Главная -> Словарь

Гидрирование продуктов

Для увеличения выхода целевых продуктов гидрокрекинг часто с существляют в 2 стадии. На первой стадии на АНМ катализаторе проводят гидрообессеривание и гидрирование полициклических соединений. На второй стадии на бифункциональных катализаторах осуществляют гидро — I-зомеризацию н-алканов. Так как изопарафины застывают при значительно более низкой температуре, чем парафины нормального строения, гидроизомеризация понижает температуру застывания ы:асляных фракций и исключает операцию депарафинизации растворителями.

• каталитический гидрокрекинг - получение базовых масел с высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига. Масла гидрокрекинга защищают от износа, иногда лучше, чем синтетические. Гидрокрекинг является одним из самых перспективных методов улучшения свойств масла. В ходе гидрообработки одновременно или последовательно протекает ряд химических реакций, в результате которых удаляются соединения серы, азота, другие гетероатомные соединения, одновременно протекает гидрирование полициклических ароматических соединений, расщепление нафтеновых колец, деструкция длинных парафиновых цепей и изомеризация продуктов . Эти процессы обеспечивают улучшение молекулярной структуры масла, усиливают стойкость к механическим, термическим и химическим воздействиям и стабильность свойств в интервале периода эксплуатации. Скорость и направление отдельных химических реакций, а тем самым и возможность получения желаемых продуктов, может регулироваться изменением параметров обработки . Поэтому разные компании при выполнении процесса глубокой переработки масла, могут получить отличающиеся по свойствам продукты. Производители, как правило, охраняют свои оригинальные процессы переработки и продукты. Примеры аббревиатур оригинальных фирменных продуктов:

Гидрирование полициклических ароматических углеводородов . . 148 Гидрирование гетероциклических соединений ароматического характера............................ 159

Изучалось влияние условий процесса на скорости реакций гидрирования и расщепления. Достаточно глубокое гидрирование ароматизированного сырья происходит при давлениях 200 кгс/см2 и выше, скорость зависит1 от химического состава сырья и может изменяться в широких пределах. Гидрирование полициклических соединений протекает последовательно, наиболее медленной ступенью является гидрирование моноциклических ароматических углеводородов

ГИДРИРОВАНИЕ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

1. Гидрирование полициклических ароматических углеводородов в полициклические нафтеновые:

Процесс гидрокрекинга вакуумного дистиллята служит для получения реактивных и дизельных топлив, компонента высокоиндексных масел и сырья для каталитического крекинга. Из-за низкой октановой характеристики в процессе стараются получать как можно меньше бензина. Направление процесса, выход и качество образующихся продуктов во многом определяются качеством катализатора и исходного сырья, условиями проведения процесса. Катализаторы гидрокрекинга являются полифункциональными системами и наряду с реакциями расщепления сырья должны обеспечить гидрогенолиз серо-, азот- и кислородсодержащих соединений и гидрирование полициклических, ароматических углеводородов. Для гидрокрекинга вакуумного дистиллята применяют катализаторы двух типов: аморфные и цеолитсодержа-щие. Как правило, эти катализаторы содержат расщепляющий и гидрирующий компоненты. Их эффективность определяется как свойствами каждого компонента, так и вкладом в суммарную гидроконверсию

ступенчатое гидрирование полициклических углеводородов с гид-рогенолизом гидрированных колец и деалкилированием по типу:

Поэтому в обычно применяемых условиях гидрирование полициклических ароматических углеводородов приводит к распаду части колец. Константы равновесия гидрирования первого кольца не сильно отличаются для углеводородов разной цикличности: реакция гидрирования нафталина до тетралина при 600—700 К имеет константу равновесия примерно в 6 раз большую, чем реакция гидрирования фенантрена до тетрагидрофенантрена. Алкиларомати-ческие углеводороды могут гидрироваться в несколько меньшей степени, чем незамещенные. При этом значительно большую, чем число атомов углерода в алкильной группе, роль играет число ал-кильных групп, что видно из следующих данных:

На рис. 5.1 приведены относительные константы скорости реакций при гидрокрекинге легкого циркулирующего крекинг-газойля на одном из катализаторов гидрокрекинга. При этом происходит интенсивное частичное гидрирование полициклических ароматических углеводородов, распад циклановых колец полициклических соединений с образованием в основном изопарафинов. Моноциклические нафтены и парафины расщепляются с меньшими скоростями; наиболее трудно протекают реакции гидрирования моноциклических ароматических углеводородов.

