Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Другой массовый катализатор гидроочистки — алюмоникель-молибденовый (AHM) — по активности практически равноценен AKM при очистке средних дистиллятов, но предпочтительнее при очистке сырья с повышенным содержанием азотсодержащих соединений и полициклических ароматических углеводородов, например сырья для каталитического крекинга. Кроме того, он дешевле.
Большое значение при эксплуатации установок гидроочистки имеют размер частиц и способ формовки катализатора. Из трех его типов: таблетированных (т. к.), шариковых (ш. к.) и экструди-рованных (э. к.) * лучшими считаются последние. Их преимущества особенно проявляются при переработке тяжелых дистиллятов, так как активность их выше, чем таблетированных катализаторов. Применение таблетированных катализаторов в настоящее время не превышает 5%.
Кобальтмолибденовые и никельмолибденовые катализаторы на окиси алюминия обычно работают 2—3 года. В процессе работы на них откладывается 15% и более кокса и 12—25% металлов. При этом они теряют активность, и степень обессеривания при их использовании снижается. Поэтому для поддержания активности катализатора в системе сначала прибегают к постоянному повышению температуры, а после достижения допустимого температурного максимума катализатор подвергают регенерации или заменяют свежим. Так как активность катализатора снижается в основном в результате отложения кокса в порах частиц, регенерацию проводят путем выжига кокса.
Регенерацию катализатора в реакторах осуществляют следующим образом: систему вначале продувают циркуляционным газом, после чего заполняют (вытесняя циркуляционный газ) инертным газом; затем регенерацию проводят в газовоздушной или паровоздушной среде под давлением 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2) и температуре в зоне катализатора не выше 55O0C Циркуляция газа (пара) на 1 м3 катализатора составляет 450—900 (260—625) нм3/ч. Содержание кислорода в инертном газе (паре) на входе в реакторы поддерживается на уровне (% об.): в начале регенерации — 0,5; в конце — до 2; при прокаливании катализатора — 2—2,8. Конец вы-
* Э. к. приготовляют экструзией — продавливанием влажной катализаторной массы через решетку с отверстиями и срезом для обеспечения заданной длины.
13
195
жига кокса определяют по падению температуры в реакторе. Когда концентрация кислорода на входе и выходе становится постоянной, снижают давление до 2 МПа (20 кгс/см2) и, вновь подняв температуру до 550° С, прокаливают катализатор в течение 4 ч. По окончании процесса регенерации систему продувают инертным газом, после чего включают реактор в работу.
Рассмотренные выше катализаторы относятся к гетерогенным (твердым). Возможность применения гомогенных (жидких) катализаторов в гидроочистке пока изучена только на примере жидко-фазного гидрирования пропилена и бутенов, а также более тяжелых олигомеров пропилена — гептенов и др. В исходных фракциях C3 и C4 может содержаться до 60% диеновых и ацетиленовых углеводородов. В получаемом же продукте содержание олефинов не превышает 2% и ацетилена 5-10~4%.
Превращения серосодержащих соединений. Основным видом сырья на нефтеперерабатывающих заводах являются сернистые и даже высокосернистые нефти. Серосодержащие соединения в таких нефтях являются сложными смесями, состоящими из меркаптанов (тиолов), сульфидов (с открытой цепью и циклических), а также дисульфидов и гетероциклических соединений, содержащих другие элементы. Фракции, выкипающие до 18O0C, содержат меркаптаны, алифатические и алицикличеекие сульфиды, которые гидрируются сравнительно легко. В более высококипящих фракциях, особенно выше 350° С, присутствуют замещенные тиофены и бицикли-ческие сульфиды.
При гидроочистке нефтяных дистиллятов почти полностью нарушаются связи С—S, практически не затрагивая связей С—С, т. е. без заметной деструкции сырья. Подтверждением этого является то, что выход гидрогенизата от сырья достигает 95—98% (масс), а степень обессеривания 90—99,5%. Снижение же содержания азотистых соединений при этом не превышает 75%. Они удаляются труднее не только серы, но и олефинов и тем более диенов.
Серосодержащие соединения нефти почти всегда концентрируются в более тяжелых фракциях в виде гетероциклических ароматических соединений. В тяжелых фракциях содержится больше и азотсодержащих и металлорганических соединений. Гидроочистка такого тяжелого сырья, в том числе нефтяных остатков, более трудна и требует дополнительного изучения.
Сырье и продукты процесса. При гидроочистке бензинов первичной перегонки, используемых в дальнейшем для каталитического риформинга, процесс протекает легко и в мягких условиях. После селективной гидроочистки бензинов термического крекинга и коксования заметно снижается октановое число (на 5—10). Эти бензины необходимо подвергать гидроочистке не в отдельности, а в смеси с прямогонными. Тогда после каталитического риформинга из них можно получать около 80% риформата с октановым числом по исследовательскому методу до 95. Бензины каталитического крекинга целесообразно подвергать неглубокой селективной гидроочистке. При этом октановое число очищенных бензинов понижает-
