гидрообессеривание
ГИДРООБЕССЕРИВАНИЕ
осуществляется действием водорода в присутствии катализатора, гл. обр. на высокосернистые тяжелые нефтяные фракции (пределы выкипания 540–580 °C) и остаточные продукты дистилляции нефти (мазут, гудрон, деасфальтизаты). Цель Г. — подготовка сырья для каталитич. крекинга и гидрокрекинга, а также сырья для производства малосернистых электродного кокса и котельного топлива. Осн. реакции, происходящие при Г.: частичный гидрогенолиз связей углерод — гетероатом в серо-, азот- и кислородсодержащих соед. с одноврем. образованием легко удаляемых H2S, NH3 и водяных паров; гидрирование полициклич. ароматич. и непредельных углеводородов. При Г. разрушаются также смолисто-асфальтеновые и металлоорг. соед. (см. деметаллизация), что приводит к дезактивации катализатора в результате отложения на нем кокса и металлов.
При содержании в сырье до 5% (по массе) смолисто-асфальтеновых веществ и до 200 г/т металлов (в составе металлоорг. соед.) процесс проводят в стационарном слое катализатора. При наличии в сырье св. 5% смолисто-асфальтеновых веществ и 200–300 г/т металлов применяют движущийся катализатор или его кипящий слой.
Принципиальная технол. схема Г.: нагревание в трубчатых печах сырья и водородсодержащего газа; смешение их и переработка в реакторе деметаллизации; собственно Г. в осн. реакторе (реакторов м. б. несколько); охлаждение полученного гидрогенизата; отделение его от водородсодержащего и углеводородных газов соотв. в сепараторах высокого и низкого давления с послед. ректификацией на целевые продукты; очистка газов от H2S, NH3 и H2O.
Г. проводят при 360–430 °C, 10–20 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,3–1,5 ч−1, соотношении водородсодержащий газ:сырье, равном (600–1000):1. Содержание водорода в газе не менее 80% по объему, расход водорода 100–200 м3 на 1 моль сырья. Катализаторы деметаллизации обычно алюмокобальтмолибденовый или алюмоникельмолибденовый, содержащий 2–15% оксидов или сульфидов Mo, Ni, Co, носители широкопористые на основе бокситов или α-Al2O3. Для Г. применяют те же катализаторы, промотированные 10–20% указанных оксидов или сульфидов, носители узкопористые на основе Al2O3. Выход жидких продуктов обычно достигает 92–94% (остальное — углеводородные газы, бензин, H2S, NH3, пары воды).
Г. в движущемся слое катализатора осуществляют в т. наз. бункер-реакторе, оборудованном загрузочными и разгрузочными емкостями с переключающимися задвижками. Катализатор (как правило, деметаллизации) движется в ниж. часть аппарата и контактирует с восходящим потоком частично очищенного сырья. Из бункер-реактора гидрогенизат направляют в реактор (или реакторы) со стационарным слоем катализатора.
При Г. в кипящем слое катализатор поддерживается во взвешенном состоянии с помощью восходящих потоков водородсодержащего газа и жидкости (свежее сырье и циркулирующий гидрогенизат), причем все три фазы равномерно распределены в реакц. объеме. Благодаря этому, а также непрерывному вводу свежего и удалению отработанного катализатора поддерживается его активность, исключаются гидравлическое сопротивление в слое и периодич. остановки реактора для перегрузки катализатора, обеспечиваются постоянные выходы и качество целевых продуктов.
В результате Г. в продуктах м. б. снижено содержание (% по массе): серы с 2,5–3,0 до 0,1–0,2, азота с 0,4–0,6 до 0,05–0,1, смолисто-асфальтеновых веществ с 5–10 до 1–2; металлов (V + Ni) с 200–300 до 5–15 г/т.
Лит.: Суханов В. П., Каталитические процессы в нефтепереработке, 3 изд., М., 1979; Гидропереработка остаточных видов сырья, М., 1984; Эрих В. Н., Расина М. Г., Рудин М. Г., Химия и технология нефти и газа, 3 изд., Л., 1985.
Ю. К. Вапль
