Гидроочистка

Сырая нефть содержит значительное количество нежелательных примесей. Многие из этих примесей кочуют и в продукты переработки и оказывают пагубное влияние на оборудование, катализаторы и т.п.

Примеси существенно ухудшают качество нефтепродуктов и, соответственно, их эксплуатационные характеристики. Кроме того, тенденция к ужесточению экологических норм, требует от производителей постоянного снижения концентрации таких веществ, как например, сернистых соединений в нефтепродуктах.

Для удаления таких примесей была разработана специальная технология гидроочистки, позволяющая, как следует из названия, замещать нежелательные атомы в молекулах входящих в состав нефтепродуктов соединений на водород.

В процессе гидроочистки протекают следующие основные химические реакции:

1. H₂ + S → H₂S
2. Некоторые соединения азота → амиак
3. Металлы осаждаются на катализаторе
4. Некоторые олефины и ароматические углеводороды насыщаются водородом
5. В некоторой степени происходит гидрокрекинг нафтенов → метан, этан, пропан и бутан

Основные фракции, подвергаемые гидроочистке, это:

• бензиновая фракция
• лигроиновая фракция
• керосиновая фракция
• дизельное топливо
• вакуумный газойль
• масла
• остаточные нефтепродукты

Поток нефтепродукта и водорода смешивают, нагревают до температуры 260- 430 °С и направляют в реактор. Реактор заполнен катализатором, в присутствии которого происходят необходимые химические реакции, приведенные выше. Выходящий из реактора поток, подается на испаритель, где удаляются газообразные углеводороды, H₂S и аммиак. Для полного их отделения устанавливают специальную ректификационную колонну. Непрореагировавший водород отправляют на рециркуляцию.

Особенностью гидроочистки остаточных нефтепродуктов является поддержание в реакторе повышенного давления для предотвращения коксообразования, вследствие низкого соотношения водород/углерод у таких соединений. В результате разрушения крупных молекул тяжелых остатков, на выходе получается большое количество легкокипящих фракций.

Процесс гидроочистки используется также для улучшения качества реактивного топлива, в частности, такого параметра, как высота некоптящего пламени. Дело в том, что ароматические соединения входящие в состав керосиновой фракции характеризуются также довольно высоким соотношением углерод/водород, что приводит к образованию дыма при сгорании. В данном случае гидроочистка сопровождается насыщением ароматических соединений водородом с образованием нафтенов (циклоалканы) и, соотвественно, увеличением упомянутого выше показателя.

Кроме этого, гидроочистка используется для насыщения двойных связей диенов, содержащихся в пиролизном бензине, который образуется при производстве этилена. Однако, вместе с этим, насыщаются ароматические циклы, что приводит к некоторому понижению октанового числа.