Каталізатори.

Як відзначалося вище, мета гідроочищення – вилучення гетероатомів з гетероатомних сполук з утворенням вуглеводнів і водневмісних сполук гетероатомів (H₂S, NH₃. H₂O). Очевидно, при протіканні таких реакцій в молекулі гетероатомної сполуки повинен розірватися зв’язок С–гетероатом (C–S, C–N. C–O), і пройти гідрування утвореного залишку молекули. Для здійснення таких процесів використовується біфункціональні каталізатори. Кислотна активність каталізатора повинна бути достатньою для забезпечення протікання реакції розриву зв’язку С–гетероатом. Але при цьому не бажано щоб протікала реакція розриву зв’язку С–С, оскільки збільшуються доля реакції крекінгу сировини. Таким чином каталізатор повинен забезпечити селективний розрив зв’язків С–гетероатом, не розриваючи зв’язків С–С. гідруюча активність каталізатора повинна бути достатньо високою, щоб забезпечити протікання реакцій гідрування залишків молекули з достатньою швидкістю. Каталізатори гідрування повинні бути стійкі (не отруюватися) в присутності H₂S, NH₃. H₂O.

В сучасних процесах гідроочистки в якості каталізаторів використовують оксиди і сульфіди металів змінної валентності (Ni, Сo, Мо, W) на оксиді алюмінію з деякими добавками. Найбільш широке застосування знайшли алюмокобальтмолібденові (АКМ) і алюмонікельмолібденові (АНМ) каталізатори.

Більш широко використовуються каталізатори АКМ, особливо для гідроочистки легких фракцій нафти. каталізатор містить 2 – 4 % СоО, 9 – 15 % МоО2 на активному  Al2O3. Повідомляється, що каталізатор проявляє найбільшу активність при атомному співвідношенні Со : Мо  0,2. Загальний сумарний вміст Со + Мо знаходиться в межах 8 – 13 % мас. подальше збільшення вмісту названих елементів не впливає на активність каталізатора.

На стадії пускових операцій або на початку очистки сировини каталізатор обробляють газом, який містить Н₂S і Н₂ (осірчення каталізатора). При взаємодії каталізатора з Н₂S і Н₂, частина оксидів металу переходить в сульфідну форму, частково оксиди відновлюються до металів. При цьому активність каталізатора суттєво підвищується.

В присутності каталізатора АКМ з високою швидкістю проходить розрив зв’язків С–S, каталізатор достатньо активний в реакціях розриву зв’язків С – N, С–О, і насичення алкенів. Розрив зв’язків С–С практично не проходить., відповідно доля реакцій крекінгу неістотна. Каталізатор АКМ стійкий проти отруєння отрутами в тому числі металами.

Алюмонікельмолібденові каталізатори більш активні в реакціях гідрування азотовмісних сполук і поліциклічних аренів. Каталізатори АНМ переважно використовуються для гідроочистки важких нафтових фракцій.

Створені алюмокобальтнікельмолібденові, алюмокобальтвольфрамові, алюмонікельвольфрамові каталізатори. Ці каталізатори застосовуються для глибокого гідрування азотовмісних сполук і поліциклічних аренів при гідроочищенні олив і парафінів. В останній час розробляються каталізатори гідроочистки на цеолітній основі. Вказані каталізатори мають підвищену активність і стабільність і ймовірно знайдуть застосування в промисловому масштабі. Промислові каталізатори гідроочистки, в тому числі найбільш широко використовувані каталізатори АКМ, в процесі експлуатації закоксовуються; вміст коксу становить 10 – 30 % від маси каталізатора. Хоча питома поверхня каталізатора при закоксовуванні зменшується, активність каталізатора змінюється не дуже сильно. після тривалого часу експлуатації каталізатори регенеруються шляхом випалювання коксу.