Купить (625 RUB)
сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Влияние температуры процесса гидроочистки дизельного топлива на сорбцию кремния на NiMo/Al2O3-катализаторе
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-3-90-97
Аннотация
Изучено влияние температуры гидроочистки дизельного топлива на закономерности сорбции кремния на зерне NiMo/Al2O3 катализатора защитного слоя диаметром 2,5 мм. Испытания проводились на лабораторном стенде с реактором, в котором слой катализатора разделен (секционирован) на пять частей по высоте металлическими перфорированными перегородками, которые проницаемы для сырья. Это позволило получить профили концентрации кремния по высоте слоя катализатора. В качестве соединений кремния в дизельной фракции использовался декаметилциклопентасилоксан, содержание которого составляло 200 ppm. Было проведено три серии экспериментов длительностью 200 ч при температурах 315, 340 и 365 °С. В качестве сырья использовалась прямогонная дизельная фракция, содержащая добавку декаметилциклопентасилоксана как дополнительный источник кремния. Установлено, что с увеличением температуры процесса способность катализатора к поглощению кремния возрастает.
Ключевые слова
Об авторах
И. С. Голубев
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
С. И. Решетников
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
П. П. Дик
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Р. В. Петров
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
И. А. Мик
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
А. С. Носков
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Список литературы
1. Kressmann S., Morel F., Harlé V., Kasztelan S. Recent developments in fixed-bed catalytic residue upgrading // Catal. Today. 1998. Т. 43, № 3–4. С. 203–215. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00149-7.
2. Zeuthen P., Schmidt M.T., Rasmussen H.W., Moyse B.M. The benefits of cat feed hydrotreating and the impact of feed nitrogen on catalyst stability // NPRA Annu. Meet. Tech. Pap. 2010. Т. 2, № 1. С. 818–833.
3. Sánchez R., Todolí J.L., Lienemann C.P., Mermet J.M. Universal calibration for metal determination in fuels and biofuels by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry based on segmented flow injection and a 350 °c heated chamber // J. Anal. At. Spectrom. 2012. Т. 27, № 6. С. 937–945. https://doi.org/10.1039/c2ja10336b.
4. Pohl P., Vorapalawut N., Bouyssiere B., Lobinski R. Trace-level determination and insight in speciation of silicon in petrochemical samples by flow-injection high resolution ICP MS and HPLC-high resolution ICP MS // J. Anal. At. Spectrom. 2010. Т. 25, № 9. С. 1461–1466. https://doi.org/10.1039/c005010e.
5. Nam S., Namkoong W., Kang J.H., Park J.K., Lee N. Adsorption characteristics of siloxanes in landfill gas by the adsorption equilibrium test // Waste Manag. Elsevier Ltd, 2013. Т. 33, № 10. С. 2091–2098. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.03.024.
6. Cabrera-Codony A., Montes-Morán M.A., Sánchez-Polo M., Martín M.J., Gonzalez-Olmos R. Biogas upgrading: Optimal activated carbon properties for siloxane removal // Environ. Sci. Technol. 2014. Т. 48, № 12. С. 7187–7195. https://doi.org/10.1021/es501274a.
7. Kellberg L., Zeuthen P., Jakobsen H.J. Deactivation of HDT Catalysts by Formation of Silica Gels from Silicone Oil. Characterization of Spent Catalysts from HDT of Coker Naphtha Using 29Si and 13C CP/MAS NMR // J. Catal. Academic Press, 1993. Т. 143, № 1. С. 45–51. https://doi.org/10.1006/JCAT.1993.1252.
8. Vaiss V.S., Fonseca C.G., Antunes F.P.N., Chinelatto L.S., Chiaro S.S.X., Souza W.F., Leitão A.A. Experimental and theoretical study of deactivated HDT catalysts by Si species deposited on their surfaces: Models proposition, structural and thermodynamic analysis // J. Catal. Elsevier Inc., 2020. Т. 389. С. 578–591. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.06.007.
