RU2445163C1 - Catalyst of oil fractions hydrofining and method of its production - Google Patents
Catalyst of oil fractions hydrofining and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445163C1 RU2445163C1 RU2010142172/04A RU2010142172A RU2445163C1 RU 2445163 C1 RU2445163 C1 RU 2445163C1 RU 2010142172/04 A RU2010142172/04 A RU 2010142172/04A RU 2010142172 A RU2010142172 A RU 2010142172A RU 2445163 C1 RU2445163 C1 RU 2445163C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- active component
- promoter
- ratio
- components
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к созданию катализатора для получения малосернистых нефтяных дизельных фракций, и способу его получения и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.The invention relates to the field of oil refining, in particular to the creation of a catalyst for producing low-sulfur oil diesel fractions, and a method for its production and can be used in the oil refining and petrochemical industries.
Известно, что традиционный сульфидный катализатор гидроочистки нефтяных топливных фракций состава Ni-(Co)-Mo(W)-S/γ-Al2O3, который используют уже более 50 лет, готовят методом пропитки пористого носителя (γ-Al2O3) раствором активного компонента (соли молибдена, вольфрама, кобальта, никеля). После стадии пропитки следуют стадии сушки, окисления и активирования системы в восстановительной среде посредством сульфидирования сероводородом или диметилдисульфидом при температурах 400-800°C [H.Topsoe, B.S.Clausen, F.E.Massoth Hydrotrearing Catalysis. - Germany, Springer, 1996]. Недостатком нанесенных каталитических систем является сложность и трудоемкость отдельных стадий изготовления, низкая экологичность процедуры изготовления (большое количество отходов - водных растворов неорганических реагентов), а также умеренная десульфирующая способность получаемых каталитических систем. Развитие современных нанесенных катализаторов на основе Ni-(Co)-Mo(W)-S/γ-Al2O3 реализуется в направлении их совершенствования посредством использования дополнительных рецептурных и технологических приемов, а именно путем внесения в состав различных добавок - цеолитов, соединений циркония, ванадия, титана [Sh.K.Bej, S.K.Maity, U.T.Turaga // Energy & Fuels, Vol.18, No. 5, 2004]; повышения концентрации активного компонента путем двухэтапной пропитки предварительно прокаленного носителя [пат. 2246987, B01J 37/02, C10G 45/08, 27/02/2005] или использования хелатных соединений [Пашигрева А.В., Бухтиярова Г.А., Климов О.В., Носков А.С., Полункин Я.М. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2007. Вып.10. С.19-23]; проведения сульфидирования в две стадии [Sulfer in fuels: more stringent sulfer specifications for fuels are driving innovation. - Applied Catalysis A: General 248, (2003), 1-7] и т.д. Указанные подходы в итоге не позволяют повысить активность катализаторов более чем в 1,5-1,7 раза, что, в свою очередь, препятствует получению топливных фракций с ультранизким содержанием серы.It is known that the traditional sulfide catalyst for hydrotreating petroleum fuel fractions of the composition Ni- (Co) -Mo (W) -S / γ-Al 2 O 3 , which has been used for more than 50 years, is prepared by impregnating a porous support (γ-Al 2 O 3 ) a solution of the active component (salts of molybdenum, tungsten, cobalt, nickel). After the impregnation stage, the stages of drying, oxidation and activation of the system in a reducing medium are followed by sulfidation with hydrogen sulfide or dimethyl disulfide at temperatures of 400-800 ° C [H. Topsoe, BSClausen, FEMassoth Hydrotrearing Catalysis. - Germany, Springer, 1996]. The disadvantage of the applied catalyst systems is the complexity and laboriousness of the individual stages of manufacture, low environmental friendliness of the manufacturing procedure (a large amount of waste - aqueous solutions of inorganic reagents), as well as moderate desulfurization ability of the resulting catalytic systems. The development of modern supported catalysts based on Ni- (Co) -Mo (W) -S / γ-Al 2 O 3 is carried out in the direction of their improvement through the use of additional prescription and technological methods, namely by introducing various additives — zeolites, compounds zirconium, vanadium, titanium [Sh.K. Bej, SKMaity, UTTuraga // Energy & Fuels, Vol. 18, No. 5, 2004]; increasing the concentration of the active component by two-stage impregnation of a pre-calcined carrier [US Pat. 2246987, B01J 37/02, C10G 45/08, 27/02/2005] or the use of chelating compounds [Pashigreva A.V., Bukhtiyarova G.A., Klimov O.V., Noskov A.S., Polunkin I. M. // Oil refining and petrochemicals. 2007.
