Файл: Калечиц И.В. Химия гидрогенизационных процессов в переработке топлив.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 180
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 4 |
|||
|
|
Объемная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давле |
Темпера |
скорость |
|
Катализаторы |
|
|
|
|
|
|
|
Основные |
результаты |
|
|
|
Лите |
||||
ние, |
тура, |
(проточи, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рату |
|||||||
кгс/см* |
•С |
уст.), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ра |
|
|
ч - і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
380 |
0,7 |
Со + Мо на |
А12 03 |
|
|
Показано, |
что предварительная гидроочистка сырья |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
для каталитического крекинга повышает качество |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
получаемых продуктов и в 1,5 раза |
производительность |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
установки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
300 |
300-350 |
|
WS, |
|
|
|
|
Гидрирование асфальтенов, выделенных из нефти, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
протекает в 5 раз медленнее гидрирования |
асфальтенов |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
из гидрогенизата |
угля и в 25 раз медленнее, |
чем гид |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
рирование асфальтенов, выделенных из нолукоксовой |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
смолы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50-500 |
200-300 |
0,5-4,0 |
WS2 |
+NiS |
на |
|
А12 03 ; |
Изучено влияние условий гидрогенизации техниче |
|||||||||||||
|
|
|
Мо03 |
на А12 03 |
|
|
ского |
нафталина |
на |
выходы технического |
тетралина |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и очищенного декалина. В оптимальных |
|
условиях |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(300 |
кгс/см2 , |
250-260 "С, |
1,2-1,4 ч-1 , |
WS |
2 + NiS |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
на А12 |
03 ) |
степень превращения нафталина 87%, в не |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
прерывном процессе с рециркуляцией выход тетра |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
лина |
66%, |
декалина |
28% |
|
|
|
|
|
|||||
500 |
440-470 |
0,5-1,0 |
WS2 |
+ NiS на А12 |
0 |
3 (I) |
Показана |
возможность |
гидрирования |
|
суммарных |
||||||||||
500 |
440-460 |
0,5-1,0 |
Mo + |
Ni на A l 2 0 3 + S i 0 2 (II) |
жидкофазных гидрогенизатов мазута восточных нсфтей |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
СССР, полученных с рециркуляцией тяжелого масла |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
катализаторе |
Fe |
на |
полукоксе |
при 500 |
кгс/см2 , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
470—480 °С |
и объемной скорости |
0,5—0,8 ч - 1 . Тем |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
самым доказана осуществимость совмещенного гидри |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
рования остатков. На катализаторе I обеспечивается |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
высокий выход гидрогенизата (98,3%), а с учетом жид- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кофазной ступени суммарный выход светлых нефте |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
продуктов составляет 88,5% на мазут при расходе |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
водорода |
4,4%, |
на |
катализаторе |
I I |
соответственно |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
97,4 и 87,7%. Из гидрогенизатов может быть выделено |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4—17% |
