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简答题原油中氮以什么形态存在？加氢脱氮的作用、特点是什么？
  • 原油中氮含量均低于万分之几至千分之几。我国大多数原油含氮量均低于千分之五。氮在原油中的存在形态已经确定的有：
    （1）杂环芳烃，如吡咯、吲哚、吡啶、喹啉等单、双环杂环氮化物及咔唑、吖啶及其衍生物等稠环氮化物；
    （2）非杂环化合物苯胺类。氮含量一般随馏分沸点的升高而增加，较轻的馏分氮化物主要是单、双环杂环氮化物，较重馏分主要含稠环氮化物。
    加氢脱氮的作用是：一、将原料中的氮脱到符合工艺要求的程度，以便充分发挥加氢裂化催化剂的功能；二、生产符合规格要求的产品（油品安定性等使用性能与氮含量有关）。
    脱氮反应随着芳环的增加，速率有所降低。在脱氮反应时氮化物不是通过氮原子的端点吸附到催化剂表面的，而是通过芳环的π键吸附到催化剂上，在C-N键氢解前，先进行杂环的加氢饱和。因此，脱氮反应应该是先进行加氢饱和芳环，再进一步开环脱氮。所以加氢脱氮比加氢脱硫氢耗更高。
    含氮化合物的加氢活性特点是：
    单环氮化物加氢活性：吡啶>吡咯≈苯胺>苯环；
    多环氮化物：多环>双环>单环；
    杂环>芳环。
    含氮化合物加氢反应在热力学上特征是：杂环加氢反应是放热反应，温度升高对杂环的加氢饱和不利；但对杂环氮化物的氢解和脱氮反应在一定温度范围内是有利的。在较低反应温度下操作，平衡有利于环加氢反应，但此时氢解反应速率较低，总的加氢脱氮速率较低；随着反应温度上升，一方面氮解速率提高，有利于脱氮速率提高，会出现一个最大值；另一方面则是加氢反应平衡常数下降杂环加氢产物浓度减小，从而导致总的脱氮速率下降。总之，低温高压有利于杂环氮化物的脱氮反应。

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