Главная -> Словарь

Гидрирование углеводородов

В последнее время для более полного удаления из топлива сернистых соединений применяют каталитическую гидроочистку. Этот процесс проводится в среде водорода под давлением 10—70 am и температуре 390—420° С в присутствии алюмо-кобальт-молибдено-вого катализатора. В этих условиях происходит гидрирование сернистых соединений с образованием сероводорода, а также кислород-и азотсодержащих соединений. Гидроочистка является наиболее перспективным методом глубокой очистки авиационных топлив.

При гидроочистке моторных топлив водород расходуется также на расщепление компонентов сырья с образованием газообразных и более низкркипящих углеводородов и на частичное гидрирование конденсированных ароматических углеводородов. Из общего расхода водорода на гидрирование сернистых соединений определенного вида сырья приходится примерно 50%, остальной pacxo^jaiogopoga_ составляют прочие реакции. Так, в результате тщательного анализа баланса расхода водорода с учетом объемов водорода, введенного с сырьем и выведенного из реактора при гидроочистке прямогонного дизельного топлива, выделенного из смеси татарских нефтей и содержащего 1,15% серыиО,01% азота, с йодным числом 6 г 12на 100 г сырья, установлено следующее распределение водорода :

В заводской практике для доочистки сырья для водородных установок нашли применение три типа процессов: очистка моноэтаноламином от сероводорода, одностадийное поглощение соединений серы поглотителем на основе оксида цинка и двухступенчатая схема извлечения соединений серы, включающая деструктивное гидрирование сернистых соединений с последующим поглощением сероводорода на оксиде цинка.

Данные о том, что гидрирование сернистых нефтей в присутствии смеси окисей молибдена и хрома оказалось коммерчески выгодным предприятием, приводятся в статье Кирлатрика. 2 Данные по разложению тиофена и его гомологов гидрированием.» паровой фазе при-водятся в работах Эльджина 3 и Тэйлора. 4 Гидрирование тиофена под давлением изучено Б. Молдавским и Н. Прокопчук. 5 Этими авторами было показано,, что только при гидрировании под давлением можно достигнуть достаточно полного освобождения смеси углеводородов от тиофена. Гидрирование тиофена проходит по схеме: тиофен - тетра-тиофен -»• бутил-меркаптан.

Остальные реакции затрагивают незначительную долю сырья и в общем материальном и тепловом балансе могут не учитываться.

происходит распад и гидрирование сернистых, азот- и кислородсодержащих соединений с образованием сероводорода, аммиака и воды;

Следует отметить, что указанные катализатбры не только обеспечивали относительно глубокое гидрирование сернистых и ненасыщенных соединений, но и способствовали довольно значительному, часто нежелательному, разложению'углеводородов сырья . Тем не менее гидроочистка газойлевых дистиллятов из сернистых нефтей на катализаторах деструктивной гидрогенизации , в част» ности на осерненном вольфрамникелевом катализаторе, была успешно осуществлена .

Гидрирование сернистых и азотистых соединений

Например, параллельно идут процессы гидрокрекинга с образованием более легких жидких и газообразных углеводородов. На рис. 2 показан фактический расход водорода на реакцию гидроочистки прямогонных дистиллятных фракций сернистых нефтей. Суммарный расход водорода в 5 раз превосходит расход его на гидрирование сернистых соединений. Расход водорода на реакцию при гидроочистке дистиллятных прямогонных фракций сернистых и высокосернистых нефтей равен: для бензина 0,1%, керосина 0,2— 0,35%, дизельного топлива 0,4—0,5%, вакуумного газойля 0,6— 0,7%.

Более надежна двухступенчатая схема извлечения сернистых соединений из углеводородного сырья, включающая деструктивное гидрирование сернистых соединений и последующее поглощение сероводорода на окиси цинка.

Селективное гидрирование сернистых соединений в присутствии аренов осуществляется сравнительно легко, так как арены гидрируются значительно труднее сернистых соединений и в промышленных условиях гидрированием практически не затрагиваются. Однако алкены в заметной степени подвергаются гидрированию вследствие близости значений энергии активации сернистых соединений и алкенов.

Основные типы реакций гидрирования. Гидрирование углеводородов. При гидрировании может происходить разрыв связей между атомами углерода с присоединением водорода к освободившейся связи; в случае ациклических соединений получаются продукты с меньшим молекулярным весом:

Гидрирование углеводородов ........... 496

Гидрирование углеводородов

Гидрирование углеводородов по С = С-связи протекает очень гладко и почти с теоретическим выходом. При этом реакционная способность олефинов зависит от степени замещения атомов углерода, находящихся при двойной связи. Быстрее всех гидрируется этилен, а для его гомологов скорость реакции вследствие экранирующего влияния заместителей падает в ряду:

Гидрирование углеводородов по С = С-связи широко применяется при стабилизации крекинг-бензина, при селективной очистке жидких продуктов пиролиза от олефинов и т. д. В основном органическом синтезе этот тип реакций гидрирования используют для получения некоторых циклоолефинов и циклопарафинов. Цикло-пентен, циклооктен и циклододецен являются новыми ценными мо-нс мерами для синтетического каучука, а соответствующие цикло-парафины применяются для получения дикарбоновых кислот, цик-лсалканоиов и лактамов . Для .синтеза упомянутых циклоолефинов и циклопарафинов проводят гидрирование циклопен-тадиена , циклических ди-моров и тримеров бутадиена:

В первой ступени при относительно низкой температуре, низкой объемной скорости и высоком парциальном давлении водорода проводится гидрирование основной массы непредельных углеводородов, в том числе исчерпывающее гидрирование углеводородов с сопряженной двойной связью, а также гидрогенолиз большей части серу- и азотсодержащих соединений .

Многие процессы нефтехимии проводятся под давлением водорода ; при этом металлы и сплавы быстро насыщаются водородом и становится возможным взаимодействие водорода с отдельными составляющими сплава и растрескивание последнего.

1.2. Гидрирование углеводородов............... 12

2.1. Каталитическое дегидрирование углеводородов ..... 51

1.2. Гидрирование углеводородов

Одновременно происходит гидрирование углеводородов, имеющих ненасыщенный характер. Полнота гидрирования алкенов зависит от их молекулярной массы, режима процесса и применяемого катализатора. Скорость гидрирования уменьшается с увеличением числа атомов углерода в молекуле непредельного соединения. Октилен гидрируется почти в два раза медленнее, чем этилен.