Известны также катализаторы, активность которых выше по сравнению с нанесенными катализаторами в 3-4 раза. Это массивные катализаторы гидроочистки серии «Nebula» [Sulfur in fuels: more stringent sulfur specifications for fuels are driving innovation. - Applied Catalysis A: General 248 (2003) 1-7; М.И.Левинбук, Е.А.Козюков, А.А.Лебедев и др. О некоторых проблемах российского нефтегазового комплекса. - Катализ в промышленности №6, 2005 г., с.3-18], которые получают на основе дисульфида молибдена [G.S.Stevens, T.Edmonds. J.Less-Common Met., 54, 321 (1977)]. Поскольку дисульфиды молибдена и вольфрама в крупнокристаллическом состоянии характеризуются химической и каталитической инактивностью [J.V.Lauritsen, J.Ibsgaard, S.Helveg, H.Topsoe et.all // Nature Nanotechnology. 2007. V.2. P.53-58 / www.nature.com/naturenanotechnology], то используют метод механохимической активации сульфидной компоненты [В.В.Молчанов, Р.А.Буянов. Механохимия катализаторов. // Успехи химии. 69. №5. 2000. С.476-493; Sulfer in fuels: more stringent sulfer specifications for fuels are driving innovation. - Applied Catalysis A: General 248, (2003)]. В соответствии с многочисленными публикациями [J.V.Lauritsen, J.Ibsgaard, S.Helveg, H.Topsoe et.all // Nature Nanotechnology. 2007. V.2. P.53-58 / www.nature.com/naturenanotechnology; P.R.Wentrcek and H.Wise, J.Catal, 1978, 51, 80] установленным является тот факт, что перевод MoS2 в наноразмерное состояние сопровождается изменением не только размера, формы и морфологии кристаллов, но и электронной структуры, их реакционной способности и каталитической активности. Недостатком описанных сульфидных систем является то, что выполненные исследования в основном содержат результаты применительно к оценке активной поверхности лишь одиночных кристаллов дисульфидов молибдена различной формы [М.Polyakov, S.Indris, S.Schwamborn et.all. Mechanochemical activation of MoS2-Surface properties and catalytic activities in hydrogenation and isomerization of alkenes and in H2/D2 exchange Journal of Catalysis 260 (2008) 236-244] или же кристаллитов MoS2, размещенных на подложках из золота, углерода или полученных в виде фуреленоподобных структур и нанотрубок. При этом приводимые результаты соотносятся с активностью такого рода каталитических систем в модельных реакциях относительно индивидуальных веществ - в реакциях изомеризации и гидрирования алкенов, гидродесульфирования тиофена, дибензтиофена и их производных.Catalysts are also known, the activity of which is 3-4 times higher than the supported catalysts. These are massive Nebula hydrotreating catalysts [Sulfur in fuels: more stringent sulfur specifications for fuels are driving innovation. - Applied Catalysis A: General 248 (2003) 1-7; M.I. Levinbuk, E. A. Kozyukov, A. A. Lebedev and others. On some problems of the Russian oil and gas complex. - Catalysis in industry No. 6, 2005, S. 3-18], which are obtained on the basis of molybdenum disulfide [GSStevens, T. Edmonds. J. Less-Common Met., 54, 321 (1977)]. Since molybdenum and tungsten disulfides in the coarse-crystalline state are characterized by chemical and catalytic inactivity [JV Lauritsen, J. Ibsgaard, S. Helveg, H. Topsoe et.all // Nature Nanotechnology. 2007. V.2. P.53-58 / www.nature.com/naturenanotechnology], then use the method of mechanochemical activation of the sulfide component [V.V. Molchanov, R.A. Buyanov. Mechanochemistry of catalysts. // Advances in chemistry. 69. No. 5. 2000. S. 476-493; Sulfer in fuels: more stringent sulfer specifications for fuels are driving innovation. - Applied Catalysis A: General 248, (2003)]. In accordance with numerous publications [JV Lauritsen, J. Ibsgaard, S. Helveg, H. Topsoe et.all // Nature Nanotechnology. 2007. V.2. P.53-58 / www.nature.com/naturenanotechnology; PRWentrcek and H. Wise, J. Catal, 1978, 51, 80] established that the transfer of MoS 2 to the nanoscale state is accompanied by a change not only in the size, shape and morphology of the crystals, but also in the electronic structure, their reactivity and catalytic activity . The disadvantage of the described sulfide systems is that the studies performed mainly contain results regarding the assessment of the active surface of only single crystals of molybdenum disulfides of various shapes [M.Polyakov, S.Indris, S. Schwamborn et.all. Mechanochemical activation of MoS2-Surface properties and catalytic activities in hydrogenation and isomerization of alkenes and in H 2 / D 2 exchange Journal of Catalysis 260 (2008) 236-244] or MoS 2 crystallites placed on substrates of gold, carbon or obtained in the form of furelin-like structures and nanotubes. Moreover, the presented results correlate with the activity of such catalytic systems in model reactions with respect to individual substances - in the reactions of isomerization and hydrogenation of alkenes, hydrodesulfurization of thiophene, dibenzothiophene and their derivatives.
Хорошо известно, что классический катализатор гидроочистки нефтяных фракций содержит не только сульфиды Mo, W или их сочетание, а также промоторы - чаще всего это Co, Ni, Fe и др. Кроме того, помимо десульфирующей функции катализатор гидроочистки должен обладать еще деазотирующей и гидрирующей способностью, что требует присутствия помимо MoS2 и других компонентов в каталитической системе.It is well known that the classical catalyst for hydrotreating petroleum fractions contains not only Mo, W sulfides or a combination of them, but also promoters — most often Co, Ni, Fe, etc. In addition, in addition to the desulfurizing function, the hydrotreating catalyst must also have a deazotizing and hydrogenating ability , which requires the presence in addition to MoS 2 and other components in the catalytic system.