9. Olsen C. The ART of trapping silicon and arsenic // Digit. Refin. 2013. № February. С. 1–4.
10. Rana M.S., AlHumaidan F.S., Bouresli R., Navvamani R. Guard-bed catalyst: Impact of textural properties on catalyst stability and deactivation rate // Mol. Catal. Elsevier B.V., 2021. Т. 502, № 1. С. 111375. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2020.111375.
11. Nadeina K.A., Kazakov M.O., Kovalskaya A.A., Danilova I.G., Cherepanova S. V., Danilevich V. V., Gerasimov E.Y., Prosvirin I.P., Kondrashev D.O., Kleimenov A. V., Klimov O. V., Noskov A.S. Influence of alumina precursor on silicon capacity of NiMo/γ-Al2O3 guard bed catalysts for gas oil hydrotreating // Catal. Today. Elsevier, 2020. Т. 353, № 1. С. 53–62. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.10.028.
12. Pérez-Romo P., Navarrete-Bolaños J., Aguilar-Barrera C., Angeles-Chavez C., Laredo G.C. Morphological and structural study of the Si deposition on the sulfided NiMo/γ-Al2O3 catalyst: Effect on the support // Appl. Catal. A Gen. 2014. Т. 485. С. 84–90. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.07.038.
13. Nadeina K.A., Kazakov M.O., Kovalskaya A.A., Danilevich V. V., Klimov O. V., Danilova I.G., Khabibulin D.F., Gerasimov E.Y., Prosvirin I.P., Ushakov V.A., Fedotov K. V., Kondrashev D.O., Kleimenov A. V., Noskov A.S. Guard bed catalysts for silicon removal during hydrotreating of middle distillates // Catal. Today. Elsevier, 2019. Т. 329. С. 53–62. https://doi.org/10.1016/J.CATTOD.2018.11.075.
14. Pérez-Romo P., Aguilar-Barrera C., Navarrete-Bolaños J., Rodríguez-Otal L.M., Beltrán F.H., Fripiat J. Silica poisoning in HDT catalysts by light coker naphtha // Appl. Catal. A Gen. 2012. Т. 449. С. 183–187. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.10.001.
15. Boldushevskii R.E., Guseva A.I., Vinogradova N.Y., Naranov E.R., Maksimov A.L., Nikul’shin P.A. Evaluation of the Hydrodesulfurization Activity in Development of Catalysts for Demetallization of Heavy Petroleum Feedstock // Russ. J. Appl. Chem. 2018. Т. 91, № 12. С. 2046–2051. https://doi.org/10.1134/S1070427218120170.
16. Vatutina Y. V., Kazakov M.O., Nadeina K.A., Budukva S. V., Danilova I.G., Gerasimov E.Y., Suprun E.A., Prosvirin I.P., Nikolaeva O.A., Gabrienko A.A., Klimov O. V., Noskov A.S. Is it possible to reactivate hydrotreating catalyst poisoned by silicon? // Catal. Today. Elsevier, 2021. Т. 378. С. 43–56. https://doi.org/10.1016/J.CATTOD.2021.03.005.
17. Golubev I.S., Dik P.P., Petrov R. V., Mik I.A., Bessonova N. V., Reshetnikov S.I., Noskov A.S. Dynamics of Silicon Sorption on the NiMo/Al2O3 Guard Bed Catalyst During Hydrotreating of Diesel // Pet. Chem. Pleiades Publishing, 2023. Т. 63, № 10. С. 1203–1209. https://doi.org/10.1134/S0965544123090037.
18. Danilevich V. V., Klimov O. V., Nadeina K.A., Gerasimov E.Y., Cherepanova S. V., Vatutina Y. V., Noskov A.S. Novel eco-friendly method for preparation of mesoporous alumina from the product of rapid thermal treatment of gibbsite // Superlattices Microstruct. 2018. Т. 120, № May. С. 148–160.
