catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2026-4-112-122catal-1288Research ArticleКАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСATALYSIS IN PETROLEUM REFINING INDUSTRYВлияние модифицирования компонентов катализатора крекинга редкоземельными элементами на его устойчивость к отравляющему действию азотсодержащих соединенийInfluence of modification of fcc catalyst components with rare-earth elements on its stability to the poisoning effect of nitrogen-containing compoundsБобковаТ. В.BobkovaT. V.ctls@kalvis.ruКовезаВ. А.KovezaV. A.ctls@kalvis.ruГордееваО. С.GordeevaO. S.ctls@kalvis.ruКузюбердинаЕ. О.KuziuberdinaE. O.ctls@kalvis.ruПотапенкоО. В.PotapenkoO. V.ctls@kalvis.ruЦентр новых химических технологий ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН, ОмскРоссияCenter of New Chemical Technologies, Boreskov Institute of Catalysis, OmskRussian Federation202617082026264112122Copyright © LLC "KALVIS", 20262026LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1288

Исследовано влияние модифицирования катионами редкоземельных элементов компонентов, входящих в состав катализатора крекинга, а именно: цеолита Y, аморфного алюмосиликата и оксида алюминия, на активность и устойчивость катализатора крекинга к отравлению азотистым соединением. Показано, что последовательное модифицирование РЗЭ всех трех компонентов приводит к повышению активности катализатора, увеличению выхода бензина и увеличению относительной конверсии негидроочищенного вакуумного газойля в присутствии 3000 ppm азота (в виде хинолина) до 89,4 отн.%.

The effect of modifying cracking catalyst components, namely zeolite Y, amorphous aluminosilicate, and alumina, with rare earth cations on the activity and resistance of the cracking catalyst to nitrogen compound poisoning was studied. It was shown that complex modification of all three components with rare earth cations leads to increased catalyst activity, increased gasoline yield, and an increase in the relative conversion of non-hydrotreated vacuum gas oil in the presence of 3000 ppm nitrogen (as quinoline) to 89.4%.

каталитический крекингазотистые соединенияредкоземельные элементыцеолит Yалюмосиликатоксид алюминиякислотностьперенос водородаcatalytic crackingnitrogen compoundsrare earth elementszeolite Yaluminosilicatealuminum oxideacidityhydrogen transferАвторы выражают благодарность сотрудникам ЦНХТ ИК СО РАН Д.Н. Огурцовой, О.В. Горбуновой, Г.Г. Савельевой, И.В. Муромцеву. Исследования проведены с использованием оборудования ЦКП «Национальный центр исследования катализаторов» Института катализа СО РАН. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания Института катализа СО РАН (проект FWUR-2024-0039).The authors express their gratitude to D.N. Ogurtsova, O.V. Gorbunova, G.G. Savelyeva, and I.V. Muromtsev, staff members of the Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. The research was conducted using equipment from the National Center for Catalyst Research, a shared-use facility at the Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. This work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation under a state assignment to the Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (project FWUR-2024-0039).ReferencesХаджиев 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.Barth J.O., Jentys A., Lercher J.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. V. 43. № 12. P. 3097-3104. https://doi.org/10.1021/ie034300bBarth J.O., Jentys A., Lercher J.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. V. 43. № 12. P. 3097-3104. https://doi.org/10.1021/ie034300bCaeiro G., Costa A.F., Cerqueira H.S., Magnoux P., Lopes J.M., Matias P., Ramôa Ribeiro F. // Applied Catalysis A: General. 2007. V. 320. P. 8-15. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.11.031Caeiro G., Costa A.F., Cerqueira H.S., Magnoux P., Lopes J.M., Matias P., Ramôa Ribeiro F. // Applied Catalysis A: General. 2007. V. 320. P. 8-15. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.11.031Xie Y., Zhang Y., He L., Jia C.Q., Yao Q., Sun M., Ma X. // Applied Catalysis A: General. 2023. V. 657. P. 119-159. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2023.119159Xie Y., Zhang Y., He L., Jia C.Q., Yao Q., Sun M., Ma X. // Applied Catalysis A: General. 