catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2016-5-43-50catal-365Research ArticleОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫDOMESTIC CATALYSTСверхкритическая флюидная СО2-экстракционная регенерация никель-молибденового катализатора гидроочисткиSupercritical Fluid CO2-Extraction Regeneration of the Nickel-Molybdenum Catalyst for HydrotreatmentJaddoaAmeer AbedJaddoaAmeer Abedctls@kalvis.ruБилаловТ. Р.BilalovT. P.ctls@kalvis.ruГумеровФ. М.GumerovF. M.ctls@kalvis.ruГабитовФ. Р.GabitovF. R.ctls@kalvis.ruЗариповЗ. И.ZaripovZ. I.ctls@kalvis.ruЯруллинР. С.YarullinR. S.ctls@kalvis.ruПимерзинА. А.PimerzinA. A.ctls@kalvis.ruНикульшинП. А.Nikul’shinP. A.ctls@kalvis.ruКазанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ); University of Technology, Baghdad, IraqРоссияKazan National Research Technological University; University of Technology, Baghdad, IraqRussian FederationКазанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ)РоссияKazan National Research Technological UniversityRussian FederationОАО «Татнефтехиминвест-холдинг», г. КазаньРоссияTatneftekhiminvest-holding, KazanRussian FederationСамарский государственный технический университет (СамГТУ)РоссияSamara State Technical University, SamaraRussian Federation2016101020161654350Copyright © LLC "KALVIS", 20162016LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/365

Представлены результаты исследования сверхкритического флюидного СО2-экстракционного процесса регенерации промышленного никель-молибденового катализатора гидроочистки DN-3531, реализованного в температурном диапазоне 323,15–383,15 К при давлениях до 30 МПа и предполагающего модификацию основного экстрагента такими полярными соединениями, как хлороформ, метанол, этанол, ацетон и диметилсульфоксид (ДМСО). Приведенная последовательность модификаторов отвечает росту растворяющей способности модифицированного сверхкритического диоксида углерода (СК-СО2) по отношению к дезактивирующим катализатор отложениям. Однако в случае наиболее эффективного ДМСО наблюдается не только удаление дезактивирующих соединений, но и удаление никеля и молибдена, что существенно снижает итоговую активность регенерированного таким способом образца. В процессе экстракционной регенерации снижается содержание кокса в катализаторе в 3 раза, а удельная площадь поверхности и объем пор, наоборот, возрастают. Активность дезактивированного катализатора в гидрообессеривании дибензотиофена и гидрировании нафталина возрастает в несколько раз после однократной обработка катализатора СК-СО2 и в 2,5 раза выше, чем у образца, регенерированного традиционным окислительным способом.

Results of the studies of a supercritical fluid CO2-extraction regeneration of the industrial nickel-molybdenum catalyst DN-3531 for hydrotreatment at 323–383 K and pressure up to 30 MPa and of the basic extractant to be modified with polar compounds such as chloroform, methanol, ethanol, acetone and dimethylsulfoxide (DMSO) are reported. The said modifier sequence indicate an increase in the solubilizing ability of the modified supercritical carbon dioxide (SC-CO2) with respect to the catalyst deactivating sediments. However, with DMSO as the most effective modifier, not only deactivating compounds but also nickel and molybdenum are removed that causes a considerable decrease in the final activity of the regenerated catalyst. The coke content in the catalyst decreases to one third while the specific surface area and pore volume increase during the extractive regeneration. After the catalyst deactivated during hydrodesulfurization of dibenzothiophene and hydrogenation of naphthaline was once subjected to the SC-CO2 treatment, the catalyst activity increased several times to be as high as 2,5 times of that of the catalyst regenerated using the traditional oxidative method.

