ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРОКРЕКИНГА Гидрокрекинг — это основной процесс, который позволяет получить средние топливные дистилляты из тяжёлого сырья, такого как вакуумный газойль. Гидрокрекинг сочетает в себе каталитический крекинг и каталитическое гидрирование. В катализаторах гидрокрекинга должны быть как гидрирующие, так и кислотные функции. В промышленности широко используются два типа катализаторов гидрокрекинга: аморфные и цеолитсодержащие. Они содержат никель, кобальт и молибден в качестве гидрирующих металлов. Для усиления расщепляющей активности в катализаторы добавляют аморфный алюмосиликат или цеолитсодержащий компонент. Свойства катализаторов можно регулировать, изменяя количество и природу соответствующих компонентов. Для получения малосернистого вакуумного газойля и небольшого количества светлых продуктов процесс проводится при давлении до 80 атмосфер и температуре около 350 °C («мягкий» гидрокрекинг). Для получения продуктов с высокой степенью конверсии сырья, превышающей 50%, процесс проводится при давлении выше 100 атмосфер и температуре от 380 до 440 °C («глубокий» гидрокрекинг). В установках гидрокрекинга вакуумного газойля конверсия сырья за один проход может достигать 90%. При использовании рецикла конверсия может быть выше 95%. Одним из преимуществ «глубокого» гидрокрекинга является высокое качество получаемых продуктов: керосина и дизельного топлива (с низким содержанием серы и небольшим количеством полициклических ароматических соединений). Кроме того, изменяя условия процесса, можно регулировать выход различных видов топлива в зависимости от сезонных колебаний спроса и рыночной ситуации. В настоящее время в России нет технологий производства катализаторов для «глубокого» гидрокрекинга вакуумного газойля. Катализаторы, используемые в «мягком» гидрокрекинге, не могут быть использованы в «глубоком» гидрокрекинге. Катализаторы гидрокрекинга обычно состоят из трёх компонентов: кислотного, · дегидрирующего-гидрирующего, · связующего, обеспечивающего механическую прочность и пористую структуру. Кислотный компонент выполняет крекирующую и изомеризующую функции. В качестве него используются цеолиты, алюмосиликаты и оксид алюминия. Иногда для усиления кислотности в катализатор добавляют галоген. Дегидрирующий-гидрирующий компонент состоит из металлов VIII (Ni, Co, иногда Pt или Pd) и VI групп (Mo или W). Для активации катализаторов используются промоторы: рений, родий, иридий, редкоземельные элементы и другие. Связующий компонент обеспечивает механическую прочность и пористую структуру. В качестве него могут использоваться кислотные компоненты (оксид алюминия, алюмосиликаты), оксиды кремния, титана и циркония. Обычно никельмолибденовые, кобальтмолибденовые и никельвольфрамовые катализаторы поставляются в нестабильной оксидной форме, которая теряет активность через несколько недель. Поэтому оксиды металлов переводят в активную и стабильную сульфидированную форму либо жидкофазным, либо газофазным сульфидированием непосредственно в реакторе гидрокрекинга. Результаты гидрокрекинга (материальный баланс и качество продуктов) зависят от свойств катализатора: его гидрирующей и кислотной активности и их соотношения. В зависимости от цели могут использоваться катализаторы с преобладанием гидрирующей или крекирующей активности. В результате получаются продукты лёгкого или глубокого гидрокрекинга. При гидрокрекинге нефтяных остатков исходное сырьё рекомендуется предварительно обработать на серо- и азотостойких катализаторах с высокой металлоёмкостью и достаточной гидрирующей, но низкой крекирующей активностью. |