RU2496580C1 - Method of preparing hydroskimming catalyst - Google Patents
Method of preparing hydroskimming catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496580C1 RU2496580C1 RU2012142690/04A RU2012142690A RU2496580C1 RU 2496580 C1 RU2496580 C1 RU 2496580C1 RU 2012142690/04 A RU2012142690/04 A RU 2012142690/04A RU 2012142690 A RU2012142690 A RU 2012142690A RU 2496580 C1 RU2496580 C1 RU 2496580C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- composite
- catalysts
- sio
- transition metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разработки способа приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы.The invention relates to the field of development of a method for preparing a catalyst for hydrofining of oxygen-organic products of plant biomass processing.
Известно, что растительные масла и животные жиры (триглицериды жирных кислот) в последнее время рассматриваются как возобновляемый частичный заменитель традиционного моторного топлива (дизельного и бензинового топлива). Однако, напрямую триглицериды не используются в качестве компонентов моторных топлив, а подвергаются переэтерификации метанолом в присутствии кислот или щелочей, которые выступают в роли катализаторов, с получением метиловых эфиров соответствующих жирных кислот, так называемого биодизеля. Биодизель может использоваться в качестве добавки к стандартному дизельному топливу не более 15-20% вес. без потери эксплуатационных характеристик двигателя и его модернизации. По своим эксплуатационным свойствам биодизель уступает дизельным фракциям в связи с высоким содержанием кислорода в его составе, что снижает его калорийность на 15-20%, стабильность и делает его в два раза более вязким, чем обычный дизель. В связи с этим возникает острая необходимость дальнейшей его переработки с целью удаления кислорода. Крупнейшие компании Европы и США интенсивно работают в направлении получения стандартного дизельного топлива из биодизеля. Работы направлены на проведение деоксигенации биодизеля в присутствии стандартных сульфидированных катализаторов нефтепереработки на основе Ni-Mo, Co-Mo, нанесенных на Al2O3 [O.I. Senol, Е.-М. Ryymin, T.-R. Vilijava, A.O.I. Krause, Reaction of methyl heptanoate hydrodeoxygenation on sulphided catalysts, J. Mol. Cat. A: Chem., 268 (2007), 1-8; M. Ferrari, B. Delmon, P. Grange, Influence of the active phase loading in carbon supported molybdenum-cobalt catalysts for hydrodeoxygenation reactions, Micropor. Mesopor. Mat., 56 (2002), 279-290; E. Laurent, B. Delmon, Study of the hydrodeoxygenation of carbonyl, carboxylic and guaiacyl groups over sulfided CoMo/Al2O3 and NiMo/Al2O3 catalysts, Appl. Catal. A, 109 (1994), 777-96; O.I. Senol, T.-R. Vilijava, A.O.I. Krause, Hydrodeoxygenation of methyl esters on sulphide CoMo/Al2O3 and NiMo/Al2O3 catalysts, Catalysis Today, 100 (2005), 331-335]. Эти катализаторы имеют невысокую активность и селективность по выходу дизельных фракций и быстро дезактивируются при уменьшении содержания серы в катализаторе, поскольку в отличие от нефти исходное содержание серы в растительных маслах минимально. Для поддержания постоянной активности сульфидированных катализаторов необходимо постоянно добавлять в реакционную зону H2S, либо сероорганику. При выполнении данного условия и давлении водорода 1.5-2,0 МПа и 275-300°C удается достигнуть степени превращения эфира 100% и степени деоксигенации - 100%. В качестве исходных субстратов при этом в основном используются насыщенные метил гептаноат, диэтилдеканодиат, этилдеканоат, которые имеют более высокую реакционную способность в процессе гидрооблагораживания, чем более высококипящие производные жирных кислот - компонентов растительных масел и животных жиров.It is known that vegetable oils and animal fats (triglycerides of fatty acids) have recently been considered as a renewable partial substitute for traditional motor fuels (diesel and gasoline fuels). However, triglycerides are not directly used as components of motor fuels, but are transesterified with methanol in the presence of acids or alkalis, which act as catalysts, to obtain methyl esters of the corresponding fatty acids, the so-called biodiesel. Biodiesel can be used as an additive to standard diesel fuel no more than 15-20% weight. without loss of engine performance and its modernization. By its operational properties, biodiesel is inferior to diesel fractions due to the high oxygen content in its composition, which reduces its caloric content by 15-20%, stability and makes it twice as viscous than conventional diesel. In this regard, there is an urgent need for further processing in order to remove oxygen. The largest companies in Europe and the USA are intensively working in the direction of obtaining standard diesel fuel from biodiesel. The work is aimed at deoxygenation of biodiesel in the presence of standard sulfidized oil-refining catalysts based on Ni-Mo, Co-Mo supported on Al 2 O 3 [OI Senol, E.