Молибденовые катализаторы ГК-202 — технические характеристики и применение
Молибденовые катализаторы ГК-202 представляют собой алюмо-молибденовую систему, предназначенную для процессов гидроочистки и гидрообессеривания нефтяных фракций. Катализатор ГК-202 относится к классу оксидных молибденовых композиций, нанесённых на активный оксид алюминия, и применяется в реакторах с неподвижным слоем на установках гидроочистки дизельного топлива, вакуумного газойля и керосиновых фракций.
Активным компонентом катализатора ГК-202 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 гидрирования. В сульфидированной форме катализатор проявляет максимальную активность в реакциях гидродесульфуризации, гидроденитрогенизации и гидрирования ароматических соединений.
Физико-химические параметры
Катализатор ГК-202 выпускается в форме экструдатов цилиндрической или трилистной геометрии. Удельная поверхность по БЭТ составляет 180–220 м/г, общий объём пор — 0,55–0,65 см/г. Распределение пор по размерам оптимизировано для диффузии крупных молекул сероорганических соединений: доля мезопор диаметром 8–12 нм превышает 70 %.
Механическая прочность гранул на раздавливание — не менее 2,0 кг/мм, что позволяет эксплуатировать катализатор в реакторах с высотой слоя до 12 м без риска разрушения нижних слоёв. Насыпная плотность катализатора ГК-202 составляет 0,65–0,75 кг/л, что учитывается при расчёте загрузки реактора и гидравлического сопротивления слоя.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия определения | Типичный разброс |
|---|---|---|---|---|
| Содержание MoO | 13,5 % | Рентгенофлуоресцентный анализ | Прокалённый образец | 0,5 % |
| Удельная поверхность | 200 м/г | БЭТ, азот | Дегазация при 300 C | 15 м/г |
| Объём пор | 0,60 см/г | Ртутная порометрия | Давление до 400 МПа | 0,03 см/г |
| Прочность на раздавливание | 2,3 кг/мм | Раздавливание одиночной гранулы | Осевая нагрузка | 2,0 кг/мм |
| Насыпная плотность | 0,70 кг/л | Свободная засыпка | Без уплотнения | 0,05 кг/л |
Эксплуатационные характеристики в процессе гидроочистки
Катализатор ГК-202 обеспечивает остаточное содержание серы в гидроочищенном дизельном топливе на уровне 8–10 ppm при температуре 340–360 C, давлении водорода 3,5–5,0 МПа и объёмной скорости подачи сырья 1,5–2,0 ч. Активность в реакциях гидродесульфуризации сохраняется на протяжении 24–36 месяцев межрегенерационного пробега при условии соблюдения технологического регламента.
Катализатор устойчив к отравлению азотистыми соединениями: при содержании общего азота в сырье до 300 ppm конверсия сероорганических соединений снижается не более чем на 8–10 % относительно паспортных показателей. Толерантность к металлам-ядам (ванадий, никель) ограничена уровнем 0,3–0,5 % масс. на загруженный катализатор, что типично для алюмо-молибденовых систем без добавок никеля или кобальта.
Регенерация катализатора ГК-202 проводится окислительным способом при контролируемом подъёме температуры до 480–500 C в токе азото-воздушной смеси. После регенерации активность восстанавливается на 85–92 % от первоначальной, что позволяет проводить до трёх циклов эксплуатации с промежуточной регенерацией.
Применение в технологических схемах
Молибденовые катализаторы ГК-202 используются в следующих технологических процессах нефтепереработки:
- гидроочистка прямогонных дизельных фракций с температурой выкипания 180–360 C;
- гидрооблагораживание вакуумного газойля перед установками каталитического крекинга;
- гидроочистка керосиновых фракций для производства реактивных топлив;
- предварительная гидроочистка сырья установок риформинга с ограничением по сере до 1 ppm;
- гидроочистка лёгкого газойля коксования в смеси с прямогонными фракциями.
Катализатор загружается в реакторы радиального или аксиального типа с распределительными устройствами, обеспечивающими равномерный поток газосырьевой смеси. Рекомендуемая температура активации (сульфидирования) — 230–250 C с выдержкой в течение 4–6 часов и последующим подъёмом до рабочей температуры со скоростью 15–20 C/ч.
Условия хранения и транспортировки
Катализатор ГК-202 поставляется в оксидной форме, устойчивой к воздействию атмосферной влаги. Хранение осуществляется в герметичных барабанах или мягких контейнерах (биг-бэгах) при температуре от –50 C до +50 C. Срок хранения в невскрытой упаковке — не ограничен, однако после вскрытия тары рекомендуется загрузить катализатор в реактор в течение 30 суток для предотвращения адсорбции углекислого газа и влаги из воздуха.
Вопросы и ответы
Какое сырьё можно перерабатывать на катализаторе ГК-202?
Катализатор ГК-202 рассчитан на гидроочистку среднедистиллятных фракций: прямогонного дизельного топлива, керосина, лёгкого вакуумного газойля. Сырьё должно иметь содержание серы до 1,5 % масс. и коксуемость по Конрадсону не выше 0,3 % масс.
Требуется ли предварительное сульфидирование катализатора?
Да, перед пуском реактора катализатор ГК-202 необходимо перевести в сульфидную форму. Сульфидирование проводится сероводородом, диметилдисульфидом или сернистым сырьём при температуре 230–250 C. Без сульфидирования активность катализатора в реакциях гидрообессеривания снижается на 40–60 %.
Какой ресурс работы катализатора до первой регенерации?
Межрегенерационный пробег составляет 24–36 месяцев при соблюдении технологического регламента. Фактический ресурс зависит от содержания серы и азота в сырье, температуры процесса и давления водорода. Снижение активности на 15–20 % от начального уровня является критерием для планирования регенерации.
Допустимо ли смешивать катализатор ГК-202 с другими марками?
Смешивание с катализаторами других производителей не рекомендуется из-за различий в гранулометрическом составе, насыпной плотности и активности. Допускается послойная загрузка с катализаторами гидроочистки на основе Ni-Mo или Co-Mo при условии согласования с технологическим проектом установки.
