参考书：陈茂涛编著《催化作用原理》吴越编著《催化化学》黄仲涛主编《工业催化》李岳君主编《炼油催化剂生产技术》张云良主编《工业催化剂制造与应用》林西平主编《石油化工催化概论》催化剂与催化作用基础第五章催化加氢催化剂一、催化加氢化学反应（一）加氢处理反应加氢脱硫反应（HDS）加氢脱氮反应(HDN)加氢脱氧反应(HDO)加氢脱金属反应(HDM)加氢处理脱除氧、氮、硫及金属杂质进行不同类型的反应，这些反应一般是在同一催化剂床层进行，此时要考虑各反应之间的相互影响。（二）烃类加氢反应1.烷烃加氢反应R1－R2+H2→R1H+R2HnCnH2n+2→iCnH2n+22.环烷烃加氢反应3.芳香烃加氢反应烷基苯加氢裂化反应主要有脱烷基、烷基转移、异构化、环化等反应，使得产品具有多样性。4.烯烃加氢反应烯烃在加氢条件下主要发生加氢饱和及异构化反应。二、加氢催化剂分类（一）加氢精制（处理）及其催化剂如加氢脱硫催化剂，加氢脱氮催化剂，重整原料预加氢催化剂，汽油选择性加氢催化剂。（二）加氢裂化催化剂加氢裂化催化剂不但需要具备加氢精制催化剂的功能，而且应具有充分的裂化功能，是典型的双功能催化剂。（三）润滑油加氢催化剂用以代替润滑油的溶剂精制和白土精制。催化剂是催化加氢的技术核心。加氢装置的投资、操作费用。产品质量、甚至装置流程都与催化剂的性质密切相关。催化加氢技术的水平和发展，在很大程度上取决于催化加氢催化剂的开发与应用，在当前清洁燃料的生产成为炼油业共同课题的时候，作为其核心技术的加氢工艺，必将促进催化加氢催化剂进一步发展。三、加氢精制催化剂（一）加氢精制催化剂的组成1.活性组分催化加氢的活性主要来源于加氢金属组分，金属组分主要提供加氢活性及能够加速C－N键氢解的弱酸性，由VlB族或Ⅷ族的金属。不同的非贵金属组分和贵金属组分搭配取决于原料性质和要求达到的主要目的。典型的二组分搭配有：Ni-W、Co-Mo、Ni-Mo等，典型的三组分搭配有：W-Ni-Mo、Co-Mo-Ni等。反应活性反应活性2.助剂为了改善加氢精制催化剂某一方面的性能，如活性，选择性、寿命、热稳定性或强度等，常常添加一些助剂，如硅、磷、氟、硼、钾、钙和镁等元素，国内加氢精制催化剂常添加硅、氟、硼、磷等。硅的加入，可提高催化剂的热稳定性，改变表面酸性物质，有利于再生处理。氟可以减少镍铝尖晶石和钴铝尖晶石的生成，调整表面酸性物质。磷在沉淀或打浆时，可以增加孔容和比表面积，磷还可以调整表面酸性物质。这些助剂可以提高催化剂的活性。钾、钙、镁可提高催化剂的热稳定性以及催化剂加氢脱硫的选择性。3.载体载体具有高的表面积，可高度分散活性的金属；具有理想的孔结构（孔体积和孔分布），有利于反应分子的扩散；为容纳积炭提供空间，载体能改善催化剂的导热性、防止活性组分因局部过热而烧结失活；作为催化剂的骨架，提高催化剂的稳定性和机械强度，并使催化剂具有一定的形状和大小，以适应工业过程中流体力学的需求。（二）加氢精制催化剂分类轻质油加氢精制催化剂柴油馏分加氢精制催化剂直馏煤油加氢精制催化剂选择性加氢催化剂（三）加氢精制催化剂的选择选择催化剂首先应考虑是选择活性高、选择性好、稳定性好、寿命长。脱硫率=（1－生成油硫含量/原料油硫含量）×100%脱氮率=（1－生成油氮含量/原料油氮含量）×100%催化剂应具有良好的再生性能，一般应可再生一到两次。此外，在催化剂性能相同的情况下，考虑价格、密度等。（四）加氢精制催化剂的制备加氢精制催化剂常用的制备方法有沉淀法、混合法、浸渍法等。目前普遍采用浸渍法生产。浸渍法是将载体在有活性组分的溶液中浸泡（称之为浸渍），浸渍后，经干燥、焙烧制得催化剂。四、加氢裂化催化剂（一）加氢裂化催化剂的组成及作用1.金属组分适宜作加氢裂化催化剂加氢活性组分的ⅥB族和Ⅷ族中的金属元素有：贵金属铂（Pt）、钯（Pd）、非贵金属钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）、镍（Ni）、和铁（Fe）等金属及其氧化物或硫化物。2.裂化组分加氢裂化催化剂中的裂化组分就是载体，它为催化剂提供酸性中心，提供合适的孔结构和增加有效表面积，并且与活性金属组分形成新的化合物，改善催化剂性质。这些载体主要有：活性氧化铝（即γ-AI2O3）、无定型硅酸铝、沸石。3.助剂（1）结构性助催化剂结构助催化剂又称为稳定剂，能提高催化剂的活性表面积和热稳定性，能防止催化剂表面再操作温度下变形（如：加入少量SiO2可阻止γ-AI2O3晶粒增大和变形；又如加入少量P可阻止γ-AI2O3与Ni结合成无活性的Ni-AI2O3尖晶石。）（2）活性助