Молибденовые катализаторы KF-845: состав, параметры и условия эксплуатации
KF-845 — молибденсодержащий катализатор на носителе из оксида алюминия, выпускаемый для процессов гидрооблагораживания нефтяных фракций. По химическому классу это оксид молибдена, промотированный никелем, на гранулированном -AlO. Формулировка KF-845 относится к семейству катализаторов гидроочистки, применяемых в нефтепереработке для удаления серы, азота и металлов из углеводородного сырья.
Химический состав и активная фаза
Активная фаза KF-845 — сульфидированный молибдат никеля. В окисленной форме катализатор содержит оксид молибдена (MoO) в количестве 12–16 % масс. и оксид никеля (NiO) 3–5 % масс. Носитель — -оксид алюминия с удельной поверхностью 180–250 м/г, объёмом пор 0,45–0,60 см/г и средним диаметром пор 8–12 нм. Такая пористая структура обеспечивает доступ молекул сернистых соединений к активным центрам и диффузию продуктов реакции.
Перед вводом в эксплуатацию катализатор проходит сульфидирование — обработку сернистым водородом или серосодержащим сырьём при температуре 230–370 C. В результате оксидные формы молибдена и никеля превращаются в сульфидные (MoS и NiS), которые и обладают каталитической активностью в реакциях гидродесульфуризации.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля MoO | 12–16 | РСМА | % масс. | в окисленной форме |
| Массовая доля NiO | 3–5 | РСМА | % масс. | промотор |
| Удельная поверхность | 180–250 | БЭТ | м/г | по N |
| Объём пор | 0,45–0,60 | ртутная порометрия | см/г | общий |
| Насыпная плотность | 0,65–0,80 | ГОСТ 16187 | кг/дм | загрузка в реактор |
| Диаметр гранулы | 1,2–3,0 | ситовой анализ | мм | экструдат |
| Прочность на раздавливание | 12 | ASTM D4179 | Н/мм | радиальная |
Условия эксплуатации в реакторах гидроочистки
KF-845 работает в трёхфазных реакторах со стационарным слоем при следующих параметрах:
- Температура слоя — 320–400 C, регулируется по высоте реактора для компенсации экзотермического эффекта гидрирования.
- Парциальное давление водорода — 3,0–8,0 МПа в зависимости от перерабатываемого сырья.
- Объёмная скорость подачи сырья (LHSV) — 1,0–3,0 ч.
- Кратность циркуляции водородсодержащего газа — 200–500 нм/м сырья.
- Содержание HS в циркулирующем газе — не более 0,1 % об. для сохранения активности сульфидной фазы.
Фракции и технологические установки
Катализатор KF-845 применяется на установках гидроочистки следующих типов:
- Прямогонные дизельные фракции 180–360 C на установках Л-24-6, ЛЧ-24-2000.
- Вакуумный газойль в составе комбинированных установок гидрокрекинга.
- Бензиновые фракции каталитического крекинга для снижения серы до 10 ppm.
- Смесевые дизельные потоки с содержанием серы до 1,5 % масс. на установках гидроочистки мощностью 1–3 млн т/год.
В реакторном блоке KF-845 обычно загружается в комбинации с защитным слоем более крупных гранул для улавливания механических примесей и солей, что продлевает межрегенерационный цикл до 12–24 месяцев.
Регенерация и дезактивация
Основные причины потери активности — коксование, отложение металлов (V, Ni) и агломерация сульфидных фаз. Окислительная регенерация проводится паровоздушной смесью при 400–480 C с контролем температуры по слою. После регенерации катализатор повторно сульфидируется. Остаточная активность после двух-трёх циклов составляет 60–80 % от свежей.
Вопросы и ответы
В какой форме поставляется катализатор KF-845?
В окисленной форме — экструдаты на основе -AlO с MoO и NiO. Перед пуском установки требуется сульфидирование сернистым водородом или серосодержащим сырьём при 230–370 C.
Какое сырьё перерабатывает KF-845?
Прямогонные и смесевые дизельные фракции, вакуумный газойль, бензиновые фракции каталитического крекинга с содержанием серы до 1,5 % масс.
При каком давлении водорода работает катализатор?
Парциальное давление водорода — 3,0–8,0 МПа. Для тяжёлого сырья применяют верхнюю границу диапазона, для лёгких дистиллятов — нижнюю.
Какова длительность межрегенерационного цикла?
При соблюдении регламента и наличии защитного слоя — 12–24 месяца. Срок сокращается при повышенном содержании металлов и коксообразующих компонентов в сырье.
Можно ли регенерировать KF-845?
Да, окислительная регенерация паровоздушной смесью при 400–480 C с последующим сульфидированием. После двух-трёх циклов остаточная активность — 60–80 % от свежей.
