THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF
INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”,
NOVEMBER 20, 2025
88
АКТИВНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ КАТАЛИЗАТОРОВ
ГИДРООЧИСТКИ НЕФТИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
1Зинатдинов А.М., 2Махманов Д.М.
1,2,СОВМЕСТНЫЙ БЕЛОРУССКО-УЗБЕКСКИЙ МЕЖОТРАСЛЕВОЙ ИНСТИТУТ
ПРИКЛАДНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ КВАЛИФИКАЦИЙ В ГОРОДЕ ТАШКЕНТЕ
Аннотация. В статье анализируются активность и стабильность
катализаторов, используемых в процессе гидроочистки нефтепродуктов, и их роль в
снижении воздействия на окружающую среду.
Ключевые слова: гидроочистка, катализатор, активность, стабильность, нефть,
экологическая безопасность, окружающая среда.
Аннотация. Мақолада нефт маҳсулотларини гидротозалаш жараёнида
қўлланиладиган катализаторларнинг фаоллиги ва барқарорлиги уларнинг атроф-муҳитга
таъсирини камайтиришдаги роли таҳлил қилинган.
Калит сўзлар: гидротозалаш, катализатор, фаоллик, барқарорлик, мой, экологик
хавфсизлик, атроф-муҳит..
Abs ac . The a icle analyzes he ac i i y and s abili y o ca alys s used in he p ocess o
pe oleum p oduc hyd o ea ing and hei ole in educing en i onmen al impac .
Keywo ds: hyd o ea ing, ca alys , ac i i y, s abili y, oil, en i onmen al sa e y,
en i onmen .
Введение. Научно-техническая революция инициировала в XX-столетии быстрый
рост промышленности и транспорта, что, в свою очередь, привело к резкому ухудшению
экологической обстановки во многих районах мира. Одним из многочисленных источников
загрязнения окружающей среды и атмосферы является недостаточно очищенное от серы и
других примесей дистиллятное топливо [1]. В середине XX-го века в промышленно-
развитых странах были приняты меры по ограничению содержания серы в дизельном
топливе. Это привело к созданию крупных мощностей гидроочистки дистиллятного
топлива. Для производства аналогичного топлива с содержанием серы 0,2–0,3% масс. в
США, Японии и европейских странах были введены в эксплуатацию сотни крупных
установок гидроочистки. Однако в настоящее время эти нормы уже недостаточны, и к
концу прошедшего тысячелетия требования к качеству топлива существенно ужесточились
[2].
Материалы и методы. В последние десятилетия наблюдается рост потребности в
экологически чистых топливах с низким содержанием серы и других вредных примесей.
Одним из наиболее эффективных методов достижения таких характеристик является
гидроочистка, осуществляемая с использованием специальных катализаторов. Эти
катализаторы подвергаются воздействию высоких температур, давления и агрессивных
химических соединений, что требует от них высокой устойчивости и стабильности.
Активность катализаторов, используемых в гидроочистке, определяется несколькими
ключевыми факторами, такими как состав активного компонента (например, молибден,
никель, кобальт) и носителя (оксид алюминия, цеолит), а также их поверхность и
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF
INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”,
NOVEMBER 20, 2025
89
пористость. Наибольшая эффективность катализаторов наблюдается при высоком
содержании активных металлов и оптимальной площади поверхности. Стабильность
катализаторов в процессе гидроочистки напрямую связана с их способностью сохранять
структуру и активность в условиях длительной эксплуатации. Важным аспектом является
их способность к регенерации, что позволяет значительно продлить срок службы
катализаторов. При этом катализаторы, состоящие из высокоактивных металлов, как
правило, более устойчивы к деактивации, но могут подвергаться значительному окислению
и загрязнению. Отправной точкой проводимых исследований являлось сопоставление
активности промышленных образцов катализаторов АКМ и АНМС, которые находятся
в распоряжении компании "Юнионойл Компани оф Калифорния" (США), а именно
катализаторов Н-6797 (Туре 21) и НОР-463, а также цеолитсодержащего катализатора
гидроочистки ГО-70 (Россия). В исследование были также включены лабораторные
образцы катализаторов АНМ и АНМС, а именно ХАМ-2 и ХАМ-3.
Характеристика зарубежных катализаторов гидроочистки представлена в таблице 1.
Результаты сравнительных испытаний промышленных катализаторов гидроочистки
приведены в таблице 2.
№
Наименование,
тип, марка
катализаторов
Насыпной
вес, г/мл
Содержание в
катализаторе, %
масс.
