《催化加氢脱氮反应课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《催化加氢脱氮反应课件（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、催化加氢脱氮反应小组成员：陈焱玲、张黎、胡基志、甘志国小组成员：陈焱玲、张黎、胡基志、甘志国2 加氢脱氮反应加氢脱氮反应 ： 石油馏分中的含氮化合物主要是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。氢脱氮后产生烃类和氨。3加氢脱氮加氢脱氮(hydrodenitrogenation-HDN)反反应应v石油馏分的石油馏分的含氮化合物可分为三类含氮化合物可分为三类：v 脂肪胺及芳香胺类；脂肪胺及芳香胺类；v 吡啶、喹啉类型的碱性杂环氮化物；吡啶、喹啉类型的碱性杂环氮化
2、物；v 吡咯、茚及咔唑类型的非碱性氮化物。吡咯、茚及咔唑类型的非碱性氮化物。v在各种氮化物中，在各种氮化物中，脂肪胺的反应能力最强，芳香脂肪胺的反应能力最强，芳香胺胺( (烷基苯胺烷基苯胺) )比较难反应；比较难反应； v碱性或非碱性氮化物碱性或非碱性氮化物都是比较不活泼的，特别是都是比较不活泼的，特别是多环氮化物更是如此，多环氮化物更是如此，难以反应难以反应。back4含氮化合物的加氢反应历程含氮化合物的加氢反应历程：n1 1、胺类、胺类n2 2、六元杂环氮化物、六元杂环氮化物 n吡啶：吡啶：5n喹啉：喹啉：6n吖啶：吖啶：7n吡咯吡咯： 8n吲哚吲哚：9n咔唑：10v研究表明：研究表明：饱
3、和脂族胺的饱和脂族胺的C-NC-N键易断裂；苯胺中的键易断裂；苯胺中的C-NC-N键难键难以断裂，含氮原子的杂五以断裂，含氮原子的杂五元元环脱氮反应活性明显高于杂六环脱氮反应活性明显高于杂六元元环；环； v加氢脱氮反应速度与氮化物的分子结构和大小有关，苯胺、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非杂环化合物的反应速度比杂环氮化物的快得多；五五元元环环( (吡咯吡咯) )氮化物比六氮化物比六元元环环( (吡啶吡啶) )杂环氮化物的反应速杂环氮化物的反应速度快度快；六六元元杂环最难氢解杂环最难氢解，其稳定性与苯环的稳定性很相，
4、其稳定性与苯环的稳定性很相近，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。比较难以脱除。11v低低温温下下各各种种氮氮化化物物的的脱脱氮氮率率有有较较大大差差异异，但但是是在在高温下各种氮化物的脱氮率都很高高温下各种氮化物的脱氮率都很高；v在在分分子子结结构构相相似似的的含含氮氮化化合合物物中中，氮氮原原子子所所处处的的位置不同，其反应速度也不同；位置不同，其反应速度也不同；v不同馏分中的氮化物的加氢反应速度差别很大不同馏分中的氮化物的加氢反应速度差别很大 。back12加氢脱氮反应的热力学加氢脱氮反应的热力学 CN双双键键的的
5、键键能能比比CN单单键键键键能能要要大大一一倍倍，所所以以吡吡咯咯环环和和吡吡啶啶环环都都要要首首先先加加氢氢饱饱和和，然然后后进进而发生而发生CN键氢解反应。键氢解反应。131415 吡吡咯咯环环和和吡吡啶啶环环饱饱和和反反应应的的平平衡衡常常数数均均小小于于1，同同时时由由于于此此反反应应是是放放热热的的，所所以以其其平平衡衡常常数数随随温温度度的的升升高高而而减减小小。而而氢氢解解反反应应和和总总的的加加氢氢脱脱氮氮反反应应的的平平衡衡常常数数则则都都是是大大于于1的。的。back16 加氢脱氮反应的动力学加氢脱氮反应的动力学 含含氮氮化化合合物物中中胺胺类类是是最最容容易易加加氢氢脱脱
6、氮氮的的，而而吡吡咯咯和和吡吡啶啶环环上上的的氮氮是是较较难难脱脱除除的的。喹喹啉啉在在较较低低的的温温度度下下其其脱脱氮氮率率很很低低，只只有有在较高的温度下脱氮才比较完全。在较高的温度下脱氮才比较完全。 17181920 喹啉与各种取代位置不同的二甲基喹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。看来这可能是由基并不明显阻碍其反应。看来这可能是由于于氮原子并没有在催化剂上发生端连吸附，氮原子并没有在催化剂上发生端连吸附，而是通过芳香性环结构的而是通过芳香性环结构的键而吸附的。键而吸附的。非非碱性和碱性含氮化合物的加氢脱氮速率是碱性和碱性含氮化合物的加氢脱氮速率是相近的。相近的。2122