19. Callejas M.A., Martínez M.T. Hydroprocessing of a Maya Residue. 1. Intrinsic Kinetics of Asphaltene Removal Reactions // Energy & Fuels. 2000. Т. 14, № 6. С. 1304–1308. https://doi.org/10.1021/ef000126h.
20. Kokayeff P., Zink S., Roxas P. Handbook of Petroleum Processing // Handbook of Petroleum Processing. 2015. 1–59 с. https://doi.org/10.1007/978-3-319-05545-9.
21. Toulhoat H., Raybaud P. Catalysis by Transition Metal Sulfides: from molecular theory to industrial application // Editions Technip. 2013. 737 с. https://doi.org/10.1016/s1351-4180(14)70127-8.
22. Qin X., Ye L., Hou L., Wang T., Ma M., Pu X., Han X., Liu J., Luan B., Liu P. A coupling model of fluid catalytic cracking and diesel hydrotreating processes to study the effects of reaction temperature on the composition of diesel // Chem. Eng. J. Elsevier, 2023. Т. 466. С. 143078. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143078.
23. Мик И.А., Кленов О.П., Казаков M.O., Надеина К.А., Климов О.В., Решетников С.И., Носков А.С. Защита катализаторов гидроочистки нефтяных фракций от механических примесей: экспериментальные исследования и расчет // Катализ в промышленности. 2023. № 383. С. 70–79. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-6-70-79.
24. Marafi M., Stanislaus A., Furimsky E. Handbook of Spent Hydroprocessing Catalysts // Handbook of Spent Hydroprocessing Catalysts. 2017. 67–140 с. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63881-6.00004-4.
25. Kam E.K.T., Al-Shamali M., Juraidan M., Qabazard H. A hydroprocessing multicatalyst deactivation and reactor performance model-pilot-plant life test applications // Energy and Fuels. 2005. Т. 19, № 3. С. 753–764. https://doi.org/10.1021/ef049843s.
26. Rodríguez E., Félix G., Ancheyta J., Trejo F. Modeling of hydrotreating catalyst deactivation for heavy oil hydrocarbons // Fuel. Elsevier, 2018. Т. 225. С. 118–133. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2018.02.085.
27. Mapiour M., Sundaramurthy V., Dalai A.K., Adjaye J. Effects of the operating variables on hydrotreating of heavy gas oil: Experimental, modeling, and kinetic studies // Fuel. Elsevier, 2010. Т. 89, № 9. С. 2536–2543. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.02.024.
28. Novaes L. da R., de Resende N.S., Salim V.M.M., Secchi A.R. Modeling, simulation and kinetic parameter estimation for diesel hydrotreating // Fuel. Elsevier, 2017. Т. 209. С. 184–193. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2017.07.092.
29. Britto J.M., Reboucas M. V., Bessa I. Troubleshoot silicon contamination on catalysts // Hydrocarb. Process. 2010. Т. 89, № 10. С. 1–5.
30. Ancheyta J., Rana M.S., Furimsky E. Hydroprocessing of heavy petroleum feeds: Tutorial // Catal. Today. 2005. Т. 109, № 1–4. С. 3–15. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2005.08.025.
Рецензия
Для цитирования:
Голубев И.С., Решетников С.И., Дик П.П., Петров Р.В., Мик И.А., Носков А.С. Влияние температуры процесса гидроочистки дизельного топлива на сорбцию кремния на NiMo/Al2O3-катализаторе. Катализ в промышленности. 2025;25(3):90-97. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-3-90-97
For citation:
Golubev I.S., Reshetnikov S.I., Dick P.P., Petrov R.V., Mik I.A., Noskov A.S. The effect of the temperature of the diesel fuel hydrotreating process on the sorption of silicon on a NiMo/Al2O3 catalyst. Kataliz v promyshlennosti. 2025;25(3):90-97. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-3-90-97
Просмотров:
73
Послать статью по эл. почте 