2 Основные факторы процесса
1 Качество сырья.
Гидроочистке подвергают все дистиллятные фракции:
1 С утяжелением сырья в нём повышается содержание стабильных или устойчивых серосодержащих соединений поэтому для переработки такого сырья требуются более жесткие условия.
2 Чем больше молекулярная масса серосодержащих соединений, тем больше их стабильность.
3 При вовлечении в переработку вторичных дистиллятов:
3.1 Увеличивается расход водорода (т.к. возрастает количество непредельных в сырье);
3.2 Происходит осмоление аппаратуры;
3.3 Необходимо разбавлять вторичные дистилляты прямогонными.
2 Катализаторы.
1) В качестве катализаторов гидрогенизационных процессов используются оксиды металлов (Со, Ni, Mo).
2) Катализаторы - бифункциональные.
2.1) Кислотная функция - оксид А1. Происходит реакция распада гетероатомных соединений.
2.2) На окислительно восстановительных центрах протекает реакция гидрирования.
1) АКМ.
1.1) Высокоактивен в реакциях гидрирования сернистых соединений.
1.2) Обладает достаточно высокой термостойкостью.
1.3) Активен в реакциях гидрирования непредельных углеводородов, азотистых и кислородсодержащих соединений сырья и применим для гидроочистки всех топливных фракций нефти.
1.4) Большой дефицит кобальта ограничивает его распространение.
2) АНМ.
2.1) По сравнению с АКМ, более активен в реакциях гидрирования ароматических углеводородов и азотистых соединений.
2.2) Менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений.
2.3) Меньше термостойкость и механическая прочность.
3) АНМС.
3.1) Имеет тот же состав гидрирующих компонентов, что и АНМ.
3.2) Изготавливается добавлением к носителю (γ-оксиду алюминия) 5-7 % масс. диоксида кремния.
3.3) Увеличивается его механическая прочность и термостойкость.
3.4) Незначительно улучшается гидрирующая активность.
3Температура.
3.1) Температура составляет 360...420°C
3.2) С уменьшением температуры замедляется скорость основных реакций.
3.3) Верхний предел ограничивается усилием реакций крекинга который приводит
3.3.1) к уменьшению выхода целевого продукта;
3.3.2) к возрастанию выхода газов;
3.3.3) к ускорению реакций уплотнения (образованию кокса на катализаторе);
3.3.4) к увеличению расхода водорода.
3.4) Суммарный тепловой эффект положительный. С увеличением содержанием в сырье ненасыщенных компонентов тепловой эффект будет выше.
4 Давление.
4.1) Гидроочистку проводят при давлении 2,0-6,0 МПа. При этом парциальное давление водорода составляет 1,5-3,7 МПа.
4.2) С увеличением давления увеличивается степень очистки сырья, а также увеличивается межрегенерационный пробег установок.
4.3) Чем тяжелее сырье тем больше давление.
5 Кратность циркуляции всг.
5.1) Кратность циркуляции ВСГ (КВСГ = VВСГ / VC), в зависимости от качества сырья, изменяется в пределах от 150 до 1000 м3/м3.
5.2) Повышенную КВСГ применяют для утяжеленного сырья.
5.3) В ходе процесса водород расходуется по следующим направлениям:
5.3.1) На реакции гидрирования гетероатомных соединений; насыщения алкенов и диенов.
5.3.2) В ходе процесса концентрация Н2 в ВСГ падает, часть циркулирующего ВСГ отводят с установки в виде отдува и эту часть восполняют свежим ВСГ сохраняя оптимальную КВСГ.
5.3.3) Водород растворяется в гидрогенизате, причем чем больше давление и тяжелее сырье, тем выше эта статья расхода.
Рисунок – Зависимость глубины обессеривания дизельного топлива от объемной скорости подачи сырья: а – при 4 МПа и разной температуре; б – при 380 °С и давлении: 1 - 15; 2 - 10; 3 - 4; 4 - 2,2; 5 - 1,1; 6 - 0,55 МПа
Усредненные показатели работы современных промышленных установок ГО различных видов сырья
Показатель Б (К) ДТ ВГ
Температура, °С 300-400 340-400 380-420
Давление, МПа 1,5-2,0 2,5-4,0 4-5
Объёмная скорость подачи сырья, ч-1 5-10 3,5-5 1-2
Циркуляция ВСГ, м3/м3 150 200 500
Остаточное содержание серы, % 0,0001 0,1-0,2 0,1-0,5
Степень обессеривания, % 99 92-97 85-95
Срок службы катализатора, г 5-8 4-6 2-4