А. Температура

Температура – главный переменный параметр, используемый для управления и регулирования конверсии в реакторе Пакол и достижения необходимого количества образующихся олефинов. Температура, при которой начинает заметно протекать процесс дегидрирования, составляет обычно 465÷480 С. Конечная температура, в зависимости от сырья, конверсии и возможностей технологического оборудования, составляет от 482 С до 505 С. Конечная температура в реакторе Пакол устанавливается по повышенному образованию лёгких углеводородов, снижению содержания водорода в водородсодержащем газе и резкому повышению образования ароматических углеводородов.

Дегидрирование парафинов в олефины — обратимая эндотер­мическая реакция, поэтому степень превращения увеличивается с подъемом температуры. О повышении конверсии можно судить по снижению расхода рецикл-парафинов. Положительный эффект, вызываемый повышением температуры процесса – это снижение расхода рецикл-парафинов на одну тонну выработанного ЛАБ. Отрицательный эффект при повышении температуры дегидрирования состоит в снижении селективности, т.е. уменьшении соотношения массы образованных н-олефинов к количеству превращённых н-парафинов.

При повышении конверсии за счёт повышения температуры, для фиксированного состояния катализатора и неизменных других параметрах процесса Пакол, селективность снижается, но увеличивается общий выход ЛАБ и, соответственно, в большей мере повышается выход лёгких фракций и образование ароматики, а также усиливается закоксовывание катализатора. Последнее влечёт за собой снижение срока пробега на одной загрузке катализатора Пакол.

Б. Давление

При снижении давления в системе повышается равновесная конверсия, однако для поддержания стабильности катализатора и обеспечения приемлемой селективности, необходимо повышение парциального давления водорода в реакционной зоне. Величина оптимального давления в системе соответствует выбранной каталитической системе (тип катализатора) и является компромиссом между стабильностью катализатора (сроком службы) и концентрацией н-олефинов на выходе. Давление в ходе процесса обычно практически не изменяется, и составляет 180-200 кПа (на выходе из реактора).

В. Объёмная скорость подачи жидкого сырья

Объёмная скорость подачи жидкого сырья LHSV (Liquid Hourly Space Velocity) представляет собой отношение объёма жидкого сырья, поступающего в реактор за 1 час, к объёму катализатора в реакторе, ч^-1:

LHSV=Q_c/V_kat,

где Q_c — объёмный расход сырья, м³/ч; V_kat — объём катализатора в реакторе, м³.

Катализатор DЕH-15 (DЕH-11, DЕH-7) позволяет работать с объемной скоростью до 26 ч^-1. Регулирование конверсии может осуществляться при помощи изменения объёмной скорости, однако это не удобно из-за изменения многих параметров процесса. Обычно, конверсия регулируется изменением температуры в реакторе, при постоянной объемной скорости.

Г. Мольное соотношение водорода к углеводородам

В процессе Пакол для обеспечения оптимальных условий нормируется мольное соотношение водорода в водородсодержащем газе (ВСГ) к углеводородам комбинированного сырья. Снижение этого показателя, при постоянном давлении, снижает парциальное давление водорода в системе, что приводит к увеличению конверсии, при этом снижается также нагрузка на компрессор. Однако снижение парциального давления водорода ведет к увеличению отложения кокса на катализаторе и снижению срока службы катализатора. Обычно мольное соотношение H₂/CH поддерживается на уровне 7:1.

Д. Влажность в системе (подача воды)

Для создания оптимальной влажности в системе, перед входом в реактор впрыскивается вода питательная (деминерализованная). Существенным фактором обеспечения эффективной и стабильной работы катализатора является поддержание необходимой степени влажности газосырьевой смеси (газ + жидкость) 2000÷4000 ppm масс, входящей в реактор дегидрирования. Недостаток влаги снижает выход олефинов и повышает выход лёгких углеводородов, кроме того, увеличивается скорость отложения кокса на катализаторе. Избыток влаги в системе также нежелателен, так как вода снижает каталитическую активность, адсорбируясь на активных центрах катализатора, а также снижает его прочность. В данном случае, поддержание конверсии на должном уровне требует повышения температуры, что способствует закоксовыванию и снижению срока службы катализатора.