加氢工艺反应类型及关键设备.docx

加氢工艺反应类型及关键设备 一、加氢工艺 加氢反应属还原的范畴。氢与其他化合物相互作用的反应过程，通常是在催化剂存在下进行的。 二、加氢反应类型 1.按照加氢过程分类 （1）直接加氢反应 氢与一氧化碳或有机化合物直接加氢，例如一氧化碳加氢生产甲醇；己二腈加氢生产己二胺；环戊二烯加氢生产环戊烯。 （2）氢解反应 氢与有机化合物反应的同时，伴随着化学键的断裂，这类加氢反应又称氢解反应，包括加氢脱烷基、加氢裂化、加氢脱硫等。例如烷烃加氢裂化、甲苯加氢脱烷基制苯、硝基苯加氢还原制苯胺、油品加氢精制中非烃类的氢解。 2.按反应原料分类 （1）不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢反应 在脂肪烃类的不饱和键上发生氢加成的反应。如：环戊二烯加氢生产环戊烯等。 （2）芳烃加氢反应 在芳香烃的芳环上发生氢加成的反应。如：苯加氢生产环己烷；苯酚加氢生产环己醇等。 （3）含氧化合物加氢反应 在含氧化合物的碳氧双键上发生氢加成的反应。如：一氧化碳加氢生产甲醇；丁醛加氢生产丁醇；辛烯醛加氢生产辛醇等。 （4）含氮化合物加氢反应 在含氮有机化合物的氮原子上发生的加氢反应。如：己二腈加氢生产己二胺；硝基苯催化加氢生产苯胺等。 （5）油品加氢反应 对石油的馏分油在催化剂和一定条件下进行加氢，以脱除其中有害的S、N等元素，如：渣油加氢改质；减压馏分油加氢改质；催化脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。 三、加氢工艺关键设备和重点监控单元 1.加氢工艺的关键设备 加氢工艺主要关键设备为加氢反应釜和氢气压缩机。 在加氢反应中，苯加氢工艺、烯烃加氢工艺、苯酚加氢工艺等多用管式反应器，也有使用釜式反应器的。石化工业中，加氢反应多为塔式反应器。 2.加氢工艺的重点监控单元 加氢工艺重点监控单元为加氢反应单元和氢气压缩单元。加氢工艺加氢反应单元和氢气压缩单元重点监控加氢反应釜或催化床层温度、压力、加氢反应釜内搅拌速率、氢气流量、系统氧含量、反应物质的配比、加氢反应尾气组成等。氢气压缩单元重点监控氢气压缩机运行参数等。 四、加氢工艺涉及的主要危险介质 1.原料及产品 加氢反应主要涉及的危险原料及产品主要有氢气、苯、萘等芳香烃类、环戊二烯、环戊烯等不饱和烃、硝基苯、乙二腈等硝化或含氮烃类、一氧化碳、丁醛、甲醇等含氧化合物以及石油化工中馏分油、减压馏分油等油品。 可燃气体有一氧化碳、乙炔等，低沸点可燃液体有苯、甲苯、硝基苯和环戊二烯等，沸点较高的可燃液体或可燃固体有石蜡、馏分油、减压馏分油等。 有毒液体有苯胺、硝基苯等，有毒气体有一氧化碳等。 2.催化剂 加氢反应催化剂主要有四类：金属催化剂，常用的是第八族过渡元素，如骨架镍、镍-硅藻土、铂-氧化铝、钯-氧化铝等；金属氧化物催化剂，如氧化铜－亚铬酸铜、氧化铜-氧化锌、氧化铜-氧化锌-氧化铬、氧化铜-氧化锌-氧化铝等，主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氢；金属硫化物催化剂，如镍－钼硫化物、钴-钼硫化物、硫化钨、硫化钼等，通常以γ-氧化铝为载体，主要用于含硫、含氮化合物的氢解反应，部分硫化的氧化钴-氧化钼-氧化铝催化剂常用于油品的加氢精制；络合催化剂，如RhCl[P(C6H5)3]3，主要用于均相液相加氢。