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文档简介

1、催化加氢脱氮反应,小组成员：陈焱玲、张黎、胡基志、甘志国,Page 2,催化加氢脱氮反应,加氢脱氮反应的历程,杂环化合物加氢反应的活性,加氢脱氮反应动力学,加氢脱氮反应热力学,Page 3,加氢脱氮反应 ： 石油馏分中的含氮化合物主要是吡咯类和吡啶类的氮杂环化合物，也含有很少量的胺类和腈类，它们经加氢脱氮后产生烃类和氨。,Page 4,加氢脱氮(hydrodenitrogenation-HDN)反应,石油馏分的含氮化合物可分为三类： 脂肪胺及芳香胺类； 吡啶、喹啉类型的碱性杂环氮化物； 吡咯、茚及咔唑类型的非碱性氮化物。 在各种氮化物中，脂肪胺的反应能力最强，芳香胺(烷基苯胺)比较难反应； 碱

2、性或非碱性氮化物都是比较不活泼的，特别是多环氮化物更是如此，难以反应。,back,Page 5,含氮化合物的加氢反应历程：,1、胺类 2、六元杂环氮化物 吡啶：,Page 6,喹啉：,Page 7,吖啶：,Page 8,吡咯：,Page 9,吲哚：,Page 10,咔唑：,Page 11,研究表明：饱和脂族胺的C-N键易断裂；苯胺中的C-N键难以断裂，含氮原子的杂五元环脱氮反应活性明显高于杂六元环； 加氢脱氮反应速度与氮化物的分子结构和大小有关，苯胺、脂肪胺等非杂环化合物的反应速度比杂环氮化物的快得多；五元环(吡咯)氮化物比六元环(吡啶)杂环氮化物的反应速度快；六元杂环最难氢解，其稳定性与苯环

3、的稳定性很相近，石油中含氮化合物有相当多一部分属氮杂环型，因而比较难以脱除。,Page 12,低温下各种氮化物的脱氮率有较大差异，但是在高温下各种氮化物的脱氮率都很高； 在分子结构相似的含氮化合物中，氮原子所处的位置不同，其反应速度也不同； 不同馏分中的氮化物的加氢反应速度差别很大 。,back,Page 13,加氢脱氮反应的热力学 CN双键的键能比CN单键键能要大一倍，所以吡咯环和吡啶环都要首先加氢饱和，然后进而发生CN键氢解反应。,Page 14,Page 15,Page 16,吡咯环和吡啶环饱和反应的平衡常数均小于1，同时由于此反应是放热的，所以其平衡常数随温度的升高而减小。而氢解反应和总的加氢脱氮反应的平衡常数则都是大于1的。,back,Page 17,加氢脱氮反应的动力学 含氮化合物中胺类是最容易加氢脱氮的，而吡咯和吡啶环上的氮是较难脱除的。喹啉在较低的温度下其脱氮率很低，只有在较高的温度下脱氮才比较完全。,Page 18,Page 19,Page 20,Page 21,喹啉与各种取代位置不同的二甲基喹啉的加氢脱氮反应速率很接近，这表明甲基并不明显阻碍其反应。看来这可能是由于氮原子并没有在催化剂上

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