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2、210m2/g JSSlS 091g、c:m3JUHS04cm3、g。mtyutJgMgJQIm潘 utss ZTSs3MM.BSMS3moooaaffl(31.0MP。关于催化加氢反应机理,即使像乙烯加 氢这样一个简单的反应,认识也不一致。分岐 主要集中在氢是否也发生化学吸附;作 用物在催化剂表面是发生单位（独位）吸附还 是多位吸附;氢与吸附在催化剂表面的作 用物分子是怎样反应的。以苯加氢生成环己 烷为例,就提出了两种不同的机理,一种认为苯分子在催化剂表面发生多位吸附,形成,然 后发生加氢反应,生成环己烷。近年来又提出 了另一种观点,认为苯分子只与催化剂表面 一个活性中心发生化学吸附（即独位
3、吸附）, 形成n-键合吸附物，然后吸附的氢原子逐步 加到吸附的苯分子上,即QjHfl 4- H * GdH7 十 * 2S _;-CfiH7 + H -口应=i2*CHu Mu + *rL5-*上述二种反应机理胚留待进一步实验验证反应动力学Louvain的动力学学 派专门研究过在镍催化剂上苯加氢的反应 动力学。研究表明，在骨架镍催化剂催化下, 苯在高压、液相、温度低于200C下加氢, 苯转化率从低升至90%以上,反应对苯为零 级，当转化率在95%以上时，对苯的反应级数 变得接近于1。对氢而言，在所研究的压力范一 n-一匚内对氢为零级反应。实验结果示于图3-2-20。这一实验结果可用苯和氢之间的
4、非 竞争吸附来解积并可用下列速率方程式表3-2-20液相苯加氢反应动力学级数的实验测定式中:bB苯的吸附系数； bc环己烷的吸附系数 CB苯的浓度； Cc环己烷的浓度；PH2氢分压.直到转化率为90%都观察到对苯为零级反 应这一现象说明苯在催化剂上强烈吸附,在一三一匚内 r 等于 k, 活化能接近54.36kJ/mol。对芳烃在高转化率下的反应级数还没有确切的解释。有可能是因为,在苯浓度很低 时,bBCB项与(1+bcCc)相比变得可以忽略 不计,也有可能是因为扩散阻力造成的。对气相催化加氢,经实验测定,有如下动 力学方程:r=k*po.5H2（反应温度200C）上列第二式表明，当反应温度大于
5、200C,氢 压的变化对反应速度十分敏感。2工艺条件的选择(1)原料的精制 原料S气可来源于合 成气，石脑油催化重整气，石油烃蒸气热裂解 气以及甲苯烷基化装来气体，其中的氢含 量可在 57%96%之间波动。原料氢气中 水和 CO会使催化剂中毒，可通过甲烷化让 CO转变为对催化剂无毒害的甲烷。接着进 行干燥以除去由甲烷化产生的水分。要求水 分不得超过反应温度下水在环己烷中的溶 解鼻若超过，产生的游离水会导致催化剂聚 结和失活。氢气中的硫(主要是H2S)太高, 如超过5ull-i,则也要用碱液吸收精制方可、S83、CHSHQrpbsSSBSSSSSMip s sss 0.5% 12%aKH!KaE
6、藉*專臺畳管tHIEm 1801 MoooniomBass3ssosf ocaxvuiM,ttss#K3o. so.m I od1&innI LI oosm 2 ooz 番簾O%S6簾#6666.000 s 蝶詈娄SHMSam齋MH s s 6言莒 Eaa SS&.SS IWW罷 Zsd-N g d出 ssHLFsass.Mm isUSHm 999%lu。Jit 那 CST1%co甲烷比卜-4-1*换热器7L C含有加屈甘苯的扑$烷3-2-21C1IFP苯加氢工艺的方块高压放空抵压放空环已烷3-2-22海德拉法流程0餌JF给水汽伸却事3-2-23 IFP法苯加氢生产环己烷工艺流程 反应器外，还
7、需增设一台反应器对反应液作 进一步加氢处理。此时若再增设一台CST 反应器显然不合适，所需设备多，反应时间长 而且转化率达到99.9%以上仍有一定难度 比较合适的是增设一台称之为精制反应器 的气相加氢反应器，它属活塞流反应器，转化 率可以很高，由于加氢负荷小（只有5%的苯）, 使用催化剂量少，设备也可做得较小。此外， 从观察小反应器中温度的变化还可发现主反应器催化剂活性是否正常,若催化剂失活 严重,精制反应器因加氢负荷明显增高,温度 会迅速上升。3-2-21示出了 IFP法工艺的方块由3-2-21可知，氢气中的CO经甲烷化反应脱除率可达97%以上(CO残留为300ulLi);环己烷经精制反应器
8、后,其中的 苯约为20ugg-i。ull-i4.工艺流程(1)气相法工艺流程 气相法有贝克森 法、HA-84法、海德拉法、霍德赖法等，其 中海德拉法是现有的苯加氢方法中第一个 工业化的方法。图 3-2-22 为海德拉法流程简图。采用三个绝热反应器。反应热通过在 反应器间设置的冷却器消除(图中末画出), 原先采用铂催化剂,以锂盐为助催化剂,后来 自行研制出镍催化剂。铂催化剂抗硫性能好,TW%66 9硏卿巨 狸I S E辆狂&箪鮭申 ddi lR 窖 E3-3-SSWTWEK TKI%0無彌朝嗨他I Z無HI畑K（專）u/CB） u JJQ。弘乙聊醬smmai确导一硏ftKDoOS 002 VKSIS刖l rin 00里疑聊IO墩申斟貯