Удельная
поверхность,
м²·г⁻¹
Примечание
1
Н-6797 тип 21
(США, «Юнион-
Ойл оф
Калифорния»)
0,75
СоО — 0,8, МоО₃
— 15,9, NiO — 9,5,
SiO₂ — 4,0, P₂O₅ —
3,5
187
Si и P₂O₅
определены
аналитически
2
НОР-463 (Япония)
0,70
СоО — 3,01, МоО₃
— 14,6, P₂O₅ —
4,58
220
Si и P₂O₅
определены
аналитически
3
Алюмо–кобальт–
молибден (АКМ)
(Россия)
0,78
СоО — 4,5, МоО₃
— 12,5
164
FeO— 0,21%,
NaO — 0,1%
4
Алюмо-никель-
молибден (АНМ)
(Россия)
0,64
СоО — 12,5, МоО₃
— 4,25
234
FeO— 0,21%,
NaO — 0,1%
5
Алюмо-никель-
молибден-
силикатный
(АНМС) (Россия)
0,72
СоО — 12,6, МоО₃
— 4,9, P₂O₅ — 7,7
242
FeO— 0,21%,
NaO — 0,1%
6
BASF M 880
0,65
СоО — 4,8, МоО₃
— 10,6
315
-
7
Ha show 400 T/E
0,65
СоО — 4,8, МоО₃
— 10,6
309
-
8
ГО-70 (Россия)
0,77
СоО — 4-5, МоО₃
— 12-15
Na₂O —
0,08%, Fe₂O₃
— 0,08%
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF
INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”,
NOVEMBER 20, 2025
90
№
Катализ
атор
Условия
предварительной
обработки
катализатора
Удель
ная
поверх
ность,
м²/г
Актив
ность
катали
затора,
%
масс.
Состав
коксовых
отложений
Конвер
сия
тиофена
Гидрир
ование
1
Al-Ni-
Mo-Si
Прокалка: -
Осернение: -
242
31,5
С-0,127%,
S-0,012%
0,42
0,28
2
Al-Ni-
Mo-Si
Прокалка: - ,
Осернение: -
242
16,2
С-0,108%,
S- 0,031%
0,88
0,42
3
Al-Co-Mo
Прокалка: - ,
Осернение: -
164
31,2
С-0,135%,
S -0,020%
0,55
2,24
4
Al-Co-Mo
Прокалка: - ,
Осернение: -
164
20,3
С-0,145%,
S - 0,040%
0,53
2,07
5
ГО-70
Прокалка:
580-590°C ,
Осернение: 12 ч
250
51,0
С-0,232%,
S - 0,017%
0,75
3,80
6
ГО-70
Прокалка:
580-590°C ,
Осернение: 12 ч
250
21,0
С-0,136%,
S -0,037%
-
-
7
Ha shaw
Прокалка: - ,
Осернение: -
220
42,0
С-0,205%,
S-0,034%
0,27
0,53
8
Ha shaw
Прокалка: - ,
Осернение: -
220
39,0
С-0,176%,
S - 0,026%
0,76
0,35
9
BASF
Прокалка: - ,
Осернение: -
315
29,0
С-0,137%,
S - 0,013%
0,98
2,15
10
НОР-463
Прокалка: - ,
Осернение: -
192
37,4
С-0,147%,
S- 0,023%
-
-
11
НОР-463
Прокалка: - ,
Осернение: -
192
36,0
С-0,180%,
S -0,018%
0,84
1,75
12
Н-6797
№21
Прокалка: - ,
Осернение: -
187
63,5
С-0,272%,
S -0,022%
1,08
3,01
13
Н-6797
№21
Прокалка: - ,
Осернение: -
187
40,3
С-0,185%,
S - 0,017%
1,68
0,84
14
ХАМ-2
Прокалка: 620°C
Воздух:10ч,
Осернение: -
234
24,0
С-0,124%,
S- 0,030%
1,59
1,56
15
ХАМ-2
Прокалка: 620°C
Воздух:10ч,
Осернение: -
234
16,4
С-0,098%,
S - 0,029%
0,88
1,60
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF
INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”,
NOVEMBER 20, 2025
91
16
ХАМ-3
Прокалка: 620°C
Воздух:10ч,
Осернение: -
213
16,2
С-0,141%,
S - 0,028%
1,57
2,13
Результаты и обсуждение
Из приведенных данных очевидно, что катализаторы АКМ и АНМС, а также их
лабораторные аналоги (образцы ХАМ-2 и ХАМ-3) характеризуются примерно одинаковой
активностью при испытаниях как без предварительного осернения, так и с
предварительным осернением газовой смесью водород-сероводород. Величина конверсии
тиофена на указанных катализаторах при весовой скорости его подачи 2 час⁻¹ составила
16,0-20,3% без осернения и 31,0-31,5% с осернением, соответственно.
