Удаление мышьяка и других металлов.

Присутствующие в сырье мышьяк и другие металлы обычно находятся в виде металлоорганических соединений. После протекания в реакторе гидроочистки процесса гидрогенизации гидрированная форма соединения мышьяка и других металлов физически адсорбируется на катализаторе, фактически отравляя его.

В ходе цикла работы катализатора равновесный уровень загрязнений (примесей) будет постепенно перемещаться вниз по слою катализатора. Надлежащей практикой эксплуатации установки является проведение анализа и замены (по мере необходимости) верхней части слоя катализатора, что необходимо для предотвращения проскока загрязнений в сырье для процесса изомеризации.

3.1.3 Влияние основных технологических параметров на процесс гидроочистки бензиновых фракций

Глубина очистки бензиновых фракций от серы и других примесей зависит от фракционного и химического состава сырья, температуры процесса, парциального давления водорода и объемной скорости подачи сырья.

Стабильность работы катализатора зависит не только от температуры реакции и давления, но и от соотношения расхода водородсодержащего газа (ВСГ) и расхода сырья.

Температура

Гидроочистка бензиновых фракций проводится при температуре 280–400 °С. В начале рабочего цикла устанавливается минимальная температура, обеспечивающая заданную глубину очистки сырья.

Повышение температуры следует проводить лишь в том случае, когда вследствие снижения активности катализатора заданная глубина очистки не достигается.

Несвоевременное повышение температуры ускоряет закоксовывание катализатора, не увеличивая существенно глубину очистки.

Кроме того, при высокой температуре на катализаторе с высокой активностью, т.е. в начале цикла реакции, будут протекать реакции дегидрирования, что вызовет повышение содержания олефинов в гидрогенизате. Реакции взаимодействия олефинов с сероводородом с образованием меркаптанов, в конечном итоге приведут к отравлению катализатора изомеризации.

Для установки ПГИ-ДИГ/280 при гидроочистке сырья оптимальными пределами температур являются 280–310 °С на входе в реактор.

Давление

Термодинамические расчеты показывают, что уже в присутствии теоретически необходимого количества водорода, реакции гидрирования могут протекать до практически полного завершения. Однако, скорость реакций при этом будет крайне мала, вследствие низкого парциального давления водорода. При повышении содержания водорода в газосырьевой смеси скорость процесса увеличивается, однако заметное возрастание скорости реакции при этом происходит только до определенного предела. Увеличение объема циркулирующего водорода снижает также коксообразование на катализаторе.

Поэтому процесс гидрообессеривания проводят с избыточным количеством водорода. При этом избыток дорогостоящего водорода возвращают в процесс, организуя его циркуляцию через реактор по замкнутому контуру с помощью компрессора. Так же в целях экономии в настоящее время в промышленности применяется в основном гидроочистка с рециркуляцией не чистого водорода, а ВСГ, получаемого с установок риформинга.

Парциальное давление водорода зависит от общего давления в системе и концентрации водорода в газосырьевой смеси. При постоянной концентрации водорода с повышением общего давления в системе увеличивается степень обессеривания сырья, уменьшается коксообразование и увеличивается срок службы катализатора.

Для установки ПГИ-ДИГ/280 необходимая концентрация водорода в циркулирующем газе составляет не менее 80 % об., давление в реакторе 26,8 кгс/см², что при объемной скорости 6,0 ч^-1 обеспечивает глубину гидроочистки сырья изомеризации до содержания серы в гидрогенизате 0,5 ppm мас.