Наиболее близким к заявляемому катализатору и способу его получения - по составу (наличию активного компонента и промотора), а также способу воздействия на составляющие компоненты в процессе приготовления катализатора - является массивный катализатор гидропереработки нефтяных фракций [пат. РФ 2346742 C1, B01J 37/04, B01J 23/85, B01J 23/88]. Катализатор представляет собой твердофазную композицию, в состав которой входят гидроксокарбонат никеля - nNi(OH)2mNiСО3, парамолибдат аммония - (NH4)6Mo7O24·4H2O, и метавольфрамат аммония - (NH4)6H2W12O40, полученную при физико-химическом взаимодействии путем механохимической активации компонентов в аппаратах механического и/или гидродинамического действия, предпочтительно в планетарной центробежной мельнице, при комнатной температуре в течение 5-30 минут, длине свободного пробега мелющихся тел 4,0-5,0 см, относительной скорости соударения мелющихся тел 17-34 м/с, толщине реакционного слоя смеси компонентов на поверхности мелющихся тел (0,4-2,6)×10-2 см с последующей сушкой, прокалкой и сульфидированием, причем сушку активного комплекса проводят в течение 10-15 минут. Недостатком описанного катализатора является содержание остаточной серы в гидродесульфуризатах ≥100 ppm, а также многостадийность процесса и использование токсичного диметилдисульфида.Closest to the claimed catalyst and the method of its production - in composition (the presence of the active component and the promoter), as well as the method of influencing the constituent components during the preparation of the catalyst is a massive catalyst for the hydrotreatment of oil fractions [US Pat. RF 2346742 C1, B01J 37/04, B01J 23/85, B01J 23/88]. The catalyst is a solid-phase composition, which includes nickel hydroxocarbonate - nNi (OH) 2 mNiCO 3 , ammonium paramolybdate - (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O, and ammonium metatungstate - (NH 4 ) 6 H 2 W 12 O 40 obtained by physicochemical interaction by mechanochemical activation of components in apparatuses of mechanical and / or hydrodynamic action, preferably in a planetary centrifugal mill, at room temperature for 5-30 minutes, the mean free path of grinding bodies is 4.0-5, 0 cm, relative velocity of collision of chalk soluble bodies 17-34 m / s, the thickness of the reaction layer of the mixture of components on the surface of grinding bodies (0.4-2.6) × 10 -2 cm, followed by drying, calcination and sulfidation, and the drying of the active complex is carried out for 10-15 minutes. The disadvantage of the described catalyst is the residual sulfur content in hydrodesulfurizates ≥100 ppm, as well as the multi-stage process and the use of toxic dimethyl disulfide.
Задачей предлагаемого изобретения является получение в одну стадию из исходных товарных продуктов эффективного катализатора, позволяющего в значительной степени понизить в процессе гидроочистки дизельной фракции содержание сернистых, азотистых соединений, а также полициклических ароматических соединений.The objective of the invention is to obtain in one stage from the source of marketable products an effective catalyst that can significantly reduce the content of sulfur, nitrogen compounds, as well as polycyclic aromatic compounds in the process of hydrotreating a diesel fraction.
Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности катализатора в процессе гидроочистки дизельной фракции за счет повышения гидрообессеривающей активности, гидрирующей и деазотирующей способности катализатора.The technical result of the invention consists in increasing the efficiency of the catalyst in the process of hydrotreating a diesel fraction by increasing the hydrodesulfurization activity, the hydrogenating and deazotizing ability of the catalyst.
Технический результат достигается тем, что катализатор содержит в качестве активного компонента товарные или полученные методом СВС (самораспространяющийся высокотемпературный синтез) дисульфид молибдена и/или вольфрама с носителем - наноразмерным псевдобемитом в соотношении 20:80 или без него, подверженные механо-химическому воздействию, вследствие чего сульфиды молибдена и/или вольфрама переходят в наноразмерное состояние, а в качестве промотора - нанопорошки 3d-металлов (Ni, Co, Fe), полученные физическими способами при соотношении активного компонента и промотора 30:70 с размером частиц менее 100 нм, и, дополнительно, газофазный нанопорошок Ni в пироуглеродной оболочке с размером частиц менее 10 нм в количестве до 3% от активного компонента.The technical result is achieved by the fact that the catalyst contains, as an active component, molybdenum and / or tungsten disulfide with or without nanosized pseudoboehmite in the ratio of 20:80, which are subject to mechanochemical action, as commodity or obtained by the SHS method (self-propagating high-temperature synthesis). sulfides of molybdenum and / or tungsten transform into a nanoscale state, and nanopowders of 3d metals (Ni, Co, Fe) obtained by physical methods at an active component and promoter 30:70 with a particle size of less than 100 nm, and, optionally, a gas-phase Ni nanopowder in a pyrocarbon shell with a particle size of less than 10 nm in an amount of up to 3% of the active component.
