Молибденовые катализаторы НК-100 в Минске


Молибденовые катализаторы НК-100: состав, параметры и условия эксплуатации

НК-100 — молибденсодержащий катализатор на носителе, применяемый в процессах гидроочистки нефтяных фракций и гидрирования органических соединений. Активная фаза представлена сульфидированным дисульфидом молибдена (MoS) с промоторами на основе кобальта или никеля, нанесёнными на гранулированный оксид алюминия. Формование носителя обеспечивает развитую удельную поверхность 180–260 м/г и транспорт реагентов в поровой структуре с преобладающим радиусом 4–10 нм.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловияЕдиница
Массовая доля MoO12,0–16,0ГОСТ 2642.11исходное состояние% масс.
Массовая доля CoO/NiO3,0–5,0атомно-абсорбционныйисходное состояние% масс.
Удельная поверхность180–260БЭТ, ГОСТ 23401дегазация 250 Cм/г
Насыпная плотность0,65–0,80ГОСТ 16187сухой катализаторкг/дм
Диаметр гранулы1,2–3,2ситовой анализпартия поставкимм
Прочность на раздавливание 12ГОСТ 23201.2торец гранулыН/мм

Активная фаза и механизм действия

Катализатор НК-100 поставляется в оксидной форме; перед вводом в эксплуатацию проводится сульфидирование — обработка сероводородсодержащим газом или сульфидирующим агентом (диметилдисульфид, ДМДС) при ступенчатом подъёме температуры от 180 до 340 C. В результате формируются слоистые структуры MoS с координационно-ненасыщенными центрами на краевых плоскостях, обеспечивающие гидрогенолиз связей C–S, C–N и насыщение ароматических колец. Промотор (Co или Ni) встраивается в краевые позиции MoS, образуя фазу Co–Mo–S или Ni–Mo–S, что повышает активность гидродесульфуризации в 2–4 раза относительно неактивированного MoS.

Технологические параметры эксплуатации

  • Температура процесса — 320–400 C в зависимости от фракционного состава сырья.
  • Парциальное давление водорода — 3,0–8,0 МПа.
  • Объёмная скорость подачи сырья — 1,0–3,0 ч.
  • Кратность циркуляции ВСГ — 200–600 нм/м сырья.
  • Остаточное содержание серы в гидрогенизате — 0,05–0,5 % масс. в зависимости от режима.

Области применения

  • Гидроочистка прямогонных дизельных фракций 180–360 C на установках Л-24-6, ЛЧ-24-2000.
  • Гидрооблагораживание вакуумного газойля в составе комплексов каталитического крекинга.
  • Гидрирование бензиновых фракций вторичного происхождения на установках риформинга.
  • Гидродеароматизация керосиновых дистиллятов в производстве реактивного топлива.
  • Гидроочистка масляных фракций в процессах получения базовых масел групп II и III.
  • Переработка нефтяных остатков в комбинированных схемах с деметаллизацией на защитном слое.

Регенерация и срок службы

Межрегенерационный цикл НК-100 составляет 12–24 месяца при переработке прямогонного сырья с содержанием серы до 1,5 % масс. Окислительная регенерация проводится паровоздушной смесью при 400–480 C с контролем температуры по слою для предотвращения спекания носителя. После 2–3 циклов регенерации удельная поверхность снижается на 15–25 %, что сопровождается ростом температуры начала реакции на 8–15 C. Отработанный катализатор относится к отходам III класса опасности и направляется на извлечение молибдена и кобальта гидрометаллургическими методами.

Вопросы и ответы

В какой форме поставляется катализатор НК-100?

В оксидной форме; перед пуском установки требуется сульфидирование при ступенчатом подъёме температуры до 340 C с подачей сульфидирующего агента.

Какое давление водорода необходимо для эффективной гидроочистки?

Оптимальный диапазон — 3,0–8,0 МПа; при переработке тяжёлого сырья с высоким содержанием серы давление повышают до верхней границы диапазона.

Сколько циклов регенерации выдерживает катализатор?

Практически целесообразны 2–3 цикла окислительной регенерации; после каждого цикла активность снижается, что компенсируется повышением температуры процесса на 8–15 C.

Какие примеси в сырье снижают срок службы НК-100?

Соединения ванадия, никеля и кремния отравляют активные центры; при содержании ванадия свыше 50 ppm рекомендуется установка защитного слоя деметаллизирующего катализатора.