catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2026-3-78-85catal-1274Research ArticleКАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСATALYSIS IN PETROLEUM REFINING INDUSTRYВлияние способа получения сульфидов Co и Ni на трансформацию компонентов тяжелой нефтиSynthesis of Co and Ni Sulfides for Destruction of Heavy Oil ComponentsУразовХ. Х.UrazovKh. Kh.ctls@kalvis.ruСвириденкоН. Н.SviridenkoN. N.ctls@kalvis.ruИнститут химии нефти СО РАН, ТомскРоссияInstitute of Petroleum Chemistry SB RAS, TomskRussian Federation2026180620262637885Copyright © LLC "KALVIS", 20262026LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1274

Установлено влияние синтезированных (ex situ и in situ) сульфидных никелевых и кобальтовых катализаторов на состав и выход продуктов крекинга тяжелой нефти. Установлен температурный диапазон образования сульфидов (in situ) никеля в процессе крекинга тяжелой нефти. Продемонстрировано, что применение никелевых катализаторов, полученных ex situ способствует получению жидких продуктов, обогащенных светлыми фракциями, более чем на 60 мас.%. Использование кобальтовых катализаторов, полученных ex situ, ускоряет реакции крекинга, что приводит к образованию более 20 мас.% побочных продуктов, преимущественно газообразных. Методом рентгеновской дифракции выявлены фазы NiS и CoS в твердых остатках продуктов крекинга, что свидетельствует о сульфидировании исходных сульфидных соединений Ni3S2 и Со9S8 в ходе процесса.

In this work, the effect of synthesized (ex situ) Ni3S2 and Со9S8 catalysts on the composition and structure of heavy oil cracking products was investigated in comparison with catalysts obtained in situ using nickel and cobalt-containing precursors. The temperature range of nickel sulfide formation during heavy oil cracking was established. It was demonstrated that the use of ex situ nickel catalysts promotes the production of liquid products enriched in light fractions by more than 60 wt.%. The use of ex situ cobalt catalysts accelerates cracking reactions, which leads to the formation of more than 20 wt.% by-products, mainly gaseous. X-ray diffraction revealed NiS and CoS phases in the solid residues of cracking products, which indicates sulfidation of the initial sulfide compounds Ni3S2 and Со9S8 during the process.

тяжелая нефтьасфальтенысульфид никелясульфид кобальтасинтезheavy oilasphaltenesnickel sulfidecobalt sulfidesynthesisРабота выполнена в рамках государственного задания ИХН СО РАН, финансируемого Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (FWRN-2021-0005).The work was carried out within the framework of the state assignment of the Institute of Chemical Sciences of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, funded by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (FWRN-2021-0005).ReferencesLi B., Liu Y., Li B., Zhang J., Wang J., Chai Y., Nan J., Fu X., Li Z. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2025. V. 710. P. 136275. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2025.136275Li B., Liu Y., Li B., Zhang J., Wang J., Chai Y., Nan J., Fu X., Li Z. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2025. V. 710. P. 136275. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2025.136275Wang F., Wei Q., Li K., Biney B. W., Liu H., Chen K., Wang Z., Guo A // Fuel. 2023. V. 336. P. 127138. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.127138Wang F., Wei Q., Li K., Biney B. W., Liu H., Chen K., Wang Z., Guo A // Fuel. 2023. V. 336. P. 127138. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.127138Yeletsky P. M. Zaikina O. O., Sosnin G. A., Kukushkin R. G., Yakovlev V. A. // Fuel Process. Technol. 2020. V. 199. P. 106239. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106239Yeletsky P. M. Zaikina O. O., Sosnin G. A., Kukushkin R. G., Yakovlev V. A. // Fuel Process. Technol. 2020. V. 199. P. 106239. