catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2024-6-70-78catal-1085Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYДобавки к катализатору крекинга на основе систем МеОх /Al2O3 (Ме = Cu, Fe, Ce, Co, Mn и La) для снижения содержания оксидов азота в газах регенерацииAdditives to cracking catalyst based on MeOx/Al2O3 systems (Me = Cu, Fe, Ce, Co, Mn and La) to reduce the content of nitrogen oxides in regeneration gasesКобзарьЕ. О.KobzarE. O.ctls@kalvis.ruБобковаТ. В.BobkovaT. V.ctls@kalvis.ruПотапенкоО. В.PotapenkoO. V.ctls@kalvis.ruАнаньеваМ. О.AnanyevaM. O.ctls@kalvis.ruОгурцоваД. Н.OgurtsovaD. N.ctls@kalvis.ruКовезаВ. А.KovezaV. A.ctls@kalvis.ruЦентр новых химических технологий ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН, ОмскРоссияCenter of New Chemical Technologies, Boreskov Institute of Catalysis, OmskRussian FederationCenter of New Chemical Technologies, Boreskov Institute of Catalysis, OmskRussian Federation2024101220242467078Copyright © LLC "KALVIS", 20242024LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1085

Исследовано влияние природы азотсодержащих соединений, введенных в модельное сырье крекинга (н-гексадекан), на состав дымовых газов, образующихся в процессе регенерации катализатора. Увеличение содержания СO и NOx в составе дымовых газов наблюдалось с увеличением основности и молекулярной массы азотистых соединений в ряду: пиридин < н-бутиламин < пиррол < хинолин < индол. Изучено влияние промотора дожига CO на основе Pt на состав газов регенерации. Введение такой добавки позволяет снизить концентрацию CO в составе газов регенерации на 99,4 %, но приводит к увеличению концентрации NOx на 72,1 %. Синтезированы и исследованы добавки для снижения содержания оксидов азота в газах регенерации катализатора крекинга. Данные добавки представляют собой оксидные системы МеОx, содержащие Cu, Fe, Ce, Co, Mn и La, нанесенные на γ-оксид алюминия. Введение исследуемых добавок в каталитическую систему на этапе регенерации позволяет снизить содержание оксидов азота, выделяющихся при регенерации. Для добавки на основе оксида меди эффективность снижения содержания оксидов азота в газах регенерации достигает 12,2 %.

The influence of the nature of nitrogen-containing compounds introduced into a model cracking feedstock (n-hexadecane) on the composition of regeneration gases formed during catalyst regeneration was studied. An increase in the content of CO and NOx in the composition of regeneration gases was observed with an increase in the basicity and molecular weight of nitrogen compounds in the range: pyridine < n-butylamine < pyrrole < quinoline < indole. The effect of a Pt-based CO promoter on the composition of regeneration gases was studied. The use of a CO promoter reduces CO emissions by 99.4% but leads to a significant increase in NOx emissions. Additives were synthesized and studied to reduce the content of nitrogen oxides in the regeneration gases of a cracking catalyst. The additives were mixed oxides containing Cu, Fe, Ce, Co, Mn and La deposited on γ-alumina. The use of these additives at the stage of regeneration of the cracking catalyst led to a decrease in the content of nitrogen oxides formed during regeneration. For an additive based on copper oxide, the efficiency of reducing the content of nitrogen oxides in regeneration gases reached 12.2%.

