RU2652991C1 - Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions - Google Patents

Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions Download PDF

Info

Publication number
RU2652991C1
RU2652991C1 RU2017146490A RU2017146490A RU2652991C1 RU 2652991 C1 RU2652991 C1 RU 2652991C1 RU 2017146490 A RU2017146490 A RU 2017146490A RU 2017146490 A RU2017146490 A RU 2017146490A RU 2652991 C1 RU2652991 C1 RU 2652991C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
catalyst
sulfide
triglycerides
hydrotreating
Prior art date
Application number
RU2017146490A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Ивановна Алешина
Евгения Николаевна Власова
Галина Александровна Бухтиярова
Александр Андреевич Порсин
Ирина Валерьевна Делий
Алексей Леонидович Нуждин
Павел Васильевич Александров
Валерий Иванович Бухтияров
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Priority to RU2017146490A priority Critical patent/RU2652991C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652991C1 publication Critical patent/RU2652991C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • C10G45/06Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G65/00Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
    • C10G65/02Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
    • C10G65/04Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including only refining steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods for joint hydroblasting of fatty acid triglycerides and straight-run diesel fraction on sulfide catalysts in order to obtain low-sulfur hydrocarbon fractions and it can be used in the petroleum industry. Resulting hydrocarbon fractions can be directly used as diesel fuel, or can be further processed, if necessary, during the isomerization process in order to improve the low temperature properties. Method for hydrotreating triglycerides of fatty acids (TLC) in a mixture with petroleum fractions at an elevated temperature and pressure of hydrogen on sulfide catalysts MoS2/Al2O3 and NiMo/Al2O3 in two stages is proposed, where in the first stage hydrotreating the straight-run diesel fraction in the presence of sulphide NiMo/Al2O3 catalyst, then the obtained mixture of hydrocarbons, hydrogen and hydrogen sulfide is mixed with fatty acid triglycerides and a hydrodeoxygenation reaction is carried out in the presence of a sulfide catalyst MoS2/Al2O3.
EFFECT: high efficiency of the process of joint hydrotreating of diesel fractions and triglycerides of fatty acids.
1 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам совместного гидрооблагораживания триглицеридов жирных кислот и прямогонной дизельной фракции на сульфидных катализаторах с целью получения низкосернистых углеводородных фракций. Полученные углеводородные фракции могут непосредственно использоваться в качестве дизельного топлива или могут быть при необходимости дополнительно обработаны в процессе изомеризации с целью улучшения низкотемпературных свойств.The invention relates to methods for joint hydrofining of fatty acid triglycerides and straight-run diesel fraction on sulfide catalysts in order to obtain low-sulfur hydrocarbon fractions. The resulting hydrocarbon fractions can be directly used as diesel fuel or, if necessary, can be further processed in the isomerization process in order to improve low-temperature properties.

В последние десятилетия одной из тенденций является использование возобновляемых ресурсов для производства экологически чистых моторных топлив, что обусловлено, с одной стороны, снижением запасов и ухудшением качества углеводородного сырья, а с другой - необходимостью снижения выбросов парниковых газов, главным образом, диоксида углерода, для замедления глобального повышения температуры и изменения климата. Гидрооблагораживание триглицеридов жирных кислот (ТЖК) является одним из наиболее перспективных подходов, так как в результате получается смесь алканов. Этот продукт не содержит кислород, характеризуется высоким цетановым индексом и стабильностью, смешивается с традиционным дизельным топливом в любых пропорциях, что позволяет использовать имеющуюся инфраструктуру для его транспортировки и хранения и не требует адаптации автомобильных двигателей. В качестве сырья может использоваться широкий спектр непищевых растительных масел (рапсового, рыжикового, пальмового и т.д.), отработанные пищевые масла, животные жиры, талловые масла и т.д. [J.K. Satyarthi, Т. Chiranjeevi, D.T. Gokak, P.S. Viswanathan, An overview of catalytic conversion of vegetable oils/fats into middle distillates, Catalysis Science & Technology, 3 (2013) 70-80; M. Al-Sabawi, J.W. Chen, Hydroprocessing of Biomass-Derived Oils and Their Blends with Petroleum Feedstocks: A Review, Energy & Fuels, 26 (2012) 5373-5399].In recent decades, one of the trends has been the use of renewable resources for the production of environmentally friendly motor fuels, which is caused, on the one hand, by a decrease in reserves and a deterioration in the quality of hydrocarbons, and on the other hand, by the need to reduce greenhouse gas emissions, mainly carbon dioxide, to slow down global temperature rise and climate change. Hydrofinishing of triglycerides of fatty acids (TFA) is one of the most promising approaches, since the result is a mixture of alkanes. This product does not contain oxygen, is characterized by a high cetane index and stability, is mixed with traditional diesel fuel in any proportions, which allows you to use the existing infrastructure for its transportation and storage and does not require the adaptation of automobile engines. A wide range of non-edible vegetable oils (canola, camelina, palm, etc.), used edible oils, animal fats, tall oils, etc. can be used as raw materials. [J.K. Satyarthi, T. Chiranjeevi, D.T. Gokak, P.S. Viswanathan, An overview of catalytic conversion of vegetable oils / fats into middle distillates, Catalysis Science & Technology, 3 (2013) 70-80; M. Al-Sabawi, J.W. Chen, Hydroprocessing of Biomass-Derived Oils and Their Blends with Petroleum Feedstocks: A Review, Energy & Fuels, 26 (2012) 5373-5399].

В промышленных процессах для переработки триглицеридов жирных кислот используют традиционные сульфидные СоМо/Al2O3 и NiMo/Al2O3 катализаторы гидроочистки [D. Kubicka, V.Tukac, Hydrotreating of Triglyceride-Based Feedstocks in Refineries, Advances in Chemical Engineering, V. 42, 2013, Pages 141-194.]. Триглицериды жирных кислот в отличие от нефтяного сырья не содержат серу, поэтому для поддержания катализаторов в активном сульфидном состоянии необходимо постоянно добавлять в реакционную смесь осерняющий агент, чаще всего диметилдисульфид [Kubicka, D., Horacek J., De-activation of HDS catalysts in deoxygenation of vegetable oils // Applied Catalysis A, 394 (2011) 9-17.].In industrial processes, conventional sulfide CoMo / Al 2 O 3 and NiMo / Al 2 O 3 hydrotreating catalysts are used to process fatty acid triglycerides [D. Kubicka, V. Tukac, Hydrotreating of Triglyceride-Based Feedstocks in Refineries, Advances in Chemical Engineering, V. 42, 2013, Pages 141-194.]. Fatty acid triglycerides, unlike petroleum feedstocks, do not contain sulfur, therefore, to maintain the catalysts in the active sulfide state, it is necessary to constantly add a sulfurizing agent, most often dimethyl disulfide, to the reaction mixture [Kubicka, D., Horacek J., De-activation of HDS catalysts in deoxygenation of vegetable oils // Applied Catalysis A, 394 (2011) 9-17.].

