳胺的方法主要有经典化学还原法、电解还原法、ＣＯ／Ｈ：Ｏ体系还原法和催化加氢还原法。经典化学还原法主要包括铁粉法、甲醛法、硫化碱法、水合肼法等。这些方法工艺流程长，三废多，对环境污染大，代之以清洁生产工艺势在必行；电解还原法由于设备投资较大，能耗相对较高，工业生产还存在一定的技术难题；Ｃｏ／Ｈ。ｏ还原体系对催化剂要求较高，存在贵金属催化剂回收问题，且反应大多需高温高压，目前还多处在实验室研究阶段［１］，但是该法具有设备通用性好、反应易控制、原料来源容易等优点，是催化加氢法的一个良好补充［２１；催化加氢法具有产品质量好、三废少、后处理容易以及反应选择性可控制等优点使其在工业生产上具有较好的应用前景，是目前实验研究和技术开发的重要领域。 １催化加氢还原法 芳香硝基化合物催化加氢还原按反应物料的状态可分为气相催化加氢法和液相催化加氢法。气相催化加氢法是以气态反应物进行的催化加氢还原，实际上为气固反应，此法仅适用于沸点较低，容易气化或在蒸发温度下，仍能保持稳定状态的芳香硝基化合物的还原。硝基苯制苯胺是气相催化加氢的典型实例。液相催化加氢法是在液相介质中进行的加氢还原。一般采用固体催化剂，实质上为气一液一固三相反应。如果催化剂溶于反应体系相则为气、液两相反应，称之为均相催化，是目前研究的热点之一。由二硝基甲苯催化加氢制备二氨基甲苯是液相催化加氢的典型实例［３］。 以下针对催化加氢法还原芳香硝基化合物制备芳胺的主要影响因素（催化剂性能和反应条件）作进一步的论述。 １．１催化剂 在催化加氢还原反应中，催化剂的性能是影响反应的主要因素，其对反应的温度、压力、反应活性、反应的选择性、产物质量和收率有着显著的影响。 用于催化加氢反应的催化剂主要为过渡金属，可分为贵金属系和一般金属系。贵金属以铂、钯为主，此外还有铑、锇、钌等，其特点是催化活性高，反应条件温和，适用于中性或酸性反应，虽然铂的活性最好，但其价格相对较高，限制了它的应用。钯的活性介于铂和镍之间，其中以Ｐｄ／Ｃ催化剂较常用，价格较便宜。金属铑催化剂在氯代硝基芳烃的催化加氢过程中可使脱氯现象大为减少［４］，但铑可使苯环加氢。近年来，铑以其良好的选择性而再次引起人们的关注。一般金属系以镍为主，其次是铜、钼、钴、铁等。 常用的催化剂可以是金属单质的粉末，如铂黑、钯黑等，可直接以金属氧化物还原制得；或者是骨架型，如Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ。为了使活性金属能和原料充 收稿日期：２００６一０３一０９；修改稿收到日期：２００６一０６—１９。 作者简介：徐善利（１９８０一），男，硕士，从事染料中闻体合成的研究。
催化加氢技术以及催化剂
催化加氢技术以及催化剂 一、意义 1、具有绿色化的化学反应，原子经济性。 催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 2、产品收率高、质量好 普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。 3、反应条件温和； 4、设备通用性 二、催化加氢的内容 1、加氢催化剂 Ni系催化剂 l骨架Ni （1）应用最广泛的一类Ni系加氢催化剂，也称Renay-Ni，顾名思义，即为Renay发明。具有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂，制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积，提高催化剂的反应面，即催化剂活性。 （2）具体的制备方法：将Ni和Al, Mg, Si, Zn等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金，将合金粉碎后，再在一定的条件下，用碱溶至非活性组分，在非活性组分去除后，留下很多孔，成为骨架形的镍系催化剂。 （3）合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响，镍、铝合金实际上是几种金属化合物，通常所说的固溶体，主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2等，不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别，一般说，溶解速度快慢是NiAl3＞Ni2Al3 ＞NiAl＞NiAl2，其中后二种几乎不溶，因此，前二种组分的多少直接影响骨架Ni催化剂的活性。 （4）多组分骨架镍催化剂，就是在熔融阶段，加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素，如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co等，这些第二组分元素的加入，一般能增加催化剂的活性，或改善催化剂的选择性和稳定性。 （5）使用骨加镍催化剂需注意：骨架镍具有很大表面，在催化剂的表面吸符有大量的活化氢，并且Ni本身的活性也很，容易氧化，因此该类催化剂非常容易引起燃烧，一般在使用之前均放在有机溶剂中，如乙醇等。也可以采用钝化的方法，降低催化剂活性和保护膜等，如加入NaOH 稀溶液，使骨架镍表面形成很薄的氧化膜，在使用前再用氢气还原，钝化后的骨架镍催化剂可以与空气接触。 其它镍系催化剂 从１８９７年Sabatier将乙烯和氢气通到还原镍使之生成乙烷开始，这是最古老的镍催化剂，工业上几乎没有单独使用镍的，而广泛使用的却是加有各种单体或助催化剂的镍，一般的制法是把硅藻土加进硝酸镍水溶液中，一边搅拌一边加碳酸钠，使碱式碳酸镍（或氢氧化镍）沉淀在硅藻土上。充分地水洗过滤干燥。将制成的催化剂在使用之前，在350-4500C的氢气流中进行还原。鉴于还原的催化剂与空气接触会着火而失去活性，使用必须注意。 此外，还有把硝酸镍溶液和硅藻土的混合物蒸干，在400-5000C热分解为NiO-硅藻土后，用氢气还原的方法。通常，还把少量金属氧化物作为助催化剂加到NiO-硅藻土中，例如NiO-氧化钍-硅藻土[40]，NiO-Cu-硅藻土等[41]，均属于高活性的催化剂。 可用作载体的物质还有浮石、氧化铝、硅胶、酸性白土、氧化锌、CaSO4、MgSO4、木炭、石墨等。．
催化加氢试题和答案
一、概念题 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， 进行氢解反应，转化为不含硫的相应烃类和H2S。 5.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。 6.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。 7.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）。 8.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。 9.石脑油加氢精制：指对高硫原油的直馏石脑油和二次热加工石脑油（如焦化 石脑油）进行加氢精制，脱除其中硫、氮等杂质及烯烃饱和，从而获得乙烯裂解原料。 10.润滑油催化脱蜡技术：在氢气和择形分子筛的存在下，将高凝点的正构烷烃 选择性地裂化成气体和较小的烃分子，从而降低润滑油凝点的过程。 11.润滑油异构脱蜡技术：指在专用分子筛催化剂的作用下，将高倾点的正构烷 烃经异构化反应生成低倾点的支链烷轻。 12.氢脆：由于氢残留在钢中所引起的脆化现象。 13.高温氢腐蚀：在高温高压条件下扩散侵入钢中的氢与不稳定的碳化物发生化 学反应，生成甲烷气泡（它包含甲烷的成核过程和成长），即Fe3C+2H2→CH4+3Fe，并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集，引起钢的强度、延性和韧性下降与劣化，同时发生晶间断裂。 14.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。 15.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、简答题 1.加氢精制的目的和优点。 答：⑴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。⑵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.为什么说热裂解反应在渣油加氢裂化过程中有重要作用？
硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析
硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析 苯胺是重要的有机化工中间体，广泛地应用于橡胶助剂、染料、感光化学品、医药、农药、炸药及聚氨酯等行业。由于市场需求较大，近几年改建、扩建及新建一批苯胺生产装置。但在苯胺及配套装置生产过程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品，加之生产工艺条件苛刻，装置及控制技术要求严格，使其生产过程事故具有突发性、灾害性的特点。因此，有必要对苯胺的安全生产问题进行认真剖析并提出具体的对策。 1 苯胺生产工艺流程简介 以目前国内先进的35000t／a硝基苯催化加氢制苯胺生产装置为例。苯胺生产中的原料氢与系统中的循环氢混合经氢压机增压至0.2MPa后，与来自流化床顶的高温混合气在热交换器中进行热交换，被预热到约180oC进入硝基苯汽化器，硝基苯经预热后在汽化器中汽化，与过量的氢气合并过热至180oC～200oC，进入流化床反应器，与催化剂接触。硝基苯被还原，生成苯胺和水并放出大量热，利用流化床反应器中的余热锅炉中的软水汽化产生蒸气带走反应热来控制反应温度在250oC～270℃。反应后的混合气与催化剂分离，进热交换器与混合氢进行热交换，用水冷却，粗苯胺及水被冷凝，与过量的氢分离，过量氢循环使用，粗苯胺与饱和苯胺水进入连续分离器，粗苯胺进入脱水塔脱水，然后进精馏塔精馏得到成品苯胺。苯胺水进共沸塔回收苯胺，废水中含苯胺≤500 mg／L，去污水车间进行二级生化处理。 2 苯胺生产中的主要危险介质分析 苯胺生产中的危险介质主要是硝基苯、氢气和苯胺。 2．1 硝基苯 硝基苯的分子式为C6H5NO2，相对分子质量为123.11，淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味，能溶于苯、乙醇及乙醚，难溶于水。有毒，多量吸人蒸气或经皮肤吸收都会引起中毒，在车间空气中的最高容许浓度为5mg／m3。 常用的理化数据：相对密度1.205(25℃)，熔点5.7℃，沸点210.9℃，闪点87.8℃(闭杯)，爆炸下限1.8％(93.3℃)，自燃点482℃，蒸气密度4.25 g／L。 危险特性：有毒，遇火种、高热能引起燃烧爆炸，与硝酸反应强烈。 储运注意事项：储存于通风阴凉的仓间内，远离火种、热源，避免日光曝晒并且与氧化剂、硝酸分开存放；搬运时轻装轻卸，防止破漏，引起中毒；误触皮肤立即用肥皂水洗涤。 2.2 氢气 氢气为无色无臭气体，极微溶于水、乙醇、乙醚，无毒、无腐蚀性，极易燃烧，燃烧时发出青色火焰，并发生爆鸣，燃烧温度可达2 000℃，氢氧混合燃烧火焰温度为2 100℃～2 500℃，与氟、氯等能起猛烈的化学反应。 理化常数：密度0.089 9g/L，熔点-259.18℃，沸点-252.8℃，自燃点400℃，爆炸极限4.1％～74.2％，最易引爆体积分数24％，产生大量爆炸压力的体积分数32.3％，最大爆炸压力0.73 MPa，最小引燃能量0.019 mJ，临界温度-239℃，临界压力1.307MPa。 危险特性：与空气混合能成为爆炸性混合物，遇火星、高热能引起燃烧爆炸。在室内使用或储存氢气，当有漏气时，氢气上升滞留屋顶，不易自然排出，遇到火星时会引起爆炸。 储运注意事项：氢气应用耐高压的钢瓶盛装；储存于阴凉通风的仓间内，仓温不宜超过30℃，远离火种、热源，切忌阳光直射；应与氧气、压缩空气、氧化剂、氟、氯等分仓间存放，严禁混储、混运。 2．3 苯胺