Способ получения катализатора включает одностадийную твердофазную механо-химическую активацию компонентов в вертикальной вибрационной мельнице под вакуумом 10-5 Topp с частотой и амплитудой воздействия 16 Гц и 2 мм соответственно и временем активации 4-12 часов; продукт хранится в инертной среде аргона. Оптимальные параметры механохимической активации определены экспериментальным путем.The method for producing the catalyst includes a one-stage solid-phase mechanochemical activation of the components in a vertical vibration mill under a vacuum of 10-5 Topp with a frequency and amplitude of exposure of 16 Hz and 2 mm, respectively, and an activation time of 4-12 hours; the product is stored in an inert atmosphere of argon. The optimal parameters of mechanochemical activation were determined experimentally.
В качестве промоторов используют наноразмерные порошки Ni, Co, Fe, полученные методами электрического взрыва проводника или газофазного синтеза, размер которых не превышает 100 нм.As promoters, nanosized powders of Ni, Co, Fe, obtained by the methods of electric explosion of a conductor or gas-phase synthesis, the size of which does not exceed 100 nm, are used.
В качестве добавки к катализатору, которая обеспечивает его гидрирующую способность относительно ароматических соединений, используют газофазный нанопорошок никеля в пироуглеродной оболочке с размером частиц менее 10 нм. В соответствии с Рамановским спектром (фиг.1), который представлен двумя пиками, состав поверхностной углеродной оболочки порошков никеля соответствует углероду в двух состояниях - алмазоподобному (sp3) и графеновому (sp2). В графеноподобном состоянии углерод обычно находится в нанотрубках. Именно такого рода специфичность может обуславливать гидрирующую функцию нанопорошков никеля в пироуглеродной оболочке в составе заявляемых каталитических систем.As an additive to the catalyst, which provides its hydrogenating ability with respect to aromatic compounds, gas-phase nickel nanopowder in a pyrocarbon shell with a particle size less than 10 nm is used. In accordance with the Raman spectrum (Fig. 1), which is represented by two peaks, the composition of the surface carbon shell of nickel powders corresponds to carbon in two states - diamond-like (sp 3 ) and graphene (sp 2 ). In a graphene-like state, carbon is usually found in nanotubes. It is precisely this kind of specificity that can determine the hydrogenating function of nickel nanopowders in the pyrocarbon shell as part of the inventive catalytic systems.
В качестве носителя используют наноразмерный товарный псевдобемит (γ-AlOOH), который получают из электровзрывного нитрида алюминия с последующим его окислением водой, отделением, сушкой и прокаливанием [Лернер М.И., Сваровская Н.В., Псахье С.Г., Бакина О.В. Технология получения, характеристики и некоторые области применения электровзрывных нанопорошков металлов. Российские нанотехнологии. 2009. Т.4. №9-10. С.6-18]. Назначение носителя состоит в сохранении степени дисперсности активного компонента и обеспечении свободного доступа реагентов к активным центрам. Кроме того, присутствие носителя наноразмерного диапазона в каталитической системе обеспечивает сохранность целостности катализатора в условиях повышенных температур, что необходимо для процессов, протекающих в диффузионной области.As the carrier, nanosized commodity pseudoboehmite (γ-AlOOH) is used, which is obtained from electroexplosive aluminum nitride followed by its oxidation with water, separation, drying and calcination [Lerner MI, Svarovskaya NV, Psakhye SG, Bakina O.V. The technology of production, characteristics and some areas of application of electric explosive nanopowders of metals. Russian nanotechnology. 2009.V.4. No. 9-10. S.6-18]. The purpose of the carrier is to maintain the degree of dispersion of the active component and to ensure free access of reagents to active centers. In addition, the presence of a carrier of the nanoscale range in the catalytic system ensures the integrity of the catalyst at elevated temperatures, which is necessary for processes occurring in the diffusion region.
