Los catalizadores utilizados en la reacción incluyen cromo, molibdeno, tungsteno, hierro, cobalto, níquel, platino, etc. También se pueden utilizar en combinación con cobalto-molibdeno, níquel-molibdeno o níquel-cobalto-molibdeno, normalmente se utiliza óxido de aluminio como soporte. Durante el proceso de producción, si se acumula carbono en la superficie del catalizador, los compuestos metálicos orgánicos de vanadio y níquel en el petróleo pesado reaccionarán con el hidrógeno y se depositarán en el catalizador, y el catalizador se envenenará y perderá su efecto catalítico. Para solucionar este problema se desarrollaron dos métodos, la desulfuración directa y la desulfuración indirecta. La desulfuración directa consiste en utilizar un catalizador con buen rendimiento antienvenenamiento para hidrodesulfurar directamente, mientras se toman las medidas de protección adecuadas. Por ejemplo, algunos procesos añaden una torre protectora delante de la torre de reacción y la llenan con otros catalizadores baratos para eliminar las impurezas y los componentes metálicos tanto como sea posible. La desulfuración indirecta es la destilación al vacío de petróleo pesado en destilado y petróleo residual. El destilado se hidrodesulfura por separado y luego se mezcla con el aceite residual. O use propano (o butano) licuado como solvente para tratar el aceite residual, separe el asfalto y luego mézclelo con el aceite destilado para la hidrogenación.
La mayor parte del azufre del gas natural es sulfuro de hidrógeno, y también hay una pequeña cantidad de sulfuro orgánico, por lo que se puede desulfurar eliminando el sulfuro de hidrógeno (ver tratamiento con sulfuro de hidrógeno).