Гідроочищення нафтопродуктів

Кінетика гідрування значно залежить від структури сполук. Так , швидкість реакції досить помітно падає у такому ряді (у дужках відноснішвидкості гідрування): меркаптан (7)>алкілсульфіди вторинні (4,3-4,4)>алкілсульфіди первинні (3,2) >дісульфіди(2,9-2,5)>тіофени (1,1-2,0).

В кожному класі сполук швидкість гідрірування зменшується з збільшенням молекулярної маси, тобто очищення від сірки важких нафтових фракцій йде значно гірше, ніж більш легких.

Кінетика реакцій досить вивчена, в літературі наведені кінетичні рівняння гідрірування різних сполук на каталізаторах гідроочищення, але створені на їх підставі хімічні моделі процесу досить складні.

Прості моделі, наприклад, першого порядку по сумарному вмісту сірки не забезпечують точність, необхідну навіть для інженерних розрахунків.

Тому при розробці технології використовують головним чином макрокінетичні закономірності, які характарізують вплив окремих технологічних параметрів на його результати.

Каталізатори гідроочищення нафтопродуктів

Потрібні каталізатори, стійкі до отрути різними отрутами з-за того, що сировиною являється прямогонна фракція без попереднього очищення.

Використовують сульфіди та оксіми металів перемінної валентності Ni, Co, Mo, W на -Al2O3 з різними додатками (промоторами).

Біфункціональні каталізатори.

В основному-АКМ (алюмокобальтмолібденові) та АНМ (алюмоникельмолібдені). Рідше АНВ, АКВ (алюмокобальтвольфрамові).

АКМ 10-14% MoO3 та 2-3% CoO на Al2O3

АНМ 10-14% MoO3 та 2-3% NiO на Al2O3

Для збільшення активності каталізатору попередньо сульфірують при цьому на каталізаторі залишається S до 4-6%.

АКМ-достатньоактивний розрив зв’язку С-С не відбувається.

АНМ-для ГО високоароматичньої сировини каталітичного крекінгу.

АНВ, АКВ-в очищенні парафінів, мастил та інших, тобто для тяжкой сировини.

Нові каталізатори-на цеолітній основі з великою активністю та селективністю.

При роботі активність втрачається в наслідок закоксовування. Регенерація-вижиг коксупри t до 530С.

Макрокінетика

Швидкість протікання реакції гідроочищення нафтенових фракцій, залежить від хімічної природи та фізичних властивостей сировини, типа каталізатору, парціального тиску водня, об’ємної швидкості подачі сировини, температури та інших факторів.Із збільшенням температури швидкість реакції гідрірування збільшується. Проте верхня межа температури обмежена (400-420С), що зв’язано з несприятною термодінамічною рівновагою гідрірування тіофенів і, певно, також хіноліна та бензохіноліна. Крім того збільшення температури сприяє реакціям гідрокрекінгу, дегідрірування поліциклічних циклоалканів та коксостворюванню. В залежності від якості початкової сировини та потрібної якості очищення продукту гідроочищення проводять при температурі 250-420С.