New catalyst for deep hydrotreating of vacuum gas oil as a feedstock for catalytic cracking

A new CoNiMo/Al2O3 catalyst was developed for deep hydrotreating of vacuum gas oil (VGO) intended as a catalytic cracking feedstock containing 200–500 ppm of sulfur. A method of preparing the catalyst comprises the following steps: preparation of a support with desired textural, strength and granulometric characteristics; synthesis in a solution of bimetallic (Co-Mo and Ni-Mo) complex compounds; their application and drying. Physicochemical (texture, morphology, structure of the active phase) and catalytic characteristics of the new catalyst were compared with those of modern domestic and imported industrial analogues. It was shown that the catalyst allows the hydrotreating
at a temperature 5–20 °C below and with yields of the desired fraction 4–13 % higher than do all the samples tested. The high activity of the catalyst is due to the formation of monolayer particles of a trimetallic Co(Ni)MoS phase during the catalyst sulfidation. Technology of the catalyst synthesis is prepared for industrial implementation («NPK Syntez», Barnaul, 1000 tons/year), and the basic technological regimes of the hydrotreating of VGO with the use of the new catalyst are developed.

1. Speight J.G. The Refinery of the Future, William Andrew is an imprint of Elsevier, 2011, Chapter 6, P. 181.

2. Sadeghbeigi R. Fluid Catalytic Cracking Handbook, Butterworth- Heinemann is an imprint of Elsevier, (Third Edition), 2012, Chapter 3. FCC Feed Characterization. P. 51.

3. Salazar-Sotelo D., Maya-Yescas R., Mariaca-Dominguez E., Rodriguez-Salomon S., Aguilera-Lopez M. // Catalysis Today 98 (2004) 273—280.

4. Fisher I.P. // Applied Catalysis, 65 (1990) 189—210.

5. Stratiev D.S., Shishkova I.K., Dobrev D.S. // Fuel Processing Technology 94 (2012) 16—25.

6. Постановление Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г., № 118, г. Москва. Технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» // Российская газета. 2008. 5 марта. № 47 (4604). С. 24.

7. ГОСТ Р 51866—2002 (EH 228—2004). Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия [27.09.13].

8. Song С. // Catalysis Today, 2003, Vol. 86. Р. 211.

9. Brunet S., Mey D., Perot G., Bouchy C., Diehl F. On the hydrodesulfurization of FCC gasoline: a review.// Applied Catalysis A: General 278 (2005) 143—172.

10. Sadeghbeigi R. Fluid Catalytic Cracking Handbook, Butterworth- Heinemann is an imprint of Elsevier, (Third Edition), 2012, Chapter 8 Products and Economics. P. 169.

11. Barrera R. Advanced Refining Technologies, https://www.grace.com/About/Businesses/Documents/ART_HDS_Catalyst_Systems_XVIII_Foro_PEMEX-IMP_11Jul12.pdf (дата обращения 17.04.2014).

12. Drazenovic D., Jednacak K., Sertic Bionda K. The impact of FCC feed hydrotreatment on the yields and quality of cracking products, Goriva i maziva 5 (2005) 337—352.

13. Капустин В.М., Рудин М.Г. Химия и технология переработки нефти. М.: Химия, 2013. 496 с.

14. Плешакова Н.А., Шейкина Н.А., Тыщенко В.А., Наумова Л.В. // Химия и технология топлив и масел. 2003. № 3. С. 22.

15. Плешакова Н.А., Логинова А.Н., Шабалина Т.Н., Шейкина Н.А., Тыщенко В.А., Наумова Л.В. // Химия и технология топлив и масел. 2003. № 3. С. 24.

16. http://www.albemarle.com/Products-and-Markets/Catalyst-Solutions/Ref inery-Catalyst-Solutions/Clean-Fuels-Technologies/Hydrotreating-1578.html (Дата обращения 17.03.2014).

17. http://www.axens.net/product/catalysts-a-adsorbents/127/hr-568.html (Дата обращения 21.04.2014).

18. Eijsbouts S. Hydrotreating Catalysts. In «Synthesis of Solid Catalysts » Edited Krijn P. de Jong, 2009 VILEY-VCH Verlag GmbH&Co, KGa A, Weinheim, Р. 302.

19. Ancheyta J., Rana M.S., Furimsky E. // Catal. Today. 109 (2005) 3.

20. Mederos F.S., Ancheyta J., Chen J. // Applied Catalysis A: General 355 (2009) 1—19.

21. Macias M.J., Ancheyta J. // Catalysis Today 98 (2004) 243—252.

22. Eijsbouts S., Van den Oetelaar L.C.A., van Puijenbroek R.R. //J. Catal. 229 (2005) 352—364.

23. Topsoe H. // Appl. Catal. A: General 322 (2007) 3—8.

24. Hensen E.J.M., de Beer V.H.J., van Veen J.A.R., van Santen R.A. //Catal. Lett. 84 (2002) 59.

25. Van Veen J.A.R., Gerkema E., van der Kraan A.M., Knoestera A. //J. Chem. Soc., Chem. Commun. (1987) 1684.

26. Stanislaus A., Marafi A., Rana M.S. // Catal. Today 153 (2010) 1—68.

27. Dumeignil F., Sato K., Imamura M., Matsubayashi N., Payen E., Shimada H. // Appl. Catal. A: General 315 (2006) 18—28.

