48—53

на превращенный н-пентан 96,5 97 q

Качество целевых продуктов:

содержание изопентана, %. 96,5-99,5 93-99

содержание изогексана, % — 92,2-98,9

ОЧИМ:

изопентана 89,5

изогексана 78-80,5

Срок службы катализатора, мес 13-46 14-40

Расход водорода в процессе невелик — всего 0,1-0,3 % мае., на сырье. В зависимости от углеводородного состава прямогонной фракции н.к-62 °С октановое число изомеризата будет изменяться. Так, применительно к таковой фракции ромашкинской нефти, содержа­щей 27,5 % изопентана, 44,0 % н-пентана и 26,2 % изогексанов, получа­ется изомеризат с октановым числом (ИМ) около 87.

Себестоимость изомеризатов примерно в 3 раза ниже, чем алки- латов. Причем процесс изомеризации имеет более обширную и надеж­ную сырьевую базу, чем алкилирование.

В перспективе процесс изомеризации может быть интенсифициро­ван применением низкотемпературных катализаторов, переводом рек­тификации на цеолитное или мембранное разделение.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

1. Краткие сведения об истории развития гидрогенизационных процессов

В промышленном масштабе гидрогенизационные процессы полу­чили развитие введением в 1927 г. в эксплуатацию первой в мире уста­новки под названием "деструктивной гидрогенизации" смол и углей в Германии, не обладавшей собственными ресурсами нефти и развив­шей впоследствии свою топливную промышленность на базе твердых горючих ископаемых. Несколько позднее аналогичные установки полу­чения искусственных жидких топлив из ненефтяного сырья были соору­жены в Англии.

Первые исследовательские работы по каталитической и некатали­тической гидрогенизации твердых топлив были проведены в начале

века П. Сабатье во Франции, В. Н. Ипатьевым в России и Ф. Бергиусом в Германии.

302

Установки деструктивной гидрогенизации углей представляли собой многоступенчатый сложный процесс с дорогостоящим оборудо­ванием, проводимый при высоких давлении (30-70 МПа) и температуре (420-500 °С), вначале на малоактивном и дешевом нерегенерируемом железном катализаторе, позднее на активных катализаторах на основе сульфида вольфрама с использованием водорода, получаемого дорогим малопроизводительным периодическим железопаровым методом.

В послевоенные годы в связи с открытием крупных месторождений нефти и быстрым ростом ее добычи в мире процессы получения мотор­ных топлив из углей утратили свое промышленное значение из-за поте­ри конкурентоспособности по сравнению с нефтяными топливами.

В свою очередь, в быстроразвивающейся нефтепереработке необы­чайно широко стали использовать каталитические процессы вначале гидроочистки топливных фракций, затем деструктивной гидрогениза­ции высококипящих дистиллятов и остатков нефти под названием гид­рокрекинг.

Гидрокрекинг проводят при умеренном давлении (3-20 МПа), меньших расходах водорода и катализатора, но с более высокой степе­нью превращения дешевого нефтяного сырья по сравнению с гидроге­низацией углей. Кроме того, только гидрокрекингом можно получать такие продукты, как реактивное топливо и высокоиндексные смазоч­ные масла. Существенному улучшению технико-экономических показа­телей установок гидрокрекинга способствовали использование дешево­го водорода, получаемого каталитическим риформингом или каталити­ческой конверсией водяным паром; создание серостойких высоко­активных регенерируемых катализаторов, обеспечивающих глубокую переработку нефтяного сырья и необходимую гибкость процессов.

Как было указано ранее (п. 8.1), веской причиной интенсивного разви­тия гидрокаталитических процессов в послевоенной нефтепереработке нашей страны и мира явилось непрерывное увеличение в общем балансе доли сернистых и высокосернистых нефтей при одновременном ужесточе­нии экологических требований к качеству товарных нефтепродуктов.

Цели процессов гидрооблагораживания весьма разнообразны. Моторные топлива подвергают гидроочистке с целью удаления гетеро- органических соединений серы, азота, кислорода, мышьяка, галогенов,

| металлов и гидрирования непредельных углеводородов, тем самым улучшения эксплуатационных их характеристик. В частности, гидро­очистка позволяет уменьшить коррозионную агрессивность топлив и их склонность к образованию осадков, уменьшить количество токсичных i газовых выбросов в окружающую среду. Глубокую гидроочистку бен­зиновых фракций проводят для защиты платиновых катализаторов ри- форминга от отравления неуглеводородными соединениями. В резуль­тате гидрообессеривания вакуумных газойлей — сырья каталитическо­го крекинга — повышаются выход и качество продуктов крекинга