Глава 10

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРОКАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

10.1. Классификация, назначение и значение гидрокаталитических процессов

К гидрокаталитическим в нефтепереработке относятся процес­сы, осуществляемые в среде водорода в присутствии катализаторов. По специфичности каталитического действия гидрокаталитические процессы можно классифицировать на следующие типы:

I. Гидрокаталитические процессы реформирования нефтяного сырья:

1а. Каталитическая ароматизация прямогонных бензинов (ката­литический риформинг).

16. Каталитическая изомеризация легких (С₄-С₆) нормальных алканов.

Основной целью этих процессов является повышение октаново­го числа бензинов или получение индивидуальных ароматических или легких изопарафиновых углеводородов.

II. Каталитические гидрогенизационные процессы облагоражи­ вания нефтяного сырья:

Па. Гидроочистка топливных фракций.

Пб. Гидрообессеривание высококипящих и остаточных фракций (вакуумных газойлей, масел, парафинов и нефтяных остатков).

Эти процессы предназначены для удаления из нефтяного сырья гетероорганических соединений.

III. Каталитические процессы деструктивной гидрогенизации (гидрокрекинга) нефтяного сырья:

Ша. Селективный гидрокрекинг нефтяного сырья (топливных фракций, масел, гидравлических жидкостей) с целью повышения

527

октановых чисел автобензинов и получения низкозастывающих неф­тепродуктов путем гидродепарафинизации.

Шб. Легкий гидрокрекинг вакуумных газойлей и низкооктано­вых бензинов соответственно для гидроподготовки сырья каталити­ческого крекинга с одновременным получением дизельных фракций и для повышения содержания изопарафиновых углеводородов в бен­зинах.

Шв. Глубокий гидрокрекинг дистиллятного сырья (вакуумных газойлей) и нефтяных остатков с целью углубления переработки не­фти.

Шг. Гидродеароматизапия реактивных топлив и масляных дис­тиллятов.

Гидрокаталитические процессы в современной мировой нефте­переработке получили среди вторичных процессов наибольшее рас­пространение (табл. 10.1), а такие, как каталитический риформинги гидроочистка, являются процессами, обязательно входящими в со­став любого НПЗ, особенно при переработке сернистых и высоко­сернистых нефтей. Это обусловлено следующими причинами:

• непрерывным увеличением в общем балансе доли сернистых и высокосернистых нефтей;

• ужесточением требований по охране природы и к качеству то­варных нефтепродуктов;

• развитием каталитических процессов с применением активных и селективных катализаторов, требующих предварительного глубо­кого гидрооблагораживания сырья (например, для процессов ката­литического риформинга и крекинга);

Таблица 10.1

Доля гидрокаталитических процессов на НПЗ различных

стран мира в % от прямой перегонки нефти

(по состоянию к 1999 г.)

Гидрокаталитические процессы	США	Западная Европа	Россия
1. Каталитический риформинг 2.Гидроочистка 3. Гидрокрекинг 4. Изомеризация	23,6 43,6 8,1 5,6	15,5 30,0 3,2 0,8	9,3 28,0 0,6 0,2

528

- необходимостью дальнейшего углубления переработки нефти и др.

Общими, присущими всем перечисленным выше типам гидрока­талитических процессов переработки нефтяного сырья, являются следующие признаки:

1. химические превращения в них осуществляются под давлени­ем водорода, образующегося в одних процессах, например, катали­тического риформинга, и расходуемого в других;

2. химические превращения нефтяного сырья в гидрокаталити­ческих процессах осуществляются на катализаторах би- или поли­функционального действия;

3. в составе всех без исключения катализаторов гидрокаталити­ческих процессов содержатся компоненты, ответственные за проте­кание гемолитических реакций гидрирования - дегидрирования (Pt, Pd, Co, Ni и др.). В качестве второго компонента, осуществляющего гетеролитические реакции, такие, как изомеризация, циклизация, крекинг и др., в зависимости от типа процессов применяются преиму­щественно оксид алюминия, промотированный кислотой, алюмосили­кат, цеолит, а также сульфиды молибдена, вольфрама и др., обладаю­щие р-проводимостью (то есть дырочной проводимостью).