3.4 Блок очистки нефтепродуктов

3.4.1 Гидроочистка дистиллятных фракций

Получаемые при перегонке сернистых нефтей дистилляты содер­жат повышенное количество серы в виде элементарной серы, серово­дорода, сульфидов, меркаптанов, тиофенов и бензотиофенов. Пре­обладающее содержание тех или иных соединений в нефтяных ди­стиллятах зависит от природы нефтей, фракционного состава и от того, какую обработку прошли эти дистилляты.

При переработке сернистых нефтей с целью увеличения выхода товарных светлых нефтепродуктов необходимо уменьшить содержа­ние серы в дистиллятах.

Наилучшие результаты по снижению содержания серы в нефте­продуктах достигнуты при применении гидрогенизационных про­цессов. Сущность этих процессов заключается в том, что в присут­ствии гидрирующего катализатора при температурах 260 — 430° С и давлении 10 — 100 атм., объемной скорости 0,5 — 10 час^-1 и при циркуляции водородсодержащего газа 300 — 600 нм³/м³ сырья происходит разложение высокомолекулярных сераорганических со­единений с образованием сероводорода. Сероводород может образо­ваться также в результате реакции некоторых более простых сер­нистых соединений с циркулирующим в системе водородом. Во всех случаях гидроге­низации нефтяного сырья образуется углеводород и сероводород (при реакциях сернистых соединений) и углеводород и аммиак (в случае азотистых соединений).

Иногда при высоких давлениях 300 атм. и соответствующих катализаторах ароматические углеводороды могут преобразовываться в нафтеновые.

В процессе гидроочистки, помимо гидрирования сернистых со­единений и непредельных углеводородов, протекают и другие реак­ции: изомеризация, гидрокрекинг.

В промышленности широко применяется процесс гидроочистки — гидрогенизации дистиллятов при уменьшенном давлении и средних температурах.

В результате гидроочистки снижается коррозия нефтезаводского оборудования, уменьшается загрязнение атмосферы, повы­шается качество нефтепродуктов.

Процесс гидроочистки протекает под давлением добавляемого извне водорода 50—70 атм. и температуре 340—435° С.

Для уменьшения капиталовложений в установки обессеривания нефтяных дистиллятов и снижения эксплуатационных затрат очень важно получать более дешевый водород, поэтому целесооб­разно сочетать строительство установок каталитического риформинга, дающих избыточный водород, с установками гидроочистки.

Расход водорода при гидроочистке нефтяных дистиллятов зави­сит от содержания серы в очищаемом сырье. Для одной и той же нефти расход водорода увеличивается по мере увеличения молеку­лярного веса очищаемого дистиллята.

Для сохранения оптимальной температуры в зоне реакции на установке предусмотрено охлаждение циркуляционным га­зом, подаваемым компрессором между реакторами. В промышленных условиях оптимальной температурой является 430-435° С.

При гидроочистке получаются следующие продукты: сухой таз (отдув), газ стабилизации, сероводород, бензин, дизельное топливо или другой дистиллят, в зависимости от взятого в переработку сырья.

Сухой газ (отдув) и газ стабилизации используются как топливо (подаются в сеть топливного сухого газа). Иногда указанные газы могут служить сырьем для получения водорода путем их конверсии на специальных водородных установках. Сероводород используется как сырье для получения серы или серной кислоты на специальных установках. Бензин может быть компонентом для получения низко­сортных автомобильных бензинов (из-за низкого октанового числа — 60—60) или сырьем для каталитического риформинга при получении высокоактивного компонента. Дизельное топливо (или другой про­дукт) используется по прямому назначению.

Наиболее эффективными катализаторами гидроочистки являются молибдаты кобальта (обычно на окиси алюминия) и сульфидные никель-вольфрамовые (чистые или на окиси алюминия).