компонента |
автомобильного |
бензина |
и 51 — |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
70% |
осветительного |
керосина. Но выходам |
товарных |
30 430-475 0,8-2,0
30 |
450 |
1,0 |
30 |
500-540 |
2,0-5,0 |
280-300 360-370 |
1,0 |
|
|
400—405 |
1,2 |
|
370-435 |
0,5 |
500 |
470-483 |
0,5-0,6 |
35 340-380 0,5-3,0
25-300 150-350 0,5-3,0
|
|
продуктов |
и глубине превращения |
предпочтительнее |
|||
Мо03 на А1 |
2 0 |
применение |
катализатора I I |
|
|
||
3 |
Гидрогенизация асфальта ромашкинской нефти, раз |
||||||
|
|
бавленного бензином, в движущемся |
слое катализатора |
||||
|
|
дает 66—80% жидких продуктов и |
7,6—12,1% |
газа. |
|||
То же |
|
Сера |
удаляется на 69—97% |
|
|
||
|
|
При гидрогенизации нефтяных остатков в рециркули- |
|||||
|
|
рующем потоке катализатора разбавление свежего |
|||||
|
|
сырья |
фракцией 180—300 °С гидрогенизата |
(1 : 1) |
|||
|
|
повышает выход жидких продуктов с 84,8 до 90,3%, |
|||||
|
|
уменьшает количество газа с 8,2 до 6,1% и кокса с 7,0 |
|||||
|
|
до |
5,3% |
|
|
|
|
|
|
|
Показана возможность гидрогенизации туймазин- |
||||
|
|
ской нефти под невысоким давлением. Выход жидких |
|||||
|
|
продуктов 85—92%, остатка выше |
400 °С — не |
более |
|||
|
|
5% (см.2 2 2 , 2 2 з) |
|
|
Стационарные |
катализа |
Описан опыт работы заводских агрегатов при гидри |
||||||
торы |
|
ровании различных типов нефтяного сырья: керосино- |
||||||
|
|
газойлевой фракции, вакуум-дистиллята и жидкофаз |
||||||
|
|
ных |
нефтяных |
гидрогенизатов. |
Высокая |
степень |
||
|
|
очистки обеспечивает |
хорошее качество продуктов — |
|||||
Суспендированный ката |
бензина, осветительного керосина, дизельного топлива |
|||||||
Описан опыт работы заводского агрегата при жидко- |
||||||||
лизатор |
|
фазном гидрировании нефтяных остатков. Выход жид |
||||||
|
|
ких |
полупродуктов |
стабильно |
составлял |
86—89%. |
||
|
|
В продуктах содержится до 0,17—0,47% |
коронена, |
|||||
|
|
иногда вызывающего осложнения из-за забивки труб |
||||||
WS2 + NiS на |
А І 2 0 3 |
холодильников |
|
|
|
|
|
|
Гидроочпстка парафинового сырья существенно по |
||||||||
|
|
вышает его качество как сырья для получения алкил- |
||||||
То же |
|
арилсульфонатов |
|
|
|
гидроочистки |
||
|
Изучено влияние условий на глубину |
|||||||
|
|
бензина БР-1. В оптимальных условиях |
выход высоко |
|||||
|
|
качественного растворителя 98%; показано, что гидро |
||||||
|
|
очистка дешевле |
сернокислотной |
очистки |
|
|
|
|
|
Продолжение |
табл. 4 |
|
|
Объемная |
|
|
|
Давле |
Темпера |
скорость |
Катализаторы |
Основные результаты |
Лите |
ние, |
тура, |
(проточи. |
рату |
||
кгс/см ! |
°С |
уст.), |
|
|
ра |
|
|
ч - 1 |
|
|
|
70 |
440 |
0,9 |
Mo на полукоксе; Fe на |
|
|
|
активированном угле |
||
70 |
420-440 |
на |
Fe на |
полукоксе; Мо03 |
|
|
А12 0 |
3 |
|
43 |
340-345 |
|
Со + Мо на А12 03 |
|
33-130 |
205—370 |
|
|
|
30 |
430-450 |
1,0-2,0 |
Мо03 |
на А12 03 ; NiO па |
|
|
А12 03 |
|
Показана возможность гидрокрекинга нефтяных остат
ков в присутствии разбавителя — прямогоігных фрак ций полукоксовой смолы (200—300% и 200—240 °С). Выход фракций: 10,6—8,0% фракции до 130 °С, 54,4—
39,4% |
фракции |
130-270° С, 16,2—13,5% |
фракции |
|||||
270—360 °С, 11,8—28,2% |
фракции 350—500 °С |
(пер |
||||||
вые |
цифры |
относятся к |
молибденовому, |
вторые — |
||||
к |
железному |
катализаторам) |
|
|
|
|||
Технология гидрогенизации при среднем давлении |
||||||||
(70 |
кгс/см2 ) |
с |
добавкой |
переносчика |
водорода |
|||
(см.2 0 8 , 2 1 5 , 2 1 в , 2 3 5 ) |
проверена |
в промышленном |
мас |
