RU2712637C1 - Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation - Google Patents
Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712637C1 RU2712637C1 RU2018146474A RU2018146474A RU2712637C1 RU 2712637 C1 RU2712637 C1 RU 2712637C1 RU 2018146474 A RU2018146474 A RU 2018146474A RU 2018146474 A RU2018146474 A RU 2018146474A RU 2712637 C1 RU2712637 C1 RU 2712637C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- vegetable
- preparing
- mixture
- carrier
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004108 vegetable carbon Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 claims abstract 3
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 claims abstract 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 claims description 4
- 241001168730 Simo Species 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 19
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 transition metal sulfides Chemical class 0.000 description 3
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101150106235 ISPS gene Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 241000475481 Nebula Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006324 decarbonylation Effects 0.000 description 1
- 238000006606 decarbonylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/047—Sulfides with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
- B01J27/051—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/20—Sulfiding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining 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
- C10G45/04—Refining 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химии, а именно к области производства катализаторов, предназначенных для гидроочистки растительного и нефтяного углеводородного сырья, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.The invention relates to the field of chemistry, namely to the field of production of catalysts designed for hydrotreating vegetable and petroleum hydrocarbons, and can be used in the refining and petrochemical industries.
Начиная с 1974 и до наших дней многочисленные энергетические кризисы [Licklider R. - International Studies Quarterly. - 1988. - V. 32. - P. 205-226.], а также необходимость снижения выбросов парниковых газов и оксидов серы [Directive 2009/30/ЕС of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009.] привели к повышению интереса к биоэнергетике, особенно к использованию продуктов переработки растительного сырья в виде топлива или же в качестве добавок к моторным топливам [Czernik S., Bridgwater A.V. - Energy Fuel. - 2004. - V. 18. - P. 590-598. Mohan D., Pittman C.U., Steele P.H. - Energy Fuels. - 2006. - V. 20. - P. 848-889. Ingram L., Mohan D., Bricka M. et al. - Energy Fuels. - 2008. - V. 22. - P. 614-625. Azadi P., Inderwildi O.R., Farnood R. et al. - Renew. Sustain. Energy Rev. - 2013. - V. 21. - P. 506-523. Bridgwater A.V. - Biomass Bioenergy. - 2012. - V. 38. - P. 68-94. Furimsky E. - Catal. Today. - 2013. - V. 217. - P. 13-56.]. Недостатки биотоплива 1 (биодизель), такие как более высокая вязкость по сравнению с традиционными моторными топливами, необходимость утилизировать побочные продукты производства (глицерин), низкая химическая и температурная стабильность из-за высокого содержания кислорода (35-40 мас %) и двойных связей [Czernik S., Bridgwater A.V. - Energy Fuel. - 2004. - V. 18. - P. 590-598.], можно устранить с помощью гидродеоксигенации (ГДО) и гидрирования (ГИД) исходного растительного сырья (в частности растительных масел) с получением смеси алканов под названием «грин-дизель» (greendiesel) или суперцетан (supercetane), обладающих высокой стабильностью и более высоким цетановым числом по сравнению с биодизелем [Guzman A., Torres J.E., Prada L.P. et al. - Catal. Today - 2010. - V. 156. - P. 38. Hancsok J., Krar M., Magyar S. et al. - Microporous Mesoporous Mater. - 2007. - V. 101. - P. 148. Kalnes Т., Marker Т., Shonnard D.R. - Int. J. Chem. React. Eng. - 2007. - V. 5. - P. 48.]