catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-36Research ArticleКАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСATALYSIS IN PETROLEUM REFINING INDUSTRYМЕХАНОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ β-NiMoO4 КАК ПРЕДШЕСТВЕННИКА МАССИВНОГО ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙMechanochemical synthesis of β-NiMoO4 as a precursor of massive highly dispersed catalyst for hydrogenation processing of petroleum fractionsКняжеваО. А.KnyazhevaO. A.

мл. науч. сотрудник Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Тел.: (3812) 67-04-11

knyazheva@ihcp.oscsbras.ruБаклановаО. Н.BaklanovO. N.

канд. техн. наук, науч. сотрудник Института проблем переработки углеводородов СО РАН, доцент Омского государственного технического университета. Тел. тот же.

baklanova@ihcp.oscsbras.ruЛавреновА. В.LavrenovA. V.

канд. хим. наук, зам. директора по научной работе Института проблем переработки углеводородов СО РАН.Тел.: (3812) 67-33-32

lavr@ihcp.oscsbras.ruБулучевскийЕ. А.BuluchevskyE. A.

канд. хим. наук, науч. сотрудник Института проблем переработки углеводородов СО РАН, ст. преподаватель Омского государственного технического университета. Тел.: (3812) 67-03-14

bulu@ihcp.oscsbras.ruГуляеваТ. И.GulyaevaT. I.

мл. науч. сотрудник Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Тел.: (3812) 67-22-16

tangul-8790@ihcp.oscsbras.ruЛеонтьеваН. Н.LeontievaN. N.

мл. науч. сотрудник того же института. Тел. тот же

n_n_leonteva@list.ruДроздовВ. А.DrozdovV. A.

канд. хим. наук, зав. лабораторией Института проблем переработки углеводородов СО РАН, доцент Омского государственного технического университета. Тел. тот же

drozdov@ihcp.oscsbras.ruЛихолобовВ. А.LikholobovV. A.

чл.-кор. РАН, д-р хим. наук, директор ИППУ СО РАН, зав. кафедрой Омского государственного технического университета. Тел.: (3812) 67-04-50

val@ihcp.oscsbras.ruВасилевичА. В.VasilevichA. V.

инженер Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Тел.: (3812) 67-04-11

vasilevich.ihcp@mail.ruИнститут проблем переработки углеводородов СО РАН, ОмскRussian FederationИнститут проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск Омский государственный технический университет, ОмскRussian Federation201220112014033037Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/36

В работе показана возможность синтеза массивных катализаторов с использованием метода механохимической активации (МХА), являющегося основой для создания безотходных технологий производства катализаторов с размерами частиц менее 10 мкм. Методом МХА синтезированы предшественники Ni–Mo катализаторов гидрогенизационных процессов. С использованием методов ДТА, РФА, ТПВ и низкотемпературной адсорбции изучены химический, фазовый состав и удельная поверхность механоактивированных композитов с атомным соотношением Ni : Mo = 1,0 и 1,4. Установлено, что в процессе совместной МХА Ni- и Mo-содержащих солей протекают твердофазные реакции с образованием сложных рентгеноаморфных соединений, которые после прокаливания при 520 °С образуют молибдаты никеля, практически полностью состоящие из высокоактивной модификации β-NiMoO4, сульфидирование которой вызывает образование фаз MoS2, Ni3S2. Проведены сравнительные испытания сульфидных катализаторов – массивного (Ni : Mo = 1,4) и промышленного нанесенного – в модельных реакциях превращения 1-метилнафталина и дибензотиофена при температуре 350 °С, давлении 3,5 МПа, массовой скорости подачи сырья 2 ч–1, соотношении водород/сырье, равном 600. По составу продуктов превращения 1-метилнафталина и дибензотиофена на промышленном и массивном катализаторах сделан вывод о более высокой гидрирующей активности массивного катализатора.

The possibility of massive catalysts synthesis using the mechanochemical activation (MCA), which is the basis for a non-waste technology of production of catalysts with particle sizes less than 10 microns is shown in the work. The predecessors of Ni-Mo catalysts for hydrogenation processes were synthesized by MCA. The chemical, phase composition and specific surface area of mechanically-activated composites with an atomic ratio of Ni: Mo = 1,0 and 1,4 were studied using the methods of DTA, XRD, TPR and low-temperature adsorption. It was established that during a joint MCA of salts containing Ni-and Mo-, solid-state reactions take place with the formation of complex X-ray amorphous compounds, which, after heating at 520 °С form nickel molybdates, which almost entirely composed of highly modified β-NiMoO4, sulfide which leads to the formation of phases MoS2, Ni3S2. There is comparative testing of sulfide catalysts – massive (Ni : Mo = 1,4), and commercial supported in the model conversion reactions of 1-methylnaphthalene and dibenzothiophene at 350 °C, 3,5 MPa pressure, mass flow rate of feed 2 h–1, the ratio of hydrogen/materials equal 600. The conclusion about the higher hydrogenating activity of the massive catalyst is made by composition of the conversion products of 1-methylnaphthalene and dibenzothiophene.

