知识点76催化加氢精制轻苯轻苯催化加氢在国外已得到了广泛的.pptxVIP

轻苯催化加氢在国外已得到了广泛的运用，从50年代起，美国、联邦德国、日本、法国在工业上用加氢精制的方法取代了酸洗法。粗苯加氢精制比酸洗蒸馏精制法得到的苯质量好、收率高，并且克服了酸洗蒸馏法芳烃损失大（约损失10%左右）酸焦油处理困难、易造成环境污染的缺点，所以，在国内也将逐渐被广泛采用。

;一、催化加氢的方法

轻苯加氢根据操作条件的不同可分为高温加氢、中温加氢、低温加氢。

高温加氢温度是600~650℃，使用Cr2O3-Al2O3系催化剂。主要进行脱硫、脱氮、脱氧、加氢裂解和脱烷基等反应，裂解和脱烷基反应所生成的烷烃大多为C1、C2及C4等低分子烷烃，因而在加氢油中沸点接近芳烃的非芳烃含量很少，仅0.4%左右。采用高效精馏法分离加氢油即可得到纯产品。莱托法（Litol）高温催化剂加氢得到的纯苯，其结晶点可达5.5℃以上，纯度99.9%。;中温加氢反应温度为500~550℃，使用Cr2O3-MoO2-Al2O3系催化剂。由于反应温度比高温加氢约低100℃，脱烷基反应和芳烃加氢裂解反应弱，因此与高温加氢相比，苯的产率低，苯残油量多，气体量和气体中低分子烃含量低。在加氢油的精制中，提取苯之后的残油可以再精馏提取甲苯。当苯、甲苯中饱和烃含量高时，可以采用萃取精馏分离出饱和烃。;低温加氢反应温度为350~380℃，使用CoO-MoO2-Fe2O3系催化剂，主要进行脱硫、脱氮、脱氧和加氢饱和反应。由于低温加氢反应不够强烈，裂解反应很弱，所以加氢油中含有较多的饱和烃。用普通的精馏方法难以将芳烃中的饱和烃分离出来，需要采用共沸精馏、萃取精馏等方法，才能获得高纯度芳烃产品。

美国、日本采用莱托尔（Litol）高温脱烷基工艺，中国自行设计了中温加氢流程，联邦德国等国家采用鲁奇（Lurgi）低温加氢不脱烷基的工艺。上述三种加氢方法的工艺流程基本相同，本节主要介绍高温和低温加氢精制苯工艺。

;二、催化加氢用催化剂

催化加氢用的催化剂，是一类能够有选择得改变轻苯中某些化合物与氢进行化学反应的反应速度，而自身的组成和数量在反应前后保持不变的物料。值得强调??是，催化剂不能使那些在热力学上不可能进行的反应发生。

1.催化剂的组成

轻苯加氢用的催化剂所采用的是固体催化剂，由主催化剂（活性组分）、助催化剂和载体组成。

;2.催化剂的性能和作用

对主催化剂，要求其具有使H2与C-S、C-O、C-N键反应的能力；对双烯键有选择性加氢饱和的能力；能尽量减少脱氢和聚合反应；具有抵抗有机硫化物、硫化氢、有机氮化物、金属钒和镍离子毒性的能力；具有抑制游离碳生成的能力。主催化剂主要是元素周期表第Ⅷ族和第ⅥB族过渡元素，如铬、钼、钴、镍、钨、铂和钯等。选用钼-钴、钼-镍、镍-钴双金属体系搭配使用对脱噻吩的硫显示出最大的活性。

;助催化剂没有或只有很低的催化作用，但能起到提高或控制活性组分催化能力的作用。助催化剂有金属和金属氧化物，常用的钼-钴-铝系催化剂中的钴为助催化剂。

载体是主催化剂和助催化剂的支承物和分散剂。轻苯加氢用催化剂的载体一般使用经成型、干燥和活化处理后的γ型氧化铝。

典型的加氢精制用催化剂的性质见表7-15。

;表7-15加氢用催化剂的性质;3.催化剂的活化和再生

新制备的催化剂，在使用之前，均为氧化态，活性不高、稳定性不好，选择性也差。因此，需将制成的催化剂在反应炉中进行预硫化处理。硫化剂可采用二硫化碳、硫醇、硫醚及含有少量的硫化氢的氢气。预硫化后的催化剂中的各组分均呈硫化态，如MoS2、Co9S8等，具有了活性。;轻苯加氢发生的主要化学反应如下：

1.加氢脱硫

轻苯中的硫化物主要是二硫化碳、噻吩及其同系物。如

CS2（二硫化碳）+4H2→CH4+2H2S

C4H4S（噻吩）+4H2→C4H10+H2S

2.加氢脱氮

;3.加氢脱氧

C6H5OH+H2→C6H6+H2O

4.不饱和烃的加氢

;5.饱和烃的加氢裂解

轻苯中的饱和烃，主要是直链烷烃和环烷烃，加氢