. Чаще всего ГДО проводят как на нанесенных на различные носители благородных металлах [Ardiyanti A.R., Gutierrez A., Honkela M.L. et al. - Appl. Catal. A Gen. - 2011. - V. 407. - P. 56-66.], так и на сульфидах переходных металлов [Bejblova М., Zamostny P., Cerveny L. et al. - Appl. Catal. A Gen. - 2005. - V. 296. - P. 69. Bunch A., Ozkan U. - J. Catal. - 2002. - V. 206. - P. 177. Yang Y., Туе С., Smith K. - Catal. Commun. - 2008. - V. 9. - P. 1364. Senol O., Viljava Т., Krause A. - Catal. Today. - 2005. - V. 106. - P. 186. Viljava Т., Komulainen R., Krause A. - Catal. Today. - 2000. - V. 60. - P. 83. Whiffen V.M.L., Smith K.J. - Energy Fuel. - 2010. - V. 24. - P. 4728-4737. Zhang S., Yongjie Y., Li T. et al. - Bioresour. Technol. - 2004. - V. 96. - P. 545. Laurent E., Delmon B. - Ind. Eng. Chem. Res. - 1993. - V. 32. - P. 2516.]. Благородные металлы обладают высокой активностью и селективностью в ГДО, но дороги и их использование затруднительно, т.к. они могут быть отравлены даже следовыми количествами серы, поэтому использование сульфидов переходных металлов является более предпочтительным.From 1974 to the present day, numerous energy crises [Licklider R. - International Studies Quarterly. - 1988. - V. 32. - P. 205-226.], As well as the need to reduce greenhouse gas emissions and sulfur oxides [Directive 2009/30 / EC of the European Parliament and of the Council of April 23, 2009.] increasing interest in bioenergy, especially in the use of processed plant materials as fuel or as additives to motor fuels [Czernik S., Bridgwater AV - Energy Fuel. - 2004. - V. 18. - P. 590-598. Mohan D., Pittman C.U., Steele P.H. - Energy Fuels. - 2006. - V. 20. - P. 848-889. Ingram L., Mohan D., Bricka M. et al. - Energy Fuels. - 2008. - V. 22. - P. 614-625. Azadi P., Inderwildi O.R., Farnood R. et al. - Renew. Sustain. Energy Rev. - 2013. - V. 21. - P. 506-523. Bridgwater A.V. - Biomass Bioenergy. - 2012. - V. 38. - P. 68-94. Furimsky E. - Catal. Today. - 2013. - V. 217. - P. 13-56.]. Disadvantages of biofuel 1 (biodiesel), such as higher viscosity compared to traditional motor fuels, the need to dispose of by-products of production (glycerin), low chemical and temperature stability due to the high oxygen content (35-40 wt%) and double bonds [ Czernik S., Bridgwater AV - Energy Fuel. - 2004. - V. 18. - P. 590-598.], Can be eliminated by hydrodeoxygenation (GDO) and hydrogenation (HYD) of the original plant material (in particular vegetable oils) to obtain a mixture of alkanes under the name "green diesel" (greendiesel) or supercetane (supercetane), which have high stability and a higher cetane number compared to biodiesel [Guzman A., Torres JE, Prada LP et al. - Catal. Today - 2010. - V. 156. - P. 38. Hancsok J., Krar M., Magyar S. et al. - Microporous Mesoporous Mater. - 2007. - V. 101. - P. 148. Kalnes T., Marker T., Shonnard D.R. - Int. J. Chem. React Eng. - 2007. - V. 5. - P. 48.]. Most often, GDO is carried out as on noble metals deposited on various carriers [Ardiyanti A.R., Gutierrez A., Honkela M.L. et al. - Appl. Catal. A gen - 2011. - V. 407. - P. 56-66.], And on sulfides of transition metals [Bejblova M., Zamostny P., Cerveny L. et al. - Appl. Catal. A gen - 2005. - V. 296. - P. 69. Bunch A., Ozkan U. - J. Catal. - 2002. - V. 206. - P. 177. Yang Y., Thue S., Smith K. - Catal. Commun. - 2008. - V. 9. - P. 1364. Senol O., Viljava T., Krause A. - Catal. Today. - 2005. - V. 106. - P. 186. Viljava T., Komulainen R., Krause A. - Catal. Today. - 2000. - V. 60. - P. 83. Whiffen V.M.L., Smith K.J. - Energy Fuel. - 2010. - V. 24. - P. 4728-4737. Zhang S., Yongjie Y., Li T. et al. - Bioresour. Technol. - 2004. - V. 96. - P. 545. Laurent E., Delmon B. - Ind. Eng. Chem. Res. - 1993. - V. 32. - P. 2516.]. Noble metals have high activity and selectivity in GDO, but roads and their use are difficult, because they can even be poisoned by trace amounts of sulfur, so the use of transition metal sulfides is preferable.
