Молибденовые катализаторы НК-130 — технические характеристики и применение
Молибденовые катализаторы НК-130 — это алюмо-молибденовая каталитическая система, предназначенная для процессов гидроочистки нефтяных фракций. Данная марка относится к классу гидрообессеривающих катализаторов, работающих в среде водорода при повышенных температурах и давлении. Основное функциональное назначение НК-130 — удаление серо-, азот- и кислородсодержащих соединений из прямогонных и вторичных дистиллятов, а также гидрирование непредельных углеводородов.
Состав и физико-химические параметры
Активным компонентом катализатора НК-130 является оксид молибдена (MoO), нанесённый на -оксид алюминия. Промотирующая добавка — оксид никеля (NiO), обеспечивающий синергетический эффект в реакциях гидрогенолиза C–S-связей. Носитель характеризуется развитой удельной поверхностью, что обеспечивает высокую дисперсность активной фазы и устойчивость к спеканию в условиях эксплуатации.
Катализатор поставляется в формованном виде — экструдаты цилиндрической формы диаметром 1,6–2,5 мм. Насыпная плотность находится в диапазоне 650–750 кг/м. Механическая прочность на раздавливание составляет не менее 1,5 кг/мм, что позволяет использовать НК-130 в реакторах с плотным слоем загрузки без разрушения гранул.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия определения | Типовой разброс |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля MoO | 12–15 % | Рентгенофлуоресцентный анализ | Прокалённый образец | 0,5 % |
| Массовая доля NiO | 3,0–4,5 % | Атомно-абсорбционная спектрометрия | Растворение в кислоте | 0,3 % |
| Удельная поверхность | 180–220 м/г | БЭТ (N) | Дегазация при 300 C | 10 м/г |
| Объём пор | 0,55–0,65 см/г | Ртутная порометрия | Давление до 200 МПа | 0,03 см/г |
Эксплуатационные характеристики в процессах гидроочистки
Катализатор НК-130 демонстрирует стабильную активность в интервале температур 320–400 C и парциальном давлении водорода 2,5–6,0 МПа. Объёмная скорость подачи сырья варьируется от 1,0 до 3,0 ч в зависимости от типа перерабатываемой фракции. Остаточное содержание серы в гидрогенизате при переработке прямогонной дизельной фракции не превышает 10 ppm при исходном содержании до 1,2 %.
Устойчивость к каталитическим ядам — ключевое преимущество данной марки. НК-130 сохраняет активность при содержании металлов (V, Ni) в сырье до 15 ppm, что позволяет использовать его в блоках предварительной гидроочистки вакуумного газойля. Коксоотложение на поверхности катализатора протекает равномерно, что обеспечивает межрегенерационный цикл не менее 24 месяцев при соблюдении технологического регламента.
Применение в технологических схемах НПЗ
- Гидроочистка прямогонных дизельных фракций с получением топлива класса Евро-5
- Гидрооблагораживание керосиновых дистиллятов для реактивных двигателей
- Предварительная гидроочистка вакуумного газойля перед установками каталитического крекинга
- Гидроочистка смесевого сырья с долей вторичных фракций до 30 %
- Гидрирование бензольных фракций в производстве ароматических углеводородов
Условия загрузки и активации
Перед пуском катализатор НК-130 подвергается сульфидированию — переводу оксидной формы в сульфидную. Процесс проводится в токе водорода с добавлением серосодержащего агента (диметилдисульфид или гидроочищенное сырьё с повышенным содержанием серы) при температуре 230–280 C. Полная активация завершается при достижении рабочей температуры 320 C. Загрузка катализатора в реактор осуществляется плотным методом с использованием вакуумных загрузочных устройств для исключения образования каналов и неравномерного распределения сырья.
Вопросы и ответы
Каков срок службы катализатора НК-130 до регенерации?
Межрегенерационный цикл составляет 24–36 месяцев в зависимости от содержания серы и металлов в сырье. При переработке прямогонных фракций с содержанием серы до 1,0 % срок службы достигает 36 месяцев.
Допустимо ли использование НК-130 для гидроочистки вторичных газойлей коксования?
Да, при условии ограничения доли вторичного сырья до 30 % в смеси с прямогонными фракциями. Высокое содержание непредельных соединений в газойле коксования требует снижения объёмной скорости до 1,5 ч.
Какие требования предъявляются к водородсодержащему газу?
Чистота водорода должна быть не ниже 85 % об. Содержание CO не более 0,5 % об., CO — не более 0,2 % об. Повышенные концентрации оксидов углерода приводят к метанированию и локальному перегреву слоя катализатора.
Как влияет температура на активность НК-130?
Оптимальный температурный интервал — 340–370 C. При снижении температуры ниже 320 C скорость гидрогенолиза C–S-связей падает, что приводит к росту остаточной серы. Превышение 400 C ускоряет коксоотложение и снижает механическую прочность гранул.
