Параметры процесса гидроочистки бензиновых фракций
Выбор технологической схемы, параметров процесса и катализаторов зависит от качества исходного сырья (его фракционного и группового состава), химического состава присутствующих в нем примесей, а также требований к качеству получаемого продукта.
Кроме того, к сырью гидроочистки предъявляются весьма жесткие требования в части содержания влаги (не более 0,02% масс.) и мехпримесей. Повышенное содержание влаги влияет на прочность катализатора, усиливает интенсивность коррозии, нарушает нормальный режим стабилизационной колонны. Сырье не должно содержать механических примесей, так как, попадая в реактор, они оседают на катализаторе, снижая тем самым эффективность его работы.
К основным параметрам процесса относятся температура, давление, объемная скорость подачи сырья, кратность циркуляции ВСГ. концентрация в нем водорода, катализаторы и их активность [2, с.792].
Управляемыми параметрами гидроочистки являются температура, объемная скорость подачи сырья, давление и кратность циркуляции ВСГ. Поскольку их взаимозависимость и взаимовлияние достаточно велики, удобнее рассматривать их не порознь, а в тесной взаимосвязи.
Ниже 280-290°С обессеривание протекает недостаточно глубоко, и при объемной скорости 4-5 ч-1. соответствующей промышленным условиям, глубина обессеривания не превышает 55-58%. При 370°С значительно ускоряются побочные реакции гидрокрекинга и быстрее дезактивируется катализатор. Поэтому, в общем случае, оптимальным температурным интервалом гидроочистки принято считать 300-350° С.
При 300°С и объемной скорости свыше 2,5 ч-1 глубина обессеривания бензиновых фракций практически не меняется, достигнув 90-93%. С повышением парциального давления водорода (косвенное его выражение — давление в системе) глубина обессеривания возрастает.
Наиболее эффективно повышение давления в интервале 1,1-1,2 МПа. Так, при 2,2 МПа и объемной скорости 3 ч-1 уже достигается 90%-ное обессеривание. Однако для высокосернистого сырья оправдано повышение давления до 4 МПа, что позволяет при той же глубине обессеривания повысить объемную скорость до 4 ч-1, т.е. фактически увеличить производительность установки.
Высокое парциальное давление водорода может быть обеспечено только при циркуляции ВСГ. Кратность циркуляции ВСГ в процессе гидроочистки находится обычно в пределах 200-700 нм3/м3 Необходимая кратность циркуляции определяется концентрацией водорода в используемом ВСГ, колеблющейся в промышленных условиях в весьма широких пределах: от 60 до 90% об. Чем выше концентрация водорода в циркулирующем ВСГ, тем ниже может быть кратность циркуляции при одинаковой степени обессеривания. Кроме того, высокое парциальное давление водорода удлиняет непрерывную работу катализатора. Поскольку реакции присоединения водорода сопровождаются уменьшением объема, давление в зоне реакции оказывает решающее влияние на глубину процесса.
Управляемые параметры в каждом конкретном случае регулируют так, чтобы достичь максимально необходимой глубины сероочистки. В то же время следует помнить, что чрезмерно глубокая сероочистка таких фракций, как керосиновые, используемые в качестве реактивных топлив, вредна, так как из топлива удаляются естественные ингибиторы окисления. Известно, что при хранении с максимальной интенсивностью окисляются топлива с содержанием серы 0,03% масс [2, с. 794].