ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидрогенизация из "Пилотные и опытно - промышленные установки высокого давления в нефтепереработке и нефтехимии" К гидрогенизационным процессам относят гидроочистку топлив и масел и гидрокрекинг. [c.61] Гидроочистка проводится при 3-5 МПа и 633-693 К для удаления из топлив серы, азота, се знистых соединений и гидрирования непредельных углеводородов. Гидроочистке подвергаются бензины перед направлением на риформинг, реактивные и дизельные топлива. При проведении гидроочистки при более высоких давлениях водорода (10-15 МПа) снижается содержание ароматических углеводородов в дизельных дистиллятах каталитического крекинга, для повышения их цетанового числа, превращения их в нафтеновые, и, частично, в парафиновые. [c.61] Более глубокой формой гидрогенизационного процесса является гидрокрекинг. При гидроочистке также образуются продукты разложения, однако относительное их содержание невелико, тогда как основной целью гидрокрекинга является расщепление тяжелых фракций сырья для получения бензина, реактивного и дизельного топлива, т. е. продзтстов со значительно большим содержанием водорода, чем в исходном сырье. [c.61] Наиболее распространенным сырьем гидрокрекинга являются вакуумные газойли, нефтяные остатки и их деасфальтизаты, а также газойли вторичного происхождения. [c.61] Необходимой стадией гидрогенизации является адсорбция водорода на поверхности катализатора. В условиях гидрогенизации молекулярный водород активизируется, так как силы, связывающие его с поверхностью катализатора, разрывают связь Н - Н, иногда до образования протона Н , адсорбированного на поверхности. Аналогичной деформации подвергается и гидрируемая молекула. Адсорбируемый водород, гидрируемая молекула и поверхностные атомы катализатора образуют активированный комплекс (переходное состояние), образующиеся продукты реакции десорбируются с поверхности катализатора. [c.62] Положениями теории цепных радикальных реакций объясняют закономерности радикального расщепления в условиях гид-рогенизационных процессов. [c.62] Такие реакции называются гидрогенолизом, а расщепление больших молекул - деструктивной гидрогенизацией (гидрокрекингом). Последняя реакция представляет собой типичный пример необратимых реакций гидрогенизации. [c.62] Сернистые соединения нефтей, как правило, являются сложными смесями меркаптанов (тиолов), алифатических и ароматических сулы )идов, циклических сульфидов, тиофенов, бенз-тиофенов, сероводорода и элементной серы. [c.63] Гидрокрекинг обычно рассматривают как сочетание процессов каталитического крекинга исходных веществ и гидрирования ненасыщенных, т. е. совокупность ряда параллельных и последовательных реакций расщепления высокомолекулярных углеводородов, гидрирования продуктов расщепления, гидродеал-килирования алкилароматических углеводородов, гидрогеноли-за сероорганических и азотсодержащих соединений, а также реакции уплотнения и коксообразования. Последние две реакции нежелательны, поэтому условия процесса подбираются такие, которые их устраняют или подавляют. Образующиеся в результате крекинга ненасыщенные углеводороды присоединяют водород, образуя соответствующие нафтеновые и парафиновые углеводороды. Направление перечисленных выше реакций можно регулировать условиями процесса. [c.64] Теплоты образования отдельн 1Х продуктов реакций из элементов можно рассчитывать по разности суммарной теплоты сгорания элементов, входящих в состав этих продуктов, и высшей теплоты сгорания последних. [c.65] Качество получаемых продуктов определяют в основном peaк ии изомеризации и гидрирования. Выход последних зависит главным образом от скорости реакции расщепления, которая тормозится образующимися продуктами реакции. [c.65] В процессе превращения углеводородов необходимо знать направления этих превращений, их относительные скорости и их взаимодействие в условиях гидрокрекинга. [c.66] Механизм превращений соединений, содержащих серу или азот, при гидрокрекинге аналогичен их превращению в условиях гидроочистки. Разрыв связей С-5 и -N идет в основном по радикальному механизму. [c.66] Глубина деструкции углеводородов в значительной мере определяется давлением водорода в процессе, оказывая влияние также на уплотнение и коксообразование. Так, при павлении водорода вьшге 15-20 МПа уплотнение молекул и коксообразование, сопровождающееся блокированием активной поверхности катализатора, термодинамически подавляются и практически почти полностью устраняются при давлении 30 МПа. При высоком давлении все реакции, характерные для гидрокрекинга, протекают стабильно с постоянной интенсивностью, присущей применяемым в течение длительного времени катализаторам. [c.66] Реакции гидрирования ароматических углеводородов ускоряются при высоких давлениях. Влияние давления водорода в процессе гидрокрекинга на выход и качество продуктов показано в табл. IV. 1. [c.66] Увеличение глубины гидрирования способствует повьшению термостабильности получаемых гидрогенизационных топлив. Катализаторы гидрокрекинга должны обеспечивать глубокое превращение даже трудноконвертируемых компонентов сырья, а также высокое соотношение парафинов изо- и нормального строения в продуктах гидрокрекинга, иметь хорошую гидрирующую активность. [c.66] Наибольшее распространение получили катализаторы, содержащие металлы VI и VIII групп Периодической системы, нанесенные на различные кислые носители, такие как оксид алюминия и алюмосиликат. В последнее время большое внимание уделяется изучению и разработке катализаторов на цеоли-товой основе. Эти катализаторы обладают высокой активностью к воздействию азотосодержащих соединений. [c.68] Характерной особенностью металлических катализаторов является их способность под действием сернистых соединений превращаться в соответствующие сульфиды, также проявляющие каталитические свойства, но уже в иных условиях процесса. [c.68] Сложные катализаторы, например алюмокобапьтмолибдено-вые, обладают большей активностью, чем отдельные их составляющие (взаимное промотирование). Носители придают катализаторам высокую механическую прочность. В то же время применение носителей позволяет снизить содержание активных компонентов в катализаторах, что экономит дорогостоящие металлы. Кроме того, некоторые носители могут оказывать влияние на действие катализатора (например, алюмосиликат аморфной и кристаллической структуры и др.). [c.68] Промышленные гидрогенизационные катализаторы должны отвечать следующим основным требованиям стабильность активности, селективность действия, термическая стабильность, устойчивость к действию контактных ядов, способность к регенерации без заметнозго снижения тивности. [c.68] Вернуться к основной статье