- •3 Описание технологического процесса и технологической схемы производства
- •3.1 Сущность процесса гидроочистки и влияние условий
- •3.1.2 Химизм процесса гидроочистки
- •3.1.3 Реакции кислородсодержащих и азотистых соединений
- •3.1.4 Реакции углеводородов
- •3.1.5 Условия, влияющие на процесс гидроочистки
- •3.1.5.1 Качество сырья
- •3.1.5.2 Объемная скорость подачи сырья
- •3.1.5.3 Соотношение объемов водородсодержащего газа и сырья
- •3.1.5.4 Объёмная доля водорода в циркулирующем водородсодержащем газе
- •3.1.5.5 Температура
- •3.1.5.6 Давление
- •3.1.5.7 Активность катализатора
- •3.2 Очистка водородсодержащего газа от сероводорода раствором моноэтаноламина (мэа)
- •3.2.1 Сущность процесса
- •3.3 Описание технологической схемы
- •3.3.1 Реакторный блок
- •1.2 Блок стабилизации гидрогенизата с узлом приготовления топлива рт
- •1.2.1 Блок стабилизации
- •1.2.2 Узел приготовления топлива для реактивных двигателей рт
- •1.2.3 Получение товарного топлива для реактивных двигателей рт
- •1.3 Блок очистки газов
3 Описание технологического процесса и технологической схемы производства
3.1 Сущность процесса гидроочистки и влияние условий
3.1.1 Процесс гидроочистки прямогонной фракции 140 – 280 оС основывается на реакциях умеренной гидрогенизации, протекающих на катализаторе DC-2532 в присутствии водородсодержащего газа, в результате которых органические соединения серы, азота и кислорода превращаются в углеводороды с выделением сероводорода, аммиака и воды, олефины преобразуются в более стабильные углеводороды парафинового или нафтенового рядов в зависимости от их природы в исходном сырье.
Одновременно с реакциями разрушения сернистых, азотистых и кислородсодержащих органических соединений и насыщения непредельных углеводородов протекают многочисленные реакции углеводородов: изомеризация нафтеновых и парафиновых углеводородов, гидрирования ароматических углеводородов, гидрокрекинга и другие.
Секция 300-2 включает следующие процессы:
Гидроочистка – процесс удаления сернистых, азотистых и кислородсодержащих органических соединений путем каталитического гидрирования.
Стабилизация – процесс выделения газообразных углеводородов и легкой бензиновой фракции из гидроочищенных топлив.
Очистка газов – процесс удаления сероводорода из водородсодержащего и углеводородных газов. Очистка основана на поглощении (абсорбции) образовавшегося сероводорода 10-15-ти процентным водным раствором моноэтаноламина (МЭА) в абсорберах колонного типа.
3.1.2 Химизм процесса гидроочистки
Реакция каталитического гидрирования сернистых соединений на катализаторе DC-2532 в присутствии водородсодержащего газа протекают по следующим схемам:
Меркаптаны (тиолы):
R-SH + H2 RH + H2S
Дисульфиды:
R-S-S-R + 3H2 2RH + 2H2S
Сульфиды ациклические:
RSR + 2H2 2RH + H2S
Сульфиды моноциклические:
Сульфиды бициклические:
Тиофены:
Бензотиофены:
Константа равновесия реакции водорода с сернистыми соединениями при температурах от 300 до 420 °С достаточно велика, т.е., реакции протекают практически до конца.
Глубина сероочистки нефтепродуктов гидрированием может быть доведена до очень большой величины и фактором, лимитирующим глубину сероочистки, является только скорость реакции гидрирования.
Меркаптаны, сульфиды и дисульфиды легко гидрируются в соответствующие углеводороды при сравнительно мягких условиях, однако глубина их гидрогенолиза различна. Скорость гидрогенолиза серосодержащих соединений понижается в ряду: меркаптаны – дисульфиды – сульфиды – тиофены. Наиболее трудно поддаются превращениям циклические соединения.
Скорость гидрирования сернистых соединений возрастает с повышением парциального давления водорода и температуры реакции.
Гидроочистка сернистых нефтепродуктов прямой перегонки нефти протекает с относительно небольшим выделением тепла – от 50 до 84 кДж/кг (от 12 до 20 ккал/кг).
3.1.3 Реакции кислородсодержащих и азотистых соединений
При реакциях гидроочистки одновременно с удалением сернистых соединений происходит разложение и удаление азотистых и кислородсодержащих соединений.
Реакции кислородсодержащих соединений с выделением воды протекают по следующим схемам:
Фенол:
Органические кислоты:
R-COOH + 2H2 RH + 2H2O
Гидроперекись циклогексана:
Кислородсодержащие соединения легко реагируют с водородом.
Реакции азотосодержащих соединений с выделением аммиака протекают по схемам:
Пиридин:
Хинолин:
Пиролл:
Азотистые соединения, как правило, подвергаются гидрированию труднее, чем сернистые и кислородсодержащие соединения.
Установлено, что пиридин, крезолы – более стойкие, особенно м-крезол. Пиридин, пиролл гидрируются сравнительно легче, чем хинолин.