ТЕРМОГИДРОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Гидрокаталитические (гидрогенизационные) процессы в нефтепереработке получили среди вторичных процессов наибольшее распространение. Гидрокаталитическим процессам переработки нефтяного сырья присущи общие признаки [2, 7]:

· химические превращения осуществляются под давлением водорода, образующегося в одних процессах, например, каталитического риформинга, и расходуемого в других;

• химические превращения осуществляются на катализаторах би- или полифункционального действия;
• в составе всех катализаторов содержатся компоненты, ответственные за протекание гомолитических реакций гидрирования-дегидрирования (Pt, Pd, Co, Ni и др.). В качестве второго компонента, осуществляющего гетеролитические реакции (изомеризация, циклизация, крекинг и др.) в зависимости от типа процессов применяются премущественно оксид алюминия, промотированный кислотой, алюмосиликат, цеолит, а также сульфиды молибдена, вольфрама, обладающие
  р-проводимостью (дырочной проводимостью).

Гидрогенизационные процессы проводят с целью присоединения водорода к углеводородам под влиянием катализаторов и получения нефтепродуктов улучшенного состава. К широко распространенным гидрогенизационным процессам относятся [5]:

• гидроочистка – удаление из бензинов, дизельных топлив и смазочных масел сернистых соединений и непредельных углеводородов;
• гидрообессеривание – удаление серы из тяжелых остатков сернистых нефтей, которые затем используются в качестве котельного топлива;
• гидрокрекинг – глубокое термокаталитическое преобразование в основном тяжелых сернистых дистиллятов для получения бензина, дизельного и реактивного топлива.

Цели процессов гидрооблагораживания разнообразны. Моторные топлива подвергают гидроочистке с целью удаления гетероорганических соединений серы, азота, кислорода, мышьяка, галогенов, металлов и гидрирования непредельных углеводородов, тем самым улучшаются их эксплуатационные характеристики [2, 7]. Гидроочистка позволяет уменьшить коррозионную агрессивность топлив и их склонность к образованию осадков, уменьшить количество токсичных газовых выбросов в окружающую среду. Глубокую гидроочистку бензиновых фракций проводят для защиты платиновых катализаторов риформинга от отравления неуглеводородными соединениями. Сырье гидроочищается до содержания серы 0,0001 % и азота 0,0005 %.

В процессах гидроочистки моторных топлив используется водородсодержащий газ, образующийся в процессе риформинга, себестоимость его в 10-15 раз ниже, чем себестоимость водорода специального производства (например, методом каталитической конверсии) [8].

В результате гидрообессеривания вакуумных газойлей – сырья каталитического крекинга – повышается выход и качество продуктов крекинга и значительно сокращается загрязнение атмосферы окислами серы. Гидроочистка сырья каталитического крекинга дает: увеличение выхода бензина на 10 % (с 46 до 56 %); сокращение выбросов SO₂ и SO₃ в атмосферу в 10 раз (от 1,3 до 0,15 кг/т сырья); уменьшение расхода катализатора (от 1 до 0,51 кг/т); уменьшение на 50-70 % содержания ванадия и никеля в сырье каткрекинга [3].

Сырьем процесса может быть любой продукт, фракции с большим содержанием олефиновых углеводородов нежелательны, так как растет расход водорода. Если для прямогонного сырья расход водорода составляет 0,2-0,25 от содержания серы в сырье, то для вторичного сырья расход водорода вдвое выше (0,3-0,5).