2023. V. 657. P. 119-159. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2023.119159Letzsch W. // Handbook of Petroleum Processing. 2015. T. 1. P. 261-316. https://doi.org/10.1007/978-3-319-14529-7_2Letzsch W. // Handbook of Petroleum Processing. 2015. T. 1. P. 261-316. https://doi.org/10.1007/978-3-319-14529-7_2Caeiro G., Lopes J.M., Magnoux P., Ayrault P., Ramôa Ribeiro F. // Journal of Catalysis. 2007. V. 249. I. 2. P. 234-243. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.04.005Caeiro G., Lopes J.M., Magnoux P., Ayrault P., Ramôa Ribeiro F. // Journal of Catalysis. 2007. V. 249. I. 2. P. 234-243. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.04.005Бобкова Т.В., Потапенко О.В., Сорокина Т.П., Доронин В.П. // Журнал прикладной химии. 2017. Т. 90. №. 12. С. 1553-1560.Бобкова Т.В., Потапенко О.В., Сорокина Т.П., Доронин В.П. // Журнал прикладной химии. 2017. Т. 90. №. 12. С. 1553-1560.Доронин В.П., Сорокина Т.П., Липин П.В., Потапенко О.В., Короткова Н.В., Горденко В.И. // Катализ в промышленности. 2014. № 5. C. 9-13.Доронин В.П., Сорокина Т.П., Липин П.В., Потапенко О.В., Короткова Н.В., Горденко В.И. // Катализ в промышленности. 2014. № 5. C. 9-13.Юртаева А.С., Сорокина Т.П., Плехова К.С., Потапенко О.В., Гуляева Т.И., Талзи В.П., Доронин В.П. // Современные молекулярные сита. 2021. Т. 3. № 1. С. 78-84. https://doi.org/10.53392/27130304_2021_3_1_78Юртаева А.С., Сорокина Т.П., Плехова К.С., Потапенко О.В., Гуляева Т.И., Талзи В.П., Доронин В.П. // Современные молекулярные сита. 2021. Т. 3. № 1. С. 78-84. https://doi.org/10.53392/27130304_2021_3_1_78Corma A., Mocholi F. // Applied Catalysis A: General. 1992. V. 84. I. 1. P. 31-46. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)80337-CCorma A., Mocholi F. // Applied Catalysis A: General. 1992. V. 84. I. 1. P. 31-46. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)80337-CPuente G., Souza-Aguiar E.F., Zotin F.M.Z., Camorim V.L.D., Sedran U. // Applied Catalysis A: General. 2000. V. 197. I. 1. P. 41-46. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(99)00531-1Puente G., Souza-Aguiar E.F., Zotin F.M.Z., Camorim V.L.D., Sedran U. // Applied Catalysis A: General. 2000. V. 197. I. 1. P. 41-46. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(99)00531-1Yoshimura Y., Kijima N., Hayakawa T., Murata K., Suzuki K., Mizukami F., Matano K., Konishi T., Oikawa T., Saito M., Shiojima T., Shiozawa K., Wakui K., Sawada G., Sato K., Matsuo S., Yamaoka N. // Catalysis Surveys from Japan. 2001. V. 4. P. 157-167. https://doi.org/10.1023/A:1011463606189Yoshimura Y., Kijima N., Hayakawa T., Murata K., Suzuki K., Mizukami F., Matano K., Konishi T., Oikawa T., Saito M., Shiojima T., Shiozawa K., Wakui K., Sawada G., Sato K., Matsuo S., Yamaoka N. // Catalysis Surveys from Japan. 2001. V. 4. P. 157-167. https://doi.org/10.1023/A:1011463606189Pang X., Zhang L., Sun S., Liu T., Gao X. // Catalysis Today. 2007. V. 125. I. 3-4. P. 173-177. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2007.03.019Pang X., Zhang L., Sun S., Liu T., Gao X. // Catalysis Today. 2007. V. 125. I. 3-4. P. 173-177. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2007.03.019Xiaoning W., Zhen Z., Chunming X., Aijun D., Li Z., Guiyuan J. // Journal of Rare Earths. 2007. V. 25. I. 3. P. 321-328. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(07)60430-XXiaoning W., Zhen Z., Chunming X., Aijun D., Li Z., Guiyuan J. // Journal of Rare Earths. 2007. V. 25. I. 3. P. 321-328. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(07)60430-XPotapenko O.V., Doronin V.P., Sorokina T.P., Likholobov V.A. // Russian Chemical Reviews. 2023. V. 92. № 1. https://doi.org/10.57634/RCR5065Potapenko O.V., Doronin V.P., Sorokina T.P., Likholobov V.A. // Russian Chemical Reviews. 2023. V. 92. № 1. https://doi.org/10.57634/RCR5065Hensen E.J., Poduval D.G., Degirmenci V., Ligthart D.J.M., Chen W., Maugé F., Rigutto M.S., Veen J.R.V. // The Journal of Physical Chemistry C. 2012.V. 11640. P. 21416-21429. https://doi.org/10.1021/jp309182fHensen E.J., Poduval D.G., Degirmenci V., Ligthart D.J.M., Chen W., Maugé F., Rigutto M.S., Veen J.R.V. // The Journal of Physical Chemistry C. 2012.V. 11640. P. 21416-21429. https://doi.org/10.1021/jp309182fWachowski L., Kirszensztejn P., Łopatka R., Bell T.N. Catalysis letters. 