Известны способы гидрооблагораживания ТЖК на сульфидных катализаторах в смеси с нефтяными дистиллятами, как описано в патентах (ЕР 2428548, C10G 3/00, 14.03.12) и (US 9556387, C10G 49/04, 31.01.2017). Гидрооблагораживание ТЖК в смеси с нефтяными фракциями позволяет использовать серосодержащие соединения нефтяных дистиллятов, которые при взаимодействии с водородом превращаются в сероводород, для сохранения активного компонента в сульфидном состоянии. При этом совместная переработка триглицеридов в смеси с нефтяными фракциями приводит к улучшению потребительских свойств моторных топлив: увеличению цетанового числа, снижению плотности, содержания азота и ароматических соединений.Known methods for hydrofining TFA on sulfide catalysts in a mixture with petroleum distillates, as described in patents (EP 2428548, C10G 3/00, 03/14/12) and (US 9556387, C10G 49/04, 01/31/2017). The hydrofining of TFA in a mixture with petroleum fractions allows the use of sulfur-containing compounds of petroleum distillates, which, when reacted with hydrogen, are converted to hydrogen sulfide to maintain the active component in a sulfide state. At the same time, the joint processing of triglycerides in a mixture with petroleum fractions leads to an improvement in the consumer properties of motor fuels: an increase in the cetane number and a decrease in the density and content of nitrogen and aromatic compounds.

Однако реакции гидрирования и гидролиза триглицеридов, гидродеоксигенации кислородсодержащих соединений протекают с выделением большого количества тепла, что является причиной локальных перегревов в лобовом слое реактора и приводит к образованию углеродных отложений и дезактивации катализатора. Для улучшения контроля температуры в реакторе при переработке смесей ТЖК с нефтяными фракциями предлагается использовать в первом слое малоактивный сульфидный катализатор, в состав которого входит только MoS2 фаза (не промотированная Со или Ni), а во втором слое - традиционные NiMo, CoMo или NiW системы, нанесенные на оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана или их сочетания (RU 2495 082, C10G 3/00, 10.10.2013). Стадию гидродеоксигенации проводят при температуре 50-350°С, давлении водорода 1-200 бар, при объемной скорости 0,1-10 час-1, а последующую стадию гидроочистки - при температуре 200-500°С и давлении водорода до 200 бар (в примере приведена объемная скорость 0,95 час-1). Для улучшения низкотемпературных свойств при необходимости дополнительно используется стадия изомеризации на бифункциональных катализаторах, содержащих благородные металлы или сульфидные наночастицы, нанесенные на цеолитсодержащий носитель. Согласно тексту патента катализатор на основе MoS2 фазы благодаря более низкой по сравнению с NiMo CoMo катализаторами активности в реакции гидродеоксигенации обеспечивает постепенное превращение кислородсодержащего сырья и позволяет избежать локальных перегревов, уменьшая тем самым дезактивацию. Недостатком данного способа является образование большого количества воды на первой стадии, которая может снижать эффективность катализаторов гидроочистки и гидроизомеризации на последующих стадиях за счет ингибирующего эффекта, а также приводить к необратимой дезактивации и снижению срока службы катализаторов в результате длительного контакта с водяным паром при повышенной температуре. Кроме того, авторами допускается неполная конверсия ТЖК в первом слое катализатора, что приведет к образованию оксидов углерода, также являющимися ингибиторами реакций гидрообессеривания и гидроизомеризации, при контакте ТЖК с традиционными NiMo и СоМо катализаторами гидроочистки.However, the reactions of hydrogenation and hydrolysis of triglycerides, hydrodeoxygenation of oxygen-containing compounds proceed with the release of a large amount of heat, which causes local overheating in the frontal layer of the reactor and leads to the formation of carbon deposits and deactivation of the catalyst. To improve temperature control in the reactor during the processing of mixtures of TFA with oil fractions, it is proposed to use a low-active sulfide catalyst in the first layer, which contains only MoS 2 phase (not promoted with Co or Ni), and in the second layer - traditional NiMo, CoMo or NiW systems deposited on alumina, silica, titanium dioxide or a combination thereof (RU 2495 082, C10G 3/00, 10/10/2013). Stage hydrodeoxygenation is carried out at a temperature of 50-350 ° C, a hydrogen pressure of 1-200 bar, a space velocity of 0.1-10 h -1, and the subsequent hydrotreating step - at temperatures 200-500 ° C and a hydrogen pressure up to 200 bar (a the example shows a space velocity of 0.95 hour -1 ). To improve low-temperature properties, if necessary, an isomerization step is additionally used on bifunctional catalysts containing noble metals or sulfide nanoparticles deposited on a zeolite-containing carrier. According to the text of the patent, the MoS 2 phase-based catalyst, due to the lower activity compared to NiMo CoMo catalysts in the hydrodeoxygenation reaction, provides a gradual conversion of oxygen-containing raw materials and avoids local overheating, thereby reducing deactivation. The disadvantage of this method is the formation of large amounts of water in the first stage, which can reduce the effectiveness of the hydrotreating and hydroisomerization catalysts in the subsequent stages due to the inhibitory effect, and also lead to irreversible deactivation and reduce the life of the catalysts as a result of prolonged contact with water vapor at elevated temperatures. In addition, the authors allow the incomplete conversion of TFA in the first catalyst bed, which will lead to the formation of carbon oxides, which are also inhibitors of hydrodesulfurization and hydroisomerization reactions, when TFA comes in contact with traditional NiMo and CoMo hydrotreating catalysts.

Хорошо известно, что реакции гидродеоксигенации ТЖК в присутствии традиционных NiMo и СоМо катализаторов протекают по двум маршрутам: путем удаления кислорода в виде воды или через отщепление молекул СО/СО2 [Furimsky Е., Hydroprocessing challenges in biofuels production // Catalysis Today, 217 (2013) 13-56]. Образующиеся в результате реакции оксиды углерода могут подвергаться гидрированию, что приводит к дополнительному расходу водорода, а углекислый газ в присутствии воды вызывает коррозию оборудования. Удаление газов (монооксида углерода и метана), образующихся в ходе гидродеоксигенации триглицеридов, требует дополнительных затрат на внедрение технологий очистки циркулирующего водорода. В противном случае накопление метана и СО в циркулирующем газе приведет к снижению парциального давления водорода, чистота которого, как известно, является одним из критических параметров для получения экологически чистых моторных топлив (<10 ppm серы) из нефтяных фракций [A. Stanislaus, А. Marafi, М.S. Rana. Recent advances in the science and technology of ultra-low sulfur diesel (ULSD) production // Catalysis Today. - 2010. - V. 153. - P. 1-68].It is well known that TFA hydrodeoxygenation reactions in the presence of traditional NiMo and CoMo catalysts proceed along two routes: by removing oxygen in the form of water or by cleaving CO / CO 2 molecules [Furimsky E., Hydroprocessing challenges in biofuels production // Catalysis Today, 217 ( 2013) 13-56]. The carbon oxides formed as a result of the reaction can be hydrogenated, which leads to an additional consumption of hydrogen, and carbon dioxide in the presence of water causes corrosion of the equipment. The removal of gases (carbon monoxide and methane) generated during the hydrodeoxygenation of triglycerides requires additional costs for the implementation of technologies for purification of circulating hydrogen. Otherwise, the accumulation of methane and CO in the circulating gas will lead to a decrease in the partial pressure of hydrogen, the purity of which, as you know, is one of the critical parameters for the production of environmentally friendly motor fuels (<10 ppm sulfur) from oil fractions [A. Stanislaus, A. Marafi, M.S. Rana Recent advances in the science and technology of ultra-low sulfur diesel (ULSD) production // Catalysis Today. - 2010. - V. 153. - P. 1-68].