Испытания эффективности катализатора проведены на прямогонной дизельной фракции Рязанского НПЗ (температурный интервал выкипания 180-350°C; плотность 0,866 г/см3, общее содержание серы 1,18%; общее содержание ароматики 30,86%; азота 138 ррм); содержание сульфидной серы 0,4%. Катализатор готовят в виде таблеток, которые готовят прессованием под давлением 250 кг/см2 и которые затем измельчают и просеивают через сита, отбирая фракцию 0,5-4 мм. Указанную фракцию катализатора загружают в реактор типичной проточной установки гидроочистки в количестве 4-5 г, обеспечивая высоту слоя 6 мл. Условия испытаний на лабораторной проточной установке - давление водорода 4,0 МРа; соотношение H2/сырье=400:1; скорость подачи сырья 40 мл/час (как в прототипе); T=390°C (температурный диапазон работы катализаторов гидроочистки 340-400°C). Активность каталитических систем в процессах гидроочистки оценивают по величине остаточного содержания серы, азота и ароматических углеводородов (АУ) в гидродесульфуризатах. Элементное содержание серы и азота определяли на Анализаторе «Антек». Гидрирующую способность катализаторов оценивали методом ЯМР 1H по изменению доли ароматических протонов в гидродесульфуризатах в сравнении с исходной дизельной фракцией с последующим пересчетом изменения содержания ароматических углеводородов в %. Содержание остаточной серы, азота и изменение количества АУ в гидрогенизатах приведены в табл.1.The catalyst efficiency tests were carried out on a straight run diesel fraction of the Ryazan Oil Refinery (boiling point temperature range 180-350 ° C; density 0.866 g / cm 3 , total sulfur content 1.18%; total aromatics content 30.86%; nitrogen 138 ppm); the sulfide sulfur content of 0.4%. The catalyst is prepared in the form of tablets, which are prepared by compression under a pressure of 250 kg / cm 2 and which are then crushed and sieved through sieves, taking a fraction of 0.5-4 mm. The specified catalyst fraction is loaded into the reactor of a typical flow-through hydrotreatment unit in an amount of 4-5 g, providing a layer height of 6 ml Test conditions for laboratory flow-through installation - hydrogen pressure 4.0 MPa; H 2 / feed ratio = 400: 1; feed rate of 40 ml / hour (as in the prototype); T = 390 ° C (temperature range of the hydrotreating catalysts is 340-400 ° C). The activity of catalytic systems in hydrotreating processes is estimated by the value of the residual content of sulfur, nitrogen, and aromatic hydrocarbons (AC) in hydrodesulfurizates. The elemental content of sulfur and nitrogen was determined on an Antek analyzer. The hydrogenating ability of the catalysts was evaluated by 1 H NMR by the change in the fraction of aromatic protons in hydrodesulfurizates in comparison with the initial diesel fraction with subsequent conversion of the change in the content of aromatic hydrocarbons in%. The content of residual sulfur, nitrogen and a change in the amount of AC in the hydrogenates are given in table 1.
Катализатор получают двух типов: 100% активного компонента и 20% активного компонента +80% носителя.The catalyst is obtained in two types: 100% active component and 20% active component + 80% carrier.
Примеры конкретного выполненияCase Studies
Пример 1. Катализатор по составу - только активный компонент без носителя - 4,2 г MoS2 и 1,8 г НП Ni (соотношение активного компонента и промотора как 70:30) загружают в стальную ступку вертикальной вибромельницы, количество порошка в одной загрузке суммарно 6 г, шары изготовлены из шарикоподшипниковой стали, масса шаров 200 г. Из ступки с шарами и порошком откачивается воздух до уровня 10-5 Торр, затем ступка укрепляется на раме, которая вибрирует с частотой 16 Гц и амплитудой 2 мм. Время активации 4 часа. Затем камеру заполняют Ar, катализатор выгружают и хранят в инертной среде.Example 1. The composition of the catalyst — only the active component without carrier — 4.2 g of MoS 2 and 1.8 g of Ni NP (the ratio of active component to promoter as 70:30) is loaded into a steel mortar of a vertical vibratory mill, the amount of powder in one load is 6 g, balls are made of ball-bearing steel, the mass of balls is 200 g. Air is pumped out of the mortar with balls and powder to a level of 10 -5 Torr, then the mortar is mounted on a frame that vibrates with a frequency of 16 Hz and an amplitude of 2 mm. Activation time 4 hours. Then the chamber is filled with Ar, the catalyst is discharged and stored in an inert atmosphere.
Пример 2. Катализатор по составу - только активный компонент без носителя - 8,4 г MoS2 и 3,6 г НП Ni (соотношение активного компонента и промотора как 70:30) загружают в ступку вибромельницы, количество порошка в одной загрузке суммарно 12 г, шары изготовлены из шарикоподшипниковой стали, масса шаров 200 г. Из ступки с шарами и порошком откачивается воздух до вакуума 10-5 Торр, затем ступка укрепляется на раме, которая вибрирует с частотой 16 Гц и амплитудой 2 мм. Время механоактивации составляет 8 часов. Затем камеру заполняют Ar, катализатор выгружают и хранят в инертной среде.Example 2. The composition of the catalyst — only the active component without carrier — 8.4 g of MoS 2 and 3.6 g of Ni NP (the ratio of active component to promoter as 70:30) is loaded into a vibratory mill mortar, the amount of powder in one load is 12 g in total The balls are made of ball-bearing steel, the mass of the balls is 200 g. Air is pumped out of the mortar with balls and powder to a vacuum of 10 -5 Torr, then the mortar is mounted on a frame that vibrates at a frequency of 16 Hz and an amplitude of 2 mm. The mechanical activation time is 8 hours. Then the chamber is filled with Ar, the catalyst is discharged and stored in an inert atmosphere.
Пример 3. Аналогичен примеру 1, но вместо НП Ni брали НП Co.Example 3. Similar to example 1, but instead of NP Ni took NP Co.
Пример 4. Аналогичен примеру 1, но вместо НП Ni брали НП Fe.Example 4. Similar to example 1, but instead of NP Ni took NP NP.