第五章还原反应剖析
第五章还原反应 5.1催化氢化 从题目来看，似乎很简单，不就是催化加氢吗。虽然听起来简单，但是它在精细有机合成中占有很重要的地位，许多合成，如药物、助剂等，都有加氢这一步。这是一类很重要的单元反应，它有一定的规律，在工业上有实用价值的加氢操作几乎都采用催化剂，所以称催化氢化。 定义： 催化氢化：在催化剂的存在下，有机物与氢反应，使一些C-O，C-X，C-S等键断裂，生成C-H键的过程。催化氢化一般指催化加氢，也包括催化氢解（在氢的作用下发生碳键断裂的过程）。 5.1.1 氢化机理和分类 有关氢化机理的学说有十几种，其中有两种是大家公认的。 ㈠π-络合理论 此理论将反应分成三步： （1）扩散、吸附 氢从体相扩散到催化剂表面，发生吸 附 （2）氢化反应 如烯烃扩散到吸附了氢的催化 剂表面，也发生吸附，成为π- 络合，然后与氢反应。 （3）扩散离去 ㈡分子离子化理论 也分成三步：
（1）氢分子的离子化，由于催化剂吸附的作用而产生。 在催化剂上吸附 H2 2H++ 2e （2）有机物的离子化，氢吸附放出电子后，与有机物作用形成负碳离子。 在催化剂上 C=C + 2e C-—C- （3）氢化 H H C-—C-+ 2H+C—C ㈢催化氢化分类 5.1.2 催化剂 加氢催化剂的种类繁多，大约有百余种，主要是一些过渡金属和贵金属。 ㈠催化剂中金属所在族及电子结构 并非什么金属都可以做催化剂，可作为催化剂的金属主要是ⅧA和ⅠB族。为什么在这两个族的元素可以作为催化剂呢？ 我们来看一下它们的电子结构：
从电子结构看 （1）外层有d空轨道，从而可以产生络合（一个有电子，一个有空轨道）（2）d电子有8~9个最好（d轨道全满为10个），空得太多也不好，因为吸附太强，不能脱附。从电子结构看，Co系是最好的，d轨道上有9个电子，Ni 系的d轨道上有10个电子，但由于s轨道是空的， d 轨道上的电子可以跃迁到s 轨道上去，这时d轨道上就剩下9 个电子，因此，也是较好的催化剂。铜系的s轨道上已有一个电子，因此其d轨道上的电子要跃迁到s 轨道上去就比Ni 系的元素要困难。铁系的d轨道上有两个电子，因此，吸附性能很强。 ㈡几类常用催化剂 （1）骨架镍----Raney Ni, 海绵Ni 其制备方法不是将金属镍发泡，而是将镍铝合金用6N的氢氧化钠浸泡，溶解掉铝而制得。 NaOH Ni/Al Ni + Na2AlO2+ H2 铝被溶解掉以后，留下许多微孔，就象是海绵一样，所以称海绵镍，由于这种方法是由Raney 这个人发明的又称Raney Ni。它的活性主要来自它的多孔性，而且在制备时孔中吸附有大量的氢气，因此它在空气中会自燃，要保存在乙醇或水中。 工业上的Raney Ni有W-1~W-7 ，7个型号，数字越大，活性
催化加氢过程中催化剂的选择
催化加氢过程中催化剂的选择 从事催化的各位虫友，经常会面临催化剂种类的选择，先将我用过的催化剂的优缺点和大家分享，有不足的和错误的，请大家补充和指正。 催化剂定义：又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。 从用途上分，可以分成加氢催化剂、氧化催化剂和异构化催化剂等。加氢镍催化剂又分为：1.骨架镍催化剂（镍-铝合金粉）；2.负载碳酸镍与碳酸铜催化剂；3.负载型镍催化剂。 我们常用到的催化剂有钯碳、雷尼镍、德国6504K、C207（铜类）催化剂、KT-02镍催化剂等。先将各催化剂的优缺点陈列如下，给各位从事催化加氢的虫友做个参考。 （1）从价格上分析：钯碳最贵，价格为450万元/吨左右；雷尼镍价格为20万元/吨左右；6504K催化剂为30万元/吨；C207催化剂价格不详，但因其主要催化成份为铜，估计是这里面最便宜的；KT-02型镍催化剂价格在35万元左右。 （2）从活性上分析：钯碳>KT-02>雷尼镍>6504K>C207。 （3）从催化反应温度分析：钯碳反应温度很低，在常温下也可以催化反应；KT-02镍催化剂在40左右就可以进行催化；雷尼镍催化反应温度稍高，60度左右；6504K催化反应温度在80度左右；C207催化反应温度一般不低于150度。 （4）从使用安全按角度分析：KT-02型镍催化剂150摄氏度下空气中不自燃；6504K 也可以在空气中120摄氏度下保存；钯碳常温下暴露在空气中容易自燃；雷尼镍暴露在空气中容易着火。 （5）从催化反应的选择性上分析：钯碳活性太高，在多基团的时候选择性低，生成副产物；KT-02型镍催化剂选择性很好；雷尼镍加氢选择性比钯碳要好，但是比KT-02稍差；C207选择性很好。 （6）从转化率分析：钯碳>KT-02>雷尼镍>6504K>C207。 （7）从使用方便角度分析：KT-02和6504K在使用前都不需要活化，直接投入反应体系即可进行催化；钯碳不需要催化，但是必须密封隔绝空气保存；雷尼镍和C207使用前必须先进行活化，用碱处理溶去铝方可投入反应进行催化，而且雷尼镍在保存时也必须隔绝空气。 （8）从与产物进行分离来分析：催化加氢完毕后，必须将产物与催化剂进行分离，从分离难易程度来看：KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳，C207一般用于固定床加氢，分离不存在太大的问题。 （9）从重复使用次数来看：KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳>C207。这里综合考虑反应过程中的失活及后分离过程中的损失。KT-02重复使用次数不少于100次；雷尼镍重复使用次数在70次左右；6504K重复使用次数为30-35次；C207在固定床上使用；一般用一段时间后重新换新催化剂；具体使用次数不好估计，钯碳一般在使用后需要进行活化。 （10）催化剂形式：钯碳、KT-02、6504K、C207为负载型催化剂，雷尼镍为镍铝合金。 以上主要是对各催化剂的特性进行比较，如有不合适的地方，请多指点。各位虫友可以根据自己所要加氢的原料及产物特点，选择合适的催化剂。
浅析精细化工中催化加氢技术的运用
浅析精细化工中催化加氢技术的运用 近年来由于我国的化工行业在技术领域取得了较大的进步，催化加氢技术不仅在石油化工领域得到普遍的应用，并且也开始大规模的应用到精细化工行业中。由于精细化工中部分化合物需要通过还原处理才能够进行后续生产，但是我国现今仍旧沿用以往的传统技术，因此，需要对催化加氢技术在精细化工中的应用情况进行全面的了解。 标签：精细化工；催化加氢技术 1 加氢催化剂 1.1 镍催化剂 二氧化硅与硅藻土是最常见的负载型的镍催化剂，主要是通过使用沉淀法得到。需要注意首先将催化剂在温度为350到450%的气流中通过氢进行还原，还需要避免催化剂在还原时发生自烧现象。骨架镍是通过强碱腐蚀后形成的大量孔状存在的海绵骨架镍，通过添加稀土金属等一定量的微量元素能够显著的提升合金的负荷能力、再生能力、机械稳定性以及合金亲和性等性能[1]。 1.2 钯系催化剂 通常制备钯催化剂采用的方法是：首先需要把氯化钯在0.1M盐酸溶液里进行充分溶解处理，然后在氯化钯的水溶液里面添加一定量的活性炭，并确保钯在活性炭上已经全部浸染，然后在温度110%的条件下进行干燥处理，将氢气在100到300%的条件下进行还原处理。这样的制备方法广泛的使用在制备金属催化剂中，需要注意的是，在进行制备时，在干燥的条件需要确保活性组分尽可能不会迁移，且还原与活化时还需要避免其出现烧结的现象。 2 催化剂加氢技术在精细化工中的应用 2.1 催化剂加氢制备对氨基酚 使用催化剂加氢制备对氨基酚较常使用的制备方法是将硝基苯放入一定量的稀硫酸然后能够生成全新的苯基氰胺，并且能够通过重排反应最终得到对氨基酚。其中主催化剂使用的是0.5%Pt/C，硝基苯和贵金属的重量之比是1∶（0.000 5～0.005 0）。以三甲基十二烷氯化铵为助催化剂，温度维持在80℃范围即可，氢气压力在11到12MPa，并且还需要使用过氧化氢处理。较之以往的方法，收率在原来的基础上最大能够提升5%，并且使用这种方法还能够在显著的降低废弃物，最为重要的是能够大幅度提升产品的质量。 2.2 催化剂加氢制备邻氯苯胺