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106239Mukhamatdinov I. I., Salih Sh. S. I., Ismael M., Aliev F. A., Davletshin R. R., Vakhin A. V. // Ind. Eng. Chem. Res.. 2021. V. 60. No. 36. P. 13191-13203. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.1c02341Mukhamatdinov I. I., Salih Sh. S. I., Ismael M., Aliev F. A., Davletshin R. R., Vakhin A. V. // Ind. Eng. Chem. Res.. 2021. V. 60. No. 36. P. 13191-13203. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.1c02341Zhao F. Liu Y., Lu N., Xu T., Zhu G., Wang K. // Energy Reports. 2021. V. 7. P. 4249-4272. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.06.094Zhao F. Liu Y., Lu N., Xu T., Zhu G., Wang K. // Energy Reports. 2021. V. 7. P. 4249-4272. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.06.094Хаджиев С. Н., Кадиев Х. М., Зекель Л. А., Кадиева М. Х. // Наногетерогенный катализ. 2018. Т. 3. №. 1. С. 18-24. https://doi.org/10.1134/S2414215818010045Хаджиев С. Н., Кадиев Х. М., Зекель Л. А., Кадиева М. Х. // Наногетерогенный катализ. 2018. Т. 3. №. 1. С. 18-24. https://doi.org/10.1134/S2414215818010045Mukhamatdinov I. I., Sviridenko N. N. // Catalysts. 2024. V. 14.No. 8. P. 524. https://doi.org/10.3390/catal14080524Mukhamatdinov I. I., Sviridenko N. N. // Catalysts. 2024. V. 14.No. 8. P. 524. https://doi.org/10.3390/catal14080524Галиуллин Э. А., Фахрутдинов Р. З. // Вестник Казанского технологического университета. 2016. Т. 19. №. 4. С. 47-51.Галиуллин Э. А., Фахрутдинов Р. З. // Вестник Казанского технологического университета. 2016. Т. 19. №. 4. С. 47-51.Свириденко Н. Н., Головко А. К. // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2019. №. 6. С. 3-7.Свириденко Н. Н., Головко А. К. // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2019. №. 6. С. 3-7.Аглиуллина И. Д., Антонова М. Ю., Зайцева Е. Г., Петров С.М., Каюкова Г. П., Башкирцева Н. Ю. // Вестник технологического университета. 2024. Т. 27. №. 6. С. 23-29.Аглиуллина И. Д., Антонова М. Ю., Зайцева Е. Г., Петров С.М., Каюкова Г. П., Башкирцева Н. Ю. // Вестник технологического университета. 2024. Т. 27. №. 6. С. 23-29.Салганский Е. А., Глазов С. В., Кислов В. М., Салганская М. В., Цветкова Ю. Ю. // Нефтехимия. 2019. Т. 59. №. 3. С. 350-356.Салганский Е. А., Глазов С. В., Кислов В. М., Салганская М. В., Цветкова Ю. Ю. // Нефтехимия. 2019. Т. 59. №. 3. С. 350-356.Толмачев А. А., Иванов В. А. // Нефтегазовый терминал. 2015. Т. 1. С. 242-246.Толмачев А. А., Иванов В. А. // Нефтегазовый терминал. 2015. Т. 1. С. 242-246.Холмуродов Т. А., Мирзаев О. О., Убайдуллаев Ж. Н. // Добыча, подготовка, транспорт нефти и газа. 2023. С. 62-63.Холмуродов Т. А., Мирзаев О. О., Убайдуллаев Ж. Н. // Добыча, подготовка, транспорт нефти и газа. 2023. С. 62-63.Ali M. A., Tatsumi T., Masuda T. // Appl.Catal, A: General. 2002. V. 233. (1-2). P. 77-90. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(02)00121-7Ali M. A., Tatsumi T., Masuda T. // Appl.Catal, A: General. 2002. V. 233. (1-2). P. 77-90. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(02)00121-7Dehkissia S., Larachi F., Chornet E. // Fuel. 2004. V. 83 (10). P. 1323-1331. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2004.01.003Dehkissia S., Larachi F., Chornet E. // Fuel. 2004. V. 83 (10). P. 1323-1331. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2004.01.003Мустафин И. А., Ахметов А. Ф., Гимадиева А. Р., Ханов А. Р., Галиахметов Р. Н., Судакова О. М. // Химия и технология топлив и масел. 2022. №. 6. С. 27-29. https://doi.org/10.32935/0023-1169-2022-634-6-27-29Мустафин И. А., Ахметов А. Ф., Гимадиева А. Р., Ханов А. Р., Галиахметов Р. Н., Судакова О. М. // Химия и технология топлив и масел. 2022. №. 6. С. 27-29. https://doi.org/10.32935/0023-1169-2022-634-6-27-29Wei L., Wang H., Dong Q., Li Y., Xiang H. A review on the research progress of zeolite catalysts for heavy oil cracking // Catalysts. 