ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Газофазная стадия деструктивной гидрогенизации из "Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа" В отличие от первой ступени гидрогенизации, где использован плавающий катализатор, при осуществлении всей газофазной стадии применяются стационарные катализаторы. [c.210] Сырьем для этих процессов могут служить широкая фракция, получаемая при жидкофазной гидрогенизации твердых горючих ископаемых, а также смолы или тяжелые нефтепродукты, выкипающие в зависимости от их природы до 300—350 °С. Широкая фракция, полученная при гидрогенизации твердых топлив, содержит значительные количества непредельных и ароматических соединений и иногда до 10—12% фенолов. В ряде случаев наряду с широкой фракцией на дальнейшую переработку в газовой фазе направляют бензин, так как вследствие большой неиредельности он не может служить целевым продуктом. Не исключена возможность непосредственного использования в газовой фазе (минуя жидкую) средних фракций с к.к. = 300—325 °С, получаемых при разгонке смол и нефтей. [c.210] Одна из характерных особенностей газофазной гидрогенизации (в отличие от жидкофазной)—то, что в этом случае допускается совместная переработка средних масел различного состава и в любом соотношении. [c.211] Несмотря на то что при гидрогенизации твердых топлив большая часть водорода (до 75%) расходуется на первой стадии, основные процессы, осуществляемые с целью получения высококачественных бензинов, протекают, как правило, в газовой фазе. Последнюю в промышленной практике проводят в две стадии — предварительное гидрирование и расщепление (бензинирование). На каждой ступени используют свой катализатор. При предварительном гидрировании сырье обогащается водородом и освобождается от кислородсодержащих, се(рнистых и особенно азотсодержащих соединений, являющихся ядом для катализаторов. При этом происходит отщепление сероводорода, воды и аммиака. Кроме того, имеющиеся в сырье ароматические углеводороды превращаются в шестичленные нафтены, а олефины — в предельные углеводороды. [c.211] Для осуществления всех этих шроцессов применяют катализаторы, обладающие одновременно гидрирующей и расщепляющей способностью, например содержащие сульфид молибдена или сульфид вольфрама. Значительное распространение получил комбинированный катализатор — смесь 25—27% ШЗг, 3—5% N 5 и 70% АЬОз. Недостатком этого катализатора является сравнительно небольшой срок службы (1—1,5 года) и то, что он не может быть использован в фазе бензинирования из-за малой активности при переработке высококинящих фракций. [c.211] Предварительное гидрирование проводят в зависимости от активности катализатора в интервале температур от 355°С (начальный период работы) до 445°С (конечный период) и при давлении 20—30 МПа. При переработке средних масел весьма эффективен чистый сульфид вольфрама (по сравнению со смешанным катализатором) он активен, имеет большой срок службы (3—4 года) и может успешно применяться в фазе расщепления. [c.211] Следует отметить, что при предварительном гидрировании протекают в основном реакции гидрирования, а реакции крекинга имеют второстепенное значение. Благодаря этому выход бензина небольшой (10—20%)—доля его в гидрюре составляет 30—40% при содержании в исходном сырье 20%. Легкие фракции получаются в основном в результате превращения кислород- и азотсодержащих соединений в углеводороды и (небольшое количество) за счет реакций крекинга. Для предварительного гидрирования на этой стадии применяют гидрирующий катализатор с малой расщепляющей способностью, но стабильный к кислород- и азотсодержащим соединениям. [c.211] Блок предварительного гидрирования обычно состоит из трех-четырех реакционных колонн, печей для нагревания сырья, двух теплообменников, сепаратора, холодильника и соответствующих агрегатов высокого давления, обеспечивающих циркуляцию газа и жидких продуктов. На стадии предварительного гидрирования суммарный тепловой эффект таков, что процесс можно проводить без подвода тепла извне. Очень важно следить за тем, чтобы концентрация СО в циркуляционном газе не превышала 0,1% (об.) в противном случае интенсивно протекает реакция метанирования и выделяется значительное количество тепла, что приводит к местным перегревам. Вследствие этого печь необходима лишь для запуска установки и компенсации возможных неполадок в системе. [c.212] В каждую колонну загружают до 8 м катализатора, размещаемого в специальных контейнерах емкостью 1—1,15 м . Катализатор сформован в цилиндрики диаметром 9 мм и высотой 9 мм. Контейнеры загружают через верхний люк колонны, причем их обечайки, располагаясь друг под другом, с помощью уплотняющих приспособлений образуют защитную гильзу футеровки корпуса. Нижний контейнер покоится на опорной решетке. В каждом контейнере на его ложном днище находится слой катализатора в днище имеются отверстия диаметром 3—5 мм, через которые проходят продукты реакции, а на обечайке размещены щелевидные распределительные устройства для подачи холодного газа. Он поступает через верхнюю крышку колонны, предварительно пройдя по трубопроводам, вмонтированным в футеровку. Температура на разных уровнях колонны замеряется многоточечной термопарой, размещенной по центру колонны в специальной гильзе. Температура на выходе из блока на 50—70 °С выше, чем на входе. [c.213] Полученное среднее масло (к.к. = 300—325 °С) является исходным сырьем для последующей фазы бензинирования. Не исключена возможность его использования в качестве дизельного топлива (если дизельное топливо является целевым продуктом, необходимость в блоках бензинирования отпадает). [c.214] При нормальном протекании процесса на стадии предварительного гидрирования в полученном продукте должно оставаться не более 0,02% фенолов и не более 3—5 мг на 1 л азотистых оснований (в пересчете на азот). Остаток после отгонки бензина должен иметь анилиновую точку не ниже +50 °С (по этому показателю судят о глубине гидрирования). [c.214] Вернуться к основной статье