Сверхкритическая флюидная СО2-экстракционная регенерация никель-молибденового катализатора гидроочистки

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.

1. Курганов В.М. Кушнер Б.Э., Агафонов А.В. Паровоздушная регенерация катализаторов гидроочистки. М.: ЦНИИТ Энефтехим. 1973. 71 с.

2. Reid R.С. Supercritical Fluid Extraction. A Perspective. Hougen. Lecture Series, University of Wisconsin. 1981. 435 р.

3. Wradman L., Herskowitz M., Korin E., Wisniak J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. Vol. 40. P. 1589–1590.

4. 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).

5. Богдан В.И., Коклин А.Е., Казанский В.Б. // Сверхкритические флюиды. Tеория и практика. 2006. Т. 1. № 2. С. 5–12

6. Шириязданов Р.Р. // Сверхкритические флюиды. Теория и практика. 2011. Т. 6. № 1. С. 19–24

7. 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.

8. Song C. // Catal. Today. 2003. V. 86. P. 211.

9. Lewis R.J. Sax’s dangerous properties of industrial materials. 11 ed. Wiley-interscience. 2004, C. 270.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Johnston K.P. // in Supercritical Fluid Science and Technology. Am. Chem. Soc. 1989. Ch. L. P. 1–12.

15. Пичугин А.А., Тарасов В.В. // Успехи химии. 1991. Т. 60. Вып. 11. C. 2412–2421.

16. Курганов В.М. Паровоздушная регенерация катализаторов гидроочистки / В.М. Курганов, Б.Э. Кушнер, А.В. Агафонов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973. 71 с.

17. Каталог продукции CRI Catalyst company Inc.

18. 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.

19. 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.

20. Химическая энциклопедия. Редакционная коллегия: Кнунянц И.Л. и др. М.: Советская энциклопедия, 1988. 623 c.

21. Боресков Г.К. Катализ. Новосибирск: Наука, 1971. 267 c.

22. 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. 332–345

23. Nikulshin P.A., Mozhaev A.V., Pimerzin Al.A., Konovalov V.V., Pimerzin A.A. // Fuel. V. 100. 2012. P. 24–33.

24. Scharfe R.R., Sastri V.S., Chakrabarti C.L., Langfor C.H. // Canadian Journal of Chemistry. 1973. Vol. 51. P. 67–69.

25. Ирисова К.Н., Талисман Е.Л., Смирнов В.К. // ХТТМ. 2003. Т. 1-2. С. 21