каталитический крекингдобавки для снижения выбросов NОxоксиды CuFeCeCoMn и Lacatalytic crackingadditives to reduce NOx emissionsoxides of CuFeCeCoMn and LaReferencesХаджиев С.Н., Капустин В.М., Максимов А.Л., Чернышева Е.А., Кадиев Х.М., Герзелиев И.М., Колесниченко Н.В. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2014. № 9. С. 3–10.Хаджиев С.Н., Капустин В.М., Максимов А.Л., Чернышева Е.А., Кадиев Х.М., Герзелиев И.М., Колесниченко Н.В. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2014. № 9. С. 3–10.Ахметов, С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов / С. А. Ахметов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.Ахметов, С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов / С. А. Ахметов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.Xie Y., Zhang Y., He L., Jia C.Q., Yao Q., Sun M., Ma X. // Appl. Catal. A Gen. 2023. V. 657. P. 119159. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2023.119159Xie Y., Zhang Y., He L., Jia C.Q., Yao Q., Sun M., Ma X. // Appl. Catal. A Gen. 2023. V. 657. P. 119159. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2023.119159Oloruntoba A., Zhang Y., Hsu C.S. // Energies. 2022. V. 15. № 6. P. 2061. https://doi.org/10.3390/en15062061Oloruntoba A., Zhang Y., Hsu C.S. // Energies. 2022. V. 15. № 6. P. 2061. https://doi.org/10.3390/en15062061Suganuma S., Katada N. // Fuel Process. Technol. 2020. V. 208. P. 106518. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106518Suganuma S., Katada N. // Fuel Process. Technol. 2020. V. 208. P. 106518. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106518Singh D., Chopra A., Patel M. B., Sarpal A. S. // Chromatographia. 2011. V. 74. P. 121–126. https://doi.org/10.1007/s10337-011-2027-1Singh D., Chopra A., Patel M. B., Sarpal A. S. // Chromatographia. 2011. V. 74. P. 121–126. https://doi.org/10.1007/s10337-011-2027-1Zhou J., Zhao J., Zhang J., Zhang T., Ye M., Liu, Z. // Chin. J. Catal. 2020. V. 41. № 7. P. 1048–1061. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(20)63552-5Zhou J., Zhao J., Zhang J., Zhang T., Ye M., Liu, Z. // Chin. J. Catal. 2020. V. 41. № 7. P. 1048–1061. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(20)63552-5Солодова Л.Н., Терентьева Н.А. // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 1. С. 141–147.Солодова Л.Н., Терентьева Н.А. // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 1. С. 141–147.Barth J.O., Jentys A., Lercher J.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. V. 43. № 12. С. 3097–3104. https://doi.org/10.1021/ie034300bBarth J.O., Jentys A., Lercher J.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. V. 43. № 12. С. 3097–3104. https://doi.org/10.1021/ie034300bLi S., Jiang Q., Qi Y., Zhao D., Tang Y., Liu Q., Chen Z., Zhu Y., Dai B., Song H., Zhang L. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 436. P. 129187.Li S., Jiang Q., Qi Y., Zhao D., Tang Y., Liu Q., Chen Z., Zhu Y., Dai B., Song H., Zhang L. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 436. P. 129187.Wen B., He M., Costello C. // Energy Fuels. 2002. V. 16. № 5. P. 1048–1053. https://doi.org/10.1021/ef010268rWen B., He M., Costello C. // Energy Fuels. 2002. V. 16. № 5. P. 1048–1053. https://doi.org/10.1021/ef010268rLuan H., Wu C., Xiu G., Ju F., Ling H., Pan H. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2022. P. 1–11. https://doi.org/10.1007/s11356-021-16767-1Luan H., Wu C., Xiu G., Ju F., Ling H., Pan H. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2022. P. 1–11. https://doi.org/10.1007/s11356-021-16767-1Efthimiadis E.A., Iliopoulou E.F., Lappas A.A., Iatridis D.K., Vasalos I.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2002. V. 41. № 22. P. 5401–5409. https://doi.org/10.1021/ie020265hEfthimiadis E.A., Iliopoulou E.F., Lappas A.A., Iatridis D.K., Vasalos I.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2002. V. 41. № 22. P. 5401–5409. https://doi.org/10.1021/ie020265hLiu Z., Ihl Woo S. // Catal Rev Sci Eng. 2006. V. 48. № 1. P. 43–89. https://doi.org/10.1080/01614940500439891Liu Z., Ihl Woo S. // Catal Rev Sci Eng. 2006. V. 48. № 1. P. 43–89. https://doi.org/10.1080/01614940500439891Iliopoulou E.F., Efthimiadis E.A., Nalbandian L., Vasalos I.A., Barth J.O., Lercher J. A. // Appl. Catal. B Environ. 