Гидрогенизационные процессы.

Наиболее широко применяются процессы:

1. гидрокрекинга;

2. гидрообессеривание тяжелых нефтяных остатков;

3. гидроочистка различных нефтяных фракций, подаваемых в качестве сырья на каталитические процессы.

В современной нефтепереработке эти процессы начали играть все большую роль по следующим причинам:

1) увеличение доли высокосернистых нефтей;

2) ужесточение требований по содержанию серы к моторному и котельному топливу;

3) ужесточение требований к охране окружающей среды;

4) развитие каталитических процессов с применением высокоактивных и высокоселективных катализаторов, очень чувствительных к каталитическим ядам (содержащие серу, Ag, P, и др.);

5) необходимость углубления процессов нефтепереработки, т.е. развитие тех процессов, которые позволяют увеличить выход светлых нефтепродуктов.

Гидрокрекинг (деструктивная гидрогенизация) – это каталитический процесс глубокого разложения нефтяных фракций, содержащих тяжелые углеводороды, в присутствие Н₂ с целью получения светлых нефтепродуктов (бензин, реактивные и дизельные топлива, наряду с этим также образуются газы гидрокрекинга). Сырьем служат кубовые остатки продуктов перегонки различных нефтехимических продуктов (мазуты, гудроны, крекинг-остаток и др.), а также тяжелые фракции различных методов, например газойли.

Процесс проводиться в широком диапазоне давлений 5-15 МПа, для более тяжелых и вязких остатков более высокие давления 10-15 МПа, иногда до 25-30 МПа, температура 400-450^ОС.

Катализатор должен быть полифункциональным:

1. обладать крекирующей способностью (расщеплять молекулы)

2. обладать гидрирующей способностью (насыщать водородом осколки молекул) Используются Pt, Ni, W, но на алюмосиликатной основе.

Процесс обычно 2-х ступенчатый.

1. на первой ступени используются в основном алюмо-кобальт-молибденовые катализаторы, устойчивые к действию сернистых соединений. На этой стадии частично происходит крекинг и след процессы:

RSH + H₂ → RH+ H₂S↑

RNH₂ + H₂ → RH+NH₃↑

C₁₆H₃₄+H₂ → 2C₈H₁₈

ROH+H₂ → RH+H₂O↑

2. на второй стадии используются катализаторы, содержащие d – элементы VI и VIII групп (Со-Мо, Ni-Mo, Co- V, Pt) в оксидной или сульфидной форме. Здесь происходит более глубокий крекинг и более глубокое обессеривание. Помимо реакций извлечения S, O₂, и N₂ в виде H₂O, H₂S, NH₃ протекают реакции крекинга парафинов, их дегидрирование, в тоже время гидрируются олефины и ароматические УВ:

H ₂ + → + NH₃

N

Бензины гидрокрекинга имеют не очень высокие октановые числа, ниже, чем у бензинов каталитического крекинга. Для повышения октанового числа их направляют на риформинг, либо их смешивают.

В процессе гидрообессеривания используются тяжелые нефтяные остатки. Процесс проводиться при таких условиях, чтобы в основном происходило образование котельного топлива с невысоким содержанием серы.

В основе процесса гидрообессеривания нефтяных остатков лежит реакция:

RSH+H₂→RH+H₂S