При изучении таких сложных смесей углеводородов, как нефтяное сырье, очень важно определить относительные скорости и преобладающие направления превращений углеводородов и выявить их взаимное влияние в условиях гидрокрекинга. К сожалению, лишь в одной работе приводятся относительные константы скоростей реакций, протекающих на второй ступени гидрокрекинга легкого циркулирующего крекинг-газойля при давлении водорода 105 ат. Катализатор, однако, не указывается. Относительные константы скоростей этих реакций показаны на рис. 14. При выбранных условиях процесса происходит интенсивное частичное гидрирование полициклических ароматических углеводородов, рас-

принадлежит гидрогенизационным процессам. Каталитический крекинг, риформинг, гидрообессеривание, гидрокрекинг, гидродеароматизация являются основными процессами нефтепереработки. Гидрогенизационные процессы заняли в нефтепереработке прочное положение в связи с переходом на переработку сернистых и высокосернистых нефтей, расширением ассортимента нефтепродуктов и возросшими требованиями к их качеству . Гидрогенизационные процессы представляют собой совокупность ряда параллельных и последовательных реакций. К ним относятся расщепление парафиновых, нафтеновых и олефиновых углеводородов, отрыв боковых цепей ароматических и нафтеновых углеводородов, деструктивное гидрирование или гидроалкилирование алкилароматических углеводородов, гидрогенолиз сераорганических и азотсодержащих соединений, гидрирование продуктов расщепления, изомеризация, уплотнение полупродкутов и коксообразование. Гидрокрекинг может протекать под давлением водорода от 30 до 400 атм и выше .

Гидрокрекингу подвергаются парафиновые углеводороды и, в меньшей степени, нафтеновые. Гидрокрекинг парафинов идет в несколько стадий через образование и распад карбониевых ионов. Среди продуктов : реакции превал иру е-г, пропан и более высокомолекулярные углеводороды. 1^идр_окрёкинг^ протекает AW' кислотных центрах катализатора, однако начальная и конечная стадия процесса— образование олефинов и гидрирование продуктов распада — протекают на металлических участках катализатора, которым свойственна функция «гидрирования-дегидрирования».

емки жидкофазные процессы полимеризации. При сравнении показателей не учитывались затраты на гидрирование продуктов при необходимости получения стабильных моторных топлив.

Между крекирующей и гидрирующей функциями катализатора существует определенное оптимальное соотношение. Реакции крекинга не должны протекать быстрее, чем гидрирование продуктов крекинга. В противном случае на поверх-

Прошлые теоретические и экспериментальные работы и последние исследования показали, что процесс гидрокрекинга, или, как раньше его называли, крегинг в присутствии водорода , представляет собой совокупность ряда параллельных и последовательных реакций. К ним относятся расщепление парафиновых, нафтеновых и оле-финовых углеводородов, отрыв боковых цепей ароматических и нафтеновых углеводородов, деструктивное гидрирование, или гидродеалкилирование алкиларома-тических углеводородов, гидрогенолиз сероорганических и азотсодержащих соединений, гидрирование продуктов расщепления, изомеризация, уплотнение полупродуктов и коксообразование. Гидрокрекинг, может протекать под давлением водорода от 30 до 700 ат и выше, при этом- реакции уплотнения молекул и дегидрирования заметно подавляются. При высоких давлениях они могут предотвращаться практически полностью.

Еще меньше ясности имеется в отношении механизма паровой конверсии высших углеводородов. Установлено лишь, что в процессе паровой конверсии гомологов метана происходит преобразование их в метан, т. е. протекает процесс частичной конверсии. Предполагается , что углеводород на поверхности катализатора диссоциирует с образованием радикалов СНХ, которые реагируют с водяным паром и водородом. В результате взаимодействия радикалов с молекулами воды, адсорбированными на поверхности катализатора,, образуются окись углерода и водород, а с водородом — метан и углерод. Последний реагирует с водяным паром с образованием СО и Н2. Таким образом, рассмотренный механизм конверсии включает крекинг углеводородов, гидрирование продуктов крекинга и газификацию, а образование углерода является неизбежной промежуточной •бтадией конверсии.

Д. ГИДРИРОВАНИЕ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ГЕЛЕНА В ГЕТЕРОГЕННОЙ СИСТЕМЕ

Д. Гидрирование продуктов реакции Рёлепа в гетерогенной системе . . . 526

Процесс гидрокрекинга представляет совокупность ряда параллельных и последовательных реакций: расщепление высокомолекулярных углеводородов, гидрирование продуктов расщепления, гидроалки-лирование алкилароматических углеводородов, гидрогенолиз сероорганических и азотсодержащих соединений, изомеризация углеводородов. Протекают также реакции уплотнения и коксообразования, однако технологические условия этого процесса подбирают так, чтобы подавить эти две нежелательные реакции.

Примечание. Расход Н, на гидрирование продуктов термических или термокаталитических процессов тем выше, чем меньше их молекулярный вес и плотность. Расход Н« на гидрирование диолефиновых углеводородов можно принимать равным удвоенному расходу на гидрирование олефиновых.

Гидрирование продуктов гидроформи.чироваиия и разделение гидро-гепизата. Жидкие продукты гидрофор;\:илирокания после ссг!обождепин от карбонилон кобальта подвергают' гидри-рованшо. По аппаратурному сс!:ор^:лению и технологическим усло-