ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка от сернистых соединений и ненасыщенных углеводородов из "Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности" Требования к глубине очистки от сернистых соединений для разных стадий производства водорода различны и зависят от условий ведения процесса и используемых катализаторов. По данным [1, 2], отравление никелевого катализатора наблюдается уже при содержании серы 0,1% от массы катализатора, хотя для покрытия поверхности этих катализаторов требуется около 1 % серы. [c.60] Содержание непредельных углеводородов в сырье лимитируется, исходя из соотношения скоростей этих реакций и скорости образования кокса. Практически предельно допустимая концентрация непредельных углеводородов в газе, поступающем на конверсию, не должна превышать 1% (объемн.) в расчете на сухой газ [7], однако предпочтительнее, чтобы эти соединения в газе отсутствовали. [c.61] Более надежна двухступенчатая схема извлечения сернистых соединений из углеводородного сырья, включающая деструктивное гидрирование сернистых соединений и последующее поглощение сероводорода на окиси цинка. [c.61] В интервале 300—400 °С, в котором осуществляют процесс очистки, реакции гидрирования сернистых соединений практически необратимы [9]. Только для реакции гидрирования сероокиси углерода константа равновесия равна 9,9 при 300 °С и 13,0 при 400 °С однако и в этом случае гидрирование происходит полностью, поскольку процесс ведется при огромном избытке водорода. [c.61] Концентрация водорода в нефтезаводских газах, поступающих на гидрирование, составляет 10—50%. При гидрировании сернистых соединений, содержащихся в природном газе или бензине к сырью добавляют 5—7% водорода. Концентрация же органических сернистых соединений не превышает 50 мг/м , т. е. в 10 —10 раз ниже концентрации водорода. [c.61] При повышенном давлении (2—3 МПа) на стадии гидрирования используются модификации алюмокобальтмолибденового и алюмо-никельмолибденового катализатора, применяемые для гидрогенизационных процессов в нефтепереработке и нефтехимии. Технология их приготовления описана в работе [9]. [c.62] Вырабатываемые катализаторы не содержат серы. Между тем каталитическими свойствами обладают сульфиды металлов, а также растворы серы в сульфиде металла. Катализаторы активируются в первый период эксплуатации, поглощая серу, содержащуюся в газе. При очень низком содержании сероводорода в газе процесс активации может затянуться, в этом сл ае рекомендуется предварительно катализатор обрабатывать ири 300—450 °С газом, содержащим НаЗ. [c.62] Между сернистыми соединениями на катализаторе и сернистыми соединениями и водородом, находящимися в газе, устанавливается равновесие. При изменении содержания серы или водорода в газе равновесие нарушается и возможпо выделение серы из катализатора или поглощение им серы из газа. В условиях очистки газа или бензина от сернистых соединений по двухступенчатой схеме переход части серы, содержащейся в катализаторе, в газ не отражается на общем эффекте очистки, поскольку за катализатором гидрирования следует поглотитель сернистых соединений на основе окиси цинка. Взаимодействие сероводорода с окисью цинка при 350—400 °С и избытке водорода проходит до конца. [c.62] Сероводород может поглощаться не только окисью цинка, но и окислами других металлов. Практически используют только окись меди, которую добавляют к окиси цинка (поглотитель ГИАП-10-2). Введение окиси меди в поглотитель позволяет снизить температуру реакции до 260—280 °С. [c.63] Характеристика поглотителей сернистых соединений на основе окиси цинка приведена в табл. 14. [c.63] В табл. 15 даны константы равновесия и тепловые эффекты реакций гидрирования непредельных углеводородов и гидрокрекинга этана и пропана. [c.63] Как следует из таблицы, гидрирование непредельных углеводородов в интервале 300—400 °С практически может протекать нацело. Такие же благоприятные термодинамические условия имеются и для гидрокрекинга предельных углеводородов, однако гидрокрекинг предельных углеводородов Сз—Св не идет на катализаторах, содержащих серу, и при наличии сернистых соединений в газе. Этот процесс осуществляют на никелевых катализаторах после предварительной тонкой очистки газа от сернистых соединений. [c.63] Опыты показали, что гидрирование непредельных углеводородов протекает полностью, в то же время гидрокрекинг предельных углеводородов не наблюдался. [c.65] Реакциц гидрокрекинга сернистых соединений экзотермичны однако ввиду малых количеств этих соединений в сырье тепловым эффектом можно пренебречь. При значительном содержании непредельных соединений в сырье в результате их гидрирования повышается температура процесса- Так, при содержании в нефтезаводском газе 2,5% этилена температура газа на выходе из. реактора гидрирования повьппается на 25 °С. В том случае, если гидрированию подвергают газ, содержащий более 4% непредельных углеводородов, во избежание значительного перегрева катализатора необходимо обеспечить отвод выделяющегося тепла из реактора. [c.65] Длительность непрерывной работы катализаторов, используемых для очистки сырья от сернистых соединений и непредельных углеводородов, составляет обычно 2—3 года. Срок службы поглотителя зависит от содержания НзЗ в газе. Объем однократной загрузки поглотителя в реактор должен обеспечить удовлетворительное поглощение серы при непрерывной работе установки. Если сероемко сть цоглотителя недостаточна или концентрация сернистых соединений в сырье высока, в схеме предусматривают два поочередно действующих аппарата с поглотителем. [c.65] Вернуться к основной статье