1995. V. 32. P.123-130. https://doi.org/10.1007/BF00806107Wachowski L., Kirszensztejn P., Łopatka R., Bell T.N. Catalysis letters. 1995. V. 32. P.123-130. https://doi.org/10.1007/BF00806107Sousa-Aguiar E.F., Trigueiro F.E., Zotin F.M.Z. // Catalysis Today. 2013. V. 218-219. P. 115-122. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.06.021Sousa-Aguiar E.F., Trigueiro F.E., Zotin F.M.Z. // Catalysis Today. 2013. V. 218-219. P. 115-122. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.06.021Scherzer J. // Catalysis Reviews. 1989. V. 31. P. 215-354. https://doi.org/10.1080/01614948909349934Scherzer J. // Catalysis Reviews. 1989. V. 31. P. 215-354. https://doi.org/10.1080/01614948909349934Alotibi M.F., Alshammari B.A., Alotaibi M.H., Alotaibi F.M., Alshihri S., Navarro R. M., Fierro J.L.G. // Catalysis Surveys from Asia. 2019. V. 24. P.1-10. https://doi.org/10.1007/s10563-019-09285-1Alotibi M.F., Alshammari B.A., Alotaibi M.H., Alotaibi F.M., Alshihri S., Navarro R. M., Fierro J.L.G. // Catalysis Surveys from Asia. 2019. V. 24. P.1-10. https://doi.org/10.1007/s10563-019-09285-1Scherzer J., Gruia A. J. Hydrocracking science and technology. – Crc Press, 1996. 305 с. https://doi.org/10.1201/9781482233889Scherzer J., Gruia A. J. Hydrocracking science and technology. – Crc Press, 1996. 305 с. https://doi.org/10.1201/9781482233889Hensen E.J.M., Poduval D.G., Magusin P.C.M.M., Coumans A.E., Veen J.A.R. van. // Journal of Catalysis. 2010. V. 269. P. 201-218. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.11.008.Hensen E.J.M., Poduval D.G., Magusin P.C.M.M., Coumans A.E., Veen J.A.R. van. // Journal of Catalysis. 2010. V. 269. P. 201-218. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.11.008.Soled S.L., McVicker G., Miseo S., Gates W., Baumgartner, J. // Studies in Surface Science and Catalysis. 1996. V. 101. P. 563-572. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(96)80267-9Soled S.L., McVicker G., Miseo S., Gates W., Baumgartner, J. // Studies in Surface Science and Catalysis. 1996. V. 101. P. 563-572. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(96)80267-9Барбашова П.С., Гуляева Т.И., Дроздов В.А. // Омский научный вестник. 2003. Т. 4. № 25. С. 230-233.Барбашова П.С., Гуляева Т.И., Дроздов В.А. // Омский научный вестник. 2003. Т. 4. № 25. С. 230-233.Ozawa M., Kimura M., Isogai A. // Journal of the Less Common Metals. 1990. V. 162. P. 297-308. https://doi.org/10.1016/0022-5088(90)90345-KOzawa M., Kimura M., Isogai A. // Journal of the Less Common Metals. 1990. V. 162. P. 297-308. https://doi.org/10.1016/0022-5088(90)90345-KMokhnachuk O.V., Solov’ev S.A., Il’in V.G., Yaremov P.S. Theoretical and Experimental Chemistry. 2006. V. 42. P. 327-333. https://doi.org/10.1007/s11237-006-0061-0Mokhnachuk O.V., Solov’ev S.A., Il’in V.G., Yaremov P.S. Theoretical and Experimental Chemistry. 2006. V. 42. P. 327-333. https://doi.org/10.1007/s11237-006-0061-0Church J.S., Cant N.W., Trimm D.L. // Applied Catalysis A: General. 1993. V. 101. P. 105-116. https://doi.org/10.1016/0926-860x(93)80141-c.Church J.S., Cant N.W., Trimm D.L. // Applied Catalysis A: General. 1993. V. 101. P. 105-116. https://doi.org/10.1016/0926-860x(93)80141-c.Vogt E.T.C., Weckhuysen B.M. // Chemical Society Reviews. 2015. V. 44. P. 7342-7370. https://doi.org/10.1039/C5CS00376HVogt E.T.C., Weckhuysen B.M. // Chemical Society Reviews. 2015. V. 44. P. 7342-7370. https://doi.org/10.1039/C5CS00376HВartholomew C.H. // Applied Catalysis A: General. 2001. V. 212. I. 1-2. P. 17-60. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(00)00843-7Вartholomew C.H. // Applied Catalysis A: General. 2001. V. 212. I. 1-2. P. 17-60. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(00)00843-7Scherzer J., McArthur D.P. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1988. V. 27. I. 9. P. 1571-1576. https://doi.org/10.1021/ie00081a003Scherzer J., McArthur D.P. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1988. V. 27. I. 9. P. 1571-1576. https://doi.org/10.1021/ie00081a003

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