К концу XX века все основные способы повышения активности катализаторов на основе промотированных кобальтом или никелем сульфидов переходных металлов подошли к пределу своих возможностей. Одним из решений данной проблемы стало создание массивных катализаторов, полностью состоящих из активной фазы. Наибольшую известность получили получаемые путем соосаждения солей-предшественников полиметаллические Ni-Mo-W массивные высокодисперсные катализаторы серии NEBULA®. Подобные катализаторы проявляют высокую эффективность во многих гидрогенизационных процессах [Eijsbouts S., MayoS.W., Fujita K. - Appl. Catal. A: General. - 2007. - V. 322. - P. 58-66.].By the end of the 20th century, all the main ways to increase the activity of catalysts based on transition metal sulfides promoted by cobalt or nickel have reached the limit of their capabilities. One of the solutions to this problem was the creation of massive catalysts consisting entirely of the active phase. The most famous were obtained by coprecipitation of the precursor salts of the polymetallic Ni-Mo-W massive highly dispersed catalysts of the NEBULA® series. Such catalysts are highly effective in many hydrogenation processes [Eijsbouts S., MayoS.W., Fujita K. - Appl. Catal. A: General. - 2007. - V. 322. - P. 58-66.].
Основными недостатками использования подобных катализаторов в реакциях совместной гидроочистки растительного и нефтяного сырья является низкая селективность в отношении реакций прямого гидрирования по сравнению с декарбонилированием и декарбоксилированием, что приводит к выделению СО или СО2, которые, адсорбируясь на активных центрах, препятствуют протеканию целевых реакций гидродесульфуризации (ГДС) и гидрирования (ГИД), т.е. проявляют ингибирующее влияние [Lappas А.А., Bezergianni S., Vasalos LA. - Catal. Today. - 2009. - V. 145. - P. 55-62.]. Техническим решением настоящего изобретения является использование плавиковой кислоты для удаления носителя при создании массивного катализатора совместной гидроочистки нефтяного и растительного сырья, что позволяет увеличить селективность по маршруту гидрирования, по сравнению с традиционными каталитическими системами, полученными путем разложения тиосолей молибдена.The main disadvantages of using such catalysts in co-hydrotreating reactions of vegetable and petroleum feedstocks are their low selectivity for direct hydrogenation reactions compared to decarbonylation and decarboxylation, which leads to the release of CO or CO 2 , which, adsorbed on active centers, prevent the occurrence of target hydrodesulfurization reactions ( GDS) and hydrogenation (GID), i.e. exhibit an inhibitory effect [Lappas A.A., Bezergianni S., Vasalos LA. - Catal. Today. - 2009. - V. 145. - P. 55-62.]. The technical solution of the present invention is the use of hydrofluoric acid to remove the media when creating a massive catalyst for the combined hydrotreatment of petroleum and vegetable raw materials, which allows to increase the selectivity along the hydrogenation route, compared with traditional catalytic systems obtained by the decomposition of molybdenum thiosols.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является массивный катализатор гидроочистки, описанный в патенте US 7,223,713 В2.The closest in its technical essence and the achieved effect to the proposed technical solution is a massive hydrotreating catalyst described in US patent 7,223,713 B2.
