Условия проведения процесса гидроочистки раз­личны в зависимости от применяемого сырья и ис­пользуемого катализатора. Вакуумные газойли под­вергают гидрообессериванию при более высоких дав­лениях и значительно меньших объемных или массо­вых скоростях, чем легкие газойли.

Средние по фракционному составу дистилляты легче обессеривать, чем вакуумные газойли; при раз­бавлении вторых первыми катализатор используется лучше, что позволяет снизить давление и расход водорода [15].

С повышением в сырье содержания коксообра-зующих соединений и металлов уменьшается актив­ность катализатора, поэтому процесс гидроочистки приходится вести при более высокой температуре или с меньшей скоростью подачи сырья в реактор.

Основная часть тяжелого вакуумного газойля поступает в реактор в жидком состоянии, несмотря на значительную мольную концентрацию в газосырь­евой смеси водорода и других газов, способствую­щих испарению жидких фракций.

Максимальная температура при жидкофазном процессе на 20°С выше (400 вместо 380 °С) темпера­туры для парофазного процесса, а среднее количество циркуляционного газа больше примерно в 1,5 раза. Ниже даны режимы работы реакторов при жидко-фазном (капельном) и парофазном гидрообессери-вании дистиллятов [14]:

В ходе межрегенерационного пробега установок температуру в реакторах приходится повышать в целом иногда на 30—40°С (А). Наблюдается также рост перепада давления (АР) в реакторном блоке, что приводит к увеличению расхода энергии на пере­мещение циркуляционного газа и сырья (при выполнении проектов важно правильно оценить или выб­рать значения А и А.Р, а также теплового эффекта реакции).

На одной из заводских установок с тремя последовательно соединенными реакторами при гидроочистке сравнительно лег­кого вакуумного газойля (до 463 °С выкипает 98 % масс.), выделенного из арланской нефти, за полтора года работы (вто­рой цикл) температура в реакторах была повышена с 350 до 385— 390 °С; в течение этого же периода суммарный перепад давления возрос с 0,18 до 0,45 МПа, в том числе в первом реакторе с 0,08 до 0,23 МПа при общем избыточном давлении в реакторном блоке около 3,3 МПа. Остальные условия работы реакторов данной установки следующие: объемная скорость подачи сырья 0,9— 1,2 ч^-1; отношение циркуляционный газ: сырье 400—600 м/м³; концентрация водорода в циркуляционном газе 75—85 % (об.), а содержание в нем сероводорода после моноэтаноловой очистки 0,05—0,10 % (об.); катализатор — алюмокобальтмолибденовый, регенерированный после первого цикла работы. Содержание серы в газойле — сырье для  каталитического крекинга — уменьшилось с 2,5—3,5 до 0,4—0,6 % (масс.), а коксуемость с 0,17 до 0,04% (масс.) [16].

На установках для гидроочистки, дистиллятов в цилиндрических вертикальных реакторах с не­подвижными слоями катализатора широко приме­няют алюмокобальтмолибденовые либо алюмони-кельмолибденовые катализаторы. При сопоставле­нии катализаторов установлено, что А1—Со—Мо катализаторы более эффективны в отношении уда­ления серы, а А1—Ni—Мо катализаторы — в отно­шении удаления азота и насыщения ароматических соединений и олефинов [17, 18]. Известны гидро-обессеривающие катализаторы с повышенной актив­ностью в отношении удаления азота из керосиновых дистиллятов, атмосферных и вакуумных газойлей, а также мазутов. Так, фирма Procatalise (Франция) выпускает три сорта катализатора такого типа на носителе АlО₃ [19]:

Сроки службы катализаторов (от 36 до 48 мес) для процессов гидрообессеривания легких, тяжелых и вакуумных газойлей одинаковые, однако произво­дительность катализаторов различна, поскольку гидрообессеривание каждого вида сырья ведут с раз­ной объемной скоростью.

При гидроочистке тяжелых гайзойлей производи­тельность за цикл равна в среднем 24 м³ сырья на 1 кг катализатора [20]. Оптимальное число циклов, обосновываемое главным образом экономическими соображениями, зависит от характеристик сырья, метода регенерации катализатора, скорости паде­ния его эффективности и т. д. Каналообразование в слое находящегося в реакторе катализатора сокра­щает срок его службы.

Выход очищенного газойля, включая образую­щиеся в процессе керосиновые фракции, составляет 94—96 % (масс.) на сырье. При этом общий выход наиболее легких углеводородов (C₁—C₄) обычно не превышает 0,8 % (масс.), а бензиновой фракции — 1,5 % (масс.). Суммарный выход сероводорода и аммиака зависит от качества исходного газойля и глубины его очистки. Полнота удаления серы может достигать 97 % (масс.), но во многих случаях огра­ничиваются 80—90 % (масс.). Содержание азота уменьшается в меньшей степени. С увеличением со­держания в сырье серы и с углублением его очистки образуется больше газов и бензина, а целевого жид­кого очищенного продукта меньше. Поскольку образующиеся при гидроочистке керосиновые фракции чаще всего из газойля не удаляют, то целевой про­дукт имеет пониженную температуру начала кипе­ния. Если продукт является сырьем для установки каталитического крекинга, то бензин к нему обычно не присоединяют, так как последний имеет низкое октановое число.

Ниже даны примеры гидроочистки газойля с высоким содержанием азота и качество гидроочи-щенного продукта по данным фирмы Chevron Re­search, США:

Мощность установок. Насчитывается большое число заводских установок для гидрообессеривания или гидроочистки газойлей, в том числе вакуум­ных, мощностью от 1000 до 7000 т сырья в сутки. На многих из них применяются реакторы с двумя или тремя слоями катализатора, с аксиальным вво­дом газосырьевой смеси и нисходящим потоком реа­гирующей смеси. В зоны между слоями катализа­тора вводится охлаждающий водородсодержащий газ (квенчинг-газ) — ответвляемая часть смеси цир­куляционного газа со свежим. Даже на крупных сов­ременных установках обычно ограничиваются одним реактором. Например, на одной из установок произ­водительностью 7000 т/сут газойля с глубиной обес-серивания 90 % (масс.) имеется только один реактор (диаметр около 4,2 м, толщина стенок 140 мм, масса более 200 т [21]).

Массовые скорости в змеевиках трубчатых печей. Выбор и обоснование размеров нагревательных труб и числа параллель­ных сырьевых потоков является важным этапом при расчете труб­чатых печей. Значения удельной массовой скорости сырьевой смеси в нагревательных трубах рассчитываемой печи в пределах от 264 до 352 кг/см ч) рассматриваются как типичные для сырь­евых печей, эксплуатируемых на установках гидроочистки и гидрокрекинга. Значительно меньшие удельные массовые ско­рости [79—123 кг/см ч)] приводятся для труб печей (сырьевой и повторного нагрева), находящих применение на установках каталитического риформинга. Для средней удельной тепловой напряженности поверхности радиантных труб в сырьевых печах установок гидроочистки и гидрокрекинга типичной величиной считается 113,5 МДж. Здесь речь идет о наружной поверхности радиантных труб одностороннего облучения, расположенных с шагом W вблизи огнеупорных стен и потолка [22].