1.1.Катализаторы гидроочистки.

Наиболее употребительным катализатором гидроочистки является алюмокобальтмолибденовый .Лишь в специальных случаях применяются сульфидные катализаторы , а в последнее время стали использовать алюмоникельмолибденовый.На основании изучения магнитных свойств несульфидированных катализаторов был сделан вывод , что их компонентами являются AL2O3 CoAL2O4 CoO MoO3 CoMoO4 и некий "комплес окисей кобалбта и молибдена" . СоО и СоМоО4 только умеренно активны а главным носителем активности является упомянутый раньше комплекс. Между концентрацией "активного комплекса" и активного катализатора зависимость не прямолинейная а экстремальная.Прохождение прямой через max возможно связано с изменением состава катализатора в ходе процесса.При помощи современных физико-химических методах анализа единственным соединением ,которое удалось обнаружить в чистом алюмокобальтмолибденовым катализаторе был молибдат кобальта- СоМоО4,сушествуюший в 2-х модификациях, переходящих друг в друга приблизительно при 35 и 420˚С. В промышленности для процесса гидроочистки широко применяются алюмокобальт- или алюмоникельмолибденовые катализаторы. Состав катализаторов оказывает существенное влияние на избирательность реакции. Каждый вид сырья требует применения катализаторов определенного типа.

Промышленные катализаторы обладают весьма высокой избирательностью. В присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора реакции разрыва связи С-С или насыщения ароматических колец практически не протекает. Однако, этот катализатор высокоактивен в реакциях разрыва связей С-S и обладает высокой термической стойкостью. Он достаточно активен в реакциях насыщения непредельных соединений, разрыва связей С-N, C-O и практически пригоден для гидроочистки любых нефтяных фракций.

Алюмоникельмолибденовый катализатор значительно более активен в реакциях насыщения ароматических углеводородов и гидрирования азотистых соединений и менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений.

Все катализаторы гидроочистки довольно устойчивы к отравлению. Несколько снижает активность катализатора присутствие оксида углерода. При гидроочистке остаточных фракций активность катализатора может резко падать вследствие отложения в его порах металлов и металлоорганических соединений, содержащихся в сырье.

Большое значение для активности катализаторов гидрогенизационных процессов имеют их структурные свойства (удельная поверхность, объем и размер пор).

Во внутренних порах катализатора происходит диффузия сорбирующихся и реагирующих компонентов, причем большая часть активных центров катализаторов расположено внутри пор.

Реакции гидрирования протекают как на поверхности катализатора, так и внутри его пор.

Большое значение в создании структуры катализатора имеет способ его приготовления. Алюмоникель- и алюмокобальтмолибденовые катализаторы выпускаются по одной и той же технологии в виде гранул неправильной цилиндрической формы.

В процессе гидроочистки катализатор теряет активность. Для ее восстановления катализатор подвергают регенерации окислительным выжигом кокса с его поверхности. В зависимости от состава катализатора избирают газовоздушный или паровоздушный способ регенерации. Цеолитсодержащие катализаторы нельзя подвергать паровоздушной регенерации.

Газовоздушная регенерация обычно проводится смесью инертного газа с воздухом при температуре до 530^оС. Дымовые газы промываются водой в скруббере-промывателе и нейтральзуются содовым или щелочным раствором. Максимально допустимое количество теплоносителя определяется особенностями технологической схемы и гидравлическим сопротивлением системы.

Паровоздушная регенерация проводится смесью нагретой в печи до температуры начала выжига кокса. Смесь поступает в реактор, где происходит послойный выжиг кокса, после чего газы сбрасываются в дымовую трубу.

На установках гидроочистки керосина, диз. топлива, вакуумного дистиллята применяется только циркуляционная схема подачи водородсодержащего газа.

В схеме с циркуляцией в реакторе легко поддерживается постоянное соотношение водород : сырье; для увеличения межрегенерационного периода работы катализатора можно повышать это соотношение в рекомендуемых пределах. Наличие на установке циркуляционного компрессора дает возможность проводить газовоздушную регенерацию.

Технологическое оборудование.

По аппаратурному оформлению различные установки гидроочистки моторных топлив принципиально не отличаются друг от друга.Технологические схемы установок гидроочистки включают реакторы , компрессоры для циркуляционного газа , насосы , холодильники , ёмкости , печи.

Реакторы представляют собой цилиндрические аккраты , заполненные катализатором ,различаюшиеся материальным оформлением и направлением ввода сырья( аксиальное или радиальное).Реакторы процесса гидроочистки в настояшее время изготовляются , как правило , с корпусом из двуслойной стали марки 12ХМ+0Х18Н10Т без внутренней футеровки. На отечественных НПЗ находяться в эксплуатации первые установки гидроочистки с реакторами , корпуса которых покрыты внутренней торкретбетонной футеровкой.

Теплообменная аппаратура. На действующих установках гидроочистки используют в основном кожухотрубчатые теплообменные аппараты с плаваюшей головкой .Наиболее эффективны кожухотрубчатые теплообменники с компенсатором на плаваюшей головке , так как из них обеспечивается стргий противоток и хорощая компенсация теплового расширения трубок относительно корпуса аппарата.Длина трубок в трубном пучке составляет 6000 и 9000 мм.Для конечного охлаждения потоков первоначальноиспользовались водяные холодильники типа «труба в трубе»,кожухотрубчатые. В настояшее время на всех строяшихся и проектируемых установках применяется воздушное охлажение основных потоков с водяным охлаждением . Эксплуатируемые установки гидроочистки с водяным охлаждением дооборудуются аппаратами воздушного охлажденияю.

Компрессоры применяются для циркуляции водородсодержашего газа в цикле реакции; циркуляции инертного газа в цикле газовоздушной регенерации; в качестве дожимных для повышения давления свежего водородсодержашего газа. В настояшее время на установках гидроочистки применяются два типа компрессоров – поршневые (в основном наи оппозитной основе) и центробежные.