1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИДРООЧИСТКИ
В современной нефтеперерабатывающей индустрии все большую роль начали приобретать различные гидрогенизационные процессы, в частности усиленно развивающийся гидрокрекинг, родоначальником которого был В.Н. Ипатьев. В своих трудах он пишет: «Тот поворот, в технологии топлива, который ожидается от применения крекинга в присутствии водорода, следует отнести к его гибкости, к наиболее полному и рациональному использованию нефтяных продуктов» [1,с.5].
Широкое развитие их обусловлено в основном повышением требований к качеству продуктов и значительном объемом сернистых и высокосернистых нефтей, поступающих на переработку. Гидрогенизационные процессы имеют несколько разновидностей: деструктивная гидрогенизация, гидрокрекинг, недеструктивная гидрогенизация, гидроочистка [2].
Гидроочистка – каталитический процесс переработки газоконденсатного сырья и топливных фракций под давлением водорода, предназначенный для гидрирования гетероатомных (S, N, O) органических соединений, а также ненасыщенных и частично конденсированных ароматических углеводородов.
В процессе гидроочистки происходит гидрирование гетероатомных соединений в результате разрушения связей С–S, C–N и С–О и насыщения образующихся свободных связей водородом. При этом гетероатомы образуют молекулярные соединения в виде H2S, NH3 и H2O. Олефины, диены и частично ароматические (моноциклические и полициклические) углеводороды переходят в насыщенные углеводороды [3].
В промышленности гидроочистке подвергают следующие топливные фракции:
бензиновые фракции с целью подготовки сырья для каталитического риформинга;
керосиновые фракции с целью получения малосернистого реактивного топлива, осветительного керосина и растворителей, содержание серы в которых не должно превышать 0,05-0,1 %;
дизельные топлива с целью очистки сырья от сернистых соединений;
вакуумные дистилляты и нефтяные остатки с целью снижения содержания в сырье сероорганических, азоторганических и металлоорганических соединений, смол, асфальтенов и других высокомолекулярных соединений;
парафины и масла с целью улучшения их товарных и эксплуатационных свойств.
Среди процессов топливных фракций гидроочистки наибольший интерес представляет процесс, направленный на получение дизельной фракции благодаря высокому качеству продуктов и высокому спросу на них. Сегодня дизельное топливо играет важную роль не только в укреплении мировой экономики, но и уровня жизни. В России вырабатывается около 47 млн т/год дизельного топлива, в странах Западной Европы 180 млн т/год.
По совершенствованию качества дизельных топлив большие усилия прилагают европейские страны. В них принята концепция ужесточения требований к этому виду топлива, особенно по содержанию в нем сернистых соединений, которые сгорают в дизтопливе до диоксида серы и частично до триоксида, что вызывает коррозию металлов, кислотные дожди.
Применение ГО позволит снизить содержание серы в топливе. Данный процесс способствует удалению полициклоароматических аренов, которые влияют на работу двигателя внутреннего сгорания, изменяя приемистость и дымность, и соединений азота, которые являются каталитическими нейтрализаторами. Производство дизельного топлива в соответствии с требованиями европейских экологических стандартов на НПЗ РФ возможно только после модернизации действующих установок гидроочистки [4].
Поэтому глобальной задачей стоит разработка инновационных способов получения малосернистого топлива, либо усовершенствование действующих установок гидроочистки [4].
1.1 Химизм процесса гидроочистки