-M. Ryymin, T.-R. Vilijava, AOI Krause, Reaction of methyl heptanoate hydrodeoxygenation on sulphided catalysts, J. Mol. Cat. A: Chem., 268 (2007), 1-8; M. Ferrari, B. Delmon, P. Grange, Influence of the active phase loading in carbon supported molybdenum-cobalt catalysts for hydrodeoxygenation reactions, Micropor. Mesopor. Mat., 56 (2002), 279-290; E. Laurent, B. Delmon, Study of the hydrodeoxygenation of carbonyl, carboxylic and guaiacyl groups over sulfided CoMo / Al 2 O 3 and NiMo / Al 2 O 3 catalysts, Appl. Catal. A, 109 (1994), 777-96; OI Senol, T.-R. Vilijava, AOI Krause, Hydrodeoxygenation of methyl esters on sulphide CoMo / Al 2 O 3 and NiMo / Al 2 O 3 catalysts, Catalysis Today, 100 (2005), 331-335]. These catalysts have low activity and selectivity for the yield of diesel fractions and quickly deactivate when the sulfur content in the catalyst decreases, since unlike oil, the initial sulfur content in vegetable oils is minimal. To maintain the constant activity of sulfidated catalysts, it is necessary to constantly add H 2 S or an organosulfur to the reaction zone. Under this condition and a hydrogen pressure of 1.5-2.0 MPa and 275-300 ° C, it is possible to achieve a degree of ether conversion of 100% and a degree of deoxygenation of 100%. In this case, saturated methyl heptanoate, diethyl decanodiate, ethyl decanoate, which have a higher reactivity in the hydrofining process than higher boiling derivatives of fatty acids - components of vegetable oils and animal fats - are mainly used as initial substrates.
Для селективного гидрирования жиров и растительных масел используют другой тип катализаторов в несульфидированной форме. Продукты гидрирования жиров широко используют в пищевой и химической промышленности. В основном используют нанесенные Ni-содержащие катализаторы. Так, например, в [US 3896053, B01J 11/22, 22.07.1975] используется Ni, Со, Cu - Al2O3 катализаторы, приготовленные методом соосаждения соответствующих карбонатов переходных металлов и гидроксида алюминия. После прокалки катализаторы восстанавливались в атмосфере водорода и использовались в селективном гидрировании жиров и растительных масел при 100-140°C и атмосферном давлении водорода. После 1 ч гидрирования удается получить смеси продуктов с йодным числом 37-40.For the selective hydrogenation of fats and vegetable oils, a different type of catalyst is used in non-sulfidated form. Fat hydrogenation products are widely used in the food and chemical industries. Mainly used supported Ni-containing catalysts. So, for example, in [US 3896053, B01J 11/22, 07/22/1975] Ni, Co, Cu - Al 2 O 3 catalysts prepared by the coprecipitation of the corresponding transition metal carbonates and aluminum hydroxide are used. After calcination, the catalysts were reduced in a hydrogen atmosphere and were used in the selective hydrogenation of fats and vegetable oils at 100-140 ° C and atmospheric pressure of hydrogen. After 1 h of hydrogenation, it is possible to obtain a mixture of products with an iodine number of 37-40.
Известен способ гидрирования масла в присутствии Ni-Cu-катализатора, нанесенного методом соосаждения на различные носители: SiO2, Al2O3, TiO2, MgO, Cr2O3 [US 3743662, C11C 3/12, 03.07.1973]. Восстановленный при 600°C катализатор при содержании 1 мас.% в масле показывает максимальную активность в гидрировании двойных связей триглицеридов жирных кислот при 200°C и 0,5 МПа H2.A known method of hydrogenation of oil in the presence of a Ni-Cu catalyst deposited by coprecipitation on various carriers: SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, Cr 2 O 3 [US 3743662, C11C 3/12, 07/03/1973]. The catalyst recovered at 600 ° C at a content of 1 wt.% In oil shows the maximum activity in the hydrogenation of double bonds of triglycerides of fatty acids at 200 ° C and 0.5 MPa H 2 .
Известен способ селективного гидрирования свободных жирных С12-С20 кислот в присутствие Ni-Cu-Cr катализатора при 0,25-0,7 МПа и 180-260°C [US 4133822, C11C 3/12, 09.01.1979]. Йодное число получаемого продукта гидрирования достигает 40 после 3 ч гидрирования.A known method of selective hydrogenation of free fatty C 12 -C 20 acids in the presence of Ni-Cu-Cr catalyst at 0.25-0.7 MPa and 180-260 ° C [US 4133822, C11C 3/12, 01/09/1979]. The iodine number of the resulting hydrogenation product reaches 40 after 3 hours of hydrogenation.