Некоторое исключение представляет катализатор ГО-70. На данном катализаторе
величина конверсии тиофена при испытаниях без предварительного осернения лишь
немного отличается от конверсии на катализаторах АКМ, АНМ и АНМС и составляет
21,0%. Однако при испытаниях предварительно осерненного образца катализатора
конверсия резко возрастает до 51,0%, приближаясь к уровню конверсии на некоторых
зарубежных образцах катализаторов.
Образцы катализаторов зарубежных фирм можно разделить на две группы по их
активности. К первой группе с средней активностью относятся катализаторы фирм БАСФ,
Харшау и НОР-463, конверсия тиофена на которых составляет 29,0-39,0% без
предварительного осернения и 37,4-42,0% после сульфидирования. Ко второй группе
высокоактивных катализаторов относится образец "Юниолойл" Н-6797 Туре 21, для
которого конверсия тиофена без предварительного осернения составила 37,7-42,5%, а после
осернения — 56,9-63,5%.
Привлекает внимание тот факт, что различные катализаторы по-разному реагируют
на предварительное осернение газовой смесью водород-сероводород. Катализаторы АКМ
и АНМС после предварительного осернения повышают свою активность в 1,5-2 раза,
катализатор ГО-70 — в 2,5 раза. Катализаторы "Харшау" и НОР-463 практически не
изменяют своей активности после предварительного осернения, а катализаторы
"Юнионойл" Н-6797 Туре 21 повышают активность примерно на 50%. Причины различной
реакции катализаторов на предварительное осернение при схожем компонентном составе и
суммарном содержании активных компонентов (см. таблицу 1) могут быть связаны с
различием фазового состава композиций, включающих активные компоненты и носитель
оксидов алюминия с различной реакционной способностью фаз, составляющих
каталитическую композицию.Как показано дериватографическими исследованиями [5] и
подтверждено данными, приведёнными в Таблице 2, результаты сравнительных испытаний
промышленных катализаторов гидроочистки зависят от условий их предварительной
обработки и состава. Данные из таблицы показывают, что активность катализаторов, таких
как АКМ и АНМС, как при испытаниях без предварительного осернения сероводородом,
так и после осернения, значительно возрастает при реакции гидрогенолиза тиофена.
Заключение
Полученные данные свидетельствуют о том, что активность промышленных
катализаторов гидроочистки — алюмокобальтмолибденовых (АКМ) и
алюмоникельмолибденсиликатных (АНМС) — возрастает примерно в два раза как при
испытаниях без предварительного осернения сероводородом, так и после него. Повышение
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF
INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”,
NOVEMBER 20, 2025
92
активности данных катализаторов способствует более эффективному удалению сернистых
соединений из углеводородного сырья, что, в свою очередь, снижает выбросы
серосодержащих загрязнителей в атмосферу.
Таким образом, применение катализаторов АКМ и АНМС не только повышает
эффективность процессов гидроочистки, но и оказывает положительное влияние на охрану
окружающей среды, способствуя снижению уровня загрязнения воздуха и улучшению
экологической обстановки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акимова Н.С., Морозов В.П., Ларионов С.Е. Развитие катализаторов гидроочистки в
условиях современных требований к экологии. — М.: Экономика и экология, 2023. —
С. 110-118.
2. Карпова Н.А., Соловьева И.В., Трофимова М.И. Современные методы катализатора
гидроочистки // Химия и технология топлива. — М.: Технология, 2011. — № 7. — С.
112-118.
3. Лебедев Ю.П., Шубина Т.А. Катализаторы для гидрогенизации углеводородов:
теоретические аспекты и практика. — СПб.: Политехника, 2023. — С. 87-95.
4. Махманов Д.М.,Юльчибоев А.А.. Автореферат диссертации на соискание ученой
степени кандидат технических наук, Ташкент, 2011. — С. 32.
5. Иванов И.В., Карташов В.П., Михайлова А.Б. Применение катализаторов для
гидроочистки в нефтехимической промышленности. — М.: Научная книга, 2022. — С.
103-114.