28. Sun M., Nicosia D., Prins R. // Catal. Today 86 (2003) 173—189.

29. Fujikawa T. // J. Jap. Petrol. Inst., 50(5) (2007) 249—261.

30. Klimov O.V., Leonova K.A., Koryakina G.I., Gerasimov E.Yu.,Prosvirin I.P., Cherepanova S.V., Budukva S.V., Pereyma V.Yu., Dik P.P., Parakhin O.A., Noskov A.S. // Catalysis Today, 220— 222 (2014) 66—77.

31. Klimov O.V., Pashigreva A.V. , Fedotov M.A., Kochubey D.I., Chesalov Y.A., Bukhtiyarova G.A., Noskov A.S. // J. Mol. Catal. A: Chemical., 322. № 1—2, (2010) P. 80—89.

32. Klimov O.V., Pashigreva A.V., Bukhtiyarova G.A., Budukva S.V., Fedotov M.A., Kochubey D.I., Chesalov Y.A., Zaikovskii V.I., Noskov A.S. // Catalysis Today. 150 (2010) P. 196—206.

33. Pashigreva A.V., Klimov O.V., Bukhtiyarova G.A., Kochubey D.I., Prosvirin I.P., Chesalov Y.A., Zaikovskii V.I., Noskov A.S. // Catalysis Today. 150 (2010) P. 164—170.

34. Pashigreva A.V., Klimov O.V., Bukhtiyarova G.A., Fedotov M.A., Kochubey D.I., Chesalov Yu.A., Zaikovskii V.I., Prosvirin I.P., Noskov A.S. // Studies in Surface Science and Catalysis. 175 (2010) P. 109—116.

35. Leonova K.A., Klimov O.V., Gerasimov E.Yu., Dik P.P., Pereyma V.Yu., Budukva S.V., Noskov A.S. // Adsorption. 19. № 2—4. (2013) P. 723—732.

36. Leonova K.A., Klimov O.V., Kochubey D.I., Chesalov Yu.A., Gerasimov E.Yu., Prosvirin I.P., Noskov A.S. // Catalysis Today 220—222 (2014) 327— 336.

37. Пат. 2472585 РФ. Катализатор, способ приготовления носителя, способ приготовления катализатора и способ гидроочистки углеводородного сырья / О.В. Климов, Г.И. Корякина, С.В. Будуква, К.А. Леонова, В.Ю. Перейма, П.П. Дик, А.С. Носков, О.А. Парахин. Опубл. 20.01.2013. Бюл. № 2.

38. Пат. 2474474 РФ. Катализатор, способ его приготовления и способ получения малосернистого дизельного топлива /О.В. Климов, Г.И. Корякина, К.А. Леонова, С.В. Будуква, В.Ю. Перейма, А.С. Носков. Опубл. 10.02.2013. Бюл. № 4.

39. Пат. 2478428 РФ. Катализатор гидроочистки углеводородного сырья, носитель для катализатора гидроочистки, способ приготовления носителя, способ приготовления катализатора и способ гидроочистки углеводородного сырья / О.В. Климов, Г.И. Корякина, К.А. Леонова, С.В. Будуква,

40. В.Ю. Перейма, П.П. Дик, А.С. Носков, О.А. Парахин. Опубл. 10.04.2013. Бюл. № 10.

41. Пат. 2387475 РФ. Катализатор, способ его приготовления и процесс гидроочистки углеводородного сырья / О.В. Климов, М.А. Федотов, Г.А. Бухтиярова, А.В. Пашигрева, Е.Н. Кириченко, С.В. Будуква, Г.И. Корякина, А.С. Носков. Опубл. 27.04.2010. Бюл. № 12.

42. Пат. 2402380 РФ. Катализатор гидроочистки углеводородного сырья, способ его приготовления и процесс гидроочистки / О.В. Климов, Г.А. Бухтиярова, А.В. Пашигрева, А.Л. Нуждин, С.В. Будуква, Г.И. Корякина, А.С. Носков. Опубл. 27.10.2010. Бюл. № 30.

43. Официальный сайт Ангарского завода катализаторов и органического синтеза http://www.kataliz.ru/product.files/gidrooch.htm (дата обращения 24.04.2014).

44. Официальный сайт Новокуйбышевского завода катализаторов, http://www.nzk.ru/production/3 (дата обращения 24.04.2014).

45. Официальный сайт КНТ-Групп http://www.kntgroup.ru/assets/files/ru/RK442M.pdf (дата обращения 24.04.2014).

46. Pashigreva A.V., Bukhtiyarova G.A., Klimov O.V., Chesalov Yu.A., Litvak G.S., Noskov A.S. // Catalysis Today. Vol. 149. № 1—2, 2010. P. 19—27.

47. Бухтиярова Г., Климов О., Пашигрева А., Александров П., Кашкин В., Носков А. // Oil & Gas Journal Russia. 3(37) 2010. С. 58—66.

48. Hillerova E., Morishige H., Inamura K., Zdrazil M. // Appl. Catal. A: General 156 (1997) 1—17.

49. Richardson S.M., Nagaishi H., Gray M.R. // Ind. Eng. Chem. Res., 35 (1996) 3940—3950.