массивный высокодисперсный катализатор гидропереработкимеханохимическая активацияβ-NiMoO4massive highly dispersed catalyst for water workingmechano-chemical activationβ-NiMoO4ReferencesZhang Sh., Liu D., Deng W., Que G. // Energy & Fuels. 2007. V. 21. P. 3057.Zhang Sh., Liu D., Deng W., Que G. // Energy & Fuels. 2007. V. 21. P. 3057.Pat 6712955 (US). Slurry hydroprocessing using bulk multimetallic catalysts. 2004.Pat 6712955 (US). Slurry hydroprocessing using bulk multimetallic catalysts. 2004.Zhang Sh., Deng W., Luo H., Liu D., Que G. // Energy & Fuels. 2008. V. 22. P. 3583—3586.Zhang Sh., Deng W., Luo H., Liu D., Que G. // Energy & Fuels. 2008. V. 22. P. 3583—3586.Kennepohl D., Sanford E. // Energy & Fuels. 1996. V. 10. P. 229—234.Kennepohl D., Sanford E. // Energy & Fuels. 1996. V. 10. P. 229—234.Dong Liu, Xue Kong, Meiyu Li, Guohe Que // Energy & Fuels. 2009. V. 23. P. 958—961.Dong Liu, Xue Kong, Meiyu Li, Guohe Que // Energy & Fuels. 2009. V. 23. P. 958—961.Pat 7513989 (US). Hydrocracking process using bulk group VIII/Group VIB catalysts. 2009.Pat 7513989 (US). Hydrocracking process using bulk group VIII/Group VIB catalysts. 2009.Алиев Р.Р. Катализаторы и процессы переработки нефти. М., 2010. С. 389.Алиев Р.Р. Катализаторы и процессы переработки нефти. М., 2010. С. 389.Matsumura A., Sato S., Kondo T. at.al. // Fuel. 2005. V. 84. Р. 417—421.Matsumura A., Sato S., Kondo T. at.al. // Fuel. 2005. V. 84. Р. 417—421.Молчанов В.В., Буянов Р.А. // Успехи химии. 2000. № 5. C. 476.Молчанов В.В., Буянов Р.А. // Успехи химии. 2000. № 5. C. 476.Григорьева Т.Ф., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Механохимический синтез в металлических системах. Новосибирск: Параллель, 2008. С. 311.Григорьева Т.Ф., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Механохимический синтез в металлических системах. Новосибирск: Параллель, 2008. С. 311.Аввакумов Е.Г. // Химия в интересах устойчивого развития. 1994. № 2. C. 541.Аввакумов Е.Г. // Химия в интересах устойчивого развития. 1994. № 2. C. 541.Brito J.L., Barbosa A.L. // J. Catalysis. 1997. V. 171. P. 329.Brito J.L., Barbosa A.L. // J. Catalysis. 1997. V. 171. P. 329.Плясова Л.М., Иванченко И.Ю., Андрушкевич М.М., Буянов Р.А., Итенберг И.Ш., Хромова Г.А. и др. // Кинетика и катализ. 1973. № 4. C. 1010.Плясова Л.М., Иванченко И.Ю., Андрушкевич М.М., Буянов Р.А., Итенберг И.Ш., Хромова Г.А. и др. // Кинетика и катализ. 1973. № 4. C. 1010.Ozkan U., Schrader G.L. // J. Catalysis. 1985.V. 95. P.120.Ozkan U., Schrader G.L. // J. Catalysis. 1985.V. 95. P.120.Levin D., Soled S.L., Ying J.Y. // Inorg Chem. 1996. V. 35. P. 4191.Levin D., Soled S.L., Ying J.Y. // Inorg Chem. 1996. V. 35. P. 4191.Brito J.L., Barbosa A.L., Albornoz A. et al. // Letters. 1994. V. 26. P. 329.Brito J.L., Barbosa A.L., Albornoz A. et al. // Letters. 1994. V. 26. P. 329.Laine J., Pratt K.C. // React. Kinet. Catal. Lett. 1979. V. 10. P. 207.Laine J., Pratt K.C. // React. Kinet. Catal. Lett. 1979. V. 10. P. 207.Дуплякин В.К., Бакланова О.Н., Чиркова О.А., Антоничева Н.В., Арбузов А.Б., Войтенко Н.Н., Дроздов В.А., Лихолобов В.А. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 1. С. 136.Дуплякин В.К., Бакланова О.Н., Чиркова О.А., Антоничева Н.В., Арбузов А.Б., Войтенко Н.Н., Дроздов В.А., Лихолобов В.А. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 1. С. 136.Madeira L.M., Portela M.F., Mazzocchia C. // Catal. Rev. 2004. V. 45. № 1. P. 53.Madeira L.M., Portela M.F., Mazzocchia C. // Catal. Rev. 2004. V. 45. № 1. P. 53.Авакумов Е.Г. Механохимические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986.Авакумов Е.Г. Механохимические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986.Brito J.L., Laine J., Pratt K.C. // J. Mater. Sci. 1989. V. 24. P. 425.Brito J.L., Laine J., Pratt K.C. // J. Mater. Sci. 1989. V. 24. P. 425.Tsurov M.A., Afanasiev P.V., Lunin V.V. //Appl. Catal. A: Gen. 1993. V. 105. P. 205—221.Tsurov M.A., Afanasiev P.V., Lunin V.V. //Appl. Catal. A: Gen. 1993. V. 105. P. 205—221.Curtis C.W., Chen J.H., Tang Y. // Energy&Fuels. 1995. V. 9. № 2. P. 195—203.Curtis C.W., Chen J.H., Tang Y. // Energy&Fuels. 1995. V. 9. № 2. P. 195—203.

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