Гидрокрекинг

Согласно с современными требованиями к бензину, содержание в нем ароматических соединений, в первую очередь бензола, не должно превышать 5%, а общее содержание олеинов должно быть не более 18%. Таких показателей крайне трудно добиться при использовании каталитического крекинга и реформинга. Для получения бензина надлежащего качества необходимо использовать дополнительные методы извлечения ароматических углеводородов и олефинов или разбавление прямогонным бензином, что значительно снижает октановое число. Современные нефтеперерабатывающие заводы используют процесс гидрокрекинга, позволяющийснизить количество олефинов и ароматических соединений в бензине после реформинга или каталитического крекинга.

Гидрокрекинг позволяет вырабатывать продукты широкого ассортимента из любого нефтяного сырья: бензины, реактивные и дизельные топлива, базовые масла. Как правило, гидрокрекинг и каталитический крекинг с "кипящим слоем" катализатора работают совместно. Установки каталитического крекинга вырабатывают продукты, содержащие преимущественно ароматические углеводороды, которые затем подвергаются гидрированию в стационарном слое катализатора. В зависимости от давления, применяемого в процессе, различают глубокий гидрокрекинг – при давлении ~ 15 МПа и легкий гидрокрекинг – при давлении 5-7 МПа, применяемый для переработки дистиллятного сырья.

В качестве сырья для гидрокрекинга кроме бензина реформата можно использовать дистиллятные фракции нефти, керосин, газойль мазут и даже гудрон. Однако в случае гудронов предварительно осуществляют специальную подготовку сырья: деметаллизациюили деасфальтизацию. Для получения бензинов, реактивных и дизельных топлив в качестве сырья широко используют вакуумные газойли.

Основными реакциями, протекающими при гидрокрекинге, являются гидрирование ароматических углеводородов, а также расщепление алканов и циклоалканов.

Процесс гидрокрекинга может осуществляться в одну или две ступени в зависимости от используемого сырья. Для переработки легких вакуумных газойлей можно применять одноступенчатый процесс. При переработке тяжелых сернистых вакуумных газойлей для достижения высоких степеней превращения сырья используют двухступенчатый процесс.

Осуществить гидрокрекинг в одноступенчатом процессе достаточно сложно, так как трудно совместить в одном катализаторе максимальную гидрирующую, расщепляющую, обессеривающую и деазотирующую способность. Разделение свойств полифункционального катализатора позволяет провести подготовку сырья в мягких условиях, существенно улучшить условия работы и действие основного катализатора гидрокрекинга.

На первой ступени гидрокрекинга происходит гидроочистка сырья от гетероорганических соединений и полициклических ароматических углеводородов. На второй – осуществляется собственно гидрокрекинг.

Катализаторами первой ступени являются обычные катализаторы деароматизации нефтепродуктов, которые применяются для гидрирования ароматических углеводородов. Современные катализаторы гидроочистки сырья на первой ступени гидрокрекинга являются смешанными оксидносульфидными системами на основе Co, Ni, Mo или W. Как правило, эти катализаторы синтезируют в оксидной форме, однако перед применением их сульфидируют и в период стабильной работы они функционируют в виде сульфидной формы, гидрирующая активность которой зависит от типа исходного соединения Mo или W, используемого в синтезе, типа носителя, соотношения Ni (Co)/Mo (W).

Катализаторы второй ступе – активные катализаторы гидрокрекинга - включают:

- кислотный компонент (аморфный или кристаллический алюмосиликат, обеспечивающий расщепляющую и изомеризующую функции катализатора);

- металл или несколько металлов в восстановленной, оксидной или сульфидной форме, обеспечивающих гидрирующую и расщепляющую функции;

- связующее, обеспечивающее механическую прочность и оказывающее влияние на формирование пористой структуры катализатора.

Для гидрокрекинга вакуумного сырья применяют катализаторы двух типов: аморфные (оксидносульфидные или металлосиликатные) и цеолитсодержащие. Как правило, катализаторы содержат в качестве гидрирующих добавок Ni(Co) и Mo(W).

Активность и селективность катализаторов гидрокрекинга в значительной степени зависит от наличия в сырье серо- и азотсодержащих соединений, а также асфальтенов. Отравление металлсодержащих катализаторов серосодержащими соединениями происходит в результате их прочной хемосорбции активным металлом. Активность металла уменьшается преимущественно вследствие блокировки активной поверхности катализатора молекулами хемосорбированного серосодержащего соединения.

Азотсодержащие соединения дезактивируют катализаторы гидрогенизационных процессов в большей степени, чем сернистые, вследствие того,что они обладают ярко выраженными электронодонорными свойствами. С азотсодержащими соединениями химически связаны и некоторые металлы, содержащиеся в нефтях. Для снижения отрицательного влияния серо- и азотсодержащих соединений на активность катализатора в процессе гидрокрекинга эти соединения предварительно удаляют из сырья или подвергают восстановлению гидрированием на первой ступени гидрокрекинга получая сероводород и аммиак.

Наряду с основными процессами термического и каталитического превращения нефти используют также процессы алкилирования для получения разнообразных алкилбензолов и изомеризации, применяющихся для увеличения октанового числа бензина без получения олефинов и ароматических соединений.

Поиск по сайту: