Химизм процесса гидроочистки

Предварительная гидроочистка сырья предназначена для защиты катализатора процесса изомеризации путем удаления или снижения до приемлемого уровня содержащихся в сырье соединений и загрязнений, являющихся каталитическими ядами (сера, азот, вода, галогены, диолефины, олефины, мышьяк, ртуть и другие металлы).

Процесс очистки осуществляется путем пропускания сырья в присутствии водорода через неподвижный слой биметаллического катализатора в адиабатическом реакторе.

При этом протекают две основные реакции:

- гидроочистки,

- гидрогенизации.

Гидроочистка

Сероочистка. Сульфиды, дисульфиды и меркаптаны легко взаимодействуют с водородом, образуя соответствующие насыщенные или ароматические соединения и сероводород.

RSR’ + 2 H₂ → RH + R’H + H₂S

RSSR’ + 3 H₂ → RH + R’H + 2 H₂S

RSH + H₂ → RH + H₂S

Сера, входящая в состав ароматических соединений, подобных тиофену, с большим трудом вступает в такую реакцию. Перед насыщением алифатического соединения сначала должно быть разорвано ароматическое кольцо. Это происходит с выделением сероводорода.

   + 2H₂   →   RH + R’H + H₂S

           S

Все вышеперечисленные реакции являются экзотермическими, однако в следствие ограниченной концентрации реагентов не приводят к заметному увеличению температуры на выходе из реактора гидроочистки.

Деазотирование. Разрушение связи С-S происходит легче, чем разрушение связи
C-N, следовательно реакция деазотирования протекает с более низкой скоростью, чем реакция сероочистки. При этом выделяется азот, образующий аммиак.

R – NH₂ + H₂   →  R – H + NH₃

Удаление кислорода. Аналогично процессу деазотирования, реакции удаления кислорода протекают значительно труднее, чем реакции сероочистки.

R – ОH + H₂   →  R – H + H₂О

Гидрогенизация.

Гидрогенизация или насыщение олефинов, представляет собой реакцию ненасыщенного углеводорода с водородом, при которой образуется насыщенный углеводород. Эта реакция легко протекает в верхней части слоя катализатора с выделением тепла.

С₇H₁₄ + H₂ → C₇H₁₆

С₈H₁₄ + 2 H₂ → C₈H₁₈

При гидрогенизации происходит минимальное взаимодействие с ароматикой, составляющее, согласно оценке, менее одного процента. Это является следствием высокой селективности биметаллического катализатора компании "Axens".