14. Охарактеризуйте процессы гидрообессеривания нефтяного сырья. Гидроочистка светлых дистиллятов.

Это один из массовых вторичных процессов очистки бензина, керосина, дизтоплива, вакуумного гащойля, масел и парафинов, а также остатков (мазутов), позволяющий:

• повысить эффективность технологии каталитических процессов,

• существенно сократить загрязнение атмосферы оксидами серы,

• утилизировать ценные компоненты нефти (серу, металлы).

В основе гидроочистки лежат реакции гидрогенолиза гетероатомных соединений, заклющающиеся в замещении гетероатомов атомами водорода. Энергия связей гетероатомов с углеродом (C-S, C-N и др.) значительно ниже (227 кДж/моль) чем связи С-Н (332 кДж/моль).

Реакции активно идут в присутствии катализаторов при относительно высокой температуре 320-400С. Катализаторами процессами являются оксиды кобальта и молибдена (или никеля и вольфрама), введенные в активную окись алюминия.

Наиболее известные и распространенные катализаторы – алюмокобальтмолибденовый (АКМ) и алюмоникельмолибденовый (АНМ), причем АКМ активен и селективен в гидрировании серы и ОлУ, а АНМ более активен в гидрировании азота и способен насыщать АрУ. Разработаны и более новые модификации катализаторов, о которых речь ниже.

ГО бензина

Ведется с целью глубокого удаления серы для предотвращения отравления катализатора риформинга (конечное содержание серы и азота 1,0 и 0,5 мг/кг).

Режим очистки бензинов:

температура - 320-360С,

давление - 3-5 МПа,

скорость подачи сырья - 5-10 ч^-1,

циркуляция ВСГ - 200-500 нм³/нм³

Особая проблема ГО бензина вторичного происхождения (от процессов КК, ТК, УЗК). В них 30-45% АрУ, до 15-40% ОлУ и много серы – 0,15-0,6%.

При их ГО надо селективно гидрировать ОлУ и серу, не гидрируя АрУ. Это очень сложная задача, пока не решанная.

Поэтому, пока целесообразно экономически ГО вторичных бензинов осуществлять в смеси c прямогонными.

ГО керосина

Цель - получение топлива марки РТ или качественного осветительного керосина.

В керосинах первичной гонки содержится 0,03-1,5% серы, 0,04-0,1% азота и 0,1-0,25% кислорода. Допускается же в реактивных топливах серы не более 0,1% (РТ) и 0,05% (Т-6).

Это одна из острых проблем проблем современности так как:

• растет для высокосернистых нефтей,

• идет интенсивная дизелизация транспорта,

• взят курс на увеличение ресурсов дизтоплив за счет расширения их фракционного состава,

• ужесточаются экологические нормы выбросов оксидов серы и, соответственно, содержание серы в очищенном дизтопливе – до 0,05%.

Принципиальная схема установки гидроочистки:

П-1, -2 - трубчатые печи; Р-1, -2 - реакторы гидроочистки; С-1, -2, -3 - сепараторы высокого (С-1 и С-3) и низкого (С-3) давления (горячий и холодные); А-1, -2 - адсорберы; Д - десорбер; РК и ОК - ректификационная и отпарная колонны; К - компрессор ВСГ; РБ - ребойлер; Е-1, -2, -3 - ем­кости разделительные; Т-1 -Т-5 -теплообменники; КХ-1, -2- конденсаторы-холодильники; Х-1-Х-6 -холодильники; Н-1-Н-7 - насосы; ДК-1, -2 -дроссельные клапаны;

потоки:/- очищаемый дистиллят; //, ///- циркулирующий и свежий ВСГ; IV - отдув ВСГ; V -паровая фаза горячего СВД; VI- жидкая фаза горячего СВД (сепаратора высокого давления); VII -жидкая фаза холодного СВД; VIII - ВСГ на очистку; IX, X - жидкая и паровая фазы холодного СНД (сепаратора низкого давления); XI - газ С,-С₄; XII - бензин С₅ (180 °С); XIII - дизельное топливо 180-350 °С (выводится только при гидроочистке вакуумного газойля); XIV - остаточная фракция колонны; XV - гидроочищенный продукт; XVI - очищенный углеводородный газ; XVII -циркулирующий раствор амина; XVIII - подпитка свежим амином; XIX - сероводород; XX -водяной пар