Данная система представляет собой дисульфид молибдена MoS2 или углеродсодержащий дисульфид молибдена MoS2-xCx, полученный путем разложения соли прекурсора состава AxMoS4 (где А - ион аммония, тетра-алкиламмония или диамина) в гидротермальных условиях. Основным недостатком указанного выше катализатора является использование разложения тиосолей молибдена в качестве способа синтеза, что приводит к низкой селективности в условиях совместной гидроочистки растительного и нефтяного сырья.This system is a MoS 2 molybdenum disulfide or MoS 2-x C x carbon-containing molybdenum disulfide obtained by decomposition of a salt of the precursor composition A x MoS 4 (where A is an ammonium, tetra-alkylammonium or diamine ion) under hydrothermal conditions. The main disadvantage of the above catalyst is the use of decomposition of molybdenum thiosols as a synthesis method, which leads to low selectivity under conditions of combined hydrotreatment of plant and oil feedstocks.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание нового массивного катализатора для совместной гидроочистки нефтяного и растительного сырья, обладающего повышенной активностью и селективного по маршруту гидрирования, по сравнению с традиционными каталитическими системами за счет синтеза массивного катализатора путем удаления носителя плавиковой кислотой. Технический результат достигается за счет массивного катализатора совместной гидроочистки растительного и нефтяного углеводородного сырья, содержащего Мо - 55-65,0% мас., S - 30-45% мас., С - 0-5,0% мас.; катализатор имеет удельную поверхность 50-150 м2/г, удельный объем пор 0,1-0,5 см3/г.The technical result of the present invention is the creation of a new massive catalyst for the combined hydrotreatment of petroleum and plant materials, which has increased activity and is selective along the hydrogenation route, compared with traditional catalytic systems by synthesizing a massive catalyst by removing the carrier with hydrofluoric acid. The technical result is achieved due to the massive catalyst for the joint hydrotreating of vegetable and petroleum hydrocarbons, containing Mo - 55-65.0% wt., S - 30-45% wt., C - 0-5.0% wt .; the catalyst has a specific surface area of 50-150 m 2 / g, specific pore volume of 0.1-0.5 cm 3 / g
Способ приготовления массивного катализатора совместной гидроочистки растительного и нефтяного углеводородного сырья включает однократную пропитку водным раствором одного из предшественников активных компонентов ((NH4)6Mo7O24, (NH4)3[Со(ОН)6Mo6O18], H5[BMo12O40], (NH4)3[Ni(ОН)6Mo6O18], Н7[PMo11CoO40], Н3[PMo12O40], H3[SiMo12O40]), вакуумированного носителя (оксида алюминия, оксида кремния или их композитов с содержанием углерода 0-5 мас. %) по влагоемкости; сушку при температурах из диапазона 100-150°С; сульфидирование газовой смесью H2S/H2 (1-10% об. H2S) при температуре из диапазона 120-400°С и давлении из диапазона 0,1-4,0 МПа; вытравливание носителя плавиковой кислотой HF согласно методике [Varakin A.N., Mozhaev A.V., Pimerzin А.А. et al. - Appl. Catal. В: Environ. - 2018 - V. 238 - P. 498-508.] при температуре из диапазона 20-80°С и времени выдержки из диапазона 2-8 ч.A method of preparing a massive catalyst for joint hydrotreating of vegetable and petroleum hydrocarbon feeds involves a single impregnation of one of the precursors of the active components ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 , (NH 4 ) 3 [Co (OH) 6 Mo 6 O 18 ], H with an aqueous solution 5 [BMo 12 O 40 ], (NH 4 ) 3 [Ni (OH) 6 Mo 6 O 18 ], H 7 [PMo 11 CoO 40 ], H 3 [PMo 12 O 40 ], H 3 [SiMo 12 O 40 ]), a vacuum carrier (aluminum oxide, silicon oxide or their composites with a carbon content of 0-5 wt.%) for moisture capacity; drying at temperatures from the range of 100-150 ° C; sulfidation with a gas mixture of H 2 S / H 2 (1-10% vol. H 2 S) at a temperature from the range of 120-400 ° C and pressure from the range of 0.1-4.0 MPa; etching the carrier with HF hydrofluoric acid according to the procedure [Varakin AN, Mozhaev AV, Pimerzin A.A. et al. - Appl. Catal. In: Environ. - 2018 - V. 238 - P. 498-508.] At a temperature from the range of 20-80 ° C and holding time from the range of 2-8 hours.
Исходные соединения для приготовления пропиточного раствора, свойства носителя и состав катализаторов приведены в табл. 1.The starting compounds for the preparation of the impregnating solution, the properties of the carrier and the composition of the catalysts are given in table. 1.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Состав катализатора и способ его приготовления согласно известному техническому решению - прототипу.The composition of the catalyst and the method of its preparation according to the well-known technical solution - the prototype.
К 75 мл деионизированной воды добавили 10 г тетратиомолибдата аммония, поместили в реактор автоклава. Автоклав продули дважды водородом для удаления кислорода воздуха. После нагрева до 300°С при скорости перемешивания 300 об/мин автоклав выдерживали 2 ч. После охлаждения отобрали образовавшийся черный осадок и промыли изопропанолом.To 75 ml of deionized water was added 10 g of ammonium tetratiomolybdate, placed in an autoclave reactor. The autoclave was purged twice with hydrogen to remove air oxygen. After heating to 300 ° C at a stirring speed of 300 rpm, the autoclave was held for 2 hours. After cooling, the resulting black precipitate was taken and washed with isopropanol.
