Die kurze Einführung von Hydrierungskatalysatoren

Hydrofinishing-Katalysatoren bestehen aus aktiven Komponenten, Additiven und Trägern. Seine Aufgabe ist die Hydrierung und Entfernung von Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff und Schwermetallen sowie die polyzyklische aromatische Hydrosättigung. Die Molekularstruktur des Ausgangsmaterials ändert sich nicht wesentlich und wird je nach Bedarf von Hydrocrack-Reaktionen begleitet, aber die Umwandlungstiefe ist nicht tief und die Umwandlungsrate liegt im Allgemeinen bei etwa 10 Prozent. Der Hydrofinishing-Katalysator erfordert zwei Funktionen der Hydrierung und Hydrogenolyse, während die für die Hydrogenolyse erforderliche Acidität nicht hoch ist.

 

Arbeitsprinzip:

Der Mechanismus der katalytischen Hydrierung (Änderung des Reaktionswegs und Verringerung der Aktivierungsenergie): Am Katalysator adsorbierte Wasserstoffmoleküle erzeugen aktive Wasserstoffatome zur Adduktbildung mit Alkenen und Alkinen, deren Bindungen durch den Katalysator geschwächt werden.

(1) Je mehr Alkylgruppen an den Doppelbindungs-Kohlenstoffatomen vorhanden sind, desto geringer ist die Hydrierungswärme und desto stabiler ist das Alken: R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2

(2) trans-Isomere sind stabiler als cis

(3) Die Hydrierungswärme von Acetylen ist -313,8 kJ-mol-1, was doppelt so groß ist wie die von Ethylen (-274,4 kJ-mol{{8} }), also ist Acetylen weniger stabil als Ethylen.

 

Anwendungen:

In Gegenwart von Pt, Pd, Ni und anderen Katalysatoren gehen Olefine und Acetylene Additionsreaktionen mit Wasserstoff ein, um die entsprechenden Alkane zu erzeugen, und geben Wärme ab, die als Hydrierungswärme bezeichnet wird (Hydrierungswärme, Wärme, die abgegeben wird, wenn 1 Mol ungesättigte Kohlenwasserstoff wird hydriert). Der Mechanismus der katalytischen Hydrierung (Änderung des Reaktionswegs und Verringerung der Aktivierungsenergie): Am Katalysator adsorbierte Wasserstoffmoleküle erzeugen aktive Wasserstoffatome zur Anlagerung an Alkene und Alkine, deren Bindungen durch den Katalysator geschwächt werden.

 

Einstufung:

1)Hydrocracking-Katalysator

Hydrocracking catalysts are catalysts used in the hydrocracking process of petroleum refining, where heavy oil is hydrocracked at high temperature of 360~450℃ and high pressure of 15~18MPa to convert into gas, gasoline, jet fuel, diesel and other products. The hydrocracking process is a secondary process in the petroleum refining process, and the raw material for processing is heavy distillate, which can also be normal-pressure residue and reduced-pressure residue. The main feature of the hydrocracking process is that the production is flexible and the distribution of the products can be controlled by the operating conditions, which can produce gasoline, jet fuel with low freezing point and diesel fuel, and can also produce a large amount of tail oil for cracking raw material or producing lubricating oil. The resulting product is stable, but the octane number of gasoline is not high,. It is not as widely used as catalytic cracking due to harsh operating conditions and high equipment investment and operating costs. However, the hydrocracking process can handle feedstock containing impurities such as sulfur and high aromatic content, and the feedstock is strictly refined in a hydrofinishing reactor before entering the cracking reactor. The cracking reactor feed can be fed with or without circulating oil depending on the intended product. The range of circulating oil is wide, and can be all distillates below gasoline, or heavy distillates below diesel (>350 Grad). Für die meisten Einsatzmaterialien können Festbettreaktoren verwendet werden, aber beim Hydrocracken von Rückständen müssen Siedebettreaktoren verwendet werden, und der Hydrocrackkatalysator muss an das entsprechende Einsatzmaterial und die Reaktionsbedingungen und -ausrüstung angepasst werden.

2) Hydrofinishing-Katalysator

Hydrofinishing-Katalysatoren werden verwendet, um Schwefel- und Stickstoffverbindungen aus Öl zu entfernen und aromatische Kohlenwasserstoffe in naphthenische Kohlenwasserstoffe umzuwandeln. Die aktiven Komponenten sind zusammengesetzte Oxide oder Sulfide von Metallen wie Schlüssel, Bohrer, Wolfram und Phosphor.

 

Auswahlhilfe:

Die folgenden Faktoren müssen berücksichtigt werden.

(1) Aktivität

(2) Selektivität

(3) Stabilität

(4) Mechanische Festigkeit

(5) Regenerationsleistung

(6) Sicherheit

(7) Kosteneffizienz

Darüber hinaus müssen Art und Zusammensetzung des Wirkstoffs, die Qualitäts- und Verteilungsanforderungen des beabsichtigten Produkts, das Hydrierverfahren, das Druckniveau, das Wasserstoff-Öl-Volumenverhältnis und die Volumenluftgeschwindigkeit berücksichtigt werden.

Bestimmung des geeigneten Katalysators, der besten Prozessbedingungen, um die Anforderungen an Produktqualität und -verteilung zu erfüllen und gleichzeitig die Kontrolle zu maximieren und das Auftreten von Nebenreaktionen zu verringern, den Wasserstoffverbrauch zu verringern und die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

 

Vorsichtsmaßnahmen:

1) Den Katalysator nicht auf dem Boden rollen, damit er nicht zerdrückt wird

2) Öffnen Sie das Katalysatorfass, lassen Sie 10 ml Probe in jedem Fass und mischen Sie es für die Katalysatoranalyse.

3) Entscheiden Sie, ob Sie das Sieb passieren oder nicht, je nach Katalysatorzustand nach dem Öffnen der Trommel.

4) Der Katalysator muss bis zur vorgesehenen Höhe gefüllt werden.

5) Der Katalysator wird in den Fülltrichter gegossen und in den Reaktor geladen, der sich in einer Leinentasche befinden muss, und der Katalysator muss vorsichtig gehandhabt werden, ohne das Fass zu rollen.

6) Die Teilnehmer dürfen keine anderen Gegenstände in den Reaktor bringen, wie Schlüssel, Messer, Drähte und Zuleitungen.

7) Personal, das den Reaktor betritt, muss zertifiziert sein und eine Staubmaske tragen.

8) Vor Eintritt in den Reaktor sollte das Gas im Reaktor entnommen und analysiert werden und in den Reaktor eintreten gelassen werden. Der Reaktor muss vom System getrennt und verblendet werden.