《石油加工生产技术》催化加氢习题

催化加氢习题一、填空题催化加氢包括和两类。答案：加氢处理，加氢裂化加氢处理除去非烃类杂质的主要反应有、、、。答案：加氢脱硫反应、加氢脱氮反应、加氢脱氧反应、加氢脱金属烯烃加氢饱和反应是，且热效应。因此对不饱和烃含量高的油品进行加氢时，要注意控制，避免反应器的。答案：放热反应，较大、反应温度、超温烷烃加氢裂化包括原料分子C-C键断裂的以及生成的不饱和烃分子碎片的。答案：裂化反应、加氢饱和反应影响催化加氢过程的主要因素有、、、答案：反应温度、反应压力，反应空速、反应氢油比噻吩及其衍生物（如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩）的加氢脱硫反应活性，按反应活性从高到低排列的顺序是：。答案：噻吩>苯并噻吩>二苯并噻吩石油直馏馏分加氢裂化原料中的不饱和烃主要是芳烃，基本上不含。答案：烯烃和炔烃二、判断题石油直馏馏分中，硫的浓度一般随馏分沸点的升高而增加。（√）所有种类的石油都含有硫醚。在重质馏分中硫醚含量一般下降。（√）研究表明，烷基侧链的存在影响噻吩类含硫化合物的加氢脱硫活性。一般来说，远离硫原子的取代基会抑制其加氢脱硫活性，与硫原子相邻位置的取代基反而有助于加氢脱硫反应。（×）二苯并噻吩及其烷基衍生物是较重馏分中具有代表性的含硫化合物，对这些含硫化合物的加氢脱硫活性的大量研究表明，烷基二苯并噻吩中最难脱硫提4,6位烷基二苯并噻吩。（√）氮化物是加氢反应尤其是裂化反应、异构化反应和氢解反应的强阻滞剂（√）对于石油馏分中杂环含氮化合物的HDN反应，一般认为，杂环含氮化合物在C-N键氢解之前，必须进行杂环的加氢饱和。（√）加氢裂化产物中富含异构烷烃的内因是生成的正碳离子会趋向稳定性较好仲碳或叔碳正碳离子转化。（√）在加氢裂化条件下，烷基芳烃的异构化反应主要有烷基侧链在芳环上的迁移和侧链数目和结构的变化。（√）加氢裂化原料中存在的碱性氮化合物对依靠酸性而产生裂化活性的加氢裂化催化剂的裂解性能有抑制作用，并且氮化物本身也不稳定，易缩合生焦而合催化剂换活。（√）加氢裂化工艺过程所获得的石脑油的族组成与原料油的族组成关系密切，原料中环状烃含量高者产品环状烃含量也较高。（√）加氢裂化石脑油的一个重要应用途径是经催化重整生产轻芳烃。（√）原料油的特性因数K值越大，表明其石蜡性越强，加氢裂化所得石脑油的环状烃+芳烃则越小。（√）研究表明，双功能加氢裂化催化剂的加氢活性、酸性、分布、结构都对裂解选择性有影响。（√）当加氢裂化原料中含有与产品重叠馏分时，对加氢裂化产品的低温流动性无影响（×粘度反映了流体分子内部的摩擦，因此，粘度的大小必然与分子大小和结构有密切的关系。（√）.油品的闪点通常指的是使油品蒸汽与空气的混合物达到爆炸下限的温度，但对汽油的闪点而言是指汽油蒸汽与空气达到爆炸上限的温度。（√）同沸点范围的馏分，含环状烃多（K值小）的会比含烷烃多（K值大）的油品具有更高的粘度。（√）对于加氢处理催化剂选择何种金属搭配组分，通常认为Co-Mo催化剂脱硫性有好，而对于HDN反应，则认为是Ni-Mo比较好。（√）研究结果表明，在过高的转化率条件下，重石脑油的芳潜含量会随转化率的提高而下降。（√）文献研究结果均表明，控制相同转化率条件下，反应压力对产品分布均没有影响。(√)重金属可以堵塞催化剂的微孔，使催化剂比表面积下降而导致活性下降，即使通过烧焦也无法恢复。（√）分馏塔底液体温度是它的泡点温度。（√）润滑油加氢是使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂化反应，使一些非理想组分结构发生变化，以达到脱除杂原子、使部分芳烃饱和并改善润滑油的使用性能的目的。（√）在加氢精制过程中，各种类型硫化物的氢解反应都是放热反应。（√）石油馏分中各类含硫化合物的C-S键的键能比C-C或C-N键的键能要小，因此，在加氢过程中，含硫化合物中的C-S键先行断开而生成相应的烃类和H2S。（√）馏分越重，加氢脱氮越容易。（×）总的来说，提高氢分压有利于加氢过程反应的进行，加快反应速度。