Химизм процесса гидроочистки
Целью гидроочистки является удаление из нефтяных фракций S-, N-, O-, металлсодержащих соединений, насыщение непредельных и диеновых углеводородов и в отдельных случаях частичное гидрирование ароматических структур.
В отличие от других гидрогенизационных процессов гидроочистку осуществляют в относительно мягких условиях, поэтому превращение затрагивает, в основном, неуглеводородные компоненты. Для гидроочистки характерны следующие реакции:
-
Для углеводородных компонентов:
- насыщение непредельных углеводородов
При 350-450 С происходит практически полное гидрирование непредельных углеводородов при сравнительно низком парциальном давлении водорода;
-насыщение ароматических колец
При гидрировании на Al-Co-Mo катализаторе не наблюдается заметного гидрирования бензольного кольца.
-крекинг алканов и циклоалканов (возможность протекания этих реакций возрастает с увеличением температуры и давления)
-деалкилирование алкилбензолов
-гидроизомеризация алканов
-
Для неуглеводородных компонентов:
-гидрогенолиз сернистых соединений. Все серосодержащие соединения подвергаются гидрогенолизу до сероводорода и соответсвуюзих углеводородов.
Первичным является разрыв связи С-S и присоединение водорода к образовавшимся осколкам молекулы. Эти реакции протекают, практически не затрагивая связи C-C, то есть без заметной деструкции сырья.
Устойчивость сернистых соединений возрастает в ряду: Меркаптаны - дисульфиды – сульфиды – тиофаны – тиофены.
-гидрогенолиз азотистых соединений. Азот в нефтяном сырье находится преимущественно в гетероциклах в виде пиррола и пиридина. Гидрирование их протекает аналогично гидрированию сульфидов, с образованием углеводородов и аммиака:
Азотосодержащие соединения гидрируются труднее других соединений, содержащих гетероатом;
- гидрогенолиз кислородсодержащих соединений. Кислородсодержащие соединений легко вступают в реакции гидрирования с образованием углеводородов и воды:
-металлорганические соединения. Они разрушаются в разной степени, а образующиеся при этом металлы отлагаются на катализаторе.