加氫預處理催化劑是怎么樣的?發揮著怎么樣的作用?
加氫預處理催化劑由活性組分、助劑和載體組成,作用是脫除硫、氮、氧、重金屬和加氫飽和多環芳烴。該過程原料分子結構變化不大,根據各種需要伴有加氫裂化反應,但轉化深度不深,轉化率一般在10%左右。加氫催化劑需要加氫和氫解,但氫解所需的酸度不高。加氫預處理催化劑原理(改變反應路徑,降低活化能):吸附在催化劑上的氫分子生成活性氫原子,與被催化劑弱化的烯烴、炔烴加成。
(1)雙鍵碳原子上的烷基越多,氫化熱越低,烯烴越穩定:R2C=CR2
(2)反式異構體比順式異構體更穩定。
(3)乙炔的加氫熱為-313.8 kJmol-1,是乙烯的兩倍(-274.4 kJmol-1),因此乙炔的穩定性低于乙烯。
加氫預處理催化劑具有加氫和裂化雙重功能,按其特性分為輕油型、靈活型、中油型和無定形四種類型。其中,輕油型加氫催化劑的沸石分子篩含量較高,催化合成活性高。無定形加氫裂化促進劑基本不含沸石分子篩,催化活性低。
雖然這四種加氫預處理催化劑都能生產高質量的石油和柴油,但它們的應用要求和產量分布有很大的不同。加氫裂化裝置建成或投產后,催化劑類型和生產方案相對穩定,而加氫裂化反應器一般只裝填一種主要類型的催化劑。加氫裂化是一個強放熱反應。為了盡可能防止非等溫反應對產品選擇性的不利影響,加氫裂化反應器中通常有三個負催化劑床和四個催化劑床。在每個床層中,加入大部分冷氫氣以調節入口溫度控制,從而進行等溫升溫操作。這種傳統的操作模式面臨著產品選擇性單一等缺點,同時也帶來了巨大的反應熱損失。
加氫預處理催化劑催化分級技術主要是針對原料油中各種烴基在催化活性中心上相互競爭、相互吸附,產生各種化學反應的原理。各種功能催化劑填充在每個化學反應區。通過充分發揮各種功能催化的優勢,加氫預處理催化劑可以實現目標產品中烴基的富集,從而有效提高目標產品的收率和質量。此外,該技術還可以大大減少裂解反應器床層之間的冷氫量,提高后續物料的換熱工作溫度。