2005. V. 60. № 3–4. P. 277–288. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2005.03.011Iliopoulou E.F., Efthimiadis E.A., Nalbandian L., Vasalos I.A., Barth J.O., Lercher J. A. // Appl. Catal. B Environ. 2005. V. 60. № 3–4. P. 277–288. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2005.03.011Iliopoulou E.F., Efthimiadis E.A., Lappas A.A., Vasalos I.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. V. 44. № 14. P. 4922–4930. https://doi.org/10.1021/ie049192nIliopoulou E.F., Efthimiadis E.A., Lappas A.A., Vasalos I.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. V. 44. № 14. P. 4922–4930. https://doi.org/10.1021/ie049192nJabłońska M., Palkovits R. // Catal. Sci. Technol. 2016. V. 6. № 1. P. 49–72. https://doi.org/10.1039/c5cy00646eJabłońska M., Palkovits R. // Catal. Sci. Technol. 2016. V. 6. № 1. P. 49–72. https://doi.org/10.1039/c5cy00646eGómez S.A., Campero A., Martınez-Hernández A., Fuentes G.A. // Appl. Catal. A Gen. 2000. V. 197. № 1. P. 157–164. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(99)00546-3Gómez S.A., Campero A., Martınez-Hernández A., Fuentes G.A. // Appl. Catal. A Gen. 2000. V. 197. № 1. P. 157–164. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(99)00546-3Xin Y., Li Q., Zhang Z. // ChemCatChem. 2018. V. 10. № 1. P. 29–41. https://doi.org/10.1002/cctc.201700854Xin Y., Li Q., Zhang Z. // ChemCatChem. 2018. V. 10. № 1. P. 29–41. https://doi.org/10.1002/cctc.201700854Komvokis V.G., Iliopoulou E.F., Vasalos I.A., Triantafyllidis K.S., Marshall C.L. // Appl. Catal. A Gen. 2007. V. 325. № 2. P. 345–352. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2007.02.035Komvokis V.G., Iliopoulou E.F., Vasalos I.A., Triantafyllidis K.S., Marshall C.L. // Appl. Catal. A Gen. 2007. V. 325. № 2. P. 345–352. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2007.02.035Horiuchi T., Fujiwara T., Chen L., Suzuki K., Mori T. // Catal. Letters. 2002. V. 78. P. 319–323. https://doi.org/10.1023/A:1014952400564Horiuchi T., Fujiwara T., Chen L., Suzuki K., Mori T. // Catal. Letters. 2002. V. 78. P. 319–323. https://doi.org/10.1023/A:1014952400564Chen L., Horiuchi T., Osaki T., Mori T. // Appl. Catal. B Environ. 1999. V. 23. № 4. P. 259–269. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(99)00084-3Chen L., Horiuchi T., Osaki T., Mori T. // Appl. Catal. B Environ. 1999. V. 23. № 4. P. 259–269. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(99)00084-3Zhou Z., Harold M.P., Luss D. // Appl. Catal. B Environ. 2019. V. 255. P. 117742. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.05.044Zhou Z., Harold M.P., Luss D. // Appl. Catal. B Environ. 2019. V. 255. P. 117742. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.05.044Shimizu K., Satsuma A., Hattori T. // Appl. Catal. B Environ. 1998. V. 16. № 4. P. 319–326. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(97)00088-XShimizu K., Satsuma A., Hattori T. // Appl. Catal. B Environ. 1998. V. 16. № 4. P. 319–326. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(97)00088-XBobkova T.V., Dmitriev K.I., Potapenko O.V., Doronin V.P., Sorokina T.P. // Catal. Ind. 2023. V. 15. № 2. P. 175–181. https://doi.org/10.1134/s207005042302002Bobkova T.V., Dmitriev K.I., Potapenko O.V., Doronin V.P., Sorokina T.P. // Catal. Ind. 2023. V. 15. № 2. P. 175–181. https://doi.org/10.1134/s207005042302002Schmitter J.M., Vajta Z., Arpino P.J. // Phys. Chem. Earth. 1980. V. 12. P. 67–76. https://doi.org/10.1016/0079-1946(79)90089-2Schmitter J.M., Vajta Z., Arpino P.J. // Phys. Chem. Earth. 1980. V. 12. P. 67–76. https://doi.org/10.1016/0079-1946(79)90089-2Dmitriev K.I., Potapenko O.V., Bobkova T.V., Sorokina T.P., Doronin V.P. // AIP Conf. Proceed. 2019. V. 2143. № 1. P. 020018. https://doi.org/10.1063/1.5122917Dmitriev K.I., Potapenko O.V., Bobkova T.V., Sorokina T.P., Doronin V.P. // AIP Conf. Proceed. 2019. V. 2143. № 1. P. 020018. https://doi.org/10.1063/1.5122917

The authors declare that there are no conflicts of interest present.