Приведенные катализаторы гидрирования селективно гидрируют непредельные углеводородные радикалы жиров и растительных масел без восстановления кислородсодержащих эфирных групп и тем более без гидрокрекинга триглицеридов с образованием насыщенных алканов.The above hydrogenation catalysts selectively hydrogenate unsaturated hydrocarbon radicals of fats and vegetable oils without reducing oxygen-containing ether groups and especially without hydrocracking triglycerides with the formation of saturated alkanes.
Известны пропиточные катализаторы 15-25% Ni/Al2O3 или 15-25% Co/Al2O3 и Cu-Cr-Ni катализатор H14279 Degussa, которые позволяют гидрировать смесь альдегидов, эфиров (на примере изотридеканил формиата) карбоновых кислот до спиртов при 2-3 МПа Н2 и 160-190°C в жидкой фазе [US 7524997, B01J 23/44, C07C 29/14, 28.04.2009]. Гидрирование смеси идет только до спиртов без образования соответствующих алканов.Impregnation catalysts 15-25% Ni / Al 2 O 3 or 15-25% Co / Al 2 O 3 and Cu-Cr-Ni catalyst H14279 Degussa are known, which allow hydrogenation of a mixture of aldehydes, esters (for example, isotridecanyl formate) of carboxylic acids to alcohols at 2-3 MPa H 2 and 160-190 ° C in the liquid phase [US 7524997, B01J 23/44, C07C 29/14, 04/28/2009]. Hydrogenation of the mixture goes only to alcohols without the formation of the corresponding alkanes.
Известны способы гидрооблагораживания кислородсодержащего сырья с использованием катализаторов на основе фосфидов [Oyama, S.T., Wang, X., Lee, Y.-K., Chun, W.-J. Active phase of Ni2P/SiO2 in hydroprocessing reactions // J. Catal. - 2004. - V.221. - P.263-273; Zhao, H.Y., Li, D., Bui, P., Oyama, S.T. Hydrodeoxygenation of guaiacol as model compound for pyrolysis oil on transition metal phosphide hydroprocessing catalysts // Appl. Catal. A. - 2011. - V.391. - P.305-310; Li, K., Wang, R., Chen, J. Hydrodeoxygenation of Anisole over Silica-Supported Ni2P, MoP, and NiMoP Catalysts // Energy Fuels. - 2011. - V.25. - P.854-863; Whiffen, V.M.L., Smith, K.J. Hydrodeoxygenation of 4-Methylphenol over Unsupported MoP, MoS2, and MoOx Catalysts // Energy Fuels. - 2010. - V.24. - P.4728-4737]. Так, например, в [Zhao, H.Y., Li, D., Bui, P., Oyama, S.T. Hydrodeoxygenation of guaiacol as model compound for pyrolysis oil on transition metal phosphide hydroprocessing catalysts // Appl. Catal. A. - 2011. - V.391. - P.305-310] на серии фосфидных катализаторов с переходными металлами Ni, Fe, Mo, Co и W, нанесенными на оксид кремния, проводилось гидрооблагораживание гваякола. При температуре 200-300°C и времени контакта 20,2 мин наибольшее значение конверсии равное 93% достигается при использовании катализатора Ni2P, наименьшее и равное 50% наблюдается на катализаторе MoP. Однако с уменьшением температуры происходит снижение конверсии гваякола на всех испытанных образцах. В [Li, K., Wang, R., Chen, J. Hydrodeoxygenation of Anisole over Silica-Supported Ni2P, MoP, and NiMoP Catalysts // Energy Fuels. - 2011. - V.25. - P.854-863] исследуется активность фосфидов Ni2P, MoP и NiMoP, нанесенных на оксид кремния SiO2, в гидрооблагораживании модельного соединения бионефти анизола. Процесс проводится в проточном реакторе при температуре 300°C и давлении H2 1,5 МПа с использованием 4 мас.% раствора анизола в н-октане. В процессе гидрообработки анизола на таких катализаторах в течение 10 ч наблюдается постепенное снижение их активности, что отражается в снижении конверсии анизола, степени гидродеоксигенации и селективности образования циклогексана. В связи с этим актуальным является разработка катализаторов гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы.Known methods for hydrofining oxygen-containing raw materials using phosphide catalysts [Oyama, ST, Wang, X., Lee, Y.-K., Chun, W.-J. Active phase of Ni 2 P / SiO 2 in hydroprocessing reactions // J. Catal. - 2004. - V.221. - P.263-273; Zhao, HY, Li, D., Bui, P., Oyama, ST Hydrodeoxygenation of guaiacol as model compound for pyrolysis oil on transition metal phosphide hydroprocessing catalysts // Appl. Catal. A. - 2011 .-- V.391. - P.305-310; Li, K., Wang, R., Chen, J. Hydrodeoxygenation of Anisole over Silica-Supported Ni 2 P, MoP, and NiMoP Catalysts // Energy Fuels. - 2011 .-- V.25. - P.854-863; Whiffen, VML, Smith, KJ Hydrodeoxygenation of 4-Methylphenol over Unsupported MoP, MoS 2 , and MoO x Catalysts // Energy Fuels. - 2010 .-- V.24. - P.4728-4737]. For example, in [Zhao, HY, Li, D., Bui, P., Oyama, ST Hydrodeoxygenation of guaiacol as model compound for pyrolysis oil on transition metal phosphide hydroprocessing catalysts // Appl. Catal. A. - 2011 .