Известно, что превращение кислородсодержащих соединений на нанесенном или массивном MoS2 катализаторе протекает по маршруту прямой гидродеоксигенации с сохранением числа атомов углерода, т.е. без образования оксидов углерода [M.R. de Brimont, С. Dupont, A. Daudin, С. Geantet, P. Raybaud, Deoxygenation mechanisms on Ni-promoted MoS2 bulk catalysts: A combined experimental and theoretical study, Journal of Catalysis, 286 (2012) 153-164; D. Kubicka, L. Kaluza, Deoxygenation of vegetable oils over sulfided Ni, Mo and NiMo catalysts, Applied Catalysis A-General, 372 (2010) 199-208]. Как оказалось, гидродеоксигенации ТЖК протекает без образования оксидов углерода в присутствии MoS2/Al2O3 катализатора (US 8546626, B01J 21/02, 01.10.2013) или в присутствии Ni-MoS2/Al2O3 катализатора с контролируемым отношением Ni/Mo в пределах 0-0,095, предпочтительно в пределах 0-0,03 (US 8552235, С07С 1/24, 08.10.2013).It is known that the conversion of oxygen-containing compounds on a supported or bulk MoS 2 catalyst proceeds along the direct hydrodeoxygenation route while maintaining the number of carbon atoms, i.e. without the formation of carbon oxides [MR de Brimont, S. Dupont, A. Daudin, S. Geantet, P. Raybaud, Deoxygenation mechanisms on Ni-promoted MoS 2 bulk catalysts: A combined experimental and theoretical study, Journal of Catalysis, 286 (2012 ) 153-164; D. Kubicka, L. Kaluza, Deoxygenation of vegetable oils over sulfided Ni, Mo and NiMo catalysts, Applied Catalysis A-General, 372 (2010) 199-208]. It turned out that TFA hydrodeoxygenation proceeds without the formation of carbon oxides in the presence of a MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst (US 8546626, B01J 21/02, 01/10/2013) or in the presence of a Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst with a controlled Ni ratio / Mo in the range of 0-0.095, preferably in the range of 0-0.03 (US 8552235, C07C 1/24, 08/10/2013).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является заявка (US 2012/0216450, C10L 1/00, 30.08.2011), в которой описан способ гидрооблагораживания нефтяных дистиллятов совместно с ТЖК, предназначенный для получения углеводородных фракций с содержанием серы менее 10 ppm (мг/кг). Метод по прототипу включает две стадии: первую стадию гидрооблагораживания, в которой заранее приготовленная смесь нефтяного сырья с ТЖК вместе с водородом проходит через катализатор, включающий по крайней мере один элемент из группы VI В (преимущественно Мо) и может включать один элемент из группы VIII (преимущественно Ni) при соотношении перечисленных элементов 0-0,095, на котором протекает селективная, без образования оксидов углерода, гидродеоксигенация ТЖК. На второй стадии поток из первой стадии проходит через NiMo/Al2O3 катализатор гидроочистки (Ni/Mo-0,4), где протекают реакции гидрообессеривания, гидродеазотирования и гидрирования ароматических соединений. Согласно изобретению предпочтительной для гидрооблагораживания является смесь, содержащая 70-99 мас. % нефтяных дистиллятов и 1-30 мас. % возобновляемого сырья, включая животные и растительные жиры, а также их смеси; гидродеоксигенацию рекомендуется проводить при температуре 120-450°С (предпочтительно 180-310°С), давлении 1-10 МПа (предпочтительно 1-6 МПа), объемной скорости 0,1-10 час-1 (предпочтительно 0,2-5 час-1), отношении водород/сырье 50-3000 Нм33 (предпочтительно 150-1500 Нм33). Гидроочистку продуктов, полученных на первой стадии, проводят в присутствии NiMo/Al2O3 сульфидного катализатора при температуре 250-450°С (предпочтительно 300-400°С), давлении 0,5-30 МПа (предпочтительно 1-25 МПа), объемной скорости 0,1-20 час-1 (предпочтительно 0,2-4 час-1), отношении водород/сырье 50-2000 Нм33.Closest to the proposed technical solution is the application (US 2012/0216450, C10L 1/00, 08/30/2011), which describes a method of hydrofining oil distillates together with TFA, designed to produce hydrocarbon fractions with a sulfur content of less than 10 ppm (mg / kg ) The prototype method includes two stages: the first stage of hydrofining, in which a pre-prepared mixture of petroleum feedstocks with TFA together with hydrogen passes through a catalyst comprising at least one element from group VI B (mainly Mo) and may include one element from group VIII ( predominantly Ni) with a ratio of the listed elements 0-0.095, on which the hydrodeoxygenation of TFA occurs selectively without the formation of carbon oxides. In the second stage, the stream from the first stage passes through the NiMo / Al 2 O 3 hydrotreating catalyst (Ni / Mo-0.4), where the reactions of hydrodesulfurization, hydrodeazotization and hydrogenation of aromatic compounds occur. According to the invention, preferred for hydrofining is a mixture containing 70-99 wt. % oil distillates and 1-30 wt. % renewable raw materials, including animal and vegetable fats, as well as mixtures thereof; hydrodeoxygenation is recommended at a temperature of 120-450 ° C (preferably 180-310 ° C), a pressure of 1-10 MPa (preferably 1-6 MPa), a space velocity of 0.1-10 hour -1 (preferably 0.2-5 hours -1 ), the ratio of hydrogen / raw materials is 50-3000 Nm 3 / m 3 (preferably 150-1500 Nm 3 / m 3 ). Hydrotreated products obtained in the first step is carried out in the presence of NiMo / Al 2 O 3 catalyst at a temperature sulphide 250-450 ° C (preferably 300-400 ° C), a pressure of 0.5-30 MPa (preferably 1-25 MPa) a space velocity of 0.1-20 hour -1 (preferably 0.2-4 hour -1 ), the ratio of hydrogen / feed 50-2000 Nm 3 / m 3 .