Пример 5. Аналогичен примеру 1, но к указанным составным компонентам - MoS2 и НП Ni, добавлен еще нанопорошок никеля в пироуглеродной оболочке, НП Ni(C), в количестве 3% от активного компонента, т.е. состав катализатора - [3% (0,18) г НП Ni(C)+97% (4,07 г MoS2+1,75 г НП Ni)], при соотношении активного компонента и промотора как 70:30; суммарное количество каталитических компонентов в одной загрузке 6 г. Время механоактивации 5 часов.Example 5. Similar to example 1, but to the indicated components — MoS 2 and NP Ni, another nickel nanopowder in the pyrocarbon shell, NP Ni (C), was added in an amount of 3% of the active component, i.e. the composition of the catalyst is [3% (0.18) g NP Ni (C) + 97% (4.07 g MoS 2 +1.75 g NP Ni)], with the ratio of active component and promoter as 70:30; the total number of catalytic components in one load of 6 g. The time of mechanical activation of 5 hours.
Пример 6. Аналогичен примеру 5, но суммарное количество каталитических компонентов в одной загрузке 12 г; состав катализатора - [3% (0,36) г НП Ni(C)+97% (8,14 г MoS2+3,49 г НП Ni)], при соотношении активного компонента и промотора как 70:30. Время механоактивации 5 часов.Example 6. Similar to example 5, but the total amount of catalytic components in one load of 12 g; the composition of the catalyst is [3% (0.36) g NP Ni (C) + 97% (8.14 g MoS 2 +3.49 g NP Ni)], with the ratio of active component and promoter as 70:30. The mechanical activation time is 5 hours.
Пример 7. Аналогичен примеру 1, но вместо товарного MoS2 брали дисульфид молибдена, полученный методом СВС.Example 7. Similar to example 1, but instead of commercial MoS 2 they took molybdenum disulfide obtained by the SHS method.
Пример 8. Катализатор состоит из двух компонентов - «активный компонент+носитель». Процедура приготовления аналогична Примеру 1, но только берут активного компонента 20% [0,84 г MoS2+0,36 г НП Ni (соотношение MoS2:Ni=70:30)] и добавляют 80% носителя - 4,8 г AlOOH. Компоненты загружают в вибромельницу, количество порошка в одной загрузке (суммарно) 6 г. Время механоактивации 7 часов.Example 8. The catalyst consists of two components - "active component + carrier". The preparation procedure is similar to Example 1, but they only take the active component 20% [0.84 g MoS 2 +0.36 g NP Ni (MoS 2 : Ni ratio = 70: 30)] and add 80% of the carrier - 4.8 g AlOOH . The components are loaded into a vibratory mill, the amount of powder in one load (total) 6 g. Mechanical activation time 7 hours.
Пример 9. Катализатор состоит из двух компонентов - «активный компонент+носитель». Процедура приготовления аналогична Примеру 8, но только берут компоненты в одной загрузке в суммарном количестве 12 г. Состав катализатора: 20% [1,68 г MoS2+0,72 г НП Ni (соотношение MoS2:Ni=70:30)]+80% (9,6 г) AlOOH (носитель)]. Время механоактивации 7 часов.Example 9. The catalyst consists of two components - "active component + carrier". The preparation procedure is similar to Example 8, but they only take the components in one load in a total amount of 12 g. Catalyst composition: 20% [1.68 g MoS 2 +0.72 g NP Ni (MoS 2 : Ni ratio = 70: 30)] + 80% (9.6 g) AlOOH (carrier)]. The mechanical activation time is 7 hours.
Пример 10. Аналогичен примеру 6, но к указанным компонентам - MoS2, НП Ni, а также носителю AlOOH - добавлен еще нанопорошок Ni(C) в количестве 3%, т.е. катализатор имеет состав - [3% (0,18 г) НП Ni(C)+19,4% [0,81 г MoS2+0,34 г НП Ni (соотношение MoS2:Ni=70:30)+77,6% (4,65 г) AlOOH]; суммарное количество каталитических компонентов в одной загрузке 6 г. Время механоактивации 8 часов.Example 10. Similar to example 6, but to the indicated components — MoS 2 , Ni Ni, and also AlOOH support — 3% Ni (C) nanopowder was added, i.e. the catalyst has the composition - [3% (0.18 g) NP Ni (C) + 19.4% [0.81 g MoS 2 +0.34 g NP Ni (ratio MoS 2 : Ni = 70: 30) +77 6% (4.65 g) AlOOH]; the total number of catalytic components in one load of 6 g. The mechanical activation time is 8 hours.
Пример 11. Аналогичен примеру 10, но суммарное количество каталитических компонентов в одной загрузке 12 г. Катализатор имеет состав - [3% (0,36) г НП Ni(C)+19,4% (1,62 г MoS2+0,70 г НП Ni (соотношение MoS2:Ni=70:30)+77,6% (9,31) г AlOOH]. Время механоактивации 8 часов.Example 11. Similar to example 10, but the total amount of catalytic components in one load of 12 g. The catalyst has the composition - [3% (0.36) g NP Ni (C) + 19.4% (1.62 g MoS 2 +0 70 g NP Ni (MoS 2 : Ni ratio = 70: 30) + 77.6% (9.31) g AlOOH]. Mechanical activation time 8 hours.
