Kirish I. Asosiy qisim I. Neftni haydash usullari I. Neftni haydash mahsulotlari

II.2 Dizel fraksiyasini suvdan tozalash

Gidrotexnik ishlov berish oltingugurt, azot, kislorod va metallometrik birikmalar kabi yoqimsiz tarkibiy qismlarni neft fraksiyalaridan olib tashlash, shuningdek, olefinlar va dien uglevodorodlarini gidrogenatsiyalash uchun amalga oshiriladi. Yoqilg'i distillatlari sifatini yaxshilashning ayrim holatlarida, aromatik uglevodorodlarni (reaktiv yoqilg'isi) gidrogenatsiyalash ham talab qilinadi.

Boshqa gidrogenlash jarayonlaridan farqli o'laroq, gidrotexnik ishlov berish jarayoni nisbatan yumshoq sharoitda amalga oshiriladi, shu bilan birga u parallel va ketma-ket reaksiyalar to'plami bilan ajralib turadi, unda dastlabki kompleks aralashmaning tarkibidagi barcha komponentlar ishtirok etadi.

Uglevodorodlarni gidrogenatsiyalashning asosiy reaktsiyalari: alken bog'lanishlarining to'yinganligi, aromatik bog'lanishlarning to'yinganligi, alkanlarning krakingi, alkilbenzenlarning deksillanishi, tsiklanlarning yorilishi, alkanlarning gidroizomerizatsiyasi, tsikllarning gidroizomerizatsiyasi.

Alyuminiy-kobalt-molibden katalizatorida gidrotexnik ishlov berish jarayonida benzol halqasining sezilarli gidrogenatsiyasi kuzatilmaydi. Ikki tsiklik aromatik uglevodorodlar ozuqadagi dastlabki konsentratsiyasidan qat'i nazar, asosan tetradinlarga vodorodlanadi.

U yoki bu darajada desulfurlanishning har qanday sharoitida katalizatorning xususiyatlariga qarab parafinli va naftenli uglevodorodlarning izomerlanish reaktsiyasi kuzatiladi.

Oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalarning asosiy reaktsiyalari. Neft mahsulotlarini gidrologik tozalash jarayonida yotadigan oltingugurtli organik birikmalarning katalitik gidrogenoliz reaktsiyalari batafsil o'rganildi. Merkaptanlar, sulfidlar va disulfidlar nisbatan yumshoq sharoitlarda ham tegishli uglevodorodlarga osonlikcha vodorodlanadi. Oltingugurt birikmalarining tuzilishiga qarab, ularning gidrogenoliz chuqurligi har xil. Oltingugurt birikmalarining barqarorligi quyidagi tartibda ortadi;merkaptan

Oltingugurtli birikmalar guruhi tarkibida molekulyar og'irlik oshganda desulfurlanish darajasi pasayadi. Shunday qilib, etil merkaptan desil merkaptanga qaraganda unchalik barqaror emas. Dietil sulfiddan dioktadesil sulfidgacha bo'lgan alifatik radikallar bilan disulfidlarda SS bog'lanishlarining mustahkamligi alkil zanjirlarining uzunligiga bog'liq emas. Aromatik radikallar bilan disulfidlarda SS ning bog'lanish kuchi alifatiknikiga qaraganda past. Tiofan kabi tsiklik sulfidlar halqali yorilishga uchraydi, so'ngra vodorod sulfidi yo'q qilinadi va tegishli uglevodorod hosil bo'ladi. Tiofen, benzotiofen va dibenzotiofen avval tiyofan hosilalariga vodorodlanadi, keyinchalik gidrogenlashda parafinli va alkilaromatik uglevodorodlarga aylanadi.

Oltingugurt birikmalari metall va metall oksidi katalizatorlari bilan o'zaro ta'sir o'tkazib, ularni sulfid holatiga o'tkazadi. Katalizator tarkibiga qarab, bu uning faollashishiga olib keladi yoki zaharlanish yoki deaktivatsiyani keltirib chiqaradi.

