對加工原料進行預處理，除去其中有害雜質，避免對反應產生阻滯作用或使催化劑中毒的過程。例如，除去原料中的硫、氮、金屬、烯烴等。常用的預精製方法有鹼洗、加氫、活性炭和分子篩吸附等。
基本介紹
- 中文名：預精製
- 外文名：prerefining
- 學科：煉油與化工
- 拼音：預精製
釋義,常用方法,鹼洗,加氫,活性炭吸附,分子篩吸附,原料預精製裝置的任務,
釋義
對加工原料進行預處理，除去其中有害雜質，避免對反應產生阻滯作用或使催化劑中毒的過程。例如，除去原料中的硫、氮、金屬、烯烴等。
常用方法
常用的預精製方法有鹼洗、加氫、活性炭和分子篩吸附等。
鹼洗
一種化學清洗方法。用氫氧化鈉和碳酸鈉或磷酸三鈉配製成的高強度鹼液，以軟化、鬆動、乳化及分散沉積物。往往添加一些表面活性劑以增加清洗效果。常用於鍋爐的除油污垢，鹼沉積物的矽酸鹽垢。鹼洗在一定溫度下使鹼液循環進行。時間一般為6～12h，根據情況也可以延長。
加氫
1. 沿革
1897年，法國人P.薩巴蒂埃首先研究了不飽和有機化合物在鎳催化劑存在下的加氫反應。1902年，在德國建成了第一套加氫工業裝置，把具有不飽和碳碳雙鍵的液態油脂，在鎳催化劑存在下，經過加氫過程生產飽和的固態脂。1904年，俄國的Β.Н.伊帕季耶夫提出在加壓下進行加氫過程。此後，加氫過程的套用獲得迅速的發展。1913年,用哈伯-博施法由氫氣和氮氣合成氨。1923年，先後開發了用費托法由氫和一氧化碳合成液體燃料，和由一氧化碳高壓加氫合成甲醇等方法。1926年，用柏吉斯法由煤加氫液化製取液體燃料。60年代以後，煉油廠廣泛採用加氫精制工藝，以提高油品質量。加氫過程已是化學工業和石油煉製工業中最重要的反應過程之一。
2. 反應類型
加氫過程可分為兩大類：
①氫與一氧化碳或有機化合物直接加氫，例如一氧化碳加氫合成甲醇： CO+2H2─→CH3OH ；己二腈加氫制己二胺：NC(CH2)4CN+4H2─→H2N(CH2)6NH2
②氫與有機化合物反應的同時,伴隨著化學鍵的斷裂,這類加氫反應又稱氫解反應，包括加氫脫烷基、加氫裂化、加氫脫硫等。例如烷烴加氫裂化，甲苯加氫脫烷基制苯，硝基苯加氫還原制苯胺，油品加氫精制中非烴類的氫解：RSH+H2─→RH+H2S 非烴類含氮化合物最難氫解；在同類非烴中分子結構越複雜越難氫解。
3. 加氫催化劑
主要有四類：①金屬催化劑，常用的是第八族過渡元素，如骨架鎳、鎳-硅藻土、鉑-氧化鋁、鈀-氧化鋁等。這類催化劑活性高,幾乎可用於所有官能團的加氫。②金屬氧化物催化劑，如氧化銅－亞鉻酸銅、氧化銅-氧化鋅、氧化銅-氧化鋅-氧化鉻、氧化銅-氧化鋅-氧化鋁等,主要用於醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氫。③金屬硫化物催化劑，如鎳－鉬硫化物、鈷-鉬硫化物、硫化鎢、硫化鉬等，通常以γ-氧化鋁為載體，主要用於含硫、含氮化合物的氫解反應，部分硫化的氧化鈷-氧化鉬-氧化鋁催化劑常用於油品的加氫精制。④絡合催化劑，如RhCl[P(C6H5)3]3,主要用於均相液相加氫。
4. 過程條件
加氫反應是可逆、放熱和分子數減少的反應，根據呂·查德里原理，低溫、高壓有利於化學平衡向加氫反應方向移動。加氫過程所需的溫度決定於所用催化劑的活性，活性高者溫度可較低。對於在反應溫度條件下平衡常數較小的加氫反應（如由一氧化碳加氫合成甲醇），為了提高平衡轉化率，反應過程需要在高壓下進行，並且也有利於提高反應速度。採用過量的氫，不僅可加快反應速度和提高被加氫物質的轉化率，而且有利於導出反應熱。過量的氫可循環使用。
常用的加氫反應器有兩類：一類用於高沸點液體或固體（固體需先溶於溶劑或加熱熔融）原料的液相加氫過程，如油脂加氫、重質油品的加氫裂解等。液相加氫常在加壓下進行，過程可以是間歇式的，也可以是連續的。間歇液相加氫常採用具有攪拌裝置的壓力釜或鼓泡反應器。連續液相加氫可採用涓流床反應器或氣、液、固三相同向連續流動的管式反應器。另一類反應器用於氣相連續加氫過程，如苯常壓氣相加氫制環己烷、一氧化碳高壓氣相加氫合成甲醇等，反應器的類型可以是列管式或塔式。
在高溫、高壓下，氫與鋼材中的碳原子能化合生成甲烷，使鋼材變脆,稱為氫蝕。故高壓加氫的反應器,必須採用合金鋼材。氫是易燃、易爆物質，加氫過程必須考慮安全措施。
5. 工業套用