Недостатком описанного выше способа является наличие большого количества воды в продуктах гидродеоксигенации, поступающей на стадию гидроочистки, что может приводить к необратимой дезактивации и снижению срока службы катализаторов второй стадии в результате длительного контакта с водяным паром при повышенной температуре. Кроме того, гидродеоксигенация растительных масел сопровождается значительным потреблением водорода, что приводит к снижению парциального давления водорода на стадии гидроочистки и снижению активности NiMo/Al2O3 катализатора в процессе гидрообессеривания. Еще одним недостатком предлагаемого подхода является низкая активность Мо/Al2O3 катализатора гидродеоксигенации в реакции превращения сернистых соединений, особенно при низких температурах его эксплуатации, что может приводить к дефициту сероводорода, необходимого для поддержания катализатора в сульфидном состоянии, в лобовом слое катализатора гидродеоксигенации и к его постепенной дезактивации, обусловленной потерей серы. И, наконец, при длительной эксплуатации лобовой слой катализатора может постепенно загрязняться соединениями Ni и Fe, поступающими вместе с сырьем, что приведет к формированию сульфидов никеля и железа, активных в реакциях декарбонилирования и декарбоксилирования, и увеличению образования оксидов углерода.The disadvantage of the above method is the presence of a large amount of water in the hydrodeoxygenation products entering the hydrotreatment stage, which can lead to irreversible deactivation and reduce the service life of the second stage catalysts as a result of prolonged contact with water vapor at elevated temperature. In addition, the hydrodeoxygenation of vegetable oils is accompanied by a significant consumption of hydrogen, which leads to a decrease in the partial pressure of hydrogen at the stage of hydrotreatment and a decrease in the activity of NiMo / Al 2 O 3 catalyst in the process of hydrodesulfurization. Another disadvantage of the proposed approach is the low activity of Mo / Al 2 O 3 catalyst hydrodeoxygenation reaction conversion of sulfur compounds, especially at low temperatures, its operation, which may lead to hydrogen sulfide deficiency required to maintain the catalyst in the sulfide state in frontal layer hydrodeoxygenation catalyst and to its gradual decontamination due to loss of sulfur. And, finally, during prolonged operation, the frontal layer of the catalyst can gradually become contaminated with Ni and Fe compounds that come with the feed, which will lead to the formation of nickel and iron sulfides active in decarbonylation and decarboxylation reactions and increase the formation of carbon oxides.

Технической задачей данного изобретения является разработка более эффективного способа гидрооблагораживания триглицеридов жирных кислот в смеси с нефтяными фракциями в низкосернистые углеводородные фракции, позволяющего избежать описанных выше проблем, в том числе образования оксидов углерода в процессе гидродеоксигенации ТЖК.The technical task of this invention is to develop a more effective method for hydrofining triglycerides of fatty acids mixed with petroleum fractions into low-sulfur hydrocarbon fractions, which avoids the problems described above, including the formation of carbon oxides in the process of TFA hydrodeoxygenation.

Поставленная задача решается разработкой способа гидрооблагораживания ТЖК путем использования послойной загрузки катализаторов и раздельной подачей сырья в реактор (или в реакторы): в первый слой подается водород и прямогонная дизельная фракция, где происходит ее гидроочистка в присутствии сульфидного Ni-MoS2/Al2O3 катализатора, полученного любым из известных способов; после этого гидроочищенная дизельная фракция в смеси с водородом и образовавшимся сероводородом поступает во второй слой (реактор) вместе с потоком ТЖК, где происходит селективная гидродеоксигенация растительного сырья в присутствии MoS2/Al2O3 катализатора.The problem is solved by providing a method for hydroforming TFAs by using stratified catalyst loading and twin feed raw materials to the reactor (or reactors): the first layer is fed hydrogen and straight-run diesel fraction, where it is hydrotreating in the presence of sulphide Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 a catalyst obtained by any of the known methods; after that, the hydrotreated diesel fraction in a mixture with hydrogen and the resulting hydrogen sulfide enters the second layer (reactor) together with the TFA stream, where the selective hydrodeoxygenation of plant materials occurs in the presence of a MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst.

Отличительными признаками предлагаемого способа гидрооблагораживания ТЖК в смеси с нефтяными фракциями являются:Distinctive features of the proposed method of hydrofining TFA in a mixture with oil fractions are:

1. Порядок расположения Ni-MoS2/Al2O3 катализатора гидроочистки и MoS2/Al2O3 катализатора гидродеоксигенации.1. The arrangement of the Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 hydrotreatment catalyst and the MoS 2 / Al 2 O 3 hydrodeoxygenation catalyst.

2. Порядок введения исходного сырья в реактор гидроочистки: в первый слой (или реактор) поступает дизельная фракция, которая подвергается гидрообессериванию в отсутствие кислородсодержащих ингибиторов на Ni-MoS2/Al2O3 катализаторе; а поток ТЖК подается во второй слой катализатора, где смешивается с потоком из первого слоя (реактора) и подвергается гидродеоксигенации в присутствии MoS2/Al2O3 катализатора.2. The procedure for introducing the feedstock into the hydrotreating reactor: the diesel fraction enters the first layer (or reactor), which is subjected to hydrodesulfurization in the absence of oxygen-containing inhibitors on the Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst; and the TFA stream is fed into the second catalyst layer, where it is mixed with the stream from the first layer (reactor) and undergoes hydrodeoxygenation in the presence of MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst.

Описанный выше способ позволит повысить эффективность гидрооблагораживания триглицеридов жирных кислот в смеси с нефтяными фракциями. В предлагаемом способе в отличие от прототипа катализатор гидроочистки не подвергается воздействию водяного пара и эксплуатируется в более благоприятных условиях (при более высоком парциальном давлении водорода и в отсутствии водяного пара). При этом образовавшийся на первой стадии (стадии гидроочистки нефтяного сырья) сероводород обеспечивает поддержание активной фазы MoS2/Al2O3 катализатора в сульфидном состоянии. Предлагаемая последовательность расположения слоев катализаторов гидроочистки и гидродеоксигенации и порядок введения исходного сырья предотвращает опасность увеличения селективности превращения ТЖК по маршруту декарбонилирования в присутствии сульфидов Ni, Fe, накапливающихся в лобовом слое катализатора во время его эксплуатации.The method described above will improve the efficiency of hydrofining triglycerides of fatty acids in a mixture with petroleum fractions. In the proposed method, in contrast to the prototype, the hydrotreating catalyst is not exposed to water vapor and is operated under more favorable conditions (at a higher partial pressure of hydrogen and in the absence of water vapor). At the same time, hydrogen sulfide formed in the first stage (hydrotreating stage of petroleum feedstock) ensures that the active phase of the MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst is maintained in the sulfide state. The proposed sequence of arrangement of the layers of hydrotreating and hydrodeoxygenation catalysts and the order of introduction of the feedstock prevents the danger of increasing the selectivity of TFA conversion along the decarbonylation route in the presence of Ni, Fe sulfides that accumulate in the frontal layer of the catalyst during its operation.