Пример 12. Катализатор по составу и условиям приготовления катализатора, как в Примере 5, но только вместо MoS2 взят WS2, а именно [3% (0,18) г НП Ni(C)+97% (4,07 г WS2+1,75 г НП Ni], соотношение активного компонента и промотора 70:30; суммарная загрузка каталитических компонентов 6 г.Example 12. The catalyst according to the composition and preparation conditions of the catalyst, as in Example 5, but only instead of MoS 2 was taken WS 2 , namely [3% (0.18) g NP Ni (C) + 97% (4.07 g WS 2 +1.75 g NP Ni], the ratio of active component to promoter is 70:30; the total load of catalytic components is 6 g.
Пример 13. Катализатор по составу и условиям приготовления, как в Примере 12, но суммарное количество каталитических компонентов в одной загрузке 12 г и состав катализатора - [3% (0,36) г НП Ni(C)+97% (8,14 г WS2+3,49 г НП Ni) (соотношение активного компонента и промотора как 70:30)]; суммарное количество каталитических компонентов в одной загрузке 12 г.Example 13. The catalyst according to the composition and preparation conditions, as in Example 12, but the total amount of catalytic components in one load of 12 g and the composition of the catalyst is [3% (0.36) g NP Ni (C) + 97% (8.14 g WS 2 +3.49 g NP Ni) (ratio of active component and promoter as 70:30)]; total amount of catalytic components in one load of 12 g.
Пример 14. Катализатор по составу и условиям приготовления, как в Примере 13, но вместо MoS2 в качестве активного компонента брали смесь (MoS2+WS2), т.е состав катализатора - [3% (0,36) г НП Ni(C)+97% (4,07 г MoS2+4,07 г WS2)+3,49 г НП Ni) (соотношение активного компонента и промотора как 70:30)].Example 14. The catalyst according to the composition and preparation conditions, as in Example 13, but instead of MoS 2, the mixture (MoS 2 + WS 2 ) was taken as the active component, ie, the composition of the catalyst was [3% (0.36) g NP Ni (C) + 97% (4.07 g MoS 2 + 4.07 g WS 2 ) +3.49 g NP Ni) (ratio of active component and promoter as 70:30)].
Таким образом, предлагаемые катализаторы обладают высокой десульфирующей, деазотирующей, а также гидрирующей способностями, обеспечивая ультранизкое содержание остаточной серы в конечных гидродесульфуризатах - менее 50 ррм; азота - менее 25 ppm, а также на 5-10% понижают содержание ароматических углеводородов.Thus, the proposed catalysts have a high desulfurizing, deazotizing, and also hydrogenating abilities, providing an ultralow content of residual sulfur in the final hydrodesulfurizates — less than 50 ppm; nitrogen - less than 25 ppm, and also reduce the content of aromatic hydrocarbons by 5-10%.
Эффект высокой активности катализаторов достигается за счет реализации способа их получения - твердофазного взаимодействия компонентов каталитических систем в условиях механоактивации и непосредственного образования каталитической системы в наноразмерном состоянии (фиг.2), использования в качестве промоторов наноразмерных порошков металлов, полученных методами электрического взрыва проводника или газофазного синтеза, использования наноразмерных порошков никеля в пироуглеродной оболочке в качестве добавки, обеспечивающей гидрирующую способность катализатора.The effect of high activity of the catalysts is achieved through the implementation of the method for their preparation — solid-phase interaction of the components of the catalytic systems under mechanical activation and the direct formation of the catalytic system in the nanoscale state (FIG. 2), use of nanoscale metal powders obtained by the methods of electric explosion of a conductor or gas-phase synthesis as promoters of using nanosized nickel powders in a pyrocarbon shell as an additive providing hydrir the ability of the catalyst.
В данном изобретении вариант реализуемой механохимической активации как способа получения катализатора оказывается более эффективным с точки зрения диспергирования, о чем свидетельствует наноразмерный диапазон частиц получаемых катализаторов в отличие от «микронного», как в прототипе.In this invention, a variant of the realized mechanochemical activation as a method of producing a catalyst is more effective from the point of view of dispersion, as evidenced by the nanoscale particle range of the resulting catalysts, in contrast to the "micron", as in the prototype.
