Исследование процесса каталитического парового крекинга тяжелой нефти в присутствии дисперсных катализаторов. Часть 2. Изучение влияния концентрации Ni-содержащего катализатора на выход и свойства продуктов

Исследован процесс парового крекинга тяжелой нефти (ТН) в статическом режиме при 425 °С в присутствии Ni-содержащего нанодисперсного катализатора (0,3–2,0 мас.% в пересчете на Ni). Установлено, что применение данного катализатора способствует облагораживанию получаемой из ТН полусинтетической нефти: повышается соотношение Н : С (по сравнению с паровым крекингом в отсутствие катализатора), снижаются содержание серы и вязкость. При увеличении содержания катализатора соотношение Н : С в жидких продуктах увеличивается несущественно, но при этом выход жидких продуктов снижается с 81 до 76 % при одновременном увеличении выхода кокса и газообразных продуктов (от 8 до 13 и от 2 до 4 мас.% соответственно). Методами РФА и ПЭМ исследован коксовый остаток, содержащий катализатор. Показано, что в условиях процесса из прекурсора катализатора (Ni(NO₃)2·₆H₂O) образуются наноразмерные частицы фазы Ni₉S₈ с размерами 15–40 нм. Для повышения эффективности процесса облагораживания необходимы дальнейший подбор и исследование каталитических систем для крекинга тяжелого нефтяного сырья в присутствии перегретого пара с оптимизацией условий процесса.

1. BP energy outlook 2016 (summary tables) http://www.bp.com/content/dam/bp/excel/energy-economics/energy-outlook-2016/bp-energy-outlook-2016-summary-tables.xlsx (Accessed 05 April. 2016).

2. Alboudwarej H., Felix J., Taylor S. et al // Oilfield Review (Schlumberger). 2006. Summer. P. 34-53.

3. World Energy Council 2013: World energy resources. A summary https://www.worldenergy.org (Accessed 05 April. 2016). Used by permission of the World Energy Council.

4. World Oil Outlook 2015: Organization of the Petroleum Exporting Countries OPEC Secretariat, October 2015. www.opec.org/opec_web/static_files_project/media/downloads/publications/WOO%202015.pdf http://www.opec.org/opec_web/static_files_project/media/downloads/publications/WOO 2015.pdf (Accessed 05 April. 2016).

5. Суханов А.А., Петрова Ю.Э. // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2008. № 3. С. 1–11.

6. Pat. Appl. US 20130015100, 2013.

7. Hasan S.W., Ghannam M.T., Esmail N. // Fuel. 2010. V. 89. P. 1095–1100.

8. Doust A.M., Rahimi M., Feyzi M. // Chemical Engineering and Processing. 2015. V. 95. P. 353–361.

9. Castaneda L.C., Munoz J.A.D., Ancheyta J. // Catalysis Today. 2014. V. 220–222. P. 248–273.

10. Machin I., Jesus J.C., Rivas G., Higuerey I., Cordova J., Pereira P., Ruette F., Sierraalta A. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2005. V. 227. P. 22 –229.

11. Fumoto Е., Tago Т., Tsuji Т., Masuda Т. // Energy & Fuels. 2004. V. 18. P. 1770 – 1774.

12. Fumoto Е., Tago Т., Masuda Т. // Energy & Fuels. 2006. V. 20. No. 1. P. 1–6.

13. Rohallah H., Nassar N.N., Pereira P. // Energy & Fuels. 2013. V. 27. I. 4. P. 2194–2201.

14. Pat. US 5688395.1997.

15. Sharypov, V.I., Kuznetsov, B.N., Beregovtsova, N.G. // Fuel. 1996. V. 75. № 7. P. 791–794.

16. Хаджиев С.Н., Кадиев Х.М., Кадиева М.Х. // Нефтехимия. 2014. Т. 54. № 5. С. 327–351.

17. Angeles M.J., Leyva C., Ancheyta J., Ramírez S. // Catalysis Today. 2014. V. 220–222. P. 274– 294.

18. Лом У.Л., Уильямс А.Ф. Заменители природного газа. Производство и свойства. / Пер. с англ., под. ред. Н.А. Федорова. М.: Недра, 1979. С. 247.

19. Висалиев М.Я., Шпирт М.Я., Кадиев Х.М., Дворкин В.И., Магoмадов Э.Э., Хаджиев С.Н.. // Химия твердого топлива. 2012. № 2. С. 32–39.

20. Кадиева М.Х. Формирование и свойства системы «наночастицы катализатора – углеводородная среда» для гидроконверсии высокомолекулярных компонентов нефтей / Дис. … канд. хим. наук. М.: ИНХС РАН, 2011. C. 175.

21. Lv G., Wang F., Cai W., Zhang X. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2014. V. 447. I. 5. P. 8–13.

22. Рябов В.Д. Химия нефти и газа: учебное пособие / 2-е изд., испр. и доп. М.: Форум; ИНФРА-М, 2014. 336 с.