Для иллюстрации изобретения использовали катализаторы, описанные приготовленным ниже способом. Гранулированный алюмооксидный носитель получали путем смешения порошков оксида и гидроксида алюминия с последующим формованием через лабораторный шприц с фильерой, имеющей отверстие в виде трилистника размером 1,2±0,1 мм. Сформованные гранулы сушили при температуре (110±10)°С в сушильном шкафу («Binder», Германия) в течение 12 часов. Высушенные гранулы носителя прокаливали в проточном реакторе в токе азота при температуре (550±10)°С в течение 4 часов. Текстурные характеристики полученного носителя: S, м2/г - 235; объем пор, см3/г - 0,79; средний диаметр пор,

Figure 00000001
- 134. Непромотированный катализатор Мо/Al2O3 готовили методом пропитки гранул алюмооксидного носителя водным раствором, содержащим рассчитанные количества оксида молибдена(VI), ортофосфорной Н3РО4 и лимонной кислоты С6Н8О7×Н2О. Для приготовления NiMo/Al2O3 катализатора в раствор предшественника активного компонента добавляли необходимое количество никеля(II) углекислого основного (водного) NiCO3⋅Ni(OH)2⋅xH2O. Катализаторы использовали после сушки в потоке азота при комнатной температуре и в сушильном шкафу («Binder», Германия) при температуре (110±10)°С в течение 4 часов. Содержание активных компонентов определяли после прокаливания в муфеле при температуре 550°С в течение 4 ч, содержание активных компонентов в Мо/Al2O3 катализаторе составляет, мас. %: MoO3 - 18,6; в NiMo/Al2O3, мас. %: МоО3 - 18,1, NiO - 4,7.To illustrate the invention, the catalysts described in the method prepared below were used. A granular alumina support was obtained by mixing powders of aluminum oxide and hydroxide, followed by molding through a laboratory syringe with a die having a trefoil hole of 1.2 ± 0.1 mm in size. The formed granules were dried at a temperature of (110 ± 10) ° С in an oven (Binder, Germany) for 12 hours. The dried carrier granules were calcined in a flow reactor in a stream of nitrogen at a temperature of (550 ± 10) ° C for 4 hours. The texture characteristics of the obtained carrier: S yd , m 2 / g - 235; pore volume, cm 3 / g - 0.79; average pore diameter
Figure 00000001
- 134. An unpromoted Mo / Al 2 O 3 catalyst was prepared by impregnating the alumina carrier granules with an aqueous solution containing the calculated amounts of molybdenum (VI) oxide, phosphoric N 3 PO 4 and citric acid C 6 H 8 O 7 × H 2 O. For preparation The required amount of nickel (II) carbon dioxide basic (aqueous) NiCO 3 ⋅ Ni (OH) 2 ⋅ xH 2 O was added to the solution of the active component precursor of NiMo / Al 2 O 3 catalyst. The catalysts were used after drying in a stream of nitrogen at room temperature and in a drying oven cabinet ("Binder", Germany) at a temperature (110 ± 10) ° С for 4 hours. The content of the active ingredients was determined after calcining in a muffle at 550 ° C for 4 hours, the content of active components in the Mo / Al 2 O 3 catalyst is, by weight. %: MoO 3 - 18.6; in NiMo / Al 2 O 3 , wt. %: MoO 3 - 18.1, NiO - 4.7.

Тестирование катализаторов в процессе совместного гидрооблагораживания прямогонной дизельной фракции с РМ проводили на 2-реакторной пилотной установке, диаметр каждого реактора 26 мм, длина 1300 мм. Сырье подавали с помощью жидкостных хроматографических насосов Gilson-305 из емкостей, расположенных на весах, расход сырья контролировали по изменению массы. Водород дозировали автоматическими дозаторами Bronkhorst, сырье и водород поступали в реактор сверху вниз. Реакторы размещены в трубчатых печах с тремя независимыми зонами нагрева, обеспечивающими наличие изотермической зоны в центральной части реактора. Тестирование проводили с использованием гранул катализаторов в виде трехлистника с диаметром 1,2 мм и длиной 4-6 мм. Необходимое количество гранул катализатора (длиной 4-6 мм) загружали в реактор, разбавляя его мелкими частицами карбида кремния (фракция 0,1-0,25 мм) в объемном соотношении 1:4. При исследовании системы, аналогичной прототипу, в первый реактор помещали 20 мл MoS2/Al2O3 катализатора, а во второй - 40 мл Ni-MoS2/Al2O3 катализатора, испытания проводили с использованием смеси прямогонной дизельной фракции, содержащей 30 мас. % рапсового масла, которая смешивалась с водородом на входе в первый реактор.Testing of the catalysts in the process of joint hydrofining of straight-run diesel fraction with PM was carried out on a 2-reactor pilot plant, the diameter of each reactor was 26 mm, and the length was 1300 mm. Raw materials were supplied using Gilson-305 liquid chromatographic pumps from tanks located on the balance, the consumption of raw materials was controlled by mass change. Hydrogen was dosed with automatic Bronkhorst dispensers, raw materials and hydrogen entered the reactor from top to bottom. The reactors are housed in tube furnaces with three independent heating zones, providing an isothermal zone in the central part of the reactor. Testing was carried out using granules of catalysts in the form of a trefoil with a diameter of 1.2 mm and a length of 4-6 mm. The required number of catalyst granules (4-6 mm long) was loaded into the reactor, diluting it with fine particles of silicon carbide (fraction 0.1-0.25 mm) in a volume ratio of 1: 4. In the study of a system similar to the prototype, 20 ml of MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst were placed in the first reactor, and 40 ml of Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst in the second reactor; tests were performed using a mixture of straight-run diesel fraction containing 30 wt. % rapeseed oil, which was mixed with hydrogen at the entrance to the first reactor.

Перед проведением экспериментов проводили сульфидирование катализаторов прямогонной дизельной фракцией (ПДФ), содержащей дополнительно 0,6 мас. % серы в виде диметилдисульфида (при объемной скорости 2 час-1, соотношении водород/сырье - 300, давлении водорода - 3,5 МПа) в несколько этапов: при температуре 240°С в течение 8 часов, при температуре 340°С в течение 6 часов, скорость увеличения температуры между этапами составляла 25°С в час.Before the experiments, the catalysts were sulfidized by straight run diesel fraction (PDF) containing an additional 0.6 wt. % sulfur in the form of dimethyldisulfide (at a space velocity of 2 hours -1 , the ratio of hydrogen / raw materials - 300, hydrogen pressure - 3.5 MPa) in several stages: at a temperature of 240 ° C for 8 hours, at a temperature of 340 ° C for 6 hours, the rate of temperature increase between stages was 25 ° C per hour.

