沿革:20世纪30年代,德国和英国利用二硫化钨-酸性白土作为加氢裂化催化剂处理煤焦油。50~60年代,美国采用较高活性的催化剂,使加氢裂化的应用逐步得到推广,并建成了固定床加氢裂化和流化床加氢裂化装置(见固定床反应器、流化床反应器)。前者在工业生产中得到较广泛的应用,出现了许多专利技术; 后者因设备昂贵,工业装置较少。1966年,中国自行开发的年处理能力 300kt加氢裂化装置在大庆炼油厂投入生产。
优缺点
加氢裂化的液体产品收率达98%以上,其质量也远较催化裂化高。虽然加氢裂化有许多优点,但由于它是在高压下操作,条件较苛刻,需较多的合金钢材,耗氢较多,投zi较高,故没有像催化裂化那样普遍应用。
烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度,取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件,主要发生的反应类型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。
① 烷烃的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,烷烃主要发生c-c键的断裂反应,以及生成的不饱和分子碎片的加氢反应,此外还可以发生异构化反应。
② 环烷烃的加氢裂化反应。加氢裂化过程中,环烷烃发生的反应受环数的多少、侧链的长度以及催化剂性质等因素的影响。单环环烷烃一般发生异构化、断链和脱烷基侧链等反应;双环环烷烃和多环环烷烃首先异构化成五元环衍生物,然后再断链。
③ 烯烃的加氢裂化反应。加氢裂化条件下,烯烃很容易加氢变成饱和烃,此外还会进行聚合和环化等反应。
④芳香烃的加氢裂化反应。对于侧链有三个以上碳原子的芳香烃,首先会发生断侧链生成相应的芳香烃和烷烃,少部分芳香烃也可能加氢饱和生成环烷烃。双环、多环芳香烃加氢裂化是分步进行的,首先是一个芳香环加氢成为环烷芳香烃,接着环烷环断裂生成烷基芳香烃,然后再继续反应。
⑤非烃化合物的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,含硫、氮、氧杂原子的非烃化合物进行加氢反应生成相应的烃类以及硫化氢、氨和水。
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