Молибденовые катализаторы HDS-3: состав, режимы и применение в гидроочистке
Молибденовые катализаторы HDS-3 — алюмокобальтмолибденовая (Co–Mo/AlO) система, предназначенная для гидродесульфуризации прямогонных и смесевых нефтяных фракций в реакторах с неподвижным слоем. Активная фаза представлена сульфидированным MoS с промотором кобальтом, нанесёнными на -AlO с удельной поверхностью 180–260 м/г. Катализатор поставляется в оксидной форме и требует предварительного сульфидирования перед вводом в эксплуатацию.
Технические характеристики
| Параметр | Единица | Значение | Метод | Условие |
|---|---|---|---|---|
| Содержание MoO | % масс. | 12–16 | XRF | оксидная форма |
| Содержание CoO | % масс. | 3–5 | XRF | оксидная форма |
| Удельная поверхность | м/г | 180–260 | BET | свежий катализатор |
| Объём пор | см/г | 0,45–0,65 | ртутная порометрия | — |
| Насыпная плотность | кг/м | 700–850 | ASTM D4180 | виброуплотнение |
| Диаметр экструдата | мм | 1,2–1,6 | штангенциркуль | цилиндрическая форма |
| Прочность на раздавливание | Н/мм | 12 | ASTM D6175 | боковое усилие |
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон в реакторе гидроочистки дизельной фракции: температура 320–380 C, давление 3,0–5,0 МПа, объёмная скорость 1,5–3,0 ч, кратность циркуляции водородсодержащего газа 200–400 нм/м. Остаточное содержание серы в гидрогенизате достигает 10 ppm и ниже при переработке прямогонного дизеля с исходной серой до 1,2 % масс. Катализатор сохраняет активность при парциальном давлении HS до 0,5 МПа.
Области применения
- Гидроочистка прямогонной дизельной фракции 180–360 C на установках Л-24-6, ЛЧ-24-2000.
- Облагораживание вакуумного газойля в составе комплексов каталитического крекинга.
- Гидродесульфуризация бензиновых фракций вторичного происхождения.
- Подготовка сырья для установок риформинга и гидрокрекинга.
- Переработка смесевых нефтей с повышенным содержанием сернистых соединений.
- Гидроочистка керосиновых фракций в производстве авиатоплива.
Сульфидирование и регенерация
Активация проводится сульфидирующим агентом — диметилдисульфидом (ДМДС) или сероводородсодержащим газом — при ступенчатом подъёме температуры от 150 до 350 C. Остаточное содержание оксидной фазы после сульфидирования не превышает 5 %. Окислительная регенерация при 400–480 C восстанавливает до 85–90 % исходной активности. Межрегенерационный пробег при переработке прямогонного дизеля составляет 12–24 месяца.
Вопросы и ответы
Какая форма поставки молибденовых катализаторов HDS-3?
Катализатор поставляется в оксидной форме в герметичных металлических барабанах или биг-бэгах с внутренним полиэтиленовым вкладышем. Перед загрузкой в реактор требуется сульфидирование для перевода активных металлов в сульфидное состояние.
Какой срок службы катализатора HDS-3 в реакторе гидроочистки?
Межрегенерационный пробег составляет 12–24 месяца в зависимости от качества сырья и режима. Общий срок службы с учётом 2–3 регенераций достигает 5–8 лет. Дезактивация ускоряется при содержании серы в сырье выше 1,5 % масс. и наличии металлорганических соединений.
При каких температурах проводится сульфидирование HDS-3?
Сульфидирование выполняется ступенчато: выдержка при 150–175 C, подъём до 230–250 C, затем до 320–350 C. Скорость подъёма не превышает 15–20 C/ч. Контроль полноты сульфидирования ведётся по содержанию HS в циркулирующем газе.
Какое остаточное содержание серы обеспечивает HDS-3?
При переработке прямогонной дизельной фракции с серой до 1,2 % масс. остаточная сера в гидрогенизате составляет 10 ppm и ниже. Для достижения ультранизкого содержания серы (менее 10 ppm) требуется повышение давления до 4,5–5,0 МПа и снижение объёмной скорости до 1,5 ч.