Azot o'z ichiga olgan birikmalarning asosiy reaktsiyalari. Azotli birikmalarni benzin, kerosin va dizel fraktsiyalaridan tozalash ikkinchisining sifatini oshirishda juda muhimdir. Reformatsion katalizatorlar har qanday tarkibida azotli birikmalar bo'lgan asosiy va asosiy bo'lmagan xomashyodan ishlaganda juda faol ravishda o'chiriladi. Kerosin va dizel fraktsiyalarida azotli birikmalar mavjudligi past rang turg'unligining sababi bo'lib, saqlash vaqtida erimaydigan cho'kmalar hosil bo'lishiga olib keladi. Azotli birikmalarning gidrogenolizasi erkin ammiakning chiqishi bilan birga keladi.

Kislorodli birikmalarning asosiy reaktsiyalari. Ushbu birikmalar, odatda, tegishli uglevodorodlar va suvni hosil qilish uchun gidrogenlash reaktsiyalariga osonlikcha kirishadi.

Gidrotexnikani tozalash jarayonining selektivligi geteroatomning uglerod atomi bilan bog'lanish energiyasi uglerod - vodorod bog'lanishining energiyasidan taxminan 100 kJ / mol past bo'lishi bilan bog'liq. Geteroatomni vodorod bilan almashtirganda, unga mos keladigan gaz ajralib chiqadi (vodorod sulfidi, ammiak yoki suv) va tarkibida metall bo'lgan birikmalar vodorodlanganda, vodorod bilan almashtirilgan metall katalizatorning g'ovaklariga yotqiziladi.

Gidrotexnik ishlov berish katalizatori aluminokobolt-molibden (AKM) yoki alumino-nikel-molibden (ANM) bo'lishi mumkin - asosning alyuminiy oksidi Al2O3) bu metallarning oksidlari bilan 8-15 % miqdorida. Jarayon 280-300 ⁰C dan 360-400 0S gacha bo'lgan haroratda, yuqori bosim (4-6 MPa) va haddan tashqari ko'p miqdordagi vodorod (300-700 nm³ / m³ xom ashyo) holatida amalga oshiriladi. Xom ashyoning hajm berish darajasi katalizator yukining 1 m³ ga 1,5 dan 6 m³ / soatgacha (xom ashyo turiga, chiqarilgan aralashmalarning boshlang'ich va yakuniy tarkibiga qarab).

Zamonaviy neftni qayta ishlash zavodida katalitik qayta qurish jarayonlarida olingan vodorod o'z ichiga olgan arzon gaz borligi sababli, to'g'ridan-to'g'ri distillangan fraktsiyalarni - benzin, kerosin, dizel yoqilg'isini gidrotexnika uchun qurilmalar mavjud bo'lib, ularning ishlab chiqarilishi 1950 yildan beri AQShda boshlangan, SSSR va G'arbiy Evropada - yil 1960 yildan keyin. Reformatorlardan ortiqcha vodorod o'z ichiga olgan gazning chiqishi va tarkibi qayta ishlanadigan xomashyo turiga, jarayon sharoitlariga va ishlatilgan katalizatorlarga bog'liq. Sanoat gidrotexnika inshootlarida vodorodning umumiy sarfi reaksiya sarfi, belgilangan vodorod kontsentratsiyasini saqlab turish uchun aylanma vodorod o'z ichiga olgan gazni chiqarib tashlash, eritma sarfi va tizim qochqinlari orqali yo'qotishdir.

Reaksiya uchun vodorod sarfi. Gidrotexnikada reaktsiya uchun vodorod iste'moli o'zgaruvchan qiymat bo'lib, u ko'pgina omillarga bog'liq: to'yingan, to'yinmagan va aromatik uglevodorodlarning tarkibi, xomashyo tarkibidagi gidrogenlangan tarkibiy qismlarning tuzilishi, vodorodning qisman bosimi, aloqa harorati va vaqti xomashyo katalizatori bilan, xomashyo uglevodorod tarkibi va konversiya darajasi.

