Факторы влияющие на процесс гидрооблагораживания рафинатов и парафина.

 

Скорость протекания реакций гидроочистки зависит от химической природы и физических свойств сырья, типа катализатора, парциального давления водорода, объемной скорости подачи сырья, температуры и других факторов.

 

 

Катализаторы.

В гидрогенизационных процессах облагораживания рафинатов чаще всего применяют серостойкие катализаторы, состоящие из гидрирующих активных компонентов, нанесенных на пористый оксидный носитель.

Промышленные катализаторы гидрообессеривания должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обладать высокой активностью при гидрогенолизе серо- и азотосодержащих органических соединений без расщепления углеводородов;

- обеспечить высокий выход целевого продукта и следовательно, обладать высокой селективностью;

- длительно работать при минимальном расходе водорода;

- при переработке тяжелого остаточного сырья быть стойким к отравлению соединениями металлов, содержащимися в сырье;

- иметь низкую насыпную плотность и высокую механическую плотность, как на раздавливание, так и на истирание;

-частично проводить гидрирование алкенов и ароматических углеводородов при переработке некоторых видов сырья;

В промышленности для процесса гидроочистки широко применяются алюмокобальт- или алюмоникельмолибденовые катализаторы. Катализаторы готовятся на основе оксидов и сульфидов металлов VI и VIII групп (никель, кобальт, молибден, хром, вольфрам) на оксиде алюминия с другими добавками.

Промышленные катализаторы обладают весьма высокой избирательностью. В присутствии алюмокобальтмолибденового ктализатора реакции разрыва связей С-С или насыщения ароматических колец практически не протекают. 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, С-О 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.

Реакции гидрирования протекают как на поверхности катализатора, так и внутри его пор. Во внутренних порах катализатора происходит диффузия сорбирующихся и реагирующих компонентов, причем большая часть активных центров катализаторов расположена внутри пор.

Перед пуском установки катализатор активируют водородом. При подаче сырья активные компоненты реагируют с сернистыми соединениями и переходят в сульфиды металлов. В такой форме катализатор обладает повышенной обессеривающей способностью.

Количество катализатора в каждом реакторе – зависит от насыпной плотности и должно соответствовать диаграмме загрузки.

 

Температура.

 

Для всех видов сырья степень обессеривания возрастает с повышением температуры, но до известных пределов. Каждый вид сырья имеет свой максимум температуры, после которого скорость реакции разложения и насыщения непредельных углеводородов увеличивается быстрее, чем скорость реакции гидрирования сернистых соединений. Избирательность действия катализатора по отношению к сернистым соединениям замедляется, возрастает выход газа, легких продуктов, расход водорода. Увеличивается коксообразование. Вследствие этого для каждого вида сырья и катализатора существует свой оптимальный интервал температур.

При гидроочистке парафина наиболее распространен интервал температур 260-310⁰С, рафината 320-380⁰С.

Давление.

При росте общего давления процесса глубина сероочистки возрастает за счет увеличения парциального давления водорода. Повышение парциального давления ускоряет реакции гидрирования, уменьшает возможность отложения кокса на катализаторе. Увеличение общего давления с 20 до 30-40 кгс/см² приводит к значительному уменьшению коксуемости и содержанию серы в дистиллятах. При этом имеет место улучшение цвета и стабильности масел и парафина. Дальнейшее повышение общего давления уже не вызывает значительного улучшения качества масел и парафина, а расход водорода при этом выше, в основном, за счет большей растворимости его в гидрогенизатах. На основании исследовательских данных, оптимальным общим давлением процесса гидроочистки, при содержании водорода в циркулирующем газе в пределах от 75 до 85% об., принято 35 кгс/см².