Ni-Mo катализаторгидроочисткаэкстракционная регенерациясверхкритический диоксид углеродадибензотиофеннафталинNi-Mo catalysthydrotreatmentextractive regenerationsupercritical carbon dioxidedibenzothiophenenaphthaleneReferencesКурганов В.М. Кушнер Б.Э., Агафонов А.В. Паровоздушная регенерация катализаторов гидроочистки. М.: ЦНИИТ Энефтехим. 1973. 71 с.Курганов В.М. Кушнер Б.Э., Агафонов А.В. Паровоздушная регенерация катализаторов гидроочистки. М.: ЦНИИТ Энефтехим. 1973. 71 с.Reid R.С. Supercritical Fluid Extraction. A Perspective. Hougen. Lecture Series, University of Wisconsin. 1981. 435 р.Reid R.С. Supercritical Fluid Extraction. A Perspective. Hougen. Lecture Series, University of Wisconsin. 1981. 435 р.Wradman L., Herskowitz M., Korin E., Wisniak J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. Vol. 40. P. 1589–1590.Wradman L., Herskowitz M., Korin E., Wisniak J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. Vol. 40. P. 1589–1590.Osada M., Sato O., Arai K., Shirai M. Subcritical water regeneration of catalysts poisoned by sulfur // Proceedings of the 10th European Meeting on Supercritical Fluids. 2005. Strasburg /Colmar (France).Osada M., Sato O., Arai K., Shirai M. Subcritical water regeneration of catalysts poisoned by sulfur // Proceedings of the 10th European Meeting on Supercritical Fluids. 2005. Strasburg /Colmar (France).Богдан В.И., Коклин А.Е., Казанский В.Б. // Сверхкритические флюиды. Tеория и практика. 2006. Т. 1. № 2. С. 5–12Богдан В.И., Коклин А.Е., Казанский В.Б. // Сверхкритические флюиды. Tеория и практика. 2006. Т. 1. № 2. С. 5–12Шириязданов Р.Р. // Сверхкритические флюиды. Теория и практика. 2011. Т. 6. № 1. С. 19–24Шириязданов Р.Р. // Сверхкритические флюиды. Теория и практика. 2011. Т. 6. № 1. С. 19–24Gaydamaka S.N., Timofeev V.V., Lemenovskii D.A., Kardashev S.V., Parenago O.O., Bagratashvili V.N., Sergienko S.A., Brusova G.P., Lunin V.V. // Catal. Ind. 2013. Vol. 5. No. 3. P. 216–222.Gaydamaka S.N., Timofeev V.V., Lemenovskii D.A., Kardashev S.V., Parenago O.O., Bagratashvili V.N., Sergienko S.A., Brusova G.P., Lunin V.V. // Catal. Ind. 2013. Vol. 5. No. 3. P. 216–222.Song C. // Catal. Today. 2003. V. 86. P. 211.Song C. // Catal. Today. 2003. V. 86. P. 211.Lewis R.J. Sax’s dangerous properties of industrial materials. 11 ed. Wiley-interscience. 2004, C. 270.Lewis R.J. Sax’s dangerous properties of industrial materials. 11 ed. Wiley-interscience. 2004, C. 270.Чернышев А.К., Гумеров Ф.М., Цветинский Г.Н., Яруллин Р.С., Иванов C.В., Левин Б.В., Шафран М.И., Жилин И.Ф., Бесков А.Г., Чернышев К.А. Диоксид углерода. Свойства, улавливание (получение), применение. М.: Галлея-принт, 2013. 903 c.Чернышев А.К., Гумеров Ф.М., Цветинский Г.Н., Яруллин Р.С., Иванов C.В., Левин Б.В., Шафран М.И., Жилин И.Ф., Бесков А.Г., Чернышев К.А. Диоксид углерода. Свойства, улавливание (получение), применение. М.: Галлея-принт, 2013. 903 c.Гумеров Ф.М., Сагдеев А.А., Билалов Т.Р. и др. Катализаторы: регенерация с использованием сверхкритического флюидного СО2-экстракционного процесса. Казань: Бриг, 2015. 264 c.Гумеров Ф.М., Сагдеев А.А., Билалов Т.Р. и др. Катализаторы: регенерация с использованием сверхкритического флюидного СО2-экстракционного процесса. Казань: Бриг, 2015. 264 c.Билалов Т.Р., Гумеров Ф.М. Процессы производства и регенерации катализаторов. Термодинамические основы процессов производства и регенерации палладиевых катализаторов с использованием сверхкритического диоксида углерода LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. Dudweiler Landstr. 