2025. V. 15. No. 4. P. 401. https://doi.org/10.3390/catal15040401Wei L., Wang H., Dong Q., Li Y., Xiang H. A review on the research progress of zeolite catalysts for heavy oil cracking // Catalysts. 2025. V. 15. No. 4. P. 401. https://doi.org/10.3390/catal15040401Eletskii P. M., Mironenko O. O., Kukushkin R. G., Sosnin G. A., Yakovlev V. A. // Catal. Ind. 2018. V. 10. No. 3. P. 185-201. https://doi.org/10.1134/S2070050418030042Eletskii P. M., Mironenko O. O., Kukushkin R. G., Sosnin G. A., Yakovlev V. A. // Catal. Ind. 2018. V. 10. No. 3. P. 185-201. https://doi.org/10.1134/S2070050418030042Jaseer E. A., Musa A., Al Otaibi B. M., Aldossary M. R., Tanimu A., Maity N., Aitani A. // Energy Fuels. 2025. V. 39. No. 17. P. 7941-7966. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.5c00263Jaseer E. A., Musa A., Al Otaibi B. M., Aldossary M. R., Tanimu A., Maity N., Aitani A. // Energy Fuels. 2025. V. 39. No. 17. P. 7941-7966. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.5c00263Al-Attas T. A., Ali S. A., Zahir M. H., Xiong Q., Al-Bogami S. A., Malaibari Z. O., Hossain M. M. // Energy Fuels. 2019. V. 33. No. 9. P. 7917-7949. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b01532Al-Attas T. A., Ali S. A., Zahir M. H., Xiong Q., Al-Bogami S. A., Malaibari Z. O., Hossain M. M. // Energy Fuels. 2019. V. 33. No. 9. P. 7917-7949. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b01532Caeiro G., Magnoux P., Lopes J. M., Lemos F., Ribeiro F. R. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2006. V. 249. No. 1-2. P. 149-157. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2006.01.01Caeiro G., Magnoux P., Lopes J. M., Lemos F., Ribeiro F. R. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2006. V. 249. No. 1-2. P. 149-157. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2006.01.01Caeiro, G., Magnoux, P., Ayrault, P., Lopes, J. M., & Ribeiro, F. R. // Chem. Eng. J. 2006. V. 120. No. 1-2. P. 43-54. https://doi.org/10.1016/j.cej.2006.03.036Caeiro, G., Magnoux, P., Ayrault, P., Lopes, J. M., & Ribeiro, F. R. // Chem. Eng. J. 2006. V. 120. No. 1-2. P. 43-54. https://doi.org/10.1016/j.cej.2006.03.036García-Martínez J., Li K., Krishnaiah G. // Chem. Commun. 2012. V. 48. No. 97. P. 11841-11843. https://doi.org/10.1039/C2CC35659GGarcía-Martínez J., Li K., Krishnaiah G. // Chem. Commun. 2012. V. 48. No. 97. P. 11841-11843. https://doi.org/10.1039/C2CC35659GZhao Y., Liu Z., Li W., Zhao Y., Pan H., Liu Y., He M. // Microporous Mesoporous Mater. 2013. V. 167. P. 102-108. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2012.03.016Zhao Y., Liu Z., Li W., Zhao Y., Pan H., Liu Y., He M. // Microporous Mesoporous Mater. 2013. V. 167. P. 102-108. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2012.03.016Zečević J., Gommes C. J., Friedrich H., de Jongh P. E., de Jong K. P. // Angew. Chem. Int. Ed. 2012. V. 51. No. 17. P. 4213-4217. https://doi.org/10.1002/anie.201200317Zečević J., Gommes C. J., Friedrich H., de Jongh P. E., de Jong K. P. // Angew. Chem. Int. Ed. 2012. V. 51. No. 17. P. 4213-4217. https://doi.org/10.1002/anie.201200317Li C. Huang W., Zhou C., Chen Y. // Fuel. 2019. V. 257. P. 115779. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.115779Li C. Huang W., Zhou C., Chen Y. // Fuel. 2019. V. 257. P. 115779. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.115779Félix G. Tirado A., Varfolomeev M. A., Suwaid M. A., Al-Muntaser A., Mukhamatdinov I. I., Sitnov S.A., Vakhin A.V., Kudryashov S.I., Ancheyta J. // Fuel. 2024. V. 371. P. 131946. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131946Félix G. Tirado A., Varfolomeev M. A., Suwaid M. A., Al-Muntaser A., Mukhamatdinov I. I., Sitnov S.A., Vakhin A.V., Kudryashov S.I., Ancheyta J. // Fuel. 2024. V. 371. P. 131946. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131946Cao Y. B., Zhang L. L., Xia D. H. // Pet. Sci. 2016. V. 13 (3). P. 463-475. https://doi.org/10.1007/s12182-016-0103-8Cao Y. B., Zhang L. L., Xia D. H. // Pet. Sci. 2016. V. 13 (3). P. 463-475. https://doi.org/10.1007/s12182-016-0103-8Кадиев Х. М., Зекель Л. А., Гюльмалиев А. М., Дандаев А. У., Кадиева М. Х. // Наногетерогенный катализ. 2019. T. 4. № 1. C. 1 [Petrol. Chemistry. 2019. V. 59. № 3. Р. 498]. https://doi.org/10.1134/S2414215819010039Кадиев Х. М., Зекель Л. А., Гюльмалиев А. М., Дандаев А. У., Кадиева М. Х. // Наногетерогенный катализ. 2019. T. 4. № 1. C. 1 [Petrol. Chemistry. 2019. V. 59. № 3. Р. 498]. https://doi.org/10.1134/S2414215819010039Zhang Sh., Deng W., Luo H., Liu D., Que G. // Energy Fuels. 2008. V. 22. P. 3583. https://doi.org/10.1021/ef800382hZhang Sh., Deng W., Luo H., Liu D., Que G. // Energy Fuels. 2008. V. 22. P. 3583. https://doi.org/10.1021/ef800382hMukhamatdinov I. I., Salih I. S. S., Rakhmatullin I. Z., Sitnov S. A., Laikov A. V., Klochkov V. V., Vakhin A. V. // J. Pet. Sci. Eng. 2019. V. 186. P. 106721. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106721Mukhamatdinov I. I., Salih I. S. S., Rakhmatullin I. Z., Sitnov S. A., Laikov A. V., Klochkov V. V., Vakhin A. V. // J. Pet. Sci. Eng. 2019. V. 186. P. 106721. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106721Urazov Kh. Kh., Sviridenko N. N. // J Taiwan Inst Chem Eng. 2021. V. 127. P. 151-156. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2021.07.044Urazov Kh. Kh., Sviridenko N. N. // J Taiwan Inst Chem Eng. 2021. V. 127. P. 151-156. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2021.07.044Mukhamatdinov I. I., Khaidarova A. R., Mukhamatdinova R. E., Affane B., Vakhin. A. V. // Fuel. 2022. V. 312. P. 123005. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.123005Mukhamatdinov I. I., Khaidarova A. R., Mukhamatdinova R. E., Affane B., Vakhin. A. V. // Fuel. 2022. V. 312. P. 123005. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.123005Urazov K. K., Sviridenko N. N., Sviridenko Y. A., Utyaganova V. R. // Energies. 2024. V. 17. P. 2016. https://doi.org/10.3390/en17092016Urazov K. K., Sviridenko N. N., Sviridenko Y. A., Utyaganova V. R. // Energies. 2024. V. 17. P. 2016. https://doi.org/10.3390/en17092016Gao Q., Luo W., Ma X., Ma Z., Li S., Gou F., Li M. // Appl. Catal., B. 2022. V. 310. P. 121356. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121356Gao Q., Luo W., Ma X., Ma Z., Li S., Gou F., Li M. // Appl. Catal., B. 2022. V. 310. P. 121356. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121356Du H., Liu D., Wu H., Xia W., Zhang X., Chen Z., Liu H. // ChemCatChem. 2016. V. 8. No. 8. P. 1543-1550. https://doi.org/10.1002/cctc.201600092Du H., Liu D., Wu H., Xia W., Zhang X., Chen Z., Liu H. // ChemCatChem. 2016. V. 8. No. 8. P. 1543-1550. https://doi.org/10.1002/cctc.201600092Sanad M.M.S., Arafat S.W., Heiba Z.K., Elshimy H. // Physica B: Condensed Matter. 2022. V. 630. P. 413707. https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.413707Sanad M.M.S., Arafat S.W., Heiba Z.K., Elshimy H. // Physica B: Condensed Matter. 2022. V. 630. P. 413707. https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.413707Hoodless R.C., Moyes R.B., Wells P.B. // Catalysis today. 2006. V. 114. No. 4. P. 377-382. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.02.078Hoodless R.C., Moyes R.B., Wells P.B. // Catalysis today. 2006. V. 114. No. 4. P. 377-382. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.02.078Urazov Kh. Kh., Sviridenko N. N., Mozhayskaya M. V., Chebodaeva V. V., Grabchenko M. V. // Pet. Sci. Technol. 2025. V. 43. (11). P. 1200–1215. https://doi.org/10.1080/10916466.2024.2324870Urazov Kh. Kh., Sviridenko N. N., Mozhayskaya M. V., Chebodaeva V. V., Grabchenko M. V. // Pet. Sci. Technol. 2025. V. 43. (11). P. 1200–1215. https://doi.org/10.1080/10916466.2024.2324870

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