25. Сущность и разновидности гидрогенизационных процессов переработки нефтяного сырья.

Сущность процесса.

Гидроочисткой называются процессы преобразования нефтяных фракций и остатков в присутствии водорода. Это, как правило, каталитические процессы. При гидроочистке из облагораживаемого сырья удаляются примеси, нежелательные для товарных продуктов или же нежелательные для дальнейшей переработки в каталитических процессах. При гидроочистке снижается содержание серы, азота, смол, непредельных углеводородов. Металлоорганические соединения откладываются на поверхности катализатора этого процесса. Если гидроочистка готовит сырье для крекинга, то катализатор гидроочистки должен быть дешевле применяемого далее катализатора, т.е. должен быть дешевле, чем катализатор следующих процессов.

26. Основные технологические факторы, влияющие на процесс.

Факторы процесса

1. Температура. Риформинг проводят при температурах 480-520°С – мягкий режим, 500-525°С – жесткий режим. Реакция идет с большим поглощением тепла, поэтому между температурой входа температурой выхода из реактора большой температурный перепад. Для того, чтобы процесс провести в изотермическом режиме, надо увеличить число ступеней с промежуточным подогревом. Реально общий объем катализатора делят на три части и процесс проводят в трех последовательно соединенных реакторах.

2. Давление. Высокое давление способствует уменьшению коксоотложения, увеличивается реакционный цикл по принципу Ле-Шателье, чем выше давление, тем меньше ароматики. Оптимальным давлением является » 3,5 Мпа.

3 . Кратность циркуляции ВСГ – это отношение объема циркулирующего газа к объему исходного сырья:

К_{ц ВСГ} = = 1500-1850 нм³/м³

4. Объемная скорость подачи сырья колеблется в пределах 1,5-3,0 ч^-1 в зависимости от качества катализатора и назначения процесса.

5. Активность катализатора риформинга принято определять в стандартных условиях по октановому числу получаемого бензина, селективность – по выходу бензина с заданным октановым числом.

27. Химические основы процесса.

Путем гидроочистки готовят сырье для каталитического риформинга, каталитического крекинга. Гидроочистка применяется для облагораживания бензинов первичных и вторичных процессов, газового конденсата. Вторичные продукты содержат непредельные углеводороды, они гидрируются, т.к. могут идти на риформинг только после гидрирования непредельных.

Гидроочисткой облагораживают реактивные топлива и дизельные топлива, мазуты, масляные фракции, вакуумный газойль и др.

Это гидрогенизационные процессы, которые бывают чисто гидрогенизационные и деструктивно-гидрогенизационные, когда идет одновременно крекинг и гидрирование. Гидроочистка находится между этими двумя процессами. Если при гидроочистке будет происходить крекинг, то это приводит к расходу сырья и водорода. Поэтому гидрирование должно быть избирательно.

В принципе катализаторами могут служить катализаторы риформинга, но потребуется снизить температуру и повысить давление. Наибольшее распространение получили в качестве катализаторов окислы металлов – молибдена (Мо), кобальта (Со), никеля (Ni), сульфиды этих же металлов. Есть АНМ алюмоникельмолибденовые, АКМ алюмокобальтмолибденовые катализаторы, основа их – окись алюминия, к которой добавляются в определенной пропорции окислы никеля и кобальта.

Сейчас применяются АНМ, АКМ. Для улучшения свойств могут добавляться цеолиты, окись кремния (SiO2). Алюмоникельсиликатный катализатор применяется с целью повышения механической плотности.

Активность катализатора оценивают в реакциях очистки дизельного топлива от сернистых соединений. Для этих катализаторов служит эталон сравнения. В качестве эталона используется первый отечественный катализатор, активность которого принята за 100%. Иногда за показатель активности принимают объемную скорость подачи сырья, при которой происходит 95%-ная глубина очистки.

Содержание активизирующих компонентов МоО₃ колеблется 12-20%; Со-5%; NiO - 4-8%. ГК-35 – содержит РЗЭ до 1%, введены цеолиты, при высоких температурах может использоваться при гидрокрекинге. ГО-70 (u_с до 5 час^-1) – NiO – 7% и МоО₃ - 20%.