ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования к качеству технического водорода из "Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности" Технический водород, получаемый как побочный продукт каталитического риформинга бензина, содержит от 70 до 92% Н,- Водород же специального производства может содержать от 90 до 99,99% На в зависимости от способа его получения. Технический водород, получаемый методом паровой каталитической конверсии углеводородов, содержит 95—96% Нз, а методом паро-кислородной газификации 97—98% Нз. Чем выше концентрация Н3 в техническом водороде, тем значительнее затраты на его производство. Оптимальная концентрация Н3 определяется на установках, производящих и использующих водород, исходя из расходных коэффициентов. [c.20] Гидрогенизационный процесс ведется при заданном парциальном давлении водорода в циркулирующем водороде. Чем выше концентрация Нз в циркулирующем водороде, тем ниже может быть общее давление в системе. Требуемое парциальное давление водорода, по мере расходования последнего в процессе, поддерживается добавкой технического водорода. Чем выше парциальное давление, необходимое для гидрогенизационного процесса, тем более высокие требования предъявляются к качеству технического водорода. Если для гидроочистки бензина может быть использован 60—70%-ный технический водород, для гидроочистки дизельного топлива 75— 90%-ный, то для гидрокрекинга вакуумного газойля при давлении 10—15 МПа требуется технический водород с концентрацией не ниже 95% Но. [c.20] Основной примесью в техническом водороде является метан. В водороде, полученном в процессе каталитического риформинга, присутствуют также этан и пропан, а в водороде, полученном методом паровой каталитической конверсии и паро-кислородной газификации углеводородов, — окислы углерода и азот. К метану, поступившему с техническим водородом, прибавляется и метан, образовавшийся при гидрогенизации. [c.20] Абсолютная величина потерь водорода с отдувом зависит не только от концентрации На в техническом водороде, но и от концентрации его в циркулирующем водороде, от расхода На на реакцию, а также от количества метана, образующегося в процессе гидрогенизации. При небольшом расходе водорода для гидроочистки дизельного топлива, незначительном газообразовании и относительно невысоком парциальном давлении На, необходимом для процесса, отдув невелик, или даже удается работать без отдува, используя 85—92%-ный водород каталитического риформинга бензина. [c.21] При гидрокрекинге вакуумного газойля с получением бензина расход водорода на реакцию в 9—10 раз больше, чем при гидроочистке, в 3—4 раза выше парциальное давление На и в несколько раз больше метанообразование. Поэтому приходится снижать отношение парциальных давлений СН4 и На с тем, чтобы чрезмерно не повышать общее давление. В таких условиях качество водорода приобретает большое значение. При использовании водорода каталитического риформинга бензина требуется вывести с отдувом половину На расходуемого на реакцию. Применяя 95%-ный На, отдув можно снизить в два раза, а используя 99%-ный На — в 3 раза. [c.21] В табл. 4 приведены коэффициент растворимости и относительная растворимость азота, двуокиси и окиси углерода в нефтепродуктах. Растворимость азота лишь в 1,5—1,7 раза выше растворимости водорода, и удаление азота из циркулирующего водорода сопряжено с большими потерями Но. Поэтому содержание азота в техническом водороде ограничивают 1,5%. [c.22] В гидрогенизационных процессах нефтехимических производств используются высокоактивные никелевые катализаторы, металл которых не переходит в сульфидную форму. Окислы углерода над такими катализаторами гидрируются с образованием метана и воды. Наличие в техническом водороде СО2 в этом случае не только понижает парциальное давление На, но приводит к его расходованию и загрязнению образующимся СН4. Гидрирование окислов углерода сопровождается выделением тепла. В процессах же гидрирования, идущих с положительным тепловым эффектом, отвод тепла требует принятия специальных мер выделение дополнительного, подчас значительного тепла при гидрировании окислов углерода усложняет ведение процесса и его аппаратурное оформление. Гидрирование над катализаторами, не содержащими сульфиды металлов, имеет место и на второй ступени гидрокрекинга нефтепродуктов. В связи с этим при использовании водорода для гидрокрекинга содержание двуокиси углерода не должно превышать 0,1—0,2%, а в некоторых процессах нефтехимии и до тысячных долей проценФа. [c.22] В техническом водороде присутствуют водяные пары в количестве, отвечающем условиям насыщения после компримирования. Водород при 35 °С и 6 МПа содержит 0,7 г/м водяных паров, а при той же температуре и давлении 15 МПа — 0,3 г/м . Такое содержание водяных паров не сказывается в процессах гидроочистки и гидрокрекинга, использующих алюмокобальтмолибденовый или алюмо-никельмолибденовый катализаторы. Если же применяют катализаторы, взаимодействующие с водяными парами (например, катализаторы, содержащие фтор) или отравляющиеся под их действием, требуется осушка технического водорода до тысячных долей процента. [c.23] Технический водород может содержать и кислород, который поступает из водяного пара, используемого в процессе, или из промывной воды. В водороде, полученном современными методами паровой каталитической конверсии углеводородов под давлениём или паро-кислородной газификацией мазута под давлением, кислорода ничтожно мало. В водороде, полученном на типовых установках паровой конверсии углеводородов при низком давлении, может быть до 0,3—0,4% Оз. В процессах гидроочистки и гидрокрекинга нефтепродуктов, а также в большинстве гидрогенизационных нефтехимических процессах кислород не влияет на протекание реакции или гидрируется водородом с образованием воды. Для таких процессов содержание Оз в водороде должно быть не более 0,2—0,3%. В некоторых нефтехимических процессах в техническом водороде содержание кислорода ограничивают тысячными долями процента. Кроме перечисленных примесей, в техническом водороде могут присутствовать такие микропримеси, как окислы азота, цианистый водород, а также сероводород, аммиак и твердые частицы. Содержание микропримесей незначительно, их влияние на гидрогенизационные процессы не изучено и пока не учитывается. [c.23] Вернуться к основной статье