штабе на венгерской и туймазинской нефтях, а также на буроугольной и сланцевой смолах. Выходы мотор ных топлив соответственно 79, 82, 87 и 71%
Метод гидроочистки с противотоком сырья (см.2 0 4 , 2 2 в ) примеиеп для гидроочистки газойля термического кре кинга нефтяных остатков. Содержание серы умень шается с 0,70 до 0,08%, бромное число с 30,0 до 1,2 г
Вг2 /100 г; азот удаляется незначительно (с 0,615 до 0,345 мг/кг)
Сообщается о новом низкотемпературном процессе гидрокрекинга — изокрекинге; степень превращения сырья 50—70% при циркуляции всех фракций, кипя щих выше бензина
В процессе деструктивной гпдрогеппзации нефтей и
нефтяных |
остатков |
в диспергированном состоянии |
|
(см.2 2 2 , 2 2 3 ) |
испытаны |
катализаторы, |
приготовленные |
различным |
образом. |
Молибденовые |
катализаторы не |
сколько активнее обычных никелевых, но по специаль ной методике был приготовлен механически прочный
33-100 |
455 |
До 300 с С0М0О4 на А12 03 |
70 |
420-440 |
1,1 |
10 927 |
55 |
405 |
|
Мо03 на А12 03 |
100 |
440 |
0,5 |
Fe; |
Мо03 |
на А12 03 ; |
|
|
|
Сг 2 0 3 - | - Мо0 3 |
на А12 03 |
|
30 |
452-481 |
|
Мо03 |
на А1 2 0 3 |
никелевый катализатор, не уступающий по активности промышленному молибденовому. Увеличение доли Мо03 до 10% повышает активность катализатора; дальней шее увеличение не оказывает влияния. Оптимальное содержание NiO 10—12%, при более высоком содер жании NiO активность падает
Показано, что гидрогазификация нефти и нефте продуктов более эффективна при предварительном пропускании сырья над кобальтмолибденовым катали затором с последующим пиролизом при 816 °С (см. также 2 3 6 )
Сообщается о новых модификациях гидрокрекинга — процессах «юникрекинг» и «ломаке». Первый разрабо тан для переработки тяжелых сернистых фракций, вто рой — для легких и тяжелых газойлей
На основе опытов на пилотных установках проведен пробег промышленной установки DHD, переоборудо ванной под метод Варга. Сырье — венгерская нефть и туймазинский мазут (отношение сырье : разбавитель равно 4:1) . Два реактора с плавающим и стационар ным катализаторами работали по совмещенной схеме (см.1 9 8 ). Из нефти получено 75,3% жидких продуктов при расходе водорода 1,8%; из мазута получено 22% бензина, 60% дизельного топлива и 11% остатка при расходе водорода 2,4%
Деструктивная гидрогенизация мазута ромашкинской нефти на порошкообразных катализаторах. Луч шим катализатором является хромовый, снижающий содержание асфальтенов с 5,9 до 0,7% и полностью обессеривающий фракцию до 325 °С. Длительность пробега 50 ч
Гидрокрекинг сырой аравийской нефти, содержащей 3,23% серы и 12,9% асфальтенов. Полнота удаления серы до 90%. Процесс улучшается при добавке разба вителя
259
260
261
26
263,
264
265
266
Продолжение табл. 4
|
|
Объемная |
|
|
Давле |
Темпера |
скорость |
Катализаторы |
Основные результаты |
ние, |
тура, |
(проточи, |
||
кгс/см 2 |
"С |
уст . ) . |
|
|
35 |
340-380 |
0,5-3,0 |
WS2 + NiS на А12 03 |
40—50 |
250-270 |
0,4 |
Ni + Mo на А12 03 |
100 |
400 |
Co-f-Mo на А12 03 |
30-100 |
400 |
То же |
30-150 350-450
— |
— |
— |
Сг 2 0 3 на А12 03 |
100 |
|
|
Ni или С0М0О4 |
20* |
500—600 |
— |
Mo |
50 |
350-425 |
1,0 |
Со + Мо на А12 03 |
40-50 |
325-350 |
1,0 |
Al + Co + Mo; Al-f-Mo |
40-50 |
300-325 |
1,0-1,5 |
Al + Co + Mo |
40 |
380 |
0,5-2,0 |
То же |
Осуществлена гидроочистка жидких парафинов, полу ченных карбамидной депарафинизацией, от серы и смо листых примесей. Сульфирование полученного про дукта дает кислый гудрон, который может быть исполь зован в производстве моющих средств и для окисления
Гидрированием в две ступени ферганских бензинов получены очищенные растворители: бензин БР-1, уайтспирит и др.