-- V.391. - P.305-310] on a series of phosphide catalysts with transition metals Ni, Fe, Mo, Co, and W supported on silica, guaiacol was hydrotreated. At a temperature of 200-300 ° C and a contact time of 20.2 min, the highest conversion value of 93% is achieved using a Ni 2 P catalyst, the smallest and equal to 50% is observed on a MoP catalyst. However, with decreasing temperature, the conversion of guaiacol to all tested samples decreases. In [Li, K., Wang, R., Chen, J. Hydrodeoxygenation of Anisole over Silica-Supported Ni 2 P, MoP, and NiMoP Catalysts // Energy Fuels. - 2011 .-- V.25. - P.854-863] investigates the activity of phosphides Ni 2 P, MoP and NiMoP deposited on silicon oxide SiO 2 in the hydrofining of a model compound of bio-oil anisole. The process is carried out in a flow reactor at a temperature of 300 ° C and a pressure of H 2 1.5 MPa using a 4 wt.% Solution of anisole in n-octane. During the hydroprocessing of anisole on such catalysts for 10 h, a gradual decrease in their activity is observed, which is reflected in a decrease in the conversion of anisole, the degree of hydrodeoxygenation, and selectivity of cyclohexane formation. In this regard, the development of catalysts for hydrofining of oxygen-organic products of plant biomass processing is relevant.
Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор гидродеоксигенации жирных кислот, их эфиров и триглицеридов [RU 2356629, B01J 32/00, C07C 1/00, 27.05.2009]. Вышеуказанные соединения являются кислородсодержащими продуктами переработки растительной биомассы. Процесс гидродеоксигенации проводится при 250-350°C и давлении водорода 1,0-3,0 МПа с объемной скоростью (LHSV) кислородорганической жидкости (КЖ) равной 0,3-2,0 мл КЖ/мл кат/ч. Катализатором является сложный композит, содержащий благородный металл в количестве не более 1 мас.%, или никель, или медь, или железо, или их комбинация в восстановленной форме в количестве не более 40 мас.%, переходные металлы в оксидной форме в количестве не более 40 мас.% и носитель. Приготовление катализатора гидродеоксигенации осуществляется тремя способами: либо методом одновременной (последовательной) пропитки по влагоемкости водорастворимыми солями переходных металлов с дальнейшей сушкой при 100-120°C и прокалкой при 400-550°C (при этом нанесение соли благородного металла проводят в последнюю очередь), либо методом последовательного или одновременного осаждения гидрооксидов или карбонатов переходных металлов в присутствие или без носителя с последующим старением осадка при температуре 20-90°C в течение 10-48 ч в маточном растворе и его высушиванием и прокалкой при 500-550°C (благородный металл наносят методом пропитки по влагоемкости на сформированный ранее композит), либо методом совместного сплавления/разложения нитратов переходных металлов со стабилизирующими добавками типа нитрат циркония, церия, алюминия или гидрооксида алюминия до температуры плавления смеси.The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a catalyst for hydrodeoxygenation of fatty acids, their esters and triglycerides [RU 2356629, B01J 32/00, C07C 1/00, 05/27/2009]. The above compounds are oxygen-containing products of the processing of plant biomass. The process of hydrodeoxygenation is carried out at 250-350 ° C and a hydrogen pressure of 1.0-3.0 MPa with a space velocity (LHSV) of an oxygen-organic liquid (CL) equal to 0.3-2.0 ml CL / ml cat / h. The catalyst is a composite composite containing a noble metal in an amount of not more than 1 wt.%, Or nickel, or copper, or iron, or a combination thereof in reduced form in an amount of not more than 40 wt.%, Transition metals in an oxide form in an amount of not more than 40 wt.% And the carrier. The preparation of the hydrodeoxygenation catalyst is carried out in three ways: either by the method of simultaneous (sequential) impregnation of the water capacity with water-soluble salts of transition metals with further drying at 100-120 ° C and calcination at 400-550 ° C (in this case, the noble metal salt is applied last) either by the method of sequential or simultaneous precipitation of transition metal hydroxides or carbonates in the presence or absence of a carrier, followed by aging of the precipitate at a temperature of 20-90 ° C for 10-48 hours in a mat solution and drying and calcining at 500-550 ° C (the noble metal is applied by impregnation by moisture capacity to the previously formed composite), or by the method of joint fusion / decomposition of transition metal nitrates with stabilizing additives such as zirconium nitride, cerium, aluminum or aluminum hydroxide to melting point of the mixture.
