Оцените процессы гидропереработки с кипящим слоем катализатора

Реакции гидрообессеривания и гидрокрекинга тяжелых нефтяных остатков (ТНО) в процессах с кипящим слоем ка­тализатора осуществляется в трехфазном слое -Т-Ж-Г, где твердая фаза представлена суспензированным дисперсным катализатором диаметром <0,8 мм, жидкая фаза - смесь сырья и продуктов, а газовую фазу образует водород, пары углеводородов, сероводород и аммиак. Кипящий слой созда­ется с помощью жидкой фазы, для обеспечения линейной ско­рости которой (0,2-0,3 м/с) ее подают на циркуляцию с помо­щью специальных насосов внутреннего или внешнего монта­жа. Работа с кипящим слоем катализатора позволяет обес­печить более интенсивное перемешивание контактирующих фаз, изотермический режим реагирования и поддержания сте­пени конверсии сырья и равновесной активности катализато­ра на постоянном уровне за счет неравномерного вывода из реакторов части катализаторов и замены их свежими или регенерированными.

К дополнительным преимуществам трехфазного псевдоожиженного слоя следует добавить и то, что в реакторе за­полненном жидкостью, скорость паровой фазы относительно жидкой намного выше, чем в процессе с неподвижным слоем и направлением потока сырья сверху вниз. Поэтому дистил­ляты удаляются быстрее, благодаря чему повышаются кон­центрация и время пребывания тяжелых продуктов в реакто­ре, способствуя их превращениям.

Кипящий слой имеет меньшую склонность к забивке и неравномерности прохождения газосырьевой смеси за счет каналообразования. Это одна из причин углубления разложе­ния остаточного сырья с получением больших выходов лег­ких дистиллятов. Основная доля расщепления вызвана тер­мическими реакциями (430°С и выше), поэтому легкие дис­тилляты содержат непредельные соединения. Сочетание од­новременно глубокого гидрокрекинга, обессеривания, гидри­рования непредельных связей определяет большой тепловой эффект процесса, и поэтому несмотря на то, что температура подаваемого сырья и газа на 40-110°С ниже температуры плавающего слоя, в аппарате быстро достигается изотермичес­кий режим за счет интенсивного перемешивания катализато­ре поступающим сырьем. Это позволяет вести процесс при оптимальной температуре и эффективно использовать объем реактора (исключена потеря части объема из-за подачи сы­рья при пониженной температуре, как это имеет место на установках со стационарным слоем катализатора). Кроме того, использование выделяемого в процессе тепла на нагрев поступающего сырья и создание изотермического процесса при оптимальной температуре исключает необходимость ох­лаждения реактора.

Оцените катализаторы гидрогенизационны процессов

В мировой практике в гидрогенизационных процессах ши­роко применяются алюмокобальтмолибденовые (АКМ), алюмоникельмолибденовые (АНМ), смешанные алюмоникелькобальтмолибденовые (АКИМ) и алюмоникельмолибденсиликатные (АНМС) катализаторы.

АКМ катализаторы обладает весьма высокой избиратель­ностью. Реакции разрыва С-С связей или насыщения арома­тических колец в его присутствии практически не протекают. Он обладает высокой активностью в реакциях насыщения непредельных соединений, разрыва связей С-8 и использу­ется для гидроочистки всех нефтяных фракций АНМ катали­затор менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений, зато более активен в отношении насыщения аро­матических углеводородов (на 10-15% по сравнению с АКМ) и гидрирования азотистых соединений (на 10-18% выше, чем АКМ). Вместе с тем у него меньшая стабильность, актив­ность и механическая прочность.

АНМС катализатор получается добавлением к оксиду алюминия 5-7% диоксида кремния, в результате улучшается механическая прочность и термостойкость катализатора, немного растет гидрирующая активность.

Следующим этапом усовершенствования катализатора гидрогенизационных процессов было повышение их гидрообес­серивающей активности за счет оптимизации природы исход­ных реагентов (катализаторы ГО-ЗО-7, Г0-70), увеличение содержания гидрирующих металлов (катализаторы ГО-116, ГО-117) а также введение структурных и химических моди­фикаторов - гидроксилированного кремнезема, алюмосили­ката (ГС-168ш) или синтетических цеолитов (ГК-35). При этом технология приготовления основывалась на наиболее простой технологии соэкструзии соединений гидрирующих металлов.

Преимущество этих катализаторов - увеличение (при рав­ной степени обессеривания) объемной скорости процесса и снижение рабочей температуры. Применение их позволяет снизить начальную температуру обессеривания продукта на 20-23°С, уменьшить скорость повышения температуры на 20- 22%, увеличить производительность установки на 10-20% и межрегенерационный период - в 2 раза.

Промышленный цеолитовый катализатор ГКБ-ЗМ процес­са изориформинга позволяет из прямогонного бензина полу­чить высокооктановый автомобильный бензин.

Для гидроочистки керосиновых и дизельных фракций раз­работаны и испытаны энергосберегающие катализаторы ти­пов ГКД-202П, ГП-497 и ГП-544. Они обеспечивают глубину гидрообессеривания до остаточного содержания серы 0,2% при 380°С и 7-8 ч_|, находятся на уровне зарубежных аналогов и полностью обеспечивают требования технологии.