Расчетами показано, что в целях уменьшения рас хода водорода при гидроочистке можно использовать циркуляционные газы: например, циркуляционный газ со стадии гидроочистки летнего дизельного топлива можно направлять на гидроочистку зимнего дизельного топлива, а циркуляционный газ этой стадии — на гидроочистку бензина
Гидрогенизационное облагораживание дистиллятов контактного коксования уменьшает содержание в них конденсированных ароматических углеводородов и асфальтенов с 39—45% до 22—33%и облегчает последую щий каталитический крекинг. Выход бензина увели чивается, снижая на треть отложения кокса. Комбини рование коксования, гидрогенизации и каталитического крекинга дает выход светлых нефтепродуктов 80,5%
Показано, что при облагораживании сернистых газойлей термического и каталитического крекинга лучшие результаты достигаются при смешении сырья с дизельным топливом (1 : 1)
Описывается процесс Французского Института нефти для гидроочистки сырой нефти и дистиллятов. Циркуля ционный газ очищается от H2 S только в случае сырья, содержащего 3—4% серы. Отложение кокса на катали-
заторе предотвращается добавкой легких дистиллятов. При гидроочистке кувейтской нефти содержание серы снижено с 2,4 до 0,75%
Разработан процесс производства нафталина из цир куляционных газойлей каталитического крекинга. На первой ступени в мягких условиях неароматическая часть гидрокрекируется в бензин, а остаток, обогащен ный бициклическими ароматическими„углеводородами, деалкилируется в жестких условиях во второй ступени, давая нафталин и дополнительное количество бензина
Сообщается о разработке процесса облагораживания котельных топлив Н-Оіі
В лабораторных условиях осуществлено деалкилирование метилнафталиновой фракции. Наряду с нафтали ном получено 6—15% продуктов деструкции нафталина Изучалась возможность гидрообессеривания сырой нефти (2,81% серы) с целью получения мазутов высо кого качества. Обессеривание на 40—68% без замет ного крекинга. Активность катализаторов сначала
быстро падала, затем оставалась на уровне 30% Осуществлена гидроочистка сырого парафина из
высокосернистых нефтей с температурой конца кипения 480 °С и содержанием масла ^0,8%; расход водорода 0,15%. Срок службы катализатора без регенерации более 1000 ч
Без сообщения условий гидрирования указывается, что при гидрогенизации пироконденсата (выход гидро генизата 100%, расход водорода 0,64%) получается 47% бензола, 18% толуола, 10% ароматических угле водородов С8 и 11% растворителя
Доочистка масел глинами может быть заменена гидродоочисткой в указанных условиях с расходом водорода 0,2-0,3%
Показано, что при гидроочистке дизельных топлив водород может содержать окись углерода и двуокись углерода (6,0 и 3,3% соответственно), но это увеличи вает расход водорода
* Время контакта (стационарная установка) 0,3-4 с.
|
|
|
|
Продолжение |
табл. 4 |
|
|
Объемная |
|
|
|
Давле |
Темпера |
скорость |
|
|
Лите |
ние, |
тура, |
(проточи, |
Катализаторы |
Основные результаты |
рату |
кгс/см' |
°С |
уст. ), |
|
|
ра |
|
|
ч-« |
|
|
|
50 |
• 370 |
0,8-1,0 |
60 |
380-390 |
|
60 |
180-190 |
|
68; |
|
|
136-200
50 |
370 |
— |
30 |
420 |
1,0 |
250 |
340-355 |
0,4 |
37,5 |
375 |
— |
100 |
520-600 |
— |
50 400-450 0,5-2,0
50 |
380 |
— |
А1 + Со+Мо |
При равном новообразовании (4,5%) выход бензина |
284 |
||||||||
|
каталитического крекинга из сырья, предварительно |
|
||||||||
|
подвергнутого гидроочистке, выше на 36—61% |
|
||||||||
А1 + Со + Мо (I) |
Описана схема двухступенчатого гидрирования бен |
285 |
||||||||
Ni + Cr (II) |
зола. |
Удаление |
сероводорода |
осуществляется |
между |
|
||||
|
I и I I ступенями. Первый катализатор может регенери |
|
||||||||
|
роваться |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сообщается о дальнейшем усовершенствовании про |
286 |
||||||||
|
цесса Gulf-HDS получения малосернистых котельных |
|
||||||||
|
топлив и сырья для каталитического крекинга из |
|
||||||||
|
нефтяных |
остатков. Из вакуумного |
остатка кувейтской |
|
||||||
|
нефти, |
содержащей 5,5% серы, |
получен |
гидрогенизат |
|
|||||
|
с содержанием серы 0,52%. Описываются две модифика |
|
||||||||
|
ции процесса: при 68 кгс/см2 идет обессеривание, при |
|
||||||||
|
более высоком давлении (136—200 кгс/см2 ) — гидриро |
|
||||||||
|
вание ароматических углеводородов, что особенно благо |
|
||||||||
|
приятно в случае сырья для каталитического |
крекинга. |
|
|||||||
|
Усовершенствования достигнуты за счет улучшения |
|
||||||||
|
катализатора — увеличения срока |
службы |
до |
3—4 |
|
|||||
|
месяцев и подбора условий. Обессеривание выше 80% |