催化加氢技术及发展前景
催化加氢技术及发展前景 摘要：本文介绍石油馏分加氢技术，回顾加氢技术的发展历史及贡献，阐述在目前的能源状况下加氢技术的发展空间及前景。 关键词：催化加氢催化加氢裂化发展前景 催化加氢技术根据原料的不同可分为石油馏分的催化加氢、煤焦油加氢、粗苯加氢及其他化合物的加氢技术。本文重点介绍石油馏分的催化加氢技术及发展。 目前炼厂采用的加氢过程，按生产目的分有：加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、润滑油加氢等。 加氢精制是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，包括对原料处理和产品精制，如催化重整、催化裂化、渣油加氢等原料的加氢处理；石脑油、汽油、喷气燃料、柴油、润滑油、石蜡和凡士林加氢精制等。 加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧及金属等杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善原料的品质和产品的使用性能。加氢处理具有原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高，产品质量高，对环境友好，劳动强度小等优点，因此广泛用于原料预处理和产品精制。 加氢裂化是在较高的压力和温度下（10-15MPa，400℃左右），氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。包括高压加氢裂化和中压加氢裂化技术。依照其所加工的原料油不同，可分为馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化。 加氢裂化的目的在于将大分子裂化为小分子以提高轻质油收率，同时还除去一些杂质。其特点是轻质油收率高，产品饱和度高，杂质含量少。 加氢裂化原料通常为原油蒸馏所得到的重质馏分油，也可为渣油（包括减压渣油经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油）。其主要特点是生产灵活性大，产品产率可以用不同操作条件控制，或以生产汽油为主，或以生产低冰点喷气
催化加氢方程式
催化加氢方程式 石油馏分中的硫化物主要有硫醇、硫醚、二硫化合物及杂环硫化物，在加氢条件下发生氢解反应，生成烃和H2S. 主要反应如下： RSH +H2RH+H2S R S R+2H2+H2S (RS)2+3H22RH+2H2S S +4H2R C4H9+H2S R S +2H 2+H2S 石油馏分中的氮化物主要是杂环氮化物和少量的脂肪胺或芳香胺，在加氢条件下反应生成烃和NH3. 主要反应如下： R CH2NH2+H R CH3+NH3 N +5H2C5H12+NH3 N +7H2C3H7+NH3 N H +4H2C4H10+NH3 石油馏分中的含氧化合物主要是环烷酸及少量的酚、脂肪酸、醛、醚及酮，含氧化合物在加氢条件下通过氢解生成烃和H2O. 主要反应如下： OH+H 2+H2O COOH +3H2CH3+2H2O 石油馏分中的金属主要有镍、钒、铁、钙等，主要存在于重质馏分中，尤其是渣油中。这些金属对石油炼制过程，尤其对各种催化剂参与的反应影响较大，必须除去。渣油中的金属可分为卟啉化合物(如镍和钒的络合物)和非卟啉化合物(如环烷酸铁、钙、镍)。以非卟啉化合物存在的金属反应活性高，很容易在