（√）对于给定的加氢装置，进料量增加时，空速增大，意味着单位时间里通过催化剂的原料油量多，原料油在催化剂上的停留时间短，反应深度浅；反之亦然。（√）对于含氮量高的重质油加氢处理，考虑加氢脱氮反应深度的要求，在高压下，宜采用较高的空速。（×）高的氢油比对减缓催化剂的失活速度、延长装置运转周期是十分有益的。（√）加氢预处理工艺用作润滑油常规加工流程的初始加工工序，其目的是脱除原料油中的杂原子化合物，改善后续溶剂精制的运行性能。（√）加氢反应器是加氢过程的核心设备。(√)通过化学反应改变重质原料油的碳氢比，是生产轻质油品的基本原理。（√）改变原料油碳氢比的途径有脱碳和添氢。（√）加氢裂化属于脱碳过程。（×）加氢裂化反应在两种活性中心上进行。（√）加氢裂化产品中异构物特别多，是由于加氢裂化反应机理决定了的。（√）加氢裂化反应过程不遵循正碳离子反应历程。（×）加氢裂化反应综合起来是吸热反应。（×）加氢裂化反应主要有裂化、加氢、异构化、加氢分解和叠合等反应。（√）加氢裂化过程中的所有化学反应，包括叠合反应，都是我们希望的反应。（×）加氢裂化反应中的加氢分解反应，主要是脱去化合物中的S、N、O的反应。（）加氢裂化催化剂载体是无定形硅酸和分子筛，本身没有催化活性。（×）选择性好的加氢裂化催化剂会更多地促进我们所希望的反应，抑制不希望的副反应。（√）加氢裂化催化剂的再生是烧去催化剂表面上的焦炭。（√）二段加氢裂化工艺对原料油的适应性没有一段加氢裂化工艺强。（×）反应压力对加氢裂化的影响主要表现在氢分压和氢油比的影响。（×）反应压力高有利于裂化反应和异构化反应。（×）反应温度过高会使汽油、喷气燃料等液体产品产率下降。（√）提高空速或降低反应温度可以达到相同的转化率。（√）反应温度是控制加氢裂化反应最有效的手段。（√）三、问答题加氢处理过程涉及的主要反应有哪些？答案：加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属加氢裂化过程中主要有哪些烃类反应？答案：烷烃加氢反应、环烷烃加氢反应、芳香烃加氢反应、烯烃加氢反应加氢裂化装置从安全方面看有何特点？答案：加氢反应器是加氢过程的核心设备。它操作于高温高压临氢环境下，且进入到反应器内的物料中往往含有硫和氮等杂质，将与氢反应分别形成具有腐蚀性的硫化氢和氨。另外，由于加氢过程是放热过程，且反应热较大，会使床层温度升高，但又不应出现局部过热现象。因此，反应器在内部结构上应保证：气、液流体的均匀分布；及时排除过程的反应热；反应器容积的有效利用；催化剂的装卸方便；反应温度的正确指示和精密控制。加氢裂化装置对新氢质量有何要求？答案：新氢纯度越高越好。如果新氢纯度低，其中必含有较多的其他组分（N2、CH4等），这些组分不能溶解于生成油中，而是有相当大部分积存在循环气中，降低了氢气纯度。为了维持循环氢的纯度，需要释放一部分循环氢，并同时补充一部分新氢，这样就增大了新氢耗量。所以，生产中总希望新氢纯度越高越好，因为既能降低新氢耗量，又能降低系统的总压空速对反应操作有何影响？答案：空速越大，装置的处理能力越大，但原料与催化剂的接触时间则越短，相应的反应时间就越短。因此空速的大小最终影响原料的转化率和反映的速度。加氢裂化催化剂的使用性能有哪些？与催化裂化、催化重整催化剂比较有何相同和不同处？答案：使用性能是促进碳碳键的断裂和异构化反应。加氢裂化催化剂有加氢活性和酸性活性、催化裂化催化剂有酸性活性、催化重整催化剂有酸性活性和脱氢活性。简述氢油比对操作过程的影响？答案：仅就反应而言，氢油比的变化其实质是影响反应过程的氢分压。氢油比对氢分压的主要影响：一是当过程的氢油比较低时，随着反应过程的氢耗的产生，反应生成物中分子量的减少而使汽化率增加；由反应热引起的床层温升，这些都导致反应器催化剂床层到反应器出口的氢分压与入口相比有相当大的降低。二是在其他参数不变时，如果增加氢油比，则从入口到出口的氢分压的下降将显著减少。这就是说，氢油比的增加实质上是增加了反应过程的氢分压。增加氢油比，有利于加氢反应进行；提高催化剂寿命；但过高的氢油比将增加装置的操作费用及设备投资。与单段工艺相比，单段串联工艺的优点。答案：产品方案灵活，仅通过改变操作方式及工艺条件或者更换催化剂，可以根据市场需求