После окончания сульфидирования катализатор эксплуатировался в процессе гидроочистки прямогонной дизельной фракции в течение 3 суток, после чего в реактор подавали соответствующее сырье. Испытания катализаторов проводили в условиях, описанных в примерах 1-4.After sulfidation was completed, the catalyst was operated in the process of hydrotreating a straight-run diesel fraction for 3 days, after which the corresponding raw material was fed into the reactor. Testing of the catalysts was carried out under the conditions described in examples 1-4.

В примерах, иллюстрирующих изобретение, в первый реактор помещали Ni-MoS2/Al2O3 катализатор гидроочистки (40 мл), а во второй - MoS2/Al2O3 катализатор гидродеоксигенации (20 мл). Прямогонную дизельную фракцию вместе с водородом подавали в первый реактор, а рапсовое масло - во второй.In the examples illustrating the invention, a Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 hydrotreating catalyst (40 ml) was placed in the first reactor, and a Hydrodeoxygenation catalyst (20 ml) in the second — MoS 2 / Al 2 O 3 . The straight-run diesel fraction together with hydrogen was fed into the first reactor, and rapeseed oil into the second.

Продукт после второго реактора поступает в сепаратор, где происходит разделение на жидкую и газовую фазу, жидкая фаза продувается азотом для удаления образовавшихся сероводорода и аммиака. Полученные продукты анализируют для определения остаточного содержанием серы, кислорода и плотности. Общее содержание серы (при содержании ≥50 мкг/кг) определяли с помощью энергодисперсионного рентгено-флуоресцентного анализатора Lab-X 3500SCl, определение микроколичеств азота и серы проводят с помощью анализатора серы/азота ANTEK 9000NS в соответствии с методиками ASTM D 5762 и ASTM D 5453 соответственно. Содержание кислорода определяли с использованием CHNSO элементного анализатора Vario EL Cube (Elementar Analysensysteme GmbH, Германия). Селективность реакции по маршруту декарбонилирования, рассчитанная по результатам анализа оксидов углерода в газовой фазе как отношение количества образовавшихся оксидов углерода к теоретически возможному количеству, не превышает 3% во всех экспериментах.After the second reactor, the product enters the separator, where it is separated into a liquid and gas phase, the liquid phase is purged with nitrogen to remove the resulting hydrogen sulfide and ammonia. The resulting products are analyzed to determine the residual sulfur, oxygen and density. The total sulfur content (at a content of ≥50 μg / kg) was determined using a Lab-X 3500SCl energy dispersive X-ray fluorescence analyzer, the determination of trace amounts of nitrogen and sulfur was carried out using an ANTEK 9000NS sulfur / nitrogen analyzer in accordance with ASTM D 5762 and ASTM D 5453 respectively. The oxygen content was determined using a CHNSO elemental analyzer Vario EL Cube (Elementar Analysensysteme GmbH, Germany). The selectivity of the reaction along the decarbonylation route, calculated from the analysis of carbon oxides in the gas phase as the ratio of the amount of carbon oxides formed to the theoretically possible amount, does not exceed 3% in all experiments.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами, отражающими зависимость содержания серы в углеводородных фракциях от последовательности загрузки катализаторов и условий проведения процесса. Результаты испытаний приведены в таблице 1.The essence of the invention is illustrated by the following examples, reflecting the dependence of the sulfur content in hydrocarbon fractions on the sequence of loading of the catalysts and process conditions. The test results are shown in table 1.

Пример 1 Согласно прототипуExample 1 According to the prototype

Каталитические свойства системы, содержащей в первом реакторе сульфидный MoS2/Al2O3 катализатор гидродеоксигенации (20 мл), а во втором реакторе - Ni-MoS2/Al2O3 (40 мл) катализатор гидроочистки, изучали в процессе совместной гидроочистки смеси рапсового масла и прямогонной дизельной фракции при температуре 340°С; давлении водорода - 4,0 МПа; объемном соотношении водород/сырье - 600 Нм3 водорода/м3 сырья, объемной скорости сырья (рассчитанной как отношение объема смеси к объему катализатора) - 1,1 час-1. В качестве исходного сырья используют смесь, содержащую 70 мас. % прямогонной дизельной фракции и 30 мас. % рапсового масла, с содержанием серы - 0,7 мас. %, содержанием кислорода - 3,3 мас. %, содержанием азота - 115 мг/кг, плотностью - 0,866 г/см3. Данную смесь получают путем смешения прямогонной дизельной фракции и рапсового масла, свойства которых описаны в примере 2.The catalytic properties of the system containing in the first reactor a sulfide MoS 2 / Al 2 O 3 hydrodeoxygenation catalyst (20 ml), and in the second reactor, Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 (40 ml) hydrotreating catalyst, were studied during the joint hydrotreating of the mixture rapeseed oil and straight-run diesel fraction at a temperature of 340 ° C; hydrogen pressure - 4.0 MPa; the volume ratio of hydrogen / feed is 600 Nm 3 of hydrogen / m 3 of feedstock, the volumetric rate of feed (calculated as the ratio of the volume of the mixture to the volume of the catalyst) is 1.1 hour -1 . As a feedstock, a mixture containing 70 wt. % straight run diesel fraction and 30 wt. % rapeseed oil, with a sulfur content of 0.7 wt. %, oxygen content - 3.3 wt. %, Nitrogen content - 115 mg / kg Density - 0.866 g / cm 3. This mixture is obtained by mixing straight-run diesel fraction and rapeseed oil, the properties of which are described in example 2.

Показатели процесса гидрооблагораживания приведены в таблице 1.The performance of the hydrofining process are shown in table 1.

