II.3.3. Сырье

С утяжелением сырья степень его очистки в заданных усло­виях процесса снижается. Происходит это по следующим причи­нам. С повышением средней молекулярной массы фракции доля серы, содержащейся в устойчивых относительно гидрирования тиофеновой, бензо-, дибензотиофеновой и подобных структурах, как правило, увеличивается.

По мере утяжелений сырья (для про­дуктов, перегоняющихся выше 350 °С) все большая его часть на­ходится в условиях гидроочистки в жидкой фазе, что затрудняет транспортирование водорода к поверхности катализатора. При жидкофазной гидроочистке с утяжелением сырья скорость диф­фузии водорода через пленку жидкости на катализаторе снижа­ется, так как повышается вязкость и снижается растворимость водорода при данных условиях. Возрастание концентрации в сырье полициклических аренов, смол и асфальтенов, прочно адсорби­рующихся на катализаторе и обладающих высокой устойчиво­стью относительно гидрирования, также снижает глубину очист­ки. Так, удаление из вакуумного гудрона 20 % асфальтенов уве­личивает кажущуюся константу скорости обессеривания более чем в 4 раза.

Гидроочистка остатков переработки нефти, в которых концен­трируются смолы, асфальтены и металлорганические соединения, осуществляется с большим трудом. В этом случае затрудняется хороший контакт между сырьем, водородом и катализатором. Воз­можна местная недостача водорода вследствие неравномерного распределения сырья на катализаторе, что приводит к закоксовыванию активных центров гидрирования-дегидрирования. Для ре­шения этой проблемы в ряде случаев применяют гидроочистку в плавающем слое катализатора: смесь сырья и водорода проходит через слой катализатора снизу вверх с такой скоростью, что ка­тализатор находится в состоянии «кипящего слоя».

При одинаковом фракционном составе очистка от серы про­дуктов вторичного происхождения (коксования, каталитического крекинга) происходит значительно труднее. Связано это с тем, что подвергшиеся крекингу продукты содержат гетероатомы в структуре наиболее стабильных, трудно гидрирующихся соедине­ний. Кроме того, продукты вторичного происхождения содержат много аренов и непредельных углеводородов, обладающих высо­кой адсорбируемостью на катализаторе и тормозящих в резуль­тате гидрирование гетероатомных соединений.

Объемная скорость подачи сырья в зависимости от качества сырья, требующейся глубины очистки и условий процесса может изменяться в очень широких пределах — от 0,5 до 10 ч^-1. Для тя­желого сырья и сырья вторичного происхождения объемная ско­рость наименьшая. При снижении объемной скорости увеличива­ется степень деметаллизации очищенного продукта.

12. Гидрокрекинг

Гидрокрекинг — процесс переработки различных нефтяных ди­стиллятов (реже — остатков) под давлением водорода при уме­ренных температурах на бифункциональных катализаторах, обла­дающих кислотными и гидрирующими свойствами. Последнее по­зволяет получать без образования кокса продукты, во многом сходные с продуктами каталитического крекинга, но значительно менее ароматизованные, очищенные от гетероатомов и не содер­жащие непредельных углеводородов.

Большая гибкость процесса и возможность получения из данного сырья различных продуктов высокого качества при наличии больших ресурсов водорода, полу­чаемого при каталитическом риформинге, привели к быстрому нарастанию мощностей установок гидрокрекинга.