Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

Поток нефтепродукта смешивают с током водорода и нафевают до 260-425°С (500-800°F). Затем смесь нефтепродукта и водорода направляют в реактор, заполненный катализатором в форме таблеток (см. рис. 15.1). Для гидроочистки нефтяных продуктов от сернистых соединений обычно применяют кобальтмолибденовый или никель-молибденовый катализатор на носителе - оксиде алюминия. - Прим. ред. В присутствии катализатора происходит несколько химических реакций:

1. Водород соединяется с серой с образованием сероводорода (H2S).

2. Некоторые соединения азота превращаются в аммиак.

3. Любые металлы, содержащиеся в нефти, осаждаются на катализаторе.

4. Некоторые олефины и ароматические углеводороды насыщаются водородом; кроме того, в некоторой степени идет гидрокрекинг нафтенов и образуется некоторое количество метана, этана, пропана и бутанов.

Поток, выходящий из реактора, направляют в испаритель, где газообразные углеводороды, а также H2S и малое количество аммиака сразу поднимаются вверх. Чтобы полностью отделить все эти легкие продукты, на выходе из реактора устанавливают небольшую ректификационную колонну.

Значение процесса гидроочистки постоянно возрастает вследствие двух основных причин:

1. Удаление серы и металлов из фракций, направляемых на дальнейшую переработку, является важной защитой для катализаторов процессов риформинга, крекинга и гидрокрекинга.

2. Согласно законам о чистом воздухе, допустимое содержание серы в нефтепродуктах постоянно снижается, что требует обессеривания дистиллятов и реактивных топлив.

Гидроочистка остаточных нефтепродуктов. Так же, как и прочие продукты, остаточные топлива должны удовлетворять нормам по защите окружающей среды. Поэто-

Рециркулирующий водород Водород

Сырье-

Нагреватель

Реактор Отделение водорода

Колонна стабилизации

Продукт гидроочистки

Рис, 15.1. Установка гидроочистки.

му, хотя и с некоторым опозданием, были созданы установки для их обессеривания. Хотя технологические схемы этих установок похожи на схемы установок для гидроочистки легких фракций, необходимое оборудование, а также получаемые продукты отличаются. Остаточные нефтепродукты характеризуются низкими соотношениями водород/углерод, поэтому, несмотря на присутствие избытка водорода, в реакторе нужно поддерживать высокое давление для предотвращения коксообразования. Получается, что установка для гидроочистки остатков должна быть столь же прочной, как установка гвдрокрекин-га, а это весьма дорого.

Продукт, выходящий с установки гидроочистки остатка, содержит большее количество легкокипящих по-гонов. Дело в том, что из этих больших молекул типа «триметил-пчелиные-соты» нельзя просто удалить серу, азот и металлы, не разрушив при этом буквально всей молекулы. Вот поэтому и получаются молекулы меньшего размера.

Гидроочистка реактивного топлива. Гидроочистка используется для улучшения показателей горения дистиллятных топлив, особенно реактивного топлива. Кероси-

Получение водорода

Так как на современном нефтеперерабатывающем заводе имеется большое число установок гидрокрекинга и гидроочистки, то важное значение приобретает обеспечение их водородом. - Прим. ред.

новая фракция может содержать много ароматических углеводородов, которые характеризуются высоким соотношением углерод/водород. При сгорании этих соединений может получаться большое количество дыма из-за недо статка водорода. Между прочим, одним из нормируемых показателей реактивного топлива является максимальная высота некоптящего пламени.

Прибор для измерения этого показателя напоминает керосиновую лампу. Топливо помещают в сосуд, снабженный фитилем, длину которого можно менять и тем самым регулировать величину пламени. Высота некоптящего пламени измеряется как максимальная длина фитиля (в мм), при которой получается некоптящее пламя.

Гидроочистка позволяет улучшить керосин с низкой высотой некоптящего пламени. Во время этого процесса бензольные кольца в молекулах ароматических углеводородов насыщаются водородом и таким образом превращаются в нафтены, которые уже не так коптят при горении.

Гидроочистка пиролизного бензина. При производстве этилена из нафты или газойля получается также пиролиз-ный бензин (см. главу XVHI). Этот продукт содержит большие количества диенов - это ненасыщенные углеводороды, в молекулах которых по две пары атомов углерода связаны двойными связями. Пиролизный бензин только в малых дозах пригоден для приготовления автомобильного бензина. Он плохо пахнет, своеобразно окрашен и образует смолы в карбюраторе.

При гидроочистке двойные связи насыщаются и большинство нежелательных свойств теряется. Правда, в результате насыщения ароматических циклов может слегка понизиться октановое число.