Гидроочистка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гидроочистка — процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Гидроочистка нефтяных фракций направлена на снижение содержания сернистых соединений в товарных нефтепродуктах. Побочно происходит насыщение непредельных углеводородов, снижение содержания смол, кислородсодержащих соединений, а также гидрокрекинг молекул углеводородов. Наиболее распространённый процесс нефтепереработки. Гидроочистке подвергаются следующие фракции нефти:

  1. бензиновые фракции (прямогонные и каталитического крекинга);
  2. керосиновые фракции;
  3. дизельное топливо;
  4. вакуумный газойль;
  5. фракции масел.

Гидроочистка бензиновых фракций[править | править код]

Различают гидроочистку прямогонных бензиновых фракций и фракций бензина каталитического крекинга.

Гидроочистка бензина прямогонных бензиновых фракций. Направлен на получения гидроочищенных бензиновых фракций — сырья для риформинга. Процесс гидроочистки бензиновых фракций основан на реакциях гидрогенолиза и частичной деструкции молекул в среде водородсодержащего газа, в результате чего органические соединения серы, азота, кислорода, хлора, металлов, содержащиеся в сырье, превращаются в сероводород, аммиак, воду, хлороводород и соответствующие углеводороды Качество топлива до и после гидроочистки:

показатели сырье продукт
Плотность кг/м3, 745 745
Содержание серы %масс, 0,08 0
Бромное число г Br2/100 г. 0,48 0,02

Параметры процесса: Давление 1-3 МПа; Температура 370—380 °C; Содержание водорода в ВСГ — 75 %; Кратность циркуляции водорода 80-200 м³/м³; Катализатор — кобальт-молибденовый.

Типичный материальный баланс процесса:

Продукция Выход % на сырье
Взято всего: 100,15
Фр. 85-180 °C 100
ВСГ 0,15
Получено всего: 100,15
Углеводородные газы 0,65
Сероводород 0
Гидроочищенная фракция 99
Потери 0,5

Гидроочистка бензина каталитического крекинга. Процесс направлен на снижение серы и диеновых углеводородов в товарных бензинах.

показатели сырье продукт
Плотность кг/м3, 759 751
Содержание серы %масс, 0,28 0,1
Йодное число г I2/100 г. 52 41
Октановое число м.м. 81 80,5

Гидроочистка керосиновых фракций[править | править код]

Гидроочистка керосиновых фракций направлена на снижение содержания серы и смол в реактивном топливе. Сернистые соединения и смолы вызывают коррозию топливной аппаратуры летательных аппаратов и закоксовывают форсунки двигателей.

Качество топлива до и после гидроочистки:

показатели сырье продукт
Плотность кг/м3, 785 778
Содержание серы %масс, 0,46 0,15
Йодное число г I2/100 г. 2,2 0,5
Температура вспышки, °С 30 30
Температура застывания, °С −62 −64

Параметры процесса: Давление 1,5-2,2 МПа; Температура 300—400 °C; Содержание водорода в ВСГ — 75 %; Кратность циркуляции водорода 180—250 м³/м³; Катализатор — кобальт-молибденовый.

Типичный материальный баланс процесса:

Продукция Выход % на сырье
Взято всего: 100,25
Фр. 140—240 °C 100
ВСГ 0,25
Получено всего: 100,25
Углеводордные газы 0,65
Сероводород 0,2
Бензиновый отгон 1,10
Гидроочищенная фракция 97,9
Потери 0,4

Гидроочистка дизельного топлива[править | править код]

Гидроочистка дизельного топлива направлена на снижение содержания серы и полиароматических углеводородов. Сернистые соединения сгорая образуют сернистый газ, который с водой образует сернистую кислоту — основной источник кислотных дождей. Полиароматика снижает цетановое число.

Качество топлива до и после гидроочистки:

показатели сырье продукт
Плотность кг/м3, 850 845
Содержание серы %масс, 1,32 0,2
Йодное число г I2/100 г. 4,0 1,2
Температура застывания, °С −3 −1
Цетановое число 52 53

Параметры процесса: Давление 1,8-2 МПа; Температура 350—420 °C; Содержание водорода в ВСГ — 75 %; Кратность циркуляции водорода 180—300 м³/м³; Катализатор — никель-молибденовый.

Типичный материальный баланс процесса:

Продукция Выход % на сырье
Взято всего: 100,40
Фр. 240—360 (180—360)°С 100
ВСГ 0,40
Получено всего: 100,40
Углеводордные газы 0,6
Сероводород 1,2
Бензиновый отгон 1,30
Гидроочищенная фракция 96,9
Потери 0,4

Гидроочистка вакуумного газойля[править | править код]

Гидроочистка вакуумного газойля направлена на снижение содержания серы и полиароматических углеводородов. Гидроочищенный газойль является сырьем для каталитического крекинга. Сернистые соединения отравляют катализатор крекинга, а также ухудшают качество целевого продукта бензина каталитического крекинга (см. Гидроочистка бензиновых фракций).

Качество топлива до и после гидроочистки:

показатели сырье продукт
Плотность кг/м3, 920 885
Содержание серы %масс, 1,6 0,2
Бромное число г Br2/100 г. 0,25 0,05
Температура застывания, °С 27 34

Параметры процесса: Давление 8-9 МПа; Температура 370—410 °C; Содержание водорода в ВСГ — 99 %; Кратность циркуляции водорода >500 м³/м³; Катализатор — никель-молибденовый.

Типичный материальный баланс процесса:

Продукция Выход % на сырье
Взято всего: 100,65
Фр. 350—500 °C 100
ВСГ 0,65
Получено всего: 100,65
Углеводордные газы 1,5
Сероводород 1,5
Бензиновый отгон 1,30
Гидроочищенная фракция 86,75
Дизельная фракция 9,20
Потери 0,4

Гидроочистка нефтяных масел[править | править код]

Гидроочистка нефтяных масел — необходима для осветления масел и придания им химической стойкости, антикоррозийности, экологичности. Гидроочистка улучшает также индекс вязкости моторных масел. Во многом гидроочистка нефтяных масел аналогична гидроочистке вакуумных газойлей.

Литература[править | править код]

  • Проскуряков В.А., Драбкин А.Е. Химия нефти и газа. — СПб.: Химия, 1995. — С. 370—380. — 448 с. — ISBN 5-7245-1023-5.
  • Аспель Н.Б., Демкина Г.Г. Гидроочистка моторных топлив. — Л.: Химия, 1977. — 160 с.
  • Старцев А.Н. Сульфидные катализаторы гидроочистки: синтез, структура, свойства. — Новосибирск: Гео, 2007. — 206 с. — ISBN 5-9747-0050-3.
  • Огородников С.К. Справочник нефтехимика. — Л.: Химия, 1978. — Т. 1. — С. 69—73. — 496 с.