99, 66123 Saarbrucken, Germany. 2011, 153 P.Билалов Т.Р., Гумеров Ф.М. Процессы производства и регенерации катализаторов. Термодинамические основы процессов производства и регенерации палладиевых катализаторов с использованием сверхкритического диоксида углерода LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. Dudweiler Landstr. 99, 66123 Saarbrucken, Germany. 2011, 153 P.Gumerov F.M., Le Neindre B., Bilalov T.R. et al. Regeneration of spent catalyst and impregnation of catalyst by supercritical fluid. New York, Nova publisher, 2016. 168 Р.Gumerov F.M., Le Neindre B., Bilalov T.R. et al. Regeneration of spent catalyst and impregnation of catalyst by supercritical fluid. New York, Nova publisher, 2016. 168 Р.Johnston K.P. // in Supercritical Fluid Science and Technology. Am. Chem. Soc. 1989. Ch. L. P. 1–12.Johnston K.P. // in Supercritical Fluid Science and Technology. Am. Chem. Soc. 1989. Ch. L. P. 1–12.Пичугин А.А., Тарасов В.В. // Успехи химии. 1991. Т. 60. Вып. 11. C. 2412–2421.Пичугин А.А., Тарасов В.В. // Успехи химии. 1991. Т. 60. Вып. 11. C. 2412–2421.Курганов В.М. Паровоздушная регенерация катализаторов гидроочистки / В.М. Курганов, Б.Э. Кушнер, А.В. Агафонов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973. 71 с.Курганов В.М. Паровоздушная регенерация катализаторов гидроочистки / В.М. Курганов, Б.Э. Кушнер, А.В. Агафонов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973. 71 с.Каталог продукции CRI Catalyst company Inc.Каталог продукции CRI Catalyst company Inc.Zakharov А.А., Ameer Abed Jaddoa, Bilalov Т.R., Gumerov F.М. // Int. J. of Analytical Mass Spectrometry and Chromatography. 2014. Vol. 2. Р. 113–122.Zakharov А.А., Ameer Abed Jaddoa, Bilalov Т.R., Gumerov F.М. // Int. J. of Analytical Mass Spectrometry and Chromatography. 2014. Vol. 2. Р. 113–122.Nikulshin P.A., Mozhaev A.V., Maslakov K.I., Pimerzin A.A., Kogan V.M. // Applied Catalysis B: Environmental. V. 158–159. 2014. P. 161–174.Nikulshin P.A., Mozhaev A.V., Maslakov K.I., Pimerzin A.A., Kogan V.M. // Applied Catalysis B: Environmental. V. 158–159. 2014. P. 161–174.Химическая энциклопедия. Редакционная коллегия: Кнунянц И.Л. и др. М.: Советская энциклопедия, 1988. 623 c.Химическая энциклопедия. Редакционная коллегия: Кнунянц И.Л. и др. М.: Советская энциклопедия, 1988. 623 c.Боресков Г.К. Катализ. Новосибирск: Наука, 1971. 267 c.Боресков Г.К. Катализ. Новосибирск: Наука, 1971. 267 c.Коган В.М., Никульшин П.А., Дорохов В.С., Пермяков Е.А., Можаев А.В., Ишутенко Д.И., Елисеев О.Л., Рождественская Н.Н., Лапидус А.Л. // Известия РАН. Сер. Химическая. (2). 2014. C. 332–345Коган В.М., Никульшин П.А., Дорохов В.С., Пермяков Е.А., Можаев А.В., Ишутенко Д.И., Елисеев О.Л., Рождественская Н.Н., Лапидус А.Л. // Известия РАН. Сер. Химическая. (2). 2014. C. 332–345Nikulshin P.A., Mozhaev A.V., Pimerzin Al.A., Konovalov V.V., Pimerzin A.A. // Fuel. V. 100. 2012. P. 24–33.Nikulshin P.A., Mozhaev A.V., Pimerzin Al.A., Konovalov V.V., Pimerzin A.A. // Fuel. V. 100. 2012. P. 24–33.Scharfe R.R., Sastri V.S., Chakrabarti C.L., Langfor C.H. // Canadian Journal of Chemistry. 1973. Vol. 51. P. 67–69.Scharfe R.R., Sastri V.S., Chakrabarti C.L., Langfor C.H. // Canadian Journal of Chemistry. 1973. Vol. 51. P. 67–69.Ирисова К.Н., Талисман Е.Л., Смирнов В.К. // ХТТМ. 2003. Т. 1-2. С. 21Ирисова К.Н., Талисман Е.Л., Смирнов В.К. // ХТТМ. 2003. Т. 1-2. С. 21

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