Молибденовые катализаторы ДТ-005К в Минске


Молибденовые катализаторы ДТ-005К: технические характеристики и применение

Молибденовые катализаторы ДТ-005К — это алюмо-молибденовая каталитическая система, предназначенная для процессов гидроочистки и гидрообессеривания нефтяных фракций. Данный тип катализатора относится к классу оксидных молибденовых соединений, нанесённых на активный оксид алюминия, и применяется в промышленных установках переработки углеводородного сырья.

Активным компонентом ДТ-005К является триоксид молибдена (MoO), распределённый по поверхности -AlO. Содержание оксида молибдена в составе катализатора составляет 12–15 % по массе, что обеспечивает высокую плотность активных центров для реакций гидрогенолиза сероорганических соединений. Удельная поверхность катализатора достигает 180–220 м/г, суммарный объём пор — 0,45–0,55 см/г, средний диаметр пор — 8–12 нм.

Катализатор ДТ-005К поставляется в виде экструдированных цилиндрических гранул диаметром 2,5–3,5 мм. Насыпная плотность материала составляет 650–750 кг/м, механическая прочность на раздавливание — не менее 2,0 кг/мм. Такие показатели обеспечивают устойчивость к истиранию и разрушению при загрузке в реакторы гидроочистки с неподвижным слоем катализатора.

Технологические параметры эксплуатации

Рабочий диапазон температур для ДТ-005К составляет 320–420 C, оптимальная температура процесса — 350–380 C. Давление в реакторной зоне поддерживается в пределах 3,0–8,0 МПа, объёмная скорость подачи сырья — 1,0–3,0 ч. Соотношение водородсодержащего газа к сырью — 300–600 нм/м.

Перед началом эксплуатации катализатор подвергается сульфидированию — переводу оксидной формы молибдена в сульфидную (MoS). Процесс активации проводится сероводородом или сернистым сырьём при температуре 250–300 C. Сульфидированная форма катализатора демонстрирует максимальную активность в реакциях гидрообессеривания, гидродеазотирования и гидрирования непредельных углеводородов.

Области промышленного применения

Катализатор ДТ-005К ориентирован на переработку средних и тяжёлых дистиллятных фракций нефти. Основные сферы использования:

  • гидроочистка дизельного топлива с содержанием серы до 1,5 % масс. — остаточное содержание серы снижается до 10–50 ppm;
  • гидроочистка вакуумного газойля перед установками каталитического крекинга;
  • гидрооблагораживание керосиновых фракций для производства реактивных топлив;
  • предварительная гидроочистка сырья установок риформинга с ограничением по содержанию серы до 0,5 ppm;
  • гидроочистка смесевых фракций, включающих вторичные продукты переработки — лёгкий газойль коксования, масляные дистилляты.

Катализатор совместим с сырьём, содержащим до 200 ppm металлов (ванадий, никель), однако для защиты от дезактивации рекомендуется устанавливать защитный слой из катализаторов деметаллизации. Срок службы ДТ-005К в условиях стабильной эксплуатации составляет 2–4 года, регенерация проводится окислительным способом при контролируемом выжиге коксовых отложений.

Физико-химические показатели

ПоказательЗначениеМетод контроляЕдиница измеренияНорматив
Содержание MoO12–15Рентгенофлуоресцентный анализ% масс.ТУ 2172-001-…
Удельная поверхность180–220БЭТ (N)м/гASTM D3663
Объём пор0,45–0,55Ртутная порометриясм/гASTM D4284
Диаметр гранул2,5–3,5ШтангенциркульммТУ 2172-001-…
Насыпная плотность650–750ГОСТ 16190кг/мГОСТ 16190-70
Прочность на раздавливание 2,0Раздавливание гранулыкг/ммГОСТ 21523.3

Условия загрузки и эксплуатации

Загрузка катализатора ДТ-005К в реактор осуществляется плотным способом с использованием вакуумных загрузочных устройств для равномерного распределения гранул по сечению аппарата. Высота слоя катализатора определяется гидравлическим расчётом реактора и обычно составляет 4–8 м. Для равномерного распределения газосырьевого потока применяются распределительные тарелки с фильтрующими сетками.

При пуске установки необходимо исключить контакт катализатора с водяным паром при температурах выше 200 C во избежание гидротермального спекания активного компонента. Осушка системы проводится инертным газом или водородсодержащим газом с точкой росы не выше –40 C. После выхода на рабочий режим катализатор обеспечивает остаточное содержание серы в гидроочищенном продукте не более 50 ppm при переработке прямогонного дизельного топлива с содержанием серы 1,0–1,3 % масс.

Вопросы и ответы

Какое сырьё можно перерабатывать на катализаторе ДТ-005К?

Катализатор предназначен для гидроочистки прямогонных и вторичных дистиллятных фракций с температурой выкипания 180–360 C: дизельное топливо, вакуумный газойль, керосиновые фракции. Допустимо содержание серы до 1,5 % масс. и металлов до 200 ppm.

Требуется ли предварительная активация катализатора перед запуском?

Да, обязательна стадия сульфидирования. Оксидная форма MoO переводится в активную сульфидную форму MoS обработкой сероводородом или сернистым сырьём при 250–300 C. Без сульфидирования катализатор не проявляет гидрообессеривающей активности.

Какой срок службы катализатора ДТ-005К?

При соблюдении технологического регламента срок непрерывной эксплуатации составляет 2–4 года. После снижения активности до предельного уровня проводится окислительная регенерация для удаления коксовых отложений, после которой активность восстанавливается на 85–95 % от первоначальной.

Каковы ограничения по температуре эксплуатации?

Рабочий диапазон температур — 320–420 C. Превышение температуры выше 430 C приводит к необратимой дезактивации вследствие спекания носителя и укрупнения кристаллитов MoS. Минимальная температура процесса ограничена скоростью реакций гидрообессеривания.