3. Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта.

3.1. Общие сведения.

Процесс гидродепарафинизации и гидроочистки дизельного топлива разработан для переработки прямогонного сырья.

Расчётная производительность секции – 1 млн. тонн в год.

Процесс гидроочистки и гидродепарафинизации дизельного топлива включает в себя следующие блоки:

• реакторный – предназначен для депарафинизации, изомеризации нормальных парафиновых углеводородов и очистки дизельного топлива от серы в атмосфере водорода;

• стабилизации нестабильного гидродепарафинизата и бензина-отгона;

• моноэтаноламиновой очистки водородсодержащего и углеводородного газов.

3.2. Химизм процессов гидроочистки и гидродепарафинизации.

Процесс гидроочистки основывается на реакциях умеренной гидрогенизации, в результате которой соединения серы, кислорода и азота превращаются в присутствии водорода и катализатора в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака, олефины преобразуются в более стабильные углеводороды парафинового или нафтенового рядов изостроения в зависимости от природы олефинов в исходном сырье.

Относительная скорость и глубина протекания реакций зависит от условий процесса, физико-химических свойств перерабатываемого сырья, применяемого катализатора и его состояния.

Ниже приведены схемы основных реакций гидроочистки.

3.2.1. Реакции сернистых соединений.

В зависимости от своего строения меркапнаны, сульфиды ациклического или циклического строений: дисульфиды или простые тиофены – сернистые

соединения при гидроочистке превращаются в парафиновые, нафтеновые или ароматические углеводороды с выделением сероводорода.

1. Меркаптаны.

RSH + H₂  RH + H₂S

2. Сульфиды.

• ациклические

RSR₁ + 2H₂  RH + R₁H + H₂S

• моноциклические

Н₂С С Н₂

+ 2H₂  CH₃  CH₂  CH₂ CH₃ + H₂S

Н₂С С Н₂

S

• бициклические

НСС Н₂CH₂

Н₂С С Н₂S+ 4H₂H₂CCH₂+ 2CH₄+H₂S

Н₂С С Н С Н₂H₂CCH₂

3. Дисульфиды

RSSR + 3H₂  2RН +2 H₂S

4. Тиофены

НС С Н

+ 4H₂  CH₃  CH₂  CH₂ CH₃ + H₂S

НС С Н

S

5. Бензотиофены

СН

НС С СН + 3H₂Н₅С₆С₂Н₅+H₂S

НС С СН

СН S

Из сернистых соединений легче всего гидролизуются меркаптаны, сульфиды, труднее всего – тиофены. При одних и тех же условиях первые гидролизуются на 95%, степень гидрирования тиофенов составляет 40-50%.

Скорость гидрообессеривания уменьшается с увеличением молекулярного веса нефтяных фракций. Лёгкие прямогонные фракции: бензин, керосин очищаются значительно легче, чем фракции дизельного топлива, характеризующиеся более высоким молекулярным весом и содержанием сернистых соединений близких к тиофену.

3.2.2 Реакции кислородных и азотистых соединений.

1. Фенол.

С-ОН СН

НС СН + Н₂НС СН + Н₂О

НС СН НС СН

СН СН

2. Гидроперекись циклогексена

СН СН₂

НС СН – СООН + 3Н₂ Н₂С СН₂+ 2Н₂О

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

СН₂ С Н₂

3. Гидроперекись гептана

С₇Н₁₅ООН + 2Н₂С₇Н₁₆+ 2Н₂О

4. Пиридин

СН

НС СН + 5Н₂ C₅Н₁₂+NН₃

НС СН

N

5.Хинолин.

СН СН СН

НС С СН + 4Н₂ НС С – С₃Н₁₁+NH₃

НС С СН НС СН

Сн n сн

6. Пиррол.

НС СН + 4H₂  C₄H₁₀ + NH₃

НС СН

NH

Установлено, что пиридин, пиррол удаляются сравнительно легко, хинолин, м-крезол и анилин – более стойкие соединения.

Природа металлорганических соединений в различных нефтяных фракциях и их реакции в процессе гидроочистки изучены мало. Металлы, содержащиеся в сырье, практически полностью отлагаются на катализаторе. Ванадий удаляется на 100-98%, никель – на 98-93%.