Гидроочистка — процесс химического превращения органических веществ нефтяных фракций под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Гидроочистка нефтяных фракций направлена на снижение содержания сернистых и азотистых соединений в товарных нефтепродуктах. Побочно происходит насыщение непредельных углеводородов, снижение содержания смол, кислородсодержащих соединений, а также гидрокрекинг углеводородов. Наиболее распространённый процесс нефтепереработки.
Гидроочистке подвергаются следующие фракции нефти:
бензиновые фракции (прямогонные и вторичных процессов переработки, например - каталитического крекинга);
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.
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.
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
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.
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
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).
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
Гидроочистка нефтяных масел — необходима для осветления масел и придания им химической стойкости, антикоррозийности, экологичности. Гидроочистка улучшает также индекс вязкостимоторных масел. Во многом гидроочистка нефтяных масел аналогична гидроочистке вакуумных газойлей.
Литература
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.