1.5.4 Кратность циркуляции всг к сырью

В присутствии теоретически необходимого количества водорода реакции гидрирования сернистых соединений почти в любом случае могут протекать до практического завершения. Однако скорость реакций при этом будет крайне мала вследствие низкого парциального давления водорода. Поэтому процесс гидрообессеривания проводится с избыточным количеством водорода

Так как увеличение объема циркулирующего водорода снижает коксообразование на катализаторе, поэтому, несмотря на то, что вполне удовлетворительное обессеривание многих видов дистиллятного сырья достигается при подаче всего 45 - 200 нм³ циркулирующего газа на 1 м³ жидкого сырья, процесс обычно проводят при подаче 350-700 нм³ циркулирующего газа на 1 м³ жидкого сырья.

Уменьшение кратности циркуляции водорода приводит не только к снижению энергозатрат, но и к созданию условий, при которых большая часть сырья остается в жидкофазном состоянии, в то время как процессы гидрогенизационных процессов очистки осуществляются в паровой фазе.

1.5.5 Концентрация водорода в циркулирующем газе

При повышении содержания водорода в газосырьевой смеси скорость процесса обессеривания увеличивается, при этом увеличивается глубина очистки сырья от серы. Заметное возрастание скорости реакции происходит при повышении содержания водорода только до определенного предела, после которого скорость увеличивается более медленно. В связи с этим существует оптимальный предел увеличения содержания водорода. Концентрация водорода в водородсодержащем газе должна быть не менее 65 % об. Начало кипения сырья должно быть не выше 200 °С и выкипаемость до 360 °С не менее 94 % об.

В циркулирующем газе, помимо водорода, могут присутствовать в различных соотношениях метан, этан, пропан, бутан, пентан, окись углерода, углекислота и азот, являющиеся балластом ВСГ. Концентрацию водорода на входе в первый реактор регулируют путем дополнительной подачи в циркулирующий газ свежего технического водорода в количестве, обеспечивающем заданную концентрацию водорода.

Помимо углеводородных газов, примесью в циркулирующем газе является сероводород, который оказывает влияние на течение реакции обессеривания по закону действующих масс, он может соединяться с ненасыщенными компонентами сырья с образованием новых сернистых соединений, которые будут затем в реакторе подвергаться обессериванию. Но с увеличением содержания сероводорода в ЦВСГ снижается степень обессеривания сырья (содержание от нуля до 10 %об. снижает степень обессеривания с 90 до 70-75%). Кроме того, присутствие сероводорода в циркуляционном газе может вызывать коррозию оборудования и трубопроводов. Для уменьшения вредного влияния сероводорода циркуляционный газ очищают от сероводорода.

1.5.6 Температура

Реакции гидрирования сернистых соединений протекают в определенном температурном интервале. Наиболее благоприятными температурами являются 330- 400 °С. При температуре ниже 300 °С замедленно протекают реакции гидрирования ароматических соединений. При повышении температуры степень гидрирования сернистых соединений и непредельных углеводородов возрастает, достигая максимума при 420 °С. При дальнейшем повышении температуры до 460 °С степень гидрирования снижается: для сернистых соединений незначительно, для непредельных углеводородов довольно резко. Снижение степени гидрирования непредельных углеводородов при температуре выше 420 °С связано с реакциями деструктивной гидрогенизации (гидрокрекинга), происходящими при этих условиях. При гидрокрекинге выход жидкого продукта снижается, отложение кокса на катализаторе увеличивается, и срок службы сокращается. Поэтому, чтобы избежать гидрокрекинга, повышать температуру выше 420-425 °С при гидроочистке не рекомендуется.