2.2.3. Гидрокрекинг

Гидрокрекинг – каталитический процесс деструктивной переработки

нефтяного сырья под давлением водорода и при высокой температуре. Он

заключается в расщеплении компонентов сырья с одновременным

гидрированием образовавшихся осколков.

Гидрокрекинг представляет собой разновидность каталитического

крекинга в присутствии водорода. Гидрокрекинг, кроме увеличения выхода

целевого продукта, используется для гидроочистки продуктов, в первую

очередь, от серы и азота. Таким образом, гидрокрекинг сочетает в себе

каталитический крекинг, гидрирование и гидроочистку:

C18 H38 +H2 → С9 Н20 + С9 Н20

RSH+H2 →RH+ H2 S

Сырьем гидрокрекинга обычно служат тяжелые нефтяные фракции (350–

500°С) и остаточные фракции – мазут, гудрон.

В качестве катализаторов для гидрирования используют платину, никель,

кобальт, а также сульфиды вольфрама и молибдена. В качестве катализатора

для крекинга и изомеризации применяют синтетические алюмосиликаты.

Загрязнения катализатора не происходит, т. к. вследствие присутс твия

избыточного количества водорода полимеризация с образованием смол не

происходит.

24

Гидрокрекинг осуществляют при температуре 300–425°С и давлении

7–20 МПа. Массу исходного сырья вместе с катализатором пропускают через

реактор, в который под давлением подается водород. В результате первой

стадии процесса при температуре 420°С, катализатор Al–Co–Mo, получается

обычно широкая фракция с концом кипения 300—350 °С. Этот продукт

подвергается дальнейшей обработке, при которой температуру снижают до

320—425 °С, давление водорода поддерживают на уровне 15 МПа, катализатор

Ni или Pt.

Изменяя режим гидрокрекинга (давление, температуру и объемную

скорость подачи реагентов), можно получать необходимые фракционный и

групповой химические составы целевого продукта (бензина, реактивного или

дизельного топлива). Остаточные продукты переработки можно вводить в

процесс повторно.

Например, при гидрокрекинге гайзоля (350–500°С) получают 51% бензина

с октановым числом 82, 10% – газовая фракция С3 –С4 ,25% – дизельная

фракция, 8% – газойль.

Преимущества по сравнению с другими процессами переработки:

1) гибкость процесса, т. е получение из одного сырья разных целевых

продуктов;

2) большой выход светлых продуктов;

3) высокое качество продуктов.

2.2.4. Каталитический риформинг

Риформинг в нефтеперерабатывающей промышленности используется для

повышения октанового числа бензиновых фракций и для получения аренов.

Если в качестве катализатора используют платину, то риформинг называют

платформингом.

Сырьем для риформинга являются бензиновые фракции (85–180°С)

первичной перегонки нефти. Каталитический риформинг осуществляют при

температуре 470–530 °С и давлении 2–4 МПа в среде водородсодержащего газа.

При реформинге алканы подвергаются изомеризации, дегидроциклизации

и гидрокрекингу. Механизм окончательно не ясен, считается, что на

катализаторе реакция протекает по схеме: алкан→циклоалкан→арен.

С8 Н18 →

+ 4Н2

Риформинг осуществляется на двухфункциональных катализаторах,

сочетающих гидрирование и дегидрирование: платиновые (платина нанесена на

оксид алюминия) или полиметаллические, где кроме платины содержатся еще

рений, иридий, свинец, германий.

Бензин каталитического реформинга содержит 50–60% аренов, 30%–

алканов, 10–15% циклоалканов. Бензин каталитического реформинга из-за

25

высокого содержания аренов, приводит к повышенному нагарообразованию и

не может использоватся в качестве топлива в чистом виде.

Бензин каталитического реформинга используется для выделения

индивидуальных аренов, используемых в органическом синтезе.