Катализаторы используемые в процессе гидроочистки

Катализаторы гидроочистки являются сложными композициями, и в их состав входят компоненты:

1. металлы VII группы: Ni, Co, Pt, Pd, иногда Fe.

2. окислы или сульфиды VI группы: Mo, W, иногда Cr

3. термостойкие носители с развитой удельной поверхностью, инертные или обладающие кислотными свойствами.

4. Ni, Co, Pt, Pd придают катализаторам гидрирующие-дегидрирующие свойства, но они не обладают устойчивостью по отношению к отравляющему действию контактных ядов и не могут быть использованы в отдельности в гидрогенизационных процессах.

5. Оксиды Mo и W являются n-полупроводниками (как и Ni, Co, Pt, Pd). Их каталитическая активность по отношению к реакциям окисления-восстановления обусловливается наличием на их поверхности свободных электронов. Однако Mo и W значительно уступают по гидрирующе-дегидрирующей активности Ni и Co.

6. Сульфиды же Mo и W являются р-полупроводниками (дырочными). Дырочная проводимость обусловливает протекание гетеролитических реакций, в частности, расщепление C-S, C-N, C-O связей в гетероорганических соединениях.

7. Поэтому все катализаторы предварительно сульфируют. Т.е. осернение катализаторов резко увеличивает их активность.

В промышленности для данного процесса широко применяются алюмокобальтмолибденовые (АКМ) или алюмоникельмолибденовые (АКН) катализаторы.

• Мо является необходимым компонентом катализатора гидрообессеривания. Сочетания CoилиNiс молибденом более активны, чем сам молибден.

• Поэтому введениеCoиNiв алюмомолибденовый катализатор рассматривается как промотирование. Они берутся в небольшом количестве.

• Их назначение – сохранить основной гидрирующий компонент в активной мелкодисперсной фазе.

Промышленный алюбокобальтмолибденовый катализатор обладает весьма высокой избирательностью. Реакции разрыва связей С-С или насыщения ароматических колец в его присутствии практически не протекают. Он обладает высокой активностью в реакциях разрыва связей С-Sи высокой термической стойкостью, вследствие чего имеет длительный срок службы. Важным преимуществом этого катализатора является стойкость к потенциальным каталитическим ядам .

Алюмоникельмолибденовый катализатор менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений , зато более активен в отношении насыщения ароматических углеводородов (10-15% по сравнению с АКМ) и гидрирования азотистых соединений (на 10-18% выше , чем с АКМ). Вместе с тем он быстро теряет свою первоначальную активность.

Алюмокобальтмолибденовй катализатор, предназначенный для процесса гидроочистки нефтепродуктов, используется в виде гранул неправильной цилиндрической формы: таблетки-гранулы обладают прочностью которая достаточна для эксплуатации в реакторах гидроочистки с насыпью катализатора в большом слое.

Таблица 3- Характеристика основных отечественных катализаторов, применяемых в процессе гидроочистки моторных топлив.