Массивный катализатор в прокаленном в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 4 ч состоянии содержит, мас. %: Мо - 57,70; имеет удельную поверхность 45 м2/г, объем пор 0,08 см3/г (табл. 1).The massive catalyst in a stream calcined in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 4 hours contains, wt. %: Mo - 57.70; has a specific surface area of 45 m 2 / g, pore volume of 0.08 cm 3 / g (table. 1).
Примеры 2-10 иллюстрируют предлагаемое техническое решение.Examples 2-10 illustrate the proposed technical solution.
Пример 2Example 2
Для приготовления пропиточного раствора 42,8 г Н3РМо12О40×5Н2О растворяют в 83,2 см3 воды при 60°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 42.8 g of H 3 PMO 12 O 40 × 5H 2 O are dissolved in 83.2 cm 3 of water at 60 ° C with stirring.
Носитель - оксид алюминия γ-Al2O3 - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 160°С в течение 3 ч, затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 6 ч.The carrier, γ-Al 2 O 3 alumina, with a mass of 100 g is kept in a vacuum for 30 minutes, then it is poured with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 160 ° C for 3 hours, then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 6 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 4 ч выдержки при температуре 50°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 4 hours at 50 ° С and stirring constantly, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 57,7 имеет удельную поверхность 121 м2/г, объем пор 0,21 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 57.7 has a specific surface area of 121 m 2 / g, a pore volume of 0.21 cm 3 / g (Table 1).
Пример 3Example 3
Для приготовления пропиточного раствора 68.1 г (NH4)3[Со(ОН)6Mo6O18] растворяют в 88.3 см3 воды при 40°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 68.1 g of (NH 4 ) 3 [Co (OH) 6 Mo 6 O 18 ] is dissolved in 88.3 cm 3 of water at 40 ° C with stirring.
Носитель - зауглероженный оксид алюминия γ-Al2O3 (2% мас. углерода) - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 120°С в течение 4 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 350°С в течение 5 ч.The carrier - carbonized alumina γ-Al 2 O 3 (2% wt. Carbon) - weighing 100 g is kept in vacuum for 30 minutes, then pour in an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 120 ° C for 4 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 350 ° C for 5 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 6 ч выдержки при температуре 30°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 6 hours at 30 ° C with constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 56,6, имеет удельную поверхность 143 м2/г, объем пор 0,17 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 56.6, has a specific surface area of 143 m 2 / g, pore volume 0.17 cm 3 / g (Table 1).
Пример 4Example 4
Для приготовления пропиточного раствора 58.9 г Н5[BMo12O40] растворяют в 76.8 см3 воды при 50°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 58.9 g of H 5 [BMo 12 O 40 ] are dissolved in 76.8 cm 3 of water at 50 ° C with stirring.
Носитель - зауглероженный оксид алюминия γ-Al2O3 (5% мас. углерода) - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 150°С в течение 3 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 5 ч.Carrier - carbonized alumina γ-Al 2 O 3 (5% wt. Carbon) - weighing 100 g is kept in vacuum for 30 minutes, then fill in with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 150 ° C for 3 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 5 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 5 ч выдержки при температуре 50°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 5 hours at a temperature of 50 ° C and constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 54,8, имеет удельную поверхность 150 м2/г, объем пор 0,15 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 54.8, has a specific surface area of 150 m 2 / g, pore volume 0.15 cm 3 / g (Table 1).
Пример 5Example 5
Для приготовления пропиточного раствора 60.6 г (NH4)6Mo7O24 растворяют в 148.2 см3 воды при 50°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 60.6 g of (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 are dissolved in 148.2 cm 3 of water at 50 ° C with stirring.
Носитель SiO2 массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 160°С в течение 2 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 360°С в течение 5 ч.Carrier SiO 2 weighing 100 g is kept in vacuum for 30 minutes, then fill in with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 160 ° C for 2 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 360 ° C for 5 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 4 ч выдержки при температуре 40°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 4 hours at 40 ° С with constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 57,7 имеет удельную поверхность 105 м2/г, объем пор 0,35 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 57.7 has a specific surface area of 105 m 2 / g, a pore volume of 0.35 cm 3 / g (Table 1).