Твердофазные компоненты катализатора, которые подвергаются механохимическому воздействию, изначально являются активными компонентом и промоторами, но не их предшественниками, за счет чего исключаются стадии: подготовки каталитической системы, а именно сушки, прокалки, а также стадии активирования, которая представляет собой сульфидирование прекурсоров катализатора.The solid-phase components of the catalyst, which are subjected to mechanochemical effects, are initially active components and promoters, but not their predecessors, which eliminates the stages of preparation of the catalytic system, namely, drying, calcination, and also the activation stage, which is the sulfidation of the catalyst precursors.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010142172/04A RU2445163C1 (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Catalyst of oil fractions hydrofining and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010142172/04A RU2445163C1 (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Catalyst of oil fractions hydrofining and method of its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445163C1 true RU2445163C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010142172/04A RU2445163C1 (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Catalyst of oil fractions hydrofining and method of its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445163C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491123C1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-08-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Method of producing catalyst for hydrofining diesel fuel |
RU2496574C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Catalyst for hydrofining diesel fractions |
RU2596830C2 (en) * | 2014-09-30 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for hydrofining diesel fractions |
RU2612222C2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-03-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for producing catalyst of oil fractions hydrotreatment |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1120972A (en) * | 1994-10-19 | 1996-04-24 | 中国石油化工总公司 | Hydrodesulfurizing catalyst |
US6013598A (en) * | 1996-02-02 | 2000-01-11 | Exxon Research And Engineering Co. | Selective hydrodesulfurization catalyst |
RU2197323C1 (en) * | 2001-05-23 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Катализатор" | Oil fraction hydrofining catalyst and method of preparation thereof |
RU2301703C1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-06-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" | Catalyst and oil stock hydrotreatment process utilizing it |
RU2346742C1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-20 | Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) | Method of obtaining aggregated catalyst for hydrogen treatment of oil fractions |
-
2010
- 2010-10-14 RU RU2010142172/04A patent/RU2445163C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1120972A (en) * | 1994-10-19 | 1996-04-24 | 中国石油化工总公司 | Hydrodesulfurizing catalyst |
US6013598A (en) * | 1996-02-02 | 2000-01-11 | Exxon Research And Engineering Co. | Selective hydrodesulfurization catalyst |
RU2197323C1 (en) * | 2001-05-23 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Катализатор" | Oil fraction hydrofining catalyst and method of preparation thereof |
RU2301703C1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-06-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" | Catalyst and oil stock hydrotreatment process utilizing it |
RU2346742C1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-20 | Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) | Method of obtaining aggregated catalyst for hydrogen treatment of oil fractions |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491123C1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-08-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Method of producing catalyst for hydrofining diesel fuel |
RU2496574C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Catalyst for hydrofining diesel fractions |
RU2596830C2 (en) * | 2014-09-30 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for hydrofining diesel fractions |
RU2612222C2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-03-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for producing catalyst of oil fractions hydrotreatment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2509847C (en) | Catalyst for hydrotreating gas oil, process for producing the same, and process for hydrotreating gas oil | |
Varakin et al. | Comparable investigation of unsupported MoS2 hydrodesulfurization catalysts prepared by different techniques: advantages of support leaching method | |
CA2521944C (en) | Molybdenum sulfide/carbide catalysts | |
JP4156859B2 (en) | Gas oil hydrotreating catalyst, method for producing the same, and gas oil hydrotreating method | |
Alonso et al. | Preparation of MoS 2 and WS 2 catalysts by in situ decomposition of ammonium thiosalts | |
KR101796792B1 (en) | A method for simultaneous removing of sulfur and mercury in hydrocarbon source comprising them using catalyst through hydrotreating reaction | |
Alvarez et al. | Comparative study of MoS2 and Co/MoS2 catalysts prepared by ex situ/in situ activation of ammonium and tetraalkylammonium thiomolybdates | |
RU2445163C1 (en) | Catalyst of oil fractions hydrofining and method of its production | |
CN107159287B (en) | Pt/α-MoC1-xApplication of supported catalyst in catalytic hydrogenation reaction | |
EP0759964B1 (en) | Stacked bed catalyst system for deep hydrosulfurization | |
Abubakar et al. | Effect of ultrasonication and chelating agents on the dispersion of NiMo catalysts on carbon for Hydrodesulphurization | |
Al-Sultan et al. | Yttrium oxide supported La 2 O 3 nanomaterials for catalytic oxidative cracking of n-propane to olefins | |
Kadiev et al. | Ex situ synthesis of sulfided molybdenum-containing ultrafine hydroconversion catalysts | |
Dik et al. | Influence of zeolite content in NiW/Y-ASA-Al2O3 catalyst for second stage hydrocracking | |
Alonso et al. | Activation of tetraalkylammonium thiotungstates for the preparation of Ni-promoted WS2 catalysts | |
RU2496574C1 (en) | Catalyst for hydrofining diesel fractions | |
RU2346742C1 (en) | Method of obtaining aggregated catalyst for hydrogen treatment of oil fractions | |
Laurent et al. | Deactivation of a sulfided NiMo/γ-Al2O3 during the hydrodeoxygenation of bio-oils: Influence of a high water pressure | |
RU2473387C1 (en) | Method of producing bulky catalyst of heavy oil fractions hydraulic processing | |
BRPI0917082B1 (en) | PREPARATION PROCESS OF USEFUL CATALYZERS IN DIRECT COAL LIQUEFACTION AND THE OBTAINED CATALYST | |
Huirache-Acuña et al. | The use of a natural Mexican zeolite as support of NiMoW sulphide hydrotreating catalysts | |
Torres-García et al. | Trimetallic RuxMoNi catalysts supported on SBA-15 for the hydrodesulfurization of dibenzothiophene | |
JPH06228570A (en) | Desulfurization of feedstock hydrocarbon for fuel cell | |
Vasilevich et al. | Synthesis and characterization of massive molybdenum carbides and supported carbide-containing catalysts Mo 2 C/C prepared through mechanical activation | |
JPH0295443A (en) | Catalyst for hydrogenation treatment of residual oil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171015 |