Приготовленные по каждому из описанных выше трех вариантов способа катализаторы перед целевым процессом активируют путем нагревания в токе водородсодержащего газа до температуры процесса и выдерживания при конечной температуре в течение 2 ч.The catalysts prepared according to each of the three variants of the method described above are activated before the target process by heating in a stream of hydrogen-containing gas to the process temperature and keeping at the final temperature for 2 hours.
Недостатком известных катализаторов гидрооблагораживания является то, что катализаторы, не содержащие благородный металл, не обладают достаточной активностью и стабильностью в средах с повышенной кислотностью (pH 2-3) и высоким содержанием воды. К таким средам относятся бионефть, смесь карбоновых кислот и прочее.A disadvantage of the known hydrofining catalysts is that catalysts that do not contain a noble metal do not have sufficient activity and stability in environments with high acidity (pH 2-3) and high water content. Such media include biooil, a mixture of carboxylic acids, and more.
Изобретение решает задачу разработки способа приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы, стабильно работающего в средах с повышенной кислотностью (pH=2-3) и высоким содержанием воды.The invention solves the problem of developing a method for preparing a catalyst for hydrofining of oxygen-organic products of plant biomass processing, stably working in environments with high acidity (pH = 2-3) and high water content.
Задача решается способом приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы, который является сложным композитом, содержащим никель или его комбинацию с медью, полученным совместно разложением соединений переходных металлов совместно со стабилизирующей добавкой при нагреве до температуры 300-350°C на воздухе с последующим восстановлением водородом, в качестве соединений переходных металлов используют карбонаты никеля и меди, или гидроксиды, или их комбинацию, в качестве стабилизирующей добавки используют этилсиликат или порошок диоксида кремня SiO2, после разложения в композит вводят соединение молибдена и/или фосфора.The problem is solved by the method of preparation of a catalyst for hydrofining of oxygen-organic products of plant biomass processing, which is a complex composite containing nickel or its combination with copper, obtained together with the decomposition of transition metal compounds together with a stabilizing additive when heated to a temperature of 300-350 ° C in air, followed by hydrogen reduction , nickel and copper carbonates, or hydroxides, or a combination thereof, are used as transition metal compounds, as tabiliziruyuschey additives used ethyl silicate powder or silica SiO 2, after expansion in composite administered compound of molybdenum and / or phosphorus.
Композит после разложения пропитывают раствором молибдата аммония и/или раствором ортофосфорной кислоты с последующей сушкой и нагревом при температуре 400-500°C, последующее восстановление водородом проводят при температуре 500-600°C.After decomposition, the composite is impregnated with a solution of ammonium molybdate and / or phosphoric acid solution, followed by drying and heating at a temperature of 400-500 ° C, subsequent reduction with hydrogen is carried out at a temperature of 500-600 ° C.
При этом стадии введения молибдена и фосфора в композит после разложения проводят последовательно.At this stage, the introduction of molybdenum and phosphorus into the composite after decomposition is carried out sequentially.
Полученный катализатор является композитом, содержащим никель или никель и медь в количестве не менее 40 мас.%, молибден в восстановленной форме, или фосфор в виде фосфидов, или их комбинацию в количестве не более 20 мас.%, и стабилизирующую добавку - диоксид кремния SiO2.The resulting catalyst is a composite containing nickel or nickel and copper in an amount of at least 40 wt.%, Molybdenum in a reduced form, or phosphorus in the form of phosphides, or a combination thereof in an amount of not more than 20 wt.%, And a stabilizing additive is silicon dioxide SiO 2 .
Композитный катализатор в активированном состоянии содержит фосфиды никеля или никеля и меди, которые обеспечивают каталитическую активность, придают механическую прочность, подобную керамике, и молибден, повышающий коррозионную стойкость катализатора в процессе. Стабилизирующие добавки этилсиликат и SiO2 в целом имеют некислую природу для стабилизации активного компонента и сохранения пористости и высокой удельной поверхности катализатора в целевом процессе.The composite catalyst in the activated state contains nickel or nickel and copper phosphides, which provide catalytic activity, impart mechanical strength similar to ceramics, and molybdenum, which increases the corrosion resistance of the catalyst in the process. The stabilizing additives ethyl silicate and SiO 2 as a whole are non-acidic in nature to stabilize the active component and preserve the porosity and high specific surface area of the catalyst in the target process.
Технический результат заключается в высокой активности и стабильности к закоксовыванию и степени выщелачивания катализаторов, полученных предлагаемым выше способом, для процессов гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы по сравнению с катализаторами, полученными известными способами.The technical result consists in high activity and stability to coking and the degree of leaching of the catalysts obtained by the method proposed above for the hydrofining of oxygen-organic products of plant biomass processing in comparison with the catalysts obtained by known methods.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами и таблицами.The invention is illustrated by the following examples and tables.
