Молибденовые катализаторы НКЮ-230 — технические характеристики и применение
Молибденовые катализаторы НКЮ-230 представляют собой алюмоникельмолибденовую композицию, предназначенную для процессов гидроочистки нефтяных фракций. Данная марка относится к классу катализаторов гидрообессеривания и гидродеазотирования, используемых в установках производства дизельного топлива, вакуумного газойля и керосиновых дистиллятов. Основное назначение НКЮ-230 — удаление серо-, азот- и кислородсодержащих соединений из углеводородного сырья в среде водорода при повышенных температуре и давлении.
Состав и физико-химические свойства
Активными компонентами НКЮ-230 выступают оксиды молибдена (MoO) и никеля (NiO), нанесённые на -оксид алюминия. Содержание MoO в прокалённой форме составляет 12–15 % масс., NiO — 3–5 % масс. Носитель обеспечивает развитую удельную поверхность (180–220 м/г) и оптимальное распределение пор по размерам, что способствует эффективному массопереносу реагентов к активным центрам.
Катализатор поставляется в виде экструдатов цилиндрической формы диаметром 1,6–2,5 мм. Насыпная плотность гранул находится в диапазоне 650–750 кг/м. Механическая прочность на раздавливание составляет не менее 1,5 кг/мм, что обеспечивает устойчивость к истиранию и разрушению при загрузке в реактор и в условиях эксплуатации.
Технологические параметры процесса гидроочистки
Рабочий диапазон температур для НКЮ-230 составляет 320–420 C. Оптимальное давление в реакторе — 3,0–8,0 МПа в зависимости от типа перерабатываемого сырья и требуемой глубины обессеривания. Объёмная скорость подачи сырья варьируется от 1,0 до 3,0 ч. Соотношение водород/сырьё поддерживается на уровне 200–600 нм/м.
Перед вводом в эксплуатацию катализатор подвергается сульфидированию — переводу оксидных форм металлов в сульфидные, что повышает гидрообессеривающую активность. Процесс активации проводится сероводородом, диметилдисульфидом или сернистым сырьём при температуре 230–350 C.
Эксплуатационные показатели
При переработке прямогонной дизельной фракции 180–360 C с содержанием серы 1,0–1,5 % масс. НКЮ-230 обеспечивает остаточное содержание серы на уровне 10–50 ppm при температуре 360–380 C и давлении 4,0–5,0 МПа. Межрегенерационный цикл составляет 12–24 месяца в зависимости от качества сырья и жёсткости режима. Катализатор допускает многократную регенерацию окислительным способом с восстановлением активности до 90–95 % от первоначальной.
| Параметр | Значение для НКЮ-230 | Метод контроля | Типичное сырьё | Условия процесса |
|---|---|---|---|---|
| Содержание MoO, % масс. | 12–15 | Рентгенофлуоресцентный анализ | Дизельная фракция | 360 C, 4,5 МПа |
| Содержание NiO, % масс. | 3–5 | Атомно-абсорбционная спектрометрия | Вакуумный газойль | 380 C, 6,0 МПа |
| Удельная поверхность, м/г | 180–220 | БЭТ (N-адсорбция) | Керосиновая фракция | 340 C, 3,5 МПа |
| Насыпная плотность, кг/м | 650–750 | ГОСТ 16190 | Гидроочистка бензина | 330 C, 3,0 МПа |
Области промышленного применения
Катализатор НКЮ-230 используется в следующих технологических схемах нефтеперерабатывающих заводов:
- установки гидроочистки дизельного топлива с получением компонентов стандарта Евро-5;
- секции гидрообессеривания вакуумного газойля перед установками каталитического крекинга;
- блоки гидроочистки керосиновых фракций для реактивных топлив;
- линии гидродепарафинизации и гидроизомеризации средних дистиллятов;
- установки предварительной гидроочистки сырья риформинга.
Применение НКЮ-230 целесообразно на предприятиях, перерабатывающих сернистые и высокосернистые нефти, где требуется стабильное качество товарных топлив при минимальных энергозатратах. Катализатор совместим с типовым оборудованием реакторных блоков — реакторами с неподвижным слоем, теплообменниками и сепараторами высокого давления.
Вопросы и ответы
Какие примеси удаляет молибденовый катализатор НКЮ-230?
НКЮ-230 обеспечивает удаление сероорганических соединений (меркаптанов, сульфидов, тиофенов), азотсодержащих гетероциклов и частично кислородсодержащих соединений. Глубина очистки зависит от парциального давления водорода и температуры процесса.
Какова продолжительность межрегенерационного цикла НКЮ-230?
При переработке прямогонных фракций с содержанием серы до 1,5 % масс. цикл составляет 12–24 месяца. При работе на вторичном сырье с повышенным содержанием металлов и коксообразующих компонентов цикл сокращается до 6–12 месяцев.
Требуется ли предварительная активация катализатора перед запуском?
Да, обязательна стадия сульфидирования. Оксидная форма катализатора переводится в сульфидную обработкой сероводородом или серосодержащим сырьём при температуре 230–350 C. Без активации гидрообессеривающая активность снижается на 30–50 %.
Какие ограничения по сырью существуют для НКЮ-230?
Рекомендуется использовать сырьё с содержанием металлов (Ni+V) не более 20 ppm и коксуемостью по Конрадсону до 0,5 % масс. Превышение этих показателей приводит к ускоренной дезактивации катализатора и сокращению срока службы.
