В соответствии с механизмом протекания реакций гидроочистки моторных топлив скорость реакции зависит:
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->от химической природы сырья;
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->физических свойств сырья;
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->типа катализатора и его состояния;
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->парциального давления водорода;
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->объемной скорости;
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->конструкции реактора, например, от распределительного устройства газо-сырьевой смеси.
Поскольку скорость реакции является сложной функцией каждого из этих параметров и многие из них взаимосвязаны, очевидно, что количественно оценить влияние каждого параметра раздельно практически невозможно. Практически проанализировав параметры, выявим основные, которые будут наиболее важными при проектировании нашей системы.
1. Температура:
правильно выбранный интервал рабочих температур обеспечивает как требуемое качество, так и длительность безрегенерационного пробега и общего срока службы катализатора. Наиболее благоприятным для загруженных катализаторов является интервал рабочих температур 320 - 380 оС.
Рост степени обессеривания пропорционален повышению температуры до определенных пределов.
Каждый вид сырья имеет свой максимум температур, после которого увеличивается скорость реакций разложения и насыщения непредельных углеводородов по сравнению со скоростью реакций гидрирования сернистых соединений, в связи с чем уменьшается избирательность действия катализатора по отношению к сере и рост степени обессеривания замедляется, возрастает выход газа, легких продуктов и кокса. Увеличивается расход водорода и количество образовавшегося на катализаторе кокса.
Слишком занижать температуру также не следует, так как при этом значительно замедляется скорость реакций обессеривания.
2. Парциальное давление водорода:
повышение давления при неизменных прочих параметрах процесса вызывает изменение степени превращения в результате увеличения парциального давления водорода и углеводородного сырья и содержания жидкого компонента в системах, находящихся при давлениях и температурах соответственно выше и ниже условий начала конденсации.
Первый фактор способствует увеличению степени превращения, второй замедляет протекание реакции.
Увеличение давления в системе до уровня, превышающем давление начала конденсации, при неизменной температуре реакции способствует образованию жидкой фазы, что приводит к замедлению основных реакций процесса.
Сильное увеличение давления ухудшает сепарацию водородсодержащего газа и увеличивает потерю его с сухим газом.
Быстрое понижение давления может привести к повреждению катализатора.
Понижение давления без предшествующего понижения температуры может вызвать образование отложений кокса.
С ростом общего давления в процессе, при прочих равных условиях, растет парциальное давление водорода. Поскольку водород является одним из основных химических реагентов, то повышение его парциального давления ускоряет реакции гидрирования и способствует уменьшению возможности отложения кокса на катализаторе, что увеличивает его срок службы.
Суммарное влияние парциального давления водорода слагается из раздельных влияний:
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->общего давления,
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->концентрации водорода в циркуляционном газе,
Требование к содержанию водорода в циркулирующем газе определяется качеством сырья: прямогонные фракции очищаются при меньшей концентрации, крекинговые - при большей концентрации водорода.
С понижением концентрации водорода в циркуляционном газе несколько уменьшается безрегенерационный цикл работы катализатора.
<!--[if !supportLists]-->־ <!--[endif]-->отношения «водород: углеводородное сырье».
В промышленной практике объемное отношение «водород: сырье» (или кратность циркуляции) выражается отношением объема водорода при нормальных условиях к объему сырья.
С точки зрения экономичности процесса заданное отношение целесообразно поддерживать циркуляцией водородсодержащего газа. В этом случае большое влияние приобретает концентрация водорода в циркуляционном газе.
Увеличение отношения «циркуляционный газ: сырье» в значительной степени определяет энергетические затраты. Заметное возрастание скорости реакций при увеличении кратности циркуляции происходит только до определенного предела.