Пример 1.Example 1
20 г карбоната (или гидроксида) никеля и 2 г карбоната (или гидроксида) меди (для никель-медных катализаторов) (таблица 1), 40 мл дистилированной воды, 10 мл раствора аммиака (25 мас.%) и 10 мл этилсиликата интенсивно перемешивают на мешалке в течение 2 ч. Затем добавляют 15 г раствора молибдата аммония, сушат при 120°C, прокаливают при 400°C и/или после введения молибдена добавляют 10 г раствора ортофосфорной кислоты (85 мас.%), фильтруют полученную смесь, сушат при 120°C и прокаливают при 400-500°C. Состав полученных композитов приведен в таблице 1. Полученные композиты восстанавливают в токе водорода при 500-600°C в течение 2 ч. В качестве солей для приготовления катализаторов 1 и 4 берут карбонаты никеля и меди, восстановление осуществляют при 500°C; для катализаторов 2, 3, 6 и 7 берут гидроксиды никеля и меди, образцы 2 и 6 прокаливают при 400°C, а 3 и 7 при 500°C, восстановление всех образцов ведут при 550°C; для катализаторов 5 и 8 используют карбонат никеля и гидроксид меди, прокаливают образцы при 450°C, а восстанавливают полученные катализаторы при 600°C.20 g of nickel carbonate (or hydroxide) and 2 g of copper carbonate (or hydroxide) (for nickel-copper catalysts) (table 1), 40 ml of distilled water, 10 ml of ammonia solution (25 wt.%) And 10 ml of ethyl silicate are intensively mixed on a stirrer for 2 hours. Then add 15 g of a solution of ammonium molybdate, dry at 120 ° C, calcine at 400 ° C and / or after the introduction of molybdenum add 10 g of phosphoric acid solution (85 wt.%), filter the resulting mixture, dry at 120 ° C and calcined at 400-500 ° C. The composition of the obtained composites is given in table 1. The obtained composites are reduced in a stream of hydrogen at 500-600 ° C for 2 hours. Nickel and copper carbonates are taken as salts for the preparation of catalysts 1 and 4, and the reduction is carried out at 500 ° C; nickel and copper hydroxides are taken for catalysts 2, 3, 6 and 7, samples 2 and 6 are calcined at 400 ° C, and 3 and 7 at 500 ° C, all samples are reduced at 550 ° C; for catalysts 5 and 8, nickel carbonate and copper hydroxide are used, samples are calcined at 450 ° C, and the resulting catalysts are reduced at 600 ° C.
Катализаторы испытывают в автоклаве при давлении водорода 17,0 МПа, температуре 320°C, m(гваякола):m(катализатора)=33:1 в процессе гидрооблагораживания гваякола. Активность катализаторов и степень деоксигенации гваякола приведены в таблице 1.The catalysts are tested in an autoclave at a hydrogen pressure of 17.0 MPa, a temperature of 320 ° C, m (guaiacol): m (catalyst) = 33: 1 during the hydrofining of guaiacol. The activity of the catalysts and the degree of deoxygenation of guaiacol are shown in table 1.
Пример 2Example 2
Отличается от примера 1 тем, что катализаторы, состав которых приведен в таблице 2, испытывают в автоклаве при следующих условиях: 150°C при давлении водорода 12,0 МПа в течение 1 ч, далее 320°C при давлении водорода 18,0 МПа в течение 3 ч в процессе гидрооблагораживания бионефти (элементный состав, мас.%: C - 36,5; O - 51,1; H - 8,0; N - 0,4). Содержание кислорода как показатель активности и степени выщелачивания и зауглероживания как показатели стабильности катализаторов в процессе гидрооблагораживания бионефти приведены в таблице 2.It differs from example 1 in that the catalysts, the composition of which are shown in table 2, are tested in an autoclave under the following conditions: 150 ° C at a hydrogen pressure of 12.0 MPa for 1 h, then 320 ° C at a hydrogen pressure of 18.0 MPa in for 3 hours in the process of hydrofining of bio-oil (elemental composition, wt.%: C - 36.5; O - 51.1; H - 8.0; N - 0.4). The oxygen content as an indicator of the activity and degree of leaching and carburization as indicators of the stability of the catalysts in the process of hydrotreating bio-oil are shown in table 2.