Пример 2.Example 2

В примере согласно изобретению два реактора соединяли последовательно, в первый реактор помещали Ni-MoS2/Al2O3 катализатор гидроочистки (40 мл), а во второй - MoS2/Al2O3 катализатор гидродеоксигенации (20 мл); прямогонную дизельную фракцию и водород подавали в первый реактор, где протекали реакции гидроочистки. Выходящая из первого реактора смесь углеводородов, водорода и образовавшегося сероводорода смешивалась с рапсовым маслом перед входом во второй реактор. Сырье подавалось в таком количестве, чтобы доля рапсового масла в сырье составила 30 мас. %, а объемная скорость сырья равнялась объемной скорости, использованной в первом примере, - 1,1 час-1. Отношение водород/сырье, рассчитанное на общее количество дизельной фракции и рапсового масла, составляло 600 Нм3 водорода/м3 сырья, давление водорода - 4,0 МПа. Для тестирования катализаторов использовали прямогонную дизельную фракцию и рапсовое масло, использованные для приготовления смеси примера 1. Прямогонная дизельная фракция имеет следующие характеристики: содержание серы - 1,03 мас. %, содержание азота - 150 мг/кг, содержание кислорода - 680 мг/кг, плотность - 0,847 г/см3. Суммарная доля кислот С18 (олеиновой, линолевой, линоленовой и стеариновой) в использованном в работе растительном масле составляет 90,5% мас. %, содержание кислорода - 11,19 мас. %.In the example according to the invention the two reactors are connected in series, the first reactor was placed Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 hydrotreating catalyst (40 ml), and the second - MoS 2 / Al 2 O 3 catalyst hydrodeoxygenation (20 ml); straight run diesel fraction and hydrogen were fed into the first reactor, where hydrotreatment reactions proceeded. The mixture of hydrocarbons, hydrogen and hydrogen sulfide formed from the first reactor was mixed with rapeseed oil before entering the second reactor. The feed was supplied in such a quantity that the proportion of rapeseed oil in the feed was 30 wt. %, and the space velocity of the feed was equal to the space velocity used in the first example, 1.1 hour -1 . The hydrogen / feed ratio, calculated on the total amount of the diesel fraction and rapeseed oil, was 600 Nm 3 of hydrogen / m 3 of feedstock, the hydrogen pressure was 4.0 MPa. For testing the catalysts used straight run diesel fraction and rapeseed oil used to prepare the mixture of example 1. Straight run diesel fraction has the following characteristics: sulfur content - 1.03 wt. %, nitrogen content - 150 mg / kg, oxygen content - 680 mg / kg, density - 0.847 g / cm 3 . The total proportion of C 18 acids (oleic, linoleic, linolenic and stearic) in the vegetable oil used in the work is 90.5% wt. %, oxygen content - 11.19 wt. %

Показатели процесса гидрооблагораживания приведены в таблице 1.The performance of the hydrofining process are shown in table 1.

Пример 3.Example 3

Способ совместного гидрооблагораживания дизельных фракций и рапсового масла по примеру 2, отличающийся тем, что отношение водород/сырье, рассчитанное на общее количество дизельной фракции и рапсового масла, составляло 510 Нм3 водорода/м3 сырья.The method of joint hydrofining of diesel fractions and rapeseed oil according to example 2, characterized in that the ratio of hydrogen / raw materials, calculated on the total amount of diesel fraction and rapeseed oil, was 510 Nm 3 hydrogen / m 3 raw materials.

Показатели процесса гидрооблагораживания приведены в таблице 1.The performance of the hydrofining process are shown in table 1.

Пример 4.Example 4

Способ совместного гидрооблагораживания дизельных фракций и рапсового масла по примеру 2, отличающийся тем, что объемная скорость подачи сырья составила 1,25 час-1.Method joint hydrotreating of diesel fractions and rapeseed oil of Example 2, characterized in that the volumetric hourly space velocity of 1.25 h -1.

Показатели процесса гидрооблагораживания приведены в таблице 1The performance of the hydrofining process are shown in table 1

Figure 00000002
Figure 00000002

Как видно из представленных примеров, проведение процесса совместного гидрооблагораживании прямогонной дизельной фракции с триглицеридами жирных кислот по предлагаемому способу (пример 2) обеспечивает более низкое содержание серы в продуктах по сравнению с прототипом (пример 1) в одних и тех же условиях проведения эксперимента - при температуре 340°С; давлении водорода - 4,0 МПа; объемном соотношении водород/сырье - 600 Нм3 водорода/м3 сырья, объемной скорости сырья - 1,1 час-1. В примере согласно прототипу остаточное содержание серы составляет 10,9±0,5 мг/кг, в то время как предлагаемый способ позволяет обеспечить глубокую гидроочистку при меньшем отношении водород/сырье (пример 3) и при большей объемной скорости (пример 4).As can be seen from the presented examples, the process of joint hydrofining of straight-run diesel fraction with triglycerides of fatty acids by the proposed method (example 2) provides a lower sulfur content in products compared to the prototype (example 1) under the same experimental conditions - at a temperature 340 ° C; hydrogen pressure - 4.0 MPa; the volumetric ratio of hydrogen / raw materials is 600 Nm 3 of hydrogen / m 3 of raw materials, the volumetric rate of raw materials is 1.1 hour -1 . In the example according to the prototype, the residual sulfur content is 10.9 ± 0.5 mg / kg, while the proposed method allows for deep hydrotreating with a lower hydrogen / feed ratio (example 3) and at a higher space velocity (example 4).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет решить задачу повышения эффективности процесса совместного гидрооблагораживания триглицеридов жирных кислот и нефтяных фракций в низкосернистые углеводородные фракции с использованием Ni-MoS2/Al2O3 катализатора гидроочистки и MoS2/Al2O3 катализатора гидродеоксигенации.Thus, the proposed method allows to solve the problem of increasing the efficiency of the joint hydroforming fatty acid triglycerides and low-sulfur petroleum fractions in the hydrocarbon fraction using a Ni-MoS 2 / Al 2 O 3 hydrotreating catalyst and MoS 2 / Al 2 O 3 hydrodeoxygenation catalyst.

Claims (2)

1. Способ гидрооблагораживания триглицеридов жирных кислот (ТЖК) в смеси с нефтяными фракциями при повышенной температуре и давлении водорода на сульфидных катализаторах MoS2/Al2O3 и NiMo/Al2O3 в две стадии, отличающийся тем, что на первой стадии проводят гидроочистку прямогонной дизельной фракции в присутствии сульфидного NiMo/Al2O3 катализатора, затем полученную смесь углеводородов, водорода и сероводорода смешивают с триглицеридами жирных кислот и проводят реакцию гидродеоксигенации в присутствии сульфидного катализатора MoS2/Al2O3.1. The method of hydrofining triglycerides of fatty acids (TFA) in a mixture with oil fractions at elevated temperature and hydrogen pressure on sulfide catalysts MoS 2 / Al 2 O 3 and NiMo / Al 2 O 3 in two stages, characterized in that the first stage is carried out hydrotreating a straight-run diesel fraction in the presence of a sulfide NiMo / Al 2 O 3 catalyst, then the resulting mixture of hydrocarbons, hydrogen and hydrogen sulfide is mixed with fatty acid triglycerides and a hydrodeoxygenation reaction is carried out in the presence of a MoS 2 / Al 2 O 3 sulfide catalyst. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрооблагораживание сырья проводят при температуре 340°С, давлении водорода 4,0 МПа, объемной скорости расхода сырья - 1,1-1,25 ч-1, суммарном объемном соотношении водород/сырье - 510-600 Нм33.2. A method according to claim 1, characterized in that the feed hydrotreating is carried out at a temperature of 340 ° C, a hydrogen pressure of 4.0 MPa, volumetric feed flow rate -. 1.1-1.25 h -1, the total volume ratio of hydrogen / feed - 510-600 Nm 3 / m 3 .
RU2017146490A 2017-12-28 2017-12-28 Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions RU2652991C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146490A RU2652991C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146490A RU2652991C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2652991C1 true RU2652991C1 (en) 2018-05-04