Dizel yoqilg'ilarini gidrotexnikada tozalash jarayonida vodorod, shuningdek, gazsimon va quyi qaynoq uglevodorodlar hosil bo'lishi bilan xomashyo tarkibiy qismlarini bo'linishi va quyultirilgan aromatik uglevodorodlarning qisman gidrogenatsiyasi uchun sarflanadi. Umumiy vodorod iste'molining ma'lum bir turdagi xom ashyoning oltingugurt birikmalarini gidrogenizatsiyasi taxminan 50% ni tashkil qiladi, qolgan vodorod iste'moli boshqa reaktsiyalardan iborat.

Amaldagi katalizatorga va uning holatiga qarab, jarayon yumshoq yoki og'irroq sharoitda amalga oshiriladi, yon reaktsiyalarning intensivligi, ya'ni katalizatorning selektivligi ham har xil bo'lishi mumkin - bularning barchasi vodorodni iste'mol qilishida aks etadi reaktsiya. Katalizatorning sezilarli darajada o'chirilishi holatida gidrokimyoviy haroratni gidrokreking reaktsiyasining nisbati oshadigan darajaga ko'tarish va shu bilan vodorod sarfi oshishi kerak .

Suyuq xomashyo hajmining tezligining oshishi yoki bug 'fazasi jarayonida aloqa davomiyligining pasayishi gidrotizolning og'irligining pasayishiga olib keladi; barcha katalitik va issiqlik reaktsiyalarining intensivligi pasayadi, natijada vodorodning reaktsiya uchun sarflanishi kamayadi.

Xom ashyoning zarur darajadagi tozalanish darajasiga qarab, gidrotizollash jarayonlarida vodorodning optimal qisman bosimi aniqlanadi. Vodorodni yalang'ochlash uchun sarflanishi, optimal qisman bosimni ushlab turish uchun tizimdagi aylanma vodorod o'z ichiga olgan oz miqdordagi oqimni doimiy ravishda olib tashlash (puflash) va uni "yangi" ga almashtirish zarurati tufayli paydo bo'ladi. vodorod. Shamollatilgan gaz miqdori yangi vodorod o'z ichiga olgan gazning tarkibiga, tegmaslik qisman bosimga va jarayon rejimiga, ya'ni. pirovardida reaktsiya gazlarining miqdori va tarkibi to'g'risida. Vodorod o'z ichiga olgan katalitik qayta tuzuvchi gazda uglevodorod aralashmalari 60% dan 80% gacha. Gidrotexnikada uglevodorod gazlari va vodorod sulfidi (reaktsiya gazlari) ham hosil bo'ladi. Yangi vodorod bilan ta'minlangan uglevodorod gazlari miqdori, va reaktsiya gazlari ba'zi hollarda gidrogenatning ularni o'z-o'zidan eritishi va shu bilan ularni gaz aylanish tizimidan chiqarib yuborish qobiliyatidan oshib ketadi. Bunday holda, vodorod o'z ichiga olgan gaz aylanish tizimida uglevodorod gazlarining to'planishi sodir bo'ladi, bu vodorodning qisman bosimining pasayishiga olib keladi.

Dizel yoqilg'ilarini gidrotexnika jarayonida sezilarli miqdordagi reaktsiya gazlari chiqariladi - 2,8% gacha (massa), shuning uchun tarkibida vodorod miqdori 80% (vol.) Bo'lgan vodorod o'z ichiga olgan gazdan foydalanilganda gazni puflash uchun zarur.

Qisman bosim reaktorga tushadigan vodorod o'z ichiga olgan gaz tarkibiga bog'liq. Uglevodorod gazlaridan tashqari, aylanma gazda jarayonda hosil bo'lgan vodorod sulfidi mavjud. Vodorod sulfidi desulfurizatsiyaga sezilarli darajada ta'sir qilmaydi, ammo vodorod sulfidi kontsentratsiyasining oshishi quvur va uskunalarning korroziya tezligini oshiradi, shuningdek kompressor xonasida havoning gaz bilan ifloslanishiga yordam beradi. Shuning uchun aylanma gaz vodorod sulfididan qoldiq konsentratsiyasi 0,1% dan oshmaydigan darajada tozalanadi. Tozalash chuqurligi, shuningdek, xom ashyodagi aralashmalarning boshlang'ich tarkibiga va tozalash rejimiga bog'liq.