Гидрокрекинг вакуумного газойля на NiMo/ААС-Al2O3 катализаторах, приготовленных с использованием лимонной кислоты: влияние температуры термообработки катализатора

Биметаллические Ni-Mo-катализаторы приготовлены пропиткой носителя, содержащего аморфный алюмосиликат (ААС) и оксид алюминия, раствором, содержащим соединения Ni, Mo и лимонную кислоту; температура термической обработки катализаторов варьировалась от 120 до 550 °С. Методами РФЭС, ПЭМ, и HCNS-анализа исследованы физико-химические свойства приготовленных катализаторов, проведено их испытание в гидрокрекинге вакуумного газойля. Установлено, что частицы сульфидного активного компонента (NiMoS-фаза) локализуются преимущественно на поверхности оксида алюминия и лишь небольшая часть их – на поверхности ААС. С повышением температуры прокаливания катализатора увеличивается среднее число слоев в частицах NiMoS-фазы, что связано с удалением лимонной кислоты и указывает на усиление взаимодействия между сульфидным активным компонентом и оксидом алюминия. С повышением температуры прокаливания увеличивается также доля массивных частиц сульфидов Ni-Mo. Показано, что морфологические характеристики сульфидного активного компонента влияют на активность катализаторов в гидрообессеривании и гидродеазотировании и не влияют на их активность в гидрокрекинге. Оптимальная температура термообработки для NiMo/ААС-Al₂O₃ катализаторов, приготовленных с использованием лимонной кислоты, составляет 120 °С. Даны рекомендации по режиму термической обработки катализаторов в промышленных условиях.

1. G.A. Mills, H. Heinemann, T.H. Milliken, A.G. Oblad // Ind. Eng. Chem. 45 (1953), 134-137.

2. D.B. Weisz // Adv. Catal.13 (1962), 137-190.

3. H. Beuther, O.A. Larson // Ind. Eng. Chem. Proc. Design Devel., 4 (1965) 177-181.

4. L.N. Osipov, A.V. Agafonov, V.A. Khavkin, S.P. Rogov // Chem. Technol. Fuels Oils, 1 (1965) 581-585.

5. P. Wiwel, B. Hinnemann, A. Hidalgo-Vivas, P. Zeuthen, B.O. Petersen, J.Ø. Duus // Ind. Eng. Chem. Res., 49 (2010) 3184- 3193.

6. M. Sau, K. Basak, U. Manna, M. Santra, R.P. Verma // Catal. Today, 109 (2005) 112-119.

7. M. Breysse, G. Berhault, S. Kasztelan, M. Lacroix, F. Maugé, G. Perot // Catal. Today, 66 (2001) 15-22.

8. N.Y. Topsøe, H. Topsøe, F.E. Massoth // J. Catal., 119 (1989) 252-255.

9. G.M. Kumaran, S. Garg, M. Kumar, N. Viswanatham, J.K. Gupta, L.D. Sharma, G.M. Dhar // Energy & Fuels, 20 (2006) 2308-2313.

10. M. Roussel, J.L. Lemberton, M. Guisnet, T. Cseri, E. Benazzi // J. Catal., 218 (2003) 427-437.

11. K. Al-Dalama, A. Stanislaus // Thermochim. Acta, 520 (2011) 67-74.

12. J. Escobar, M.C. Barrera, J.A. de los Reyes, J.A. Toledo, V. Santes, J.A. Colín // J. Mol. Catal. A: Chem., 287 (2008) 33-40.

13. J.A.R. van Veen, H.A. Colijn, P.A.J.M. Hendriks, A.J. van Welsenes // Fuel Process. Technol., 35 (1993) 137-157.

14. J. Escobar, J.A. Toledo, A.W. Gutiérrez, M.C. Barrera, M.A. Cortés, C. Angeles, L. Díaz // Stud. Surf. Sci. Catal., 175 (2010) 767-770.