Пример 6Example 6
Для приготовления пропиточного раствора 68.1 г (NH4)3[Ni(OH)6Mo6O18] растворяют в 99.8 см3 воды при 60°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 68.1 g of (NH 4 ) 3 [Ni (OH) 6 Mo 6 O 18 ] is dissolved in 99.8 cm 3 of water at 60 ° C with stirring.
Носитель - зауглероженная смесь оксида алюминия γ-Al2O3 и 5% масс SiO2 (2% мас. углерода) - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 160°С в течение 3 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 6 ч.The carrier is a carbonized mixture of alumina γ-Al 2 O 3 and 5% by weight of SiO 2 (2% by weight of carbon) - 100 g in weight are kept in vacuum for 30 minutes, then filled with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 160 ° C for 3 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 6 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 6 ч выдержки при температуре 30°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 6 hours at 30 ° C with constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 56.5, имеет удельную поверхность 95 м2/г, объем пор 0,31 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 56.5, has a specific surface area of 95 m 2 / g, pore volume 0.31 cm 3 / g (Table 1).
Пример 7Example 7
Для приготовления пропиточного раствора 58.9 г H5[BMo12O40] растворяют в 97.4 см3 воды при 90°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 58.9 g of H 5 [BMo 12 O 40 ] are dissolved in 97.4 cm 3 of water at 90 ° C with stirring.
Носитель - зауглероженная смесь оксида алюминия γ-Al2O3 и 5% мас. SiO2 (5% мас. углерода) - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 150°С в течение 3 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 6 ч.The carrier is a carbonized mixture of alumina γ-Al 2 O 3 and 5% wt. SiO 2 (5% wt. Carbon) - weighing 100 g is kept in vacuum for 30 minutes, then fill in with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 150 ° C for 3 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 6 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 5 ч выдержки при температуре 50°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 5 hours at a temperature of 50 ° C and constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 54.8, имеет удельную поверхность 90 м2/г, объем пор 0,28 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 54.8, has a specific surface area of 90 m 2 / g, pore volume 0.28 cm 3 / g (Table 1).
Пример 8Example 8
Для приготовления пропиточного раствора 59.6 г H7[PMo11CoO40], растворяют в 96.0 см3 воды при 50°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 59.6 g of H 7 [PMo 11 CoO 40 ] are dissolved in 96.0 cm 3 of water at 50 ° C with stirring.
Носитель - оксид алюминия γ-Al2O3 - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 120°С в течение 4 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 360°С в течение 5 ч.The carrier, γ-Al 2 O 3 alumina, with a mass of 100 g is kept in a vacuum for 30 minutes, then it is poured with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 120 ° C for 4 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 360 ° C for 5 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 4 ч выдержки при температуре 40°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 4 hours at 40 ° С with constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 57.5, имеет удельную поверхность 85 м2/г, объем пор 0,41 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 57.5, has a specific surface area of 85 m 2 / g, pore volume 0.41 cm 3 / g (Table 1).
Пример 9Example 9
Для приготовления пропиточного раствора 57,3 г H3[SiMo12O40] растворяют в 107.2 см3 воды при 60°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 57.3 g of H 3 [SiMo 12 O 40 ] is dissolved in 107.2 cm 3 of water at 60 ° C with stirring.
Носитель - зауглероженная смесь оксида алюминия γ-Al2O3 и 10% масс SiO2 (2% мас. углерода) - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 160°С в течение 3 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 6 ч.The carrier is a carbonized mixture of alumina γ-Al 2 O 3 and 10% by weight of SiO 2 (2% by weight of carbon) - 100 g in weight are kept in vacuum for 30 minutes, then filled with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 160 ° C for 3 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 6 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 5 ч выдержки при температуре 40°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 5 h at 40 ° C and constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 64.6, имеет удельную поверхность 77 м2/г, объем пор 0,36 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 64.6, has a specific surface area of 77 m 2 / g, pore volume 0.36 cm 3 / g (Table 1).
Пример 10Example 10
Для приготовления пропиточного раствора 65,0 г (NH4)6Mo7O24 растворяют в 104.7 см3 воды при 80°С и перемешивании.To prepare an impregnating solution, 65.0 g of (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 are dissolved in 104.7 cm 3 of water at 80 ° C with stirring.
