Молибденовые катализаторы HDS-22: состав, параметры и условия эксплуатации
Молибденовые катализаторы HDS-22 — кобальт-молибденовые (Co–Mo) катализаторы гидрообессеривания на носителе из активного оксида алюминия, выпускаемые под маркировкой HDS-22 (аналог Criterion 424/534 и родственных Co–Mo систем). Катализатор предназначен для удаления серы из нефтяных фракций в реакторах с неподвижным слоем при высоком парциальном давлении водорода. Активная фаза — сульфидированный CoMoS-кластер, нанесённый на -AlO с развитой удельной поверхностью 200–260 м/г и объёмом пор 0,45–0,55 см/г.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод | Единица | Условие |
|---|---|---|---|---|
| Содержание MoO | 12–16 | XRF | % масс. | свежий |
| Содержание CoO | 3,0–4,5 | XRF | % масс. | свежий |
| Удельная поверхность | 200–260 | BET | м/г | свежий |
| Объём пор | 0,45–0,55 | Hg-порометрия | см/г | свежий |
| Насыпная плотность | 0,65–0,80 | ASTM D4180 | кг/л | свежий |
| Температура эксплуатации | 320–400 | — | C | рабочий слой |
| Давление H | 3,0–8,0 | — | МПа | реактор |
Фракционный состав и форма
Катализатор HDS-22 поставляется в виде экструдатов (цилиндры, трилистники) с диаметром 1,2–1,6 мм и длиной 3–6 мм. Форма трилистника обеспечивает увеличенную геометрическую поверхность и снижение диффузионного торможения при переработке тяжёлых фракций. Прочность на раздавливание — не менее 1,5 кг/мм по торцу. Потери при прокаливании — не более 5 % масс. при 550 C.
Область применения
- Гидроочистка прямогонных дизельных фракций 180–360 C в реакторах с неподвижным слоем.
- Гидрообессеривание вакуумного газойля (VGO) в установках FCC-претрейтинга.
- Облагораживание керосиновых фракций в производстве авиатоплива Jet A-1 и ТС-1.
- Гидродеазотирование и гидродеароматизация лёгких газойлей каталитического крекинга.
- Предварительная гидроочистка сырья установок риформинга и гидрокрекинга.
- Переработка смесевых нефтей с содержанием серы до 2,5 % масс. в сырье.
Условия эксплуатации и регенерация
Рабочий диапазон объёмной скорости — 1,0–3,0 ч, кратность циркуляции водородсодержащего газа — 200–500 нм/м. Степень обессеривания на свежем катализаторе достигает 98–99 % при остаточной сере в продукте менее 10 ppm. Межрегенерационный пробег — 12–24 месяца в зависимости от качества сырья. Окислительная регенерация проводится паровоздушной смесью при 400–480 C с контролем температуры по слою. Сульфидирование перед пуском — осернение диметилдисульфидом (DMDS) или прямогонной фракцией при 230–320 C.
Дезактивация и ограничения
Основные причины потери активности — коксование, отложение металлов (Ni, V) и агломерация CoMoS-фазы. При содержании ванадия в сырье свыше 50 ppm рекомендуется защитный слой катализатора-ловушки. Остаточная активность после двух регенераций — 70–80 % от исходной. Катализатор чувствителен к отравлению мышьяком и кремнием, попадающим с сырьём.
Вопросы и ответы
Какой тип активной фазы у катализатора HDS-22?
Активная фаза — сульфидированный кобальт-молибденовый кластер CoMoS, нанесённый на -оксид алюминия. Соотношение Co/(Co+Mo) составляет 0,25–0,35.
При какой температуре проводится сульфидирование HDS-22?
Осернение выполняется ступенчато: выдержка при 230 C, подъём до 320 C со скоростью не более 15 C/ч в среде H/HS. Полное сульфидирование завершается при 340–360 C.
Какова максимальная степень обессеривания на HDS-22?
При переработке прямогонной дизельной фракции с 1,2 % серы достигается остаточное содержание 8–10 ppm, что соответствует степени обессеривания 99 %.
Сколько циклов регенерации выдерживает катализатор?
Катализатор допускает 2–3 окислительные регенерации с сохранением 70–80 % исходной активности после каждой. Далее требуется полная замена загрузки.