кислорода*, мас.%Content
oxygen *, wt.%
**(Доля активного компонента катализатора, растворенного в продукте (в водной фазе).* (The oxygen content in the original bio-oil is 51 wt.%
** (The proportion of the active component of the catalyst dissolved in the product (in the aqueous phase).
Пример 3.Example 3
Отличается от примера 2 тем, что на стадии приготовления в качестве стабилизирующей добавки используют порошок SiO2. Катализаторы, состав которых приведен в таблице 3, испытывают в автоклаве при следующих условиях: 150°C при давлении водорода 12,0 МПа в течение 1 ч, далее 320°C при давлении водорода 18,0 МПа в течение 3 ч в процессе гидрооблагораживания бионефти (элементный состав, мас.%: C - 36,5; O - 51,1; H - 8,0; N - 0,4). Содержание кислорода как показатель активности и степени выщелачивания и зауглероживания как показатели стабильности катализаторов в процессе гидрооблагораживания бионефти приведены в таблице 3.It differs from Example 2 in that, at the preparation stage, SiO 2 powder is used as a stabilizing additive. The catalysts, the composition of which is shown in table 3, are tested in an autoclave under the following conditions: 150 ° C at a hydrogen pressure of 12.0 MPa for 1 h, then 320 ° C at a hydrogen pressure of 18.0 MPa for 3 h in the process of hydrotreating bio-oil (elemental composition, wt.%: C - 36.5; O - 51.1; H - 8.0; N - 0.4). The oxygen content as an indicator of the activity and degree of leaching and carbonization as indicators of the stability of the catalysts in the process of hydrotreating bio-oil are shown in table 3.
кислорода,
мас.%Content
oxygen
wt.%
Пример 4.Example 4
Отличается от примера 1 тем, что катализаторы, состав которых приведен в таблице 4, в количестве 5 мл испытывают в проточном реакторе при давлении водорода 8,0 МПа, температуре 360°C, токе H2 20 л/ч и Ar 3 л/ч в процессе гидрооблагораживания триглицеридов жирных кислот рапсового масла, которые подаются с объемной скоростью 1 ч-1. Значения конверсии и степени деоксигенации триглицеридов жирных кислот рапсового масла представлены в таблице 4.It differs from example 1 in that the catalysts, the composition of which is shown in table 4, in an amount of 5 ml are tested in a flow reactor at a hydrogen pressure of 8.0 MPa, a temperature of 360 ° C, a flow of H 2 of 20 l / h and Ar 3 l / h in the process of hydrofining triglycerides of rapeseed oil fatty acids, which are supplied with a space velocity of 1 h -1 . The conversion values and the degree of deoxygenation of rapeseed oil fatty acid triglycerides are presented in Table 4.
Как видно из приведенных примеров катализаторы, приготовленные по предлагаемому способу, проявляют высокую активность в процессах гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы. Также заявляемые каталитические системы обладают достаточной стабильностью в средах с повышенной кислотностью и высоким содержанием, что позволяет повысить качество проведения самого процесса гидрооблагораживания.As can be seen from the above examples, the catalysts prepared by the proposed method are highly active in the processes of hydrofining of oxygen-organic products of plant biomass processing. Also, the inventive catalytic systems have sufficient stability in environments with high acidity and high content, which can improve the quality of the process of hydrofining.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012142690/04A RU2496580C1 (en) | 2012-10-08 | 2012-10-08 | Method of preparing hydroskimming catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012142690/04A RU2496580C1 (en) | 2012-10-08 | 2012-10-08 | Method of preparing hydroskimming catalyst |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2496580C1 true RU2496580C1 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012142690/04A RU2496580C1 (en) | 2012-10-08 | 2012-10-08 | Method of preparing hydroskimming catalyst |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496580C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602278C1 (en) * | 2015-11-11 | 2016-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Catalyst and process of hydrodeoxygenation of vegetal raw materials and its application |
CN111604073A (en) * | 2020-06-05 | 2020-09-01 | 辽宁石油化工大学 | A kind of preparation method of sheet-like structure tungsten sulfide/tungsten phosphide/carbon catalytic material |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2160160C1 (en) * | 1999-10-22 | 2000-12-10 | Байбурский Владимир Леонович | Catalyst and method for preparing liquid hydrocarbons from dimethyl ether |
RU2356629C1 (en) * | 2007-08-22 | 2009-05-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalyst, method of making it (versions) and method of hydrodeoxygenation of fatty acids, their esters and triglycerides |
CN101460595A (en) * | 2006-06-09 | 2009-06-17 | 雅宝荷兰有限责任公司 | Catalytic hydrodeoxygenation of an oxygenate feedstock |
EP2177587A1 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-21 | Neste Oil Oyj | Deoxygenation of materials of biological origin |
