Молибденовые катализаторы НКЮ-430: технические характеристики и применение
Молибденовые катализаторы НКЮ-430 — это алюмоникельмолибденовая композиция, предназначенная для процессов гидроочистки и гидрообессеривания нефтяных фракций. Катализатор НКЮ-430 относится к классу оксидных систем на основе -оксида алюминия с активными компонентами — оксидами никеля (NiO) и молибдена (MoO). Данная марка разработана для эксплуатации в реакторах с неподвижным слоем при переработке прямогонных и вторичных дистиллятов.
Активная фаза катализатора НКЮ-430 формируется из смешанных оксидов NiO–MoO, нанесённых на пористый носитель. Молибден в составе обеспечивает высокую активность в реакциях гидрогенолиза сероорганических соединений, а никель выступает промотором, повышающим селективность процесса. Содержание MoO в данной марке составляет 12–15 % масс., NiO — 3–5 % масс., что соответствует типичным соотношениям для катализаторов гидроочистки средней активности.
Физико-химические параметры НКЮ-430
Носитель катализатора — -AlO с удельной поверхностью 180–220 м/г и объёмом пор 0,55–0,70 см/г. Такая пористая структура обеспечивает доступ молекул сероорганических соединений к активным центрам при сохранении механической прочности гранул. Катализатор поставляется в форме экструдатов цилиндрической формы диаметром 2,5–4,0 мм, что оптимизирует гидравлическое сопротивление слоя и распределение потока сырья.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание MoO | 12–15 | Рентгенофлуоресцентный анализ | % масс. | Активный компонент |
| Содержание NiO | 3–5 | Атомно-абсорбционная спектрометрия | % масс. | Промотор |
| Удельная поверхность | 180–220 | БЭТ (N) | м/г | Носитель -AlO |
| Объём пор | 0,55–0,70 | Ртутная порометрия | см/г | Транспортные поры |
| Диаметр экструдата | 2,5–4,0 | Штангенциркуль | мм | Цилиндрическая форма |
| Насыпная плотность | 650–750 | ГОСТ 16190 | кг/м | Уплотнённая загрузка |
Технологические режимы и условия эксплуатации
Катализатор НКЮ-430 рассчитан на работу при температуре 320–420 C, давлении водорода 3,0–8,0 МПа и объёмной скорости подачи сырья 1,0–3,0 ч. Оптимальный диапазон температур — 340–380 C, при котором достигается баланс между конверсией сероорганических соединений и скоростью закоксовывания активной поверхности. Перед пуском катализатор подвергается сульфидированию — переводу оксидных форм NiO и MoO в сульфидные (NiS, MoS), которые являются активной фазой в условиях гидроочистки.
Молибденовые катализаторы НКЮ-430 применяются в следующих технологических процессах:
- гидроочистка дизельных фракций с содержанием серы до 1,0 % масс. — остаточное содержание серы снижается до 10–50 ppm;
- гидроочистка вакуумного газойля перед установками каталитического крекинга — защита цеолитсодержащих катализаторов от отравления серой;
- гидрообессеривание керосиновых фракций для производства реактивных топлив;
- гидроочистка смесей прямогонных и вторичных дистиллятов (легкий газойль коксования, термокрекинга);
- предварительная гидроочистка сырья риформинга — удаление серы и азота до уровня менее 1 ppm.
Эксплуатационные характеристики и дезактивация
Межрегенерационный цикл катализатора НКЮ-430 составляет 2–4 года в зависимости от качества сырья и жёсткости режима. Основные причины дезактивации — отложение кокса на активной поверхности, отравление металлами (ванадий, никель, железо), содержащимися в тяжёлых фракциях, а также спекание носителя при локальных перегревах. Регенерация проводится окислительным выжигом кокса при контролируемой температуре не выше 500 C для предотвращения необратимой потери активности.
Катализатор НКЮ-430 совместим с водородсодержащим газом концентрацией H не менее 85 % об. Рекомендуемое соотношение водород/сырьё — 300–600 нм/м. Для поддержания стабильной активности требуется равномерное распределение сырья по сечению реактора, что достигается использованием распределительных устройств и инертной загрузки из керамических шаров.
Упаковка и хранение
Катализатор НКЮ-430 поставляется в герметичных металлических барабанах или мягких контейнерах (биг-бэгах) с полиэтиленовым вкладышем. Хранение осуществляется в крытых складских помещениях при температуре от –50 C до +50 C и относительной влажности не более 80 %. Срок хранения без потери активности — 24 месяца с даты изготовления. При загрузке в реактор необходимо исключить контакт катализатора с водой и водяным паром до начала сульфидирования.
Вопросы и ответы
Какое сырьё можно перерабатывать на катализаторе НКЮ-430?
Катализатор НКЮ-430 предназначен для гидроочистки прямогонных и вторичных дистиллятов: дизельных фракций, вакуумного газойля, керосиновых фракций. Допустимо содержание серы в сырье до 1,0 % масс. и металлов (V+Ni) до 20 ppm.
Какова температура сульфидирования катализатора?
Сульфидирование проводится при температуре 230–300 C с использованием сероводорода или серосодержащего сырья (диметилдисульфид, меркаптаны). Продолжительность стадии — 8–24 часа в зависимости от объёма загрузки.
Какая степень обессеривания достигается на НКЮ-430?
При переработке дизельной фракции с содержанием серы 0,8–1,0 % масс. остаточное содержание серы составляет 10–50 ppm при температуре 360–380 C и давлении 4,0–6,0 МПа.
Как часто требуется регенерация катализатора?
Межрегенерационный цикл составляет 2–4 года. Необходимость регенерации определяется ростом температуры на 20–30 C относительно начальной при сохранении заданной степени обессеривания.
