Молибденовые катализаторы АКМУ: состав, гранулометрия и условия эксплуатации
АКМУ — алюмомолибденовые катализаторы, выпускаемые в виде таблетированных или экструдированных гранул на носителе из активного оксида алюминия. Основной активный компонент — оксид молибдена MoO с массовой долей 12–20 %, промотированный оксидами кобальта, никеля или фосфором в зависимости от модификации. Катализаторы этой группы применяются преимущественно в процессах гидроочистки нефтяных фракций, гидродеароматизации и конверсии оксидов углерода.
Технические характеристики и физико-механические параметры
Гранулы АКМУ формуются методом экструзии или таблетирования с последующей сушкой и прокалкой при 450–550 C. Удельная поверхность носителя составляет 180–260 м/г, объём пор — 0,35–0,55 см/г, преобладающий диаметр пор — 7–12 нм. Насыпная плотность готового катализатора находится в диапазоне 620–780 кг/м, прочность на раздавливание по торцу — не менее 2,0 МПа для экструдатов и 4,5 МПа для таблеток.
| Показатель | АКМУ-1 | АКМУ-2 | АКМУ-3 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля MoO, % | 12–14 | 15–17 | 18–20 | ГОСТ 30178 |
| Удельная поверхность, м/г | 200–240 | 180–220 | 160–200 | БЭТ, ГОСТ 23401 |
| Диаметр гранул, мм | 2,5–3,5 | 3,0–4,5 | 1,5–2,5 | ГОСТ 25898 |
| Прочность на раздавливание, МПа | 2,0 | 2,5 | 4,5 | ГОСТ 23278 |
| Насыпная плотность, кг/м | 680–740 | 640–700 | 700–780 | ГОСТ 19440 |
Области применения и технологические режимы
Катализаторы АКМУ эксплуатируются в реакторах со стационарным слоем при давлении 3,0–8,0 МПа, температуре 320–400 C и объёмной скорости подачи сырья 1,5–4,0 ч. Водородсодержащий газ подаётся с кратностью 200–600 нм/м сырья. Типовые технологические установки:
- гидроочистка прямогонных дизельных фракций 180–360 C на установках Л-24-6, ЛЧ-24-2000;
- гидрооблагораживание вакуумного газойля в составе комплексов каталитического крекинга;
- гидродеароматизация реактивного топлива в реакторах с аксиальным потоком;
- конверсия CO водяным паром в агрегатах производства аммиака;
- селективное гидрирование непредельных соединений в узлах подготовки сырья.
Регенерация и срок службы
Межрегенерационный пробег АКМУ при гидроочистке дизельных фракций составляет 12–24 месяца. Окислительная регенерация проводится паровоздушной смесью с содержанием кислорода не более 1,0 % об. при температуре не выше 480 C — превышение лимита вызывает спекание носителя и необратимую потерю удельной поверхности. После 3–4 циклов регенерации активность по обессериванию снижается на 15–25 % относительно свежего катализатора.
Условия хранения и загрузки
Катализатор поставляется в герметичных стальных барабанах с внутренним полиэтиленовым вкладышем. Хранение — в закрытых складах при температуре от –30 C до +40 C и относительной влажности не более 80 %. Загрузка в реактор выполняется методом «плотного слоя» с использованием виброзагрузочных устройств; остаточное содержание влаги перед пуском не должно превышать 2,5 % масс.
Вопросы и ответы
Какое давление в реакторе выдерживают катализаторы АКМУ?
Рабочий диапазон — 3,0–8,0 МПа. При превышении 8,0 МПа возрастает риск деформации гранул и роста гидравлического сопротивления слоя.
При какой температуре проводится регенерация АКМУ?
Окислительная регенерация — паровоздушной смесью при 400–480 C с содержанием O не более 1,0 % об. Превышение 480 C приводит к спеканию оксида алюминия.
Какой срок службы катализатора АКМУ до полной замены?
При гидроочистке дизельных фракций — 3–5 лет с учётом 3–4 промежуточных регенераций. Остаточная активность после последнего цикла — не менее 60 % от исходной.
Чем отличается АКМУ-1 от АКМУ-3 по гранулометрии?
АКМУ-1 — экструдаты диаметром 2,5–3,5 мм, АКМУ-3 — таблетки 1,5–2,5 мм с повышенной прочностью 4,5 МПа, применяемые в реакторах с малым гидравлическим диаметром.
