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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

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