US20110028773A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Bala Subramaniam | Deoxygenation of Bio-Oils and Other Compounds to Hydrocarbons in Supercritical Media |
US20120016167A1 (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Hydroprocessing of biocomponent feeds with low pressure hydrogen-containing streams |
CN102430409A (en) * | 2011-08-31 | 2012-05-02 | 中国科学院广州能源研究所 | Catalyst for catalyzing hydrogenation deoxidation reaction of guaiacol and preparation method thereof |
US8217211B2 (en) * | 2007-08-27 | 2012-07-10 | Purdue Research Foundation | Process for producing liquid hydrocarbon by pyrolysis of biomass in presence of hydrogen from a carbon-free energy source |
-
2012
- 2012-10-08 RU RU2012142690/04A patent/RU2496580C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2160160C1 (en) * | 1999-10-22 | 2000-12-10 | Байбурский Владимир Леонович | Catalyst and method for preparing liquid hydrocarbons from dimethyl ether |
CN101460595A (en) * | 2006-06-09 | 2009-06-17 | 雅宝荷兰有限责任公司 | Catalytic hydrodeoxygenation of an oxygenate feedstock |
RU2356629C1 (en) * | 2007-08-22 | 2009-05-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalyst, method of making it (versions) and method of hydrodeoxygenation of fatty acids, their esters and triglycerides |
US8217211B2 (en) * | 2007-08-27 | 2012-07-10 | Purdue Research Foundation | Process for producing liquid hydrocarbon by pyrolysis of biomass in presence of hydrogen from a carbon-free energy source |
EP2177587A1 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-21 | Neste Oil Oyj | Deoxygenation of materials of biological origin |
US20110028773A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Bala Subramaniam | Deoxygenation of Bio-Oils and Other Compounds to Hydrocarbons in Supercritical Media |
US20120016167A1 (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Hydroprocessing of biocomponent feeds with low pressure hydrogen-containing streams |
CN102430409A (en) * | 2011-08-31 | 2012-05-02 | 中国科学院广州能源研究所 | Catalyst for catalyzing hydrogenation deoxidation reaction of guaiacol and preparation method thereof |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602278C1 (en) * | 2015-11-11 | 2016-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Catalyst and process of hydrodeoxygenation of vegetal raw materials and its application |
CN111604073A (en) * | 2020-06-05 | 2020-09-01 | 辽宁石油化工大学 | A kind of preparation method of sheet-like structure tungsten sulfide/tungsten phosphide/carbon catalytic material |
CN111604073B (en) * | 2020-06-05 | 2023-08-11 | 辽宁石油化工大学 | A kind of preparation method of sheet structure tungsten sulfide/tungsten phosphide/carbon catalytic material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101696662B1 (en) | Hydroconversion process and catalyst | |
TWI544066B (en) | Methods of upgrading biooil to transportation grade hydrocarbon fuels | |
Yang et al. | Catalytic hydroprocessing of microalgae-derived biofuels: a review | |
KR101301459B1 (en) | Hydrorefining process and hydrorefined oil | |
KR101192930B1 (en) | Catalysts of metal phosphide for hydrofined biodiesel and method for preparing the same | |
KR101673597B1 (en) | Process for hydrodeoxygenation of feeds derived from renewable sources with limited decarboxylation conversion using a catalyst based on nickel and molybdenum | |
EP2177587B1 (en) | Deoxygenation of materials of biological origin | |
KR101871201B1 (en) | A method for production of hydrocarbons by increasing hydrocarbon chain length | |
US20130017590A1 (en) | Preparation method of transportation fuel or lubricating base oil using biomass | |
Norouzi et al. | An overview on the green petroleum production | |
He et al. | Highly selective catalytic hydrodeoxygenation of guaiacol to cyclohexane over Pt/TiO 2 and NiMo/Al 2 O 3 catalysts | |
RU2652991C1 (en) | Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions | |
CN109294613B (en) | Method for preparing hydrocarbon fuel from oil raw material | |
KR20090026768A (en) | Hydrogenation Purification Method | |
JP2009001722A (en) | Process for producing hydrocarbon oil | |
EP2586527A1 (en) | Catalyst compositions for conversion of vegetable oils to hydrocarbon products in the diesel boiling range and process of preparation thereof | |
RU2496580C1 (en) | Method of preparing hydroskimming catalyst | |
EP3607027B1 (en) | Hydrotreatment of feedstock from renewable sources using catalysts with a high content of active phase | |
RU2356629C1 (en) | Catalyst, method of making it (versions) and method of hydrodeoxygenation of fatty acids, their esters and triglycerides | |
RU2496577C1 (en) | Hydroskimming catalyst | |
CN107303489B (en) | Double-bond saturation and hydrodeoxygenation catalyst and preparation method and application thereof | |
Loe et al. | Upgrading of Lipids to Fuel‐like Hydrocarbons and Terminal Olefins via Decarbonylation/Decarboxylation | |
KR101670515B1 (en) | A method for preparing paraffin from ketone | |
Upadhyay et al. | Catalytic Materials for Green Diesel Production | |
RU2602278C1 (en) | Catalyst and process of hydrodeoxygenation of vegetal raw materials and its application |