Молибденовые катализаторы НК-220: состав, параметры и условия эксплуатации
НК-220 — молибденсодержащий катализатор гидроочистки нефтяных фракций, выпускаемый в формованном виде (экструдаты) и предназначенный для удаления сернистых, азотистых и кислородсодержащих соединений из углеводородного сырья в среде водорода. Активная фаза — сульфидированный молибден (MoS) с промоторами на основе кобальта или никеля, нанесённый на оксид алюминия (-AlO). Катализатор работает в реакторах с неподвижным слоем при повышенных температуре и давлении водородсодержащего газа.
Технические характеристики
| Параметр | Единица | Значение | Метод | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля MoO | % масс. | 14–18 | ГОСТ 25389 | активный компонент |
| Массовая доля CoO/NiO | % масс. | 3–5 | атомно-абсорбционный | промотор |
| Удельная поверхность | м/г | 180–240 | БЭТ (N) | носитель -AlO |
| Диаметр экструдата | мм | 1,2–1,6 | штангенциркуль | трилистник |
| Насыпная плотность | кг/м | 650–750 | ГОСТ 16187 | загрузка реактора |
| Прочность на раздавливание | Н/мм | 18 | ГОСТ 21560.3 | осевое усилие |
Условия эксплуатации
Катализатор НК-220 эксплуатируется в реакторах гидроочистки при следующих режимных параметрах:
- Температура слоя — 320–400 C, при пусковом сульфидировании — 230–320 C.
- Давление водородсодержащего газа — 3,0–8,0 МПа.
- Объёмная скорость подачи сырья — 1,5–4,0 ч.
- Кратность циркуляции ВСГ — 200–600 нм/м сырья.
- Содержание HS в циркулирующем газе — не более 0,5 % об.
Перед вводом в эксплуатацию проводится сульфидирование — перевод оксидных форм молибдена и кобальта (никеля) в сульфидные. Процесс ведут при постепенном подъёме температуры в среде ВСГ с добавлением сульфидирующего агента (диметилдисульфид, сероуглерод или прямогонная фракция с высоким содержанием серы). Неполное сульфидирование снижает активность и сокращает межрегенерационный цикл.
Применение в промышленности
- Гидроочистка прямогонных дизельных фракций (температура конца кипения до 360 C) на установках Л-24-6, ЛЧ-24-2000.
- Облагораживание вакуумного газойля в составе комплексов каталитического крекинга.
- Гидроочистка бензиновых фракций вторичного происхождения на НПЗ средней и малой мощности.
- Подготовка сырья для установок риформинга — удаление сернистых соединений до остаточного содержания 0,5 ppm.
- Гидродеазотирование и гидродеоксигенация в процессах переработки тяжёлых нефтяных остатков.
Регенерация и срок службы
Межрегенерационный цикл НК-220 при переработке прямогонного дизельного сырья с содержанием серы 0,8–1,2 % масс. составляет 12–18 месяцев. Регенерация проводится окислительным выжиганием кокса при температуре 420–480 C с контролем содержания кислорода в газе регенерации не выше 1,0 % об. на начальной стадии. После двух-трёх регенераций активность снижается на 15–25 % относительно свежего катализатора, после чего загрузка подлежит замене.
Вопросы и ответы
Какая активная фаза обеспечивает гидрообессеривание в НК-220?
Сульфидированный молибден MoS с промотирующими добавками кобальта или никеля, нанесённый на -оксид алюминия. Именно сочетание MoS и промотора определяет скорость реакций гидрогенолиза связи C–S.
При какой температуре проводится сульфидирование НК-220?
Сульфидирование ведут в диапазоне 230–320 C с постепенным подъёмом температуры и подачей сульфидирующего агента. Превышение скорости подъёма температуры приводит к неполному переводу оксидных форм в сульфидные.
Какой ресурс работы катализатора НК-220 до первой регенерации?
При гидроочистке прямогонного дизельного сырья с содержанием серы до 1,2 % масс. межрегенерационный цикл составляет 12–18 месяцев в зависимости от режима и качества сырья.
Допускается ли эксплуатация НК-220 при давлении ниже 3,0 МПа?
Работа при давлении ниже 3,0 МПа не рекомендуется: снижается парциальное давление водорода, падает степень обессеривания и ускоряется коксообразование на поверхности катализатора.