Носитель - зауглероженная смесь оксида алюминия γ-Al2O3 и 10% мас. SiO2 (5% мас. углерода) - массой 100 г выдерживают в вакууме 30 мин, затем заливают пропиточным раствором, имеющим температуру 40°С. Носитель выдерживают в пропиточном растворе в течение 15 мин. Полученный катализатор сушат на воздухе при комнатной температуре, а далее при 120°С в течение 6 ч, а затем сульфидируют в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 5 ч.The carrier is a carbonized mixture of alumina γ-Al 2 O 3 and 10% wt. SiO 2 (5% wt. Carbon) - weighing 100 g is kept in vacuum for 30 minutes, then fill in with an impregnating solution having a temperature of 40 ° C. The carrier is kept in an impregnating solution for 15 minutes. The resulting catalyst was dried in air at room temperature, and then at 120 ° C for 6 hours, and then sulfidized in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 5 hours
Вытравливание носителя из нанесенного сульфидированного катализатора осуществляли плавиковой кислотой HF по методике: 100 г катализатора поместили в пластиковую бутыль, затем добавили 474 г дистиллированной воды и 193 г плавиковой кислоты. После 6 ч выдержки при температуре 30°С и постоянном перемешивании черный раствор отфильтровывали и промывали дистиллированной водой.The support was etched from the deposited sulfidated catalyst using HF hydrofluoric acid according to the procedure: 100 g of the catalyst was placed in a plastic bottle, then 474 g of distilled water and 193 g of hydrofluoric acid were added. After 6 hours at 30 ° C with constant stirring, the black solution was filtered and washed with distilled water.
Катализатор содержит, мас. %: Мо - 54,8 имеет удельную поверхность 75 м2/г, объем пор 0,30 см3/г (табл. 1).The catalyst contains, by weight. %: Mo - 54.8 has a specific surface area of 75 m 2 / g, a pore volume of 0.30 cm 3 / g (Table 1).
Испытания катализаторов проводили в процессе гидроочистки растительного и нефтяного углеводородного сырья. В качестве смесевого сырья использовали: смесь прямогонной дизельной фракции (90%) и растительного масла (10%) (содержание серы 0,88% мас.).Testing of the catalysts was carried out in the process of hydrotreating vegetable and petroleum hydrocarbons. As a mixed raw material used: a mixture of straight-run diesel fraction (90%) and vegetable oil (10%) (sulfur content of 0.88% wt.).
В трубчатый реактор загружали 4 см3 катализатора, разбавленного SiC. Сульфидирование проводили в токе H2S/H2 (10% об. H2S) при температуре 400°С в течение 4 ч.4 cm 3 of catalyst diluted with SiC were charged into a tubular reactor. Sulfidation was carried out in a stream of H 2 S / H 2 (10% vol. H 2 S) at a temperature of 400 ° C for 4 hours
Условия испытания: давление водорода 4.0 МПа, кратность циркуляции водорода 500 нл/л сырья, объемная скорость подачи сырья 0.5 ч-1 и 1.0 ч-1, температура в реакторе 360°С. Гидрогенизаты отделяли от водорода в сепараторах высокого и низкого давления, затем подвергали обработке 10%-ным раствором NaOH в течение 15 мин, отмывали дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, высушивали над прокаленным CaCl2. Содержание серы в сырье и полученных гидрогенизатах определяли согласно ГОСТ Р 52660. Стабильность работы катализатора оценивали в жестких условиях по ускоренной степени дезактивации: давление водорода 1.0 МПа, кратность циркуляции водорода 150 нл/л сырья, объемная скорость подачи сырья 2.0 ч1, температура в реакторе 380°С, процесс вели в течение 50 ч. Активность катализаторов в ГДС оценивали по формуле:Test conditions: hydrogen pressure 4.0 MPa, the hydrogen circulation rate of 500 nl / l of raw materials, the volumetric feed rate of 0.5 h -1 and 1.0 h -1 , the temperature in the reactor 360 ° C. Hydrogenates were separated from hydrogen in high and low pressure separators, then they were treated with 10% NaOH solution for 15 minutes, washed with distilled water until the washings were neutral, dried over calcined CaCl 2 