H 2／H 2S 存在条件下，转化为金属硫化物沉积在催化剂表面上。而以卟啉型存在的金属化合物先可逆地生成中间产物，然后中间产物进一步氢解，生成的硫化态镍以固体形式沉积在催化剂上。加氢脱金属反应如下： 22,''H H S R M R MS RH R H --???→++ 烯烃在加氢条件下主要发生加氢饱和及异构化反应。烯烃饱和是将烯烃通过 加氢转化为相应的烷烃；烯烃异构化包括双键位置的变动和烯烃链的空间形态发生变动。这两类反应都有利于提高产品的质量。其反应描述如下： R －CH=CH 2 ＋ H 2 → R －CH 2－CH 3 R －CH=CH －CH=CH 2 ＋ 2H 2→ R －CH 2－CH 2－CH 2－CH 3 nC n H 2n →iC n H 2n (异构化) iC n H 2n ＋ H 2 →iC n H 2n ＋2 值得注意的是，烯烃加氢饱和反应是放热效应，且热效应较大，因此对不饱和烃含量高油品加氢时，要注意控制反应温度，避免反应床层超温。
精细化工中催化加氢技术的运用
新材料与新技术 化 工 设 计 通 讯 New Material and New Technology Chemical Engineering Design Communications ·90· 第44卷第11期 2018年11月 1 加氢催化剂 在还原反应中，加氢催化剂是其重要的组成部分，现阶段，我国所开展的研究工作中主要使用的是Pd/Pct/骨架镍这类催化剂。 1.1 镍系催化剂 镍系催化剂主要分为两种，其分别是硅藻土以及二氧化硅。其相关的化工人员选用沉淀的方式，把硝酸镍进行沉淀的处理，将其放置到载体上面，在实际的使用过程中，要对其进行利用氢催化的形式，确保其催化剂在400℃左右，且其上下浮动不超过50℃时，不会产生不良的自烧等反应。骨架镍是一种会经过强碱腐蚀处理的物质，其会以一个多孔海绵的状态呈现，所以在实际的制备过程中，其应当在钛中添加一些较为稳量的元素，这样会改良其各类合金的性能，在实际的催化剂应用过程中，无论是酸碱度还是腐蚀度都会在一定程度上影响到其催化剂的性能。镍系的催化剂具有极强的经济性，所以在实际的使用中比较便捷，同时其应用的空间也比较大。 1.2 钯系催化剂 钯系催化剂的制作方式比较简单，其先要进行氯化钯的溶解处理，让其物质更好地溶解到盐酸溶液当中，之后再添加一定量的活性炭，让钯可以充分的作用，在浸染之后，对活性炭进行干燥的处理，还原其氢气，控制好其产生还原反应时的温度，这种制备方式主要被应用于大部分的催化剂的制作过程，其制作过程要控制好其活性物质组成的迁移频率。 1.3 铂系催化剂 铂系催化剂的制备方式主要把氯铂酸放置到水中，并在水中添加过量的硝酸钠，对其进行烘干的处理，将其烘干的温度调整到35℃，让其可以快速地熔融以及发生分解的反应，进而产生出二氧化氮气体，同时还会带有褐色沉淀物质的现象，待其产生了该化学反应之后，要再次调整其温度，让其温度上升到500℃，继而分解之后产生二氧化铂加氢催化剂。 1.4 活性炭/载体物质 活性炭/载体物质具有极为高效的催化能力，所以其会对活性炭自身性能的要求会比较高，活性炭这类物质和其他的机械类杂质等不能混合在一起，其所选择的材料大部分都是果核类的物质。 1.5 铜系催化剂 铜系催化剂的面积比较大，另外其物质自身的活性也会比较高，会将其用于烯烃的加氢反应，如果其催化剂在实际的使用中为单独的方式，那么其就极容易产生烧结的现象，一旦产生了烧结的现象，就给其制备过程带来困扰，想要避免产生该类问题，就需要使用载体进行处理。2 催化加氢技术的运用 2.1 氨基酚 氨基苯的制作主要是将硝基苯放置到稀硫酸当中，让其通过介质的效用产生重排反应，进而得到氨基酚，其所选用的催化剂主要是5%Pt/C 。需要对贵金属与硝基苯的质量比进行调控，让其比值始终为（0.000 5~0.005 0）∶1。控制好其使用的温度，让其温度始终保持在80℃左右。压力控制在11~12MPa ，最后利用过氧化氢处理，10%的稀硫酸为介质进行反应。 2.2 催化加氢制备2，2- 二氯氢化偶氮苯 2-二氯化偶氮苯采用0.8%Pd/C 的催化剂，以甲苯为溶剂，在反应过程中加入表面活性剂和助催化剂，将邻硝基氯化苯在0.6MPa 、55~75℃下，加氢3h 。以上做法是宋东明化学家提出的方法，而美国申请专利最早使用方法是在碱性条件下邻硝基氯化苯液相加氢制备2，2-二氯氢化偶氮苯，为固-液-气三相反应。