Cтраница 2
![]() |
Влияние давления и содержания серы в сырье на выход бензина при различной длительности работы платинового катализатора. [16] |
Как правило, для гидрогенизационного обессеривания нефтяных фракций можно применять любые сероустойчивые гидрирующие катализаторы. Активными компонентами катализаторов служат соединения ванадия, хрома, железа, кобальта, никеля, молибдена и вольфрама; их наносят на окись алюминия, силикагель, алюмосиликат, боксит и др. В промышленных процессах гидро-обессеривания наиболее распространены кобальтмолибденовые, никельмолибденовые и никельвольфрамовые катализаторы. [17]
Как правило, для гидрогенизационного обессеривания нефтяных фракций можно применять любые серостойкие гидрирующие катализаторы. Наиболее часто в промышленных процессах в качестве катализаторов гидроочистки применяют соединения металлов группы VI и группы железа периодической системы, различные сочетания окислов или сульфидов кобальта и молибдена, а также сульфиды никеля и вольфрама, нанесенные на так называемые носители. В качестве носителей этих катализаторов используют активированный уголь, силикагель, пемзу, боксит, окись алюминия, прокаленную огнеупорную глину. [18]
При обычных для промышленных процессов гидрогенизационного обессеривания условиях: высоких температурах и давлениях, сравнительно высоком молярном отношении водород: углеводород и гидрирующих катализаторах умеренной активности - сернистые соединения основных типов претерпевают превращения, приведенные ниже. [19]
Как правило, при всех процессах гидрогенизационного обессеривания предусматриваются следующие системы: подготовки и загрузки сырья, реакционная, разделения продуктов, подачи добавочного водорода и циркуляции газа. При всех процессах может осуществляться регенерация катализаторов в соответствии с рассмотренными выше принципами. [20]
В последние годы разработаны многочисленные процессы каталитического гидрогенизационного обессеривания, при которых серу удаляют в виде сероводорода. Сырье смешивают с газом, содержащим водород, нагревают и пропускают через слой катализатора в реакторе. По выходе из реактора продукт охлаждается в теплообменниках и холодильниках, затем поступает в сепаратор, где выделяются газы, содержащие водород. Большая часть газов возвращается в процесс, а меньшая часть ( отдув) выводится из системы. Широкому применению гидрогенизационной очистки ( гидроочистка) способствует наличие дешевого побочного водорода с установок каталитического риформинга. [21]
Относительные скорости, с которыми может протекать гидрогенизационное обессеривание различных нефтяных фракций, изучались, главным образом, качественно как на индивидуальных соединениях, так и на нефтяных фракциях. Рассмотрение термодинамики гидрообессеривания показывает, что процесс гидроочистки позволяет эффективно удалять все типы сернистых соединений; нетиофеновая сера удаляется легче, чем сера тиофеновых соединений. Разрушение происходит в следующем порядке: меркаптаны, полисульфиды, сульфиды, производные тиофена. Кроме того, скорость гидрогенизационного обессеривания уменьшается с увеличением молекулярного веса удаляемых сернистых соединений. [22]
![]() |
Гидрогенолиз смеси сульфидов и дибензтиофенов в растворе цетана. [23] |
Одновременно с гидрированием сернистых соединений в условиях гидрогенизационного обессеривания протекает изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов. Эта реакция в зависимости от свойств ка -, тализатора наблюдается в той или иной мере при любых условиях обессеривания. [24]
Преимущество применения стабилизированного кремнеземом носителя для катализаторов гидрогенизационного обессеривания заключается в повышенной термической стойкости готового катализатора. Катализаторы, содержащие нестабилизированный носитель, обычно также противостоят повторной регенерации и в мягких условиях гидрообессеривания дают вполне удовлетворительные результаты. Активированная окись алюминия, пропитанная кремнеземом, обладает меньшей термической стойкостью; это относится также к механическим смесям сухого кремнезема с алюмогелями. [25]
В настоящее время привлекают внимание промышленные процессы гидрогенизационного обессеривания в мягких условиях для удаления кислородных, азотистых и сернистых соединений применительно к очистке средних и тяжелых дистил лятных фракций. Таким путем удается получать тракторные топлива и керосины из низкокачественного сырья. Можно значительно улучшить свойства печного топлива, средних дистиллятов, дизельного топлива и тяжелых дистпллятных топлнв, в частности их стабильность, цвет и характеристики смешения. Предварительная гидроочистка легких и тяжелых каталитических циркулирующих газойлей, а также прямогонных фракций этого типа позволяет получать высококачественное сырье для каталитического крекинга. Гидрогепизащюнной очисткой различных других продуктов, например дистиллятов коксования и сланцевых дистиллятов широкого фракционного состава, удается получать ценные продукты из весьма низкокачественного сырья. [26]
С увеличением молекулярного веса сернистых соединений скорость гидрогенизационного обессеривания уменьшается. Повышение температуры способствует гидрогенолизу серусодержащих соединений. При температуре выше 380 С подвергаются гидрогенолизу даже наиболее устойчивые тиофены и бензтиофен. [27]
Эти примеры показывают, что работа установок гидрогенизационного обессеривания возможна при наличии относительно высокой скорости коррозии печных змеевиков и, следовательно, большого количества продуктов коррозии, что заставляет проводить более частые регенерации катализатора. [28]
Все известные и применяемые в ироыьцнленности процессы гидрогенизационного обессеривания низкокипящих дистиллятных фракций, как правило, осуществляются на стационарном катали заторе. Один из процессов, осуществляемых в движущемся слое ( пшерформштг [7, 216]), фактически используется [ 218) на промышленной установке для высокотемпературного рифор-минга и обессеривашш бензина. Предпочтительность процессов со стационарным катализатором в значительной степени объясняется их простотой и возможностью достаточно продолжительт пой работы между регенерациями. [29]
Хотя в большинстве случаев продолжительность пробега на установках гидрогенизационного обессеривания достаточно велика, ни один промышленный процесс не является в строгом смысле нерегенеративным, так как все они сопровождаются дезактивацией катализаторов. Эта дезактивация вызывается образованием углеродистых отложений, которые необходимо удалять с катализатора в процессе его регенерации. [30]