15. H. Wu, A. Duan, Z. Zhao, D. Qi, J. Li, B. Liu, G. Jiang, J. Liu, Y. Wei, X. Zhang // Fuel, 130 (2014) 203-210.

16. M.Á. Calderón-Magdaleno, J.A. Mendoza-Nieto, T.E. Klimova // Catal. Today, 220—222 (2014) 78-88.

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

18. J.K. Minderhoud, J.A.R.v. Veen, A.P. Hagan // Stud. Surf. Sci. Catal., 127 (1999) 3-20.

19. S. Chen, T. Li, G. Cao, M. Guan // Amorphous silica-alumina, a carrier combination and a hydrocracking catalyst containing the same, and processes for the preparation thereof, Patent US6399530, 2002.

20. A.S. Ivanova, E.V. Korneeva, G.A. Bukhtiyarova, A.L. Nuzhdin, A.A. Budneva, I.P. Prosvirin, V.I. Zaikovskii, A.S. Noskov // Kinet. Catal., 52 (2011) 446—458.

21. Климов О.В., Корякина Г.И., Леонова К.А., Будуква С.В., Перейма В.Ю., Дик П.П., Носков А.С. Катализатор гидроочистки углеводородного сырья, патент РФ 2534998, 2014.

22. K.A. Nadeina, O.V. Klimov, V.Y. Pereima, G.I. Koryakina, I.G. Danilova, I.P. Prosvirin, E.Y. Gerasimov, A.M. Yegizariyan, A.S. Noskov // Catal. Today, 271 (2016) 4-15.

23. S.G.A. Ferraz, F.M.Z. Zotin, L.R.R. Araujo, J.L. Zotin // Appl. Catal., A, 384 (2010) 51-57.

24. W. Lai, L. Pang, J. Zheng, J. Li, Z. Wu, X. Yi, W. Fang, L. Jia // Fuel Process. Technol., 110 (2013) 8-16.

25. W. Wang, L. Li, K. Wu, K. Zhang, J. Jie, Y. Yang // Appl. Catal., A, 495 (2015) 8-16.

26. B. Yoosuk, C. Song, J.H. Kim, C. Ngamcharussrivichai, P. Prasassarakich // Catal. Today, 149 (2010) 52-61.

27. T.K.T. Ninh, L. Massin, D. Laurenti, M. Vrinat // Appl. Catal., A, 407 (2011) 29-39.

28. I. Alstrup, I. Chorkendorff, R. Candia, B.S. Clausen, H. Topsøe // J. Catal., 77 (1982) 397-409.

29. Y. Okamoto, T. Imanaka, S. Teranishi // J. Catal., 65 (1980) 448- 460.

30. M.C. Barrera, M. Viniegra, J. Escobar, M. Vrinat, J.A. de los Reyes, F. Murrieta // J. García, Catal. Today, 98 (2004) 131-139.

31. A. Galtayries, S. Wisniewski, J. Grimblot // J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom., 87 (1997) 31-44.

32. C.E. Scott, M.J. Perez-Zurita, L.A. Carbognani, H. Molero, G. Vitale, H.J. Guzmán, P. Pereira-Almao // Catal. Today, 250 (2015) 21-27.

33. S. Houssenbay, S. Kasztelan, H. Toulhoat, J.P. Bonnelle, J. Grimblot // J. Phys. Chem., 93 (1989) 7176-7180.

34. M. Karroua, H. Matralis, P. Grange, B. Delmon // Bull. Soc. Chim. Belg., 104 (1995) 11-18.

35. P.A. Nikulshin, V.A. Salnikov, A.V. Mozhaev, P.P. Minaev, V.M. Kogan, A.A. Pimerzin // J. Catal., 309 (2014) 386-396.

36. F. Rodríguez-Reinoso // Carbon, 36 (1998) 159-175.

37. L.R. Radovic. Physicochemical Properties of Carbon Materials: A Brief Overview, in: Carbon Materials for Catalysis, John Wiley & Sons, Inc., 2008, pp. 1-44.

38. C. Leyva, J. Ancheyta, A. Travert, F. Maugé, L. Mariey, J. Ramírez, M.S. Rana // Appl. Catal., A,, 425-426 (2012) 1-12.

39. D. Wyrzykowski, E. Hebanowska, G. Nowak-Wiczk, M. Makowski, L. Chmurzyński // J. Therm. Anal. Calorim., 104 (2011) 731-735.

40. M.M. Barbooti, D.A. Al-Sammerrai // Thermochim Acta, 98 (1986) 119-126.