Основы химизма и механизма процесса

Химизм процессов гидроочистки происходит в результате разрыва связей C–S, C–N, C–Oи насыщения водородом образующихся гетероатомов и двойной связи у углеводородной части молекул нефтяного сырья. При этом сера, азот и кислород выделяются в виде соответственно H₂S, NH₃ иH₂O [4].

RSH + H₂ → RH + H₂S (1.3.1)

Сульфиды гидрируются через образование меркаптанов:

RSR′ + H₂ → RSH + R′H R′H + RH + H₂S (1.3.2)

Дисульфиды гидрируются аналогично:

RSSR′ + H₂ → RSH + R′SH RH +R′H + 2H₂S (1.3.3)

Циклические сульфиды (тиофан и тиофен) гидрируются с образованием соответствующих алифатических углеводородов:

Бенз- и дибензтиофеныгидрируются:

При гидрировании азотосодержащих соединений образуются преимущественно в гетероциклах и аммиак:

При гидрировании кислородсодержащих соединений образуются соответствующие углеводороды и вода:

• 
  температура;
  
• 
  давление;
  
• 
  объемная скорость подачи сырья;
  
• 
  кратность циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ) по отношению к сырью.
  

Из всех параметров процесса наиболее важный – температура. В первом приближении скорость гидроочистки возрастает с повышением температуры, но избирательность процесса снижается, увеличивается образование легких продуктов и отложение кокса на катализаторе.

Для процесса гидроочистки оптимальным считается давление в пределах 45–80 кгс/см² в зависимости от химического состава сырья и требований к качеству гидрогенизата.Повышение общего давления ВСГ на входе в реактор способствует увеличению глубины обессеривания, увеличивает скорость гидрообессеривания, уменьшает коксообразование, увеличивает межрегенерационный цикл катализатора, но в определенных пределах рост глубины обессеривания от повышения давления незначителен. При возрастании общего давления растет парциальное давление водорода, способствующее увеличению глубины гидроочистки. Парциальное давление водорода также зависит от концентрации водорода в водородсодержащем газе. Чем выше концентрация водорода в циркулирующем ВСГ, тем меньше энергозатраты привода компрессора, тем больше межрегенерационный цикл катализатора, связанный со снижением скорости коксообразования при увеличении парциального давления водорода.