|
||||||||
|
нецелесообразно, так как при этом идет сильная |
дест |
|
|||||||
|
рукция, |
что повышает расход |
водорода |
и удорожает |
|
|||||
Co + Mo на боксите; бок |
процесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для предотвращения дезактивирования |
катализатора |
287 |
||||||||
сит |
сырая нефть сначала пропускалась над бокситом в токе |
|
||||||||
|
водорода, |
затем над кобальтмолибденовым |
катализато |
|
||||||
|
ром. В первой ступени удаляется асфальт, во второй — |
|
||||||||
WSa + NiS |
97% |
серы |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предлагается сочетание термического крекинга сырой |
288 |
|||||||||
|
нефти с гидрированием и использованием |
гидрогенлза- |
|
|||||||
|
тов в |
качестве |
доноров водорода |
|
|
|
|
|
|
СоО + МоОа на |
А12 03 |
Описан |
процесс |
гидроочисткн |
фирмы |
Shell Oil, |
289 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Для удаления серы достаточно давление 50 кгс/см2 , |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
для удаления азота 100—175 кгс/см2 . Срок службы |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
катализатора 3 года. Катализатор регенерируют азо |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
том, содержащим 1% кислорода. В типичном примере |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
содержание серы понижается с 1,40 до 0,09% |
|
|
|||||||||||||
Со+Мо |
на А12 03 |
|
Показана возможность получения малосернистых 290 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
котельных топлив гидрогенизацией туймазинской неф |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ти, содержащей 4,35% серы, в циркулирующем |
потоке |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
катализатора |
(см.2 2 2 , 2 2 3 , ^-ш, |
2 « , 264}. |
П р и |
|
регене |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
рации |
катализатора |
через 16 ч остаточное |
содержание |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
серы |
составляет |
0,5%, |
через |
40 |
ч — 1,0% |
|
|
|
291 |
||||||
|
WS2 |
+ NiS на А 2 0 3 |
Бензол, содержащий 0,1—0,2% серы (в |
виде тно- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
фена), |
гидрируется |
с |
образованием |
98,9—99,0%-ного |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
циклогексана |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
AI + Со + Мо |
|
|
Осуществлена гидроочистка кумола, полученного 292 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
алкилированием бензола в присутствии фосфорной |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
кислоты. Содержание серы понижено до 0,007%, |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
деалкилирование |
протекает |
не более чем на 2% |
|
293 |
|||||||||||
Мо03 (14%) на |
А12 03 |
Изучено влияние условий и состава сырья на образо |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
вание нафталина в ходе высокотемпературной гидро |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
генизации. Выход нафталина из разлігчных техниче |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ских продуктов 20—60%; выход тем выше, чем выше |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
содержание |
ароматических |
|
углеводородов |
в |
сырье. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
В отсутствие катализатора температура процесса долж |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
на быть |
выше на 100—150 °С. |
|
|
|
|
|
|
294 |
|||||||
А1 + Со+Мо; |
WS2 + NiS |
Осуществлена |
гидроизомеризация |
товарного |
серни |
||||||||||||||||
на |
А12 03 ; |
АП-56; |
Pt на |
стого |
парафина |
с целью получения |
высоконндексных |
|
|||||||||||||
A l 2 0 3 |
+ Si02 |
|
|
смазочных масел. Платиновые катализаторы менее при |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
годны из-за чувствительности к сере (АП-56) и интон |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
сивного |
расщепления |
сырья |
(Pt |
на |
А1 2 |
0 3 |
+ |
SiO„; |
295 |
||||||
|
|
|
|
|
|
Осуществлена |
промышленная гидроочистка |
бензина |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
БР-1 |
с |
выходом 98,5% (см.2 5 8 ) |
|
|
|
|
|
|
296 |
||||||
+ |
A l + |
Co + Mo |
(I); |
А1 + |
Новый |
катализатор гидроочистки |
(II) по сравнению |
||||||||||||||
Ni + Mo (II) |
|
|
с промышленным катализатором (I) более стабилен, |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
активен и дешев. При степени обессеривания 80% |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
объемная |
скорость |
вдвое |
больше |
|
|
|
|
|
|
t