加氫過程在石油煉製工業中，除用於加氫裂化外,還廣泛用於加氫精制,以脫除油品中存在的含氧、硫、氮等雜質，並使烯烴全部飽和、芳烴部分飽和，以提高油品的質量。在煤化工中用於煤加氫液化製取液體燃料。在有機化工中則用於製備各種有機產品，例如一氧化碳加氫合成甲醇、苯加氫制環己烷、苯酚加氫制環己醇、醛加氫制醇、萘加氫制四氫萘和十氫萘（用作溶劑）、硝基苯加氫還原制苯胺等。此外，加氫過程還作為化學工業的一種精製手段，用於除去有機原料或產品中所含少量有害而不易分離的雜質，例如乙烯精製時使其中雜質乙炔加氫而成乙烯；丙烯精製時使其中雜質丙炔和丙二烯加氫而成丙烯；以及利用一氧化碳加氫轉化為甲烷的反應，以除去氫氣中少量的一氧化碳等.缺點是加氫反應需要氫的成本高，所以很難大批量生產。
活性炭吸附
1. 吸附類型
活性炭吸附類型據固體外表吸附力的不一樣，吸附可分為物理吸附、化學吸附同離子交流吸附等三種類型：
2. 物理吸附
吸附劑和吸附質（溶質）經過分子力發作的吸附稱為物理吸附。這是最常見的一種吸附表象，它的特點是被吸附物的分子不是附著在吸附劑外表固定點上，而稍能在介面上作自在挪動。因為吸附是分子力導致的，吸附熱較小，物理吸附不需求活化能，在低溫條件下即可進行。這種吸附是可逆的，在吸附的一起被吸附的分子由子熱運動還會脫離固體外表，這種表象稱為解吸。物理吸附可構成單分子吸附層或多分子吸附層。因為分子間力是普遍存在的，所以一種吸附劑可吸附多種物質，但因為吸附質（溶質）性質不一樣，吸附的量也有所不一樣。這種吸附表象與吸附劑的外表積、細孔散布有密切關係。
3. 化學吸附
吸附劑和吸附質（溶質）之間靠化學鍵的效果，發作化學反應，使吸附劑與吸附質（溶質）之間結實的聯絡在一起。因為化學反應需求很多的活化能，通常需求在較高溫度下進行，吸附熱較大。化學吸附是一種選擇性吸附，即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質有吸附效果。因為化學吸附是靠吸附劑和吸附質直接的化學鍵力進行的，所以化學吸附僅能構成單分於層，吸附是比較穩定的，不易解吸，這種吸附與吸附劑的外表化學性質直接有關，與吸附質的化學性質有關。
4. 交流吸附
一種物質的離子因為靜電引力集聚在吸附劑外表的帶電點上，在吸附過程中，伴隨著等量離子的交流，即每吸附一個吸附質（溶質）的離子。吸附劑一起要放出一個等量的離子，即離子交流。離子的電荷是交流吸附的決定因素。若是吸附質（溶質）的濃度一樣，離子所帶的電荷越多，它在吸附劑外表上的反電荷點上的吸附力越強。關於電荷一樣的離子，水化半徑越小，越能更嚴密地接近於吸附點，有利於吸附。 物理吸附、化學吸贊同離子交流吸附往往一起存在，在活性炭吸附法水處理過程中，使用3種吸附的歸納效果到達去掉污染物的意圖。關於不一樣的吸附物質，3種吸附所起的效果不一樣。
分子篩吸附
沸石分子篩的吸附是一種物理變化過程。產生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產生的一種“表面力”，當流體流過時，流體中的一些分子由於做不規則運動而碰撞到吸附劑表面，在表面產生分子濃聚，使流體中的這種分子數目減少，達到分離、清除的目的。
由於吸附不發生化學變化，只要設法將濃聚在表面的分子趕跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆過程，叫解析或再生。
由於沸石分子篩孔徑均勻，只有當分子動力學直徑小於沸石分子篩孔徑時才能很容易進入晶穴內部而被吸附，所以沸石分子篩對於氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子的大小來決定是否被吸附。
由於沸石分子篩晶穴內還有著較強的極性，能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發生強的作用，或是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。
這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。
原料預精製裝置的任務
重整原料預精製裝置的任務是脫除原料中的有害物質(即毒物)，如砷、鉛、銅、汞、鐵和氮、硫、氧等，以保護重整催化劑的活性。