Family

ID=62105388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146490A RU2652991C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652991C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689416C1 (en) * 2018-11-27 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Method of hydroisalysing triglycerides of fatty acids in a mixture with oil fractions
RU2706335C1 (en) * 2018-12-20 2019-11-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Method of preparing catalyst for straight-run diesel fraction hydrofining
RU2712637C1 (en) * 2018-12-26 2020-01-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation
RU2726616C1 (en) * 2019-12-27 2020-07-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for combined hydroprocessing of vegetable and oil raw materials
RU2737724C1 (en) * 2019-12-27 2020-12-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of producing reactive and diesel fuels from mixture of vegetable and oil raw materials
RU2806584C1 (en) * 2023-02-22 2023-11-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for hydroconversion of rapeseed oil

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120216450A1 (en) * 2009-09-02 2012-08-30 IFP Energies Nouvelles Method of converting feeds from renewable sources in co-processing with a petroleum feed using a catalyst based on nickel and molybdenum
EP2106430B1 (en) * 2006-12-22 2013-05-08 IFP Energies nouvelles Method for hydro-processing a mixture containing animal or vegetal oils and petroleum cuts by intermediate stripping
US8546626B2 (en) * 2008-12-23 2013-10-01 IFP Energies Nouvelles Method of converting effluents of renewable origin into fuel of excellent quality by using a molybdenum-based catalyst
US8552235B2 (en) * 2009-03-10 2013-10-08 Merck Patent Gmbh Process for hydrodeoxygenation of feeds derived from renewable sources with limited decarboxylation conversion using a catalyst based on nickel and molybdenum
RU2495082C2 (en) * 2008-09-10 2013-10-10 Хальдор Топсеэ А/С Hydrotreatment method and catalyst

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2106430B1 (en) * 2006-12-22 2013-05-08 IFP Energies nouvelles Method for hydro-processing a mixture containing animal or vegetal oils and petroleum cuts by intermediate stripping
RU2495082C2 (en) * 2008-09-10 2013-10-10 Хальдор Топсеэ А/С Hydrotreatment method and catalyst
US8546626B2 (en) * 2008-12-23 2013-10-01 IFP Energies Nouvelles Method of converting effluents of renewable origin into fuel of excellent quality by using a molybdenum-based catalyst
US8552235B2 (en) * 2009-03-10 2013-10-08 Merck Patent Gmbh Process for hydrodeoxygenation of feeds derived from renewable sources with limited decarboxylation conversion using a catalyst based on nickel and molybdenum
US20120216450A1 (en) * 2009-09-02 2012-08-30 IFP Energies Nouvelles Method of converting feeds from renewable sources in co-processing with a petroleum feed using a catalyst based on nickel and molybdenum

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689416C1 (en) * 2018-11-27 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Method of hydroisalysing triglycerides of fatty acids in a mixture with oil fractions
RU2706335C1 (en) * 2018-12-20 2019-11-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Method of preparing catalyst for straight-run diesel fraction hydrofining
RU2712637C1 (en) * 2018-12-26 2020-01-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation
RU2726616C1 (en) * 2019-12-27 2020-07-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for combined hydroprocessing of vegetable and oil raw materials
RU2737724C1 (en) * 2019-12-27 2020-12-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of producing reactive and diesel fuels from mixture of vegetable and oil raw materials
RU2806584C1 (en) * 2023-02-22 2023-11-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for hydroconversion of rapeseed oil
RU2806584C9 (en) * 2023-02-22 2024-01-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for hydroconversion of rapeseed oil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2652991C1 (en) Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions
Kumar et al. Hydroprocessing of jatropha oil and its mixtures with gas oil
US9505986B2 (en) Fuel oil base and aviation fuel composition containing same
EP2334757B2 (en) Hydroconversion process and catalyst
JP4832871B2 (en) Hydrorefining method
JP5330935B2 (en) Aviation fuel oil base material production method and aviation fuel oil composition
Harnos et al. Hydrocarbons from sunflower oil over partly reduced catalysts
KR20110099249A (en) Process for producing aviation fuel oil base
Shirasaki et al. Effects of types of zeolite and oxide and preparation methods on dehydrocyclization-cracking of soybean oil using hierarchical zeolite-oxide composite-supported Pt/NiMo sulfided catalysts
JP6014460B2 (en) Production of paraffin fuels using renewable materials by continuous hydrotreatment including pretreatment steps
JP6014461B2 (en) Production of paraffin fuels using renewable materials by continuous hydroprocessing including pretreatment steps under hydrogen
KR101452793B1 (en) Hydrorefining process
Varakin et al. Toward HYD/DEC selectivity control in hydrodeoxygenation over supported and unsupported Co (Ni)-MoS2 catalysts. A key to effective dual-bed catalyst reactor for co-hydroprocessing of diesel and vegetable oil
Vlasova et al. Co‐processing of rapeseed oil—straight run gas oil mixture: Comparative study of sulfide CoMo/Al2O3-SAPO-11 and NiMo/Al2O3-SAPO-11 catalysts
Ishihara et al. Effects of Zn addition into ZSM-5 zeolite on dehydrocyclization-cracking of soybean oil using hierarchical zeolite-Al2O3 composite-supported Pt/NiMo sulfided catalysts
RU2689416C1 (en) Method of hydroisalysing triglycerides of fatty acids in a mixture with oil fractions
Ojagh et al. Effect of thermal treatment on hydrogen uptake and characteristics of Ni-, Co-, and Mo-containing catalysts
JP4658491B2 (en) Production method of environment-friendly diesel oil
CN109294746B (en) Method for preparing diesel oil fraction by hydrogenation of oil raw material
EP3607027A1 (en) Hydrotreatment of feedstock from renewable sources using catalysts with a high content of active phase
RU2706335C1 (en) Method of preparing catalyst for straight-run diesel fraction hydrofining
RU2602278C1 (en) Catalyst and process of hydrodeoxygenation of vegetal raw materials and its application
RU2726796C1 (en) Method for combined hydrotreatment of triglycerides of fatty acids and oil diesel fractions
Vlasova et al. The influence of phosphorus and Mo loading on the MoS2 phase morphology and performance of sulfided Mo/Al2O3 catalysts in HDO of rapeseed oil
RU2722824C1 (en) Method of producing low-sulfur diesel fuel

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201110

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210907