11.2. Катализаторы

Наиболее распространенный катализатор гидроочистки — алюмокобальтмолибденовый, содержащий 2—4 % СоО и 9—15% МоОз на оксиде алюминия. Катализатор, содержащий и кобальт, и молибден, значительно активнее, чем содержащий только ко­бальт или только молибден (табл. 11.2).

Активность катализатора при изменении соотношения Со: Мо изменяется. Имеются сообщения, что максимально активен ката­лизатор с атомным соотношением Со : Мо ≈ 0,2 : 1. Общее массо­вое содержание Со + Мо на оксиде алюминия составляет 8—13 %, более высокое содержание металлов не увеличивает активности катализатора.

В результате реакций с сероводородом и водородом оксиды пе­реходят из оксидной формы в сульфидную и частично восстанавливаются до металлов.

П ри этом гидрирующая активность ката­лизатора существенно повышается. Если перерабатывается сырье с низким содержанием серы, то катализатор перед использованием целесообразно осернить, обрабатывая водородом, содержащим 5—10% H₂S, при 150—315°С.

В процессе работы катализатор закоксовывается до содержа­ния кокса 10—30%. Основное количество кокса отлагается в пер­вые же часы работы катализатора, далее его содержание практи­чески не меняется. «Равновесное» содержание кокса тем меньше, чем выше парциальное давление водорода, и зависит от равномер­ности распределения металлов на поверхности носителя. Хотя удельная поверхность ката­лизатора в результате его закоксовывания снижается в 2—3 раза, активность ката­лизатора, по-видимому, не уменьшается. Объясняется это тем, что кокс отлагается на кислотных центрах ката­лизатора, не принимающих участия в реакциях гидриро­вания. При низких парциаль­ных давлениях водорода закоксовываются и активные центры гидрирования-дегид­рирования, активность катализатора в этом случае быстро снижается.

Алюмокобальтмолибденовые катализаторы весьма стойки к от­равлению различными ядами. Значительное отложение метал­лов— железа, меди, никеля, хрома, ванадия, мышьяка, свинца — мало сказывается на активности катализатора, но затрудняет его ренегерацию, поэтому часто катализаторы гидроочистки непосред­ственно на установке не регенерируют. Расход катализатора при переработке дистиллятного сырья составляет примерно 1 кг на 100 м³ сырья. При гидроочистке легких продуктов активность ка­тализатора снижается, если используемый водород содержит бо­лее 0,05—0,1 % оксида углерода(II) (что может быть при полу­чении водорода конверсией углеводородов с водяным паром).

Азоторганические соединения лучше гидрируются на катали­заторах, в которых часть кобальта замещена никелем. Алюмокобальтникельмолибденовые катализаторы содержат 10—15 % ме­таллов при атомном соотношении кобальт : никель : молибден от 1:1:2 до 1:2:6. Применяют также алюмоникельмолибденовые катализаторы, несколько более активные, чем алюмокобальтмо­либденовые, содержащие 3—6% оксида никеля(II) и 15—18% оксида молибдена (VI) на оксиде алюминия, и никельвольфрамовые (5—8% оксида никеля(II) и 19—20% оксида вольфрама на оксиде алюминия). Удельная поверхность катализаторов гидро­очистки составляет 160—330 м²/г, средний радиус пор 3—4 нм.