主催化剂为0.5%~1%Pd/C 或Pt/C ，贵金属与硝基物重量比为（0.000 2~0.001 0）∶1。 2.3 催化加氢制备邻氯苯胺 邻硝基苯加氢还原生成邻氯苯胺，主催化剂为0.8%Pd/C ，贵金属与硝基氯苯质量比为（0.000 1~0.000 5）∶1。助催化剂为亚磷酸钠，在甲苯为溶剂，温度控制在60~80℃，氢气压力为0.6~2MPa 。制得的纯度可以达到99.7%，收率达到92%。与传统相比，大大减少了三废的生产。3 结语 催化加氢技术和其他化工技术有着很大的差异性，其技术所制备出的产品大多是产物和水，不会产生较多的废弃物质，具有极强的环保节能效用。随着我国可持续发展战略思想的推广，绿色化学已经成为了现阶段我国城市发展的风向标，大部分的科学研究项目都成为了其所要考虑的一部分内容，催化加氢技术应用下所制备出的产品收率比较高，且其实际的质量也比较好，整体所需要的化学反应条件极为温和，所以其技术的应用污染性低下，可操作性比较强，应当不断地改进该技术，完善其生产过程。 摘 要：随着我国科学技术发展水平的提升，越来越多的技术开始涌现在人们的面前。在精细化工中，催化加氢技术的应用效果极为显著，被广泛地应用到我国的化工行业中，其主要使用的是负载型催化剂。该类型的催化剂活性比较高，会对一些金属负载量产生不同程度的影响，因此，催化剂在实际的使用中通常会受到各类外力条件的限制和约束。主要就精细化工中催化加氢技术进行较为详尽的论述，探究其技术的应用要点，使该技术可以在精细化工中展现出其自身最大的效用。 关键词：催化加氢技术；精细化工；催化剂中图分类号：TQ06 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2018）11–0090–02 Application of Catalytic Hydrogenation Technology in Fine Chemical Industry Zhu Yu-feng Abstract ：With the development of science and technology in China ，more and more technologies are emerging in front of people.Catalytic hydrogenation technology is widely used in China ’s chemical industry ，and its main use is supported catalysts.This type of catalyst has high activity ，which will affect the load of some metals in varying degrees.Therefore ，the catalyst is usually limited and restricted by various external force conditions in practical use.In this paper ，the catalytic hydrogenation technology in ?ne chemical industry is discussed in detail ，and the main points of its application are explored ，so that the technology can show its greatest effectiveness in ?ne chemical industry. Key words ：catalytic hydrogenation technology ；?ne chemical industry ；catalyst 精细化工中催化加氢技术的运用 朱玉峰 （江苏滨海经济开发区沿海工业园管委会，江苏盐城?224555） 收稿日期：2018–09–15作者简介： 朱玉峰（1991—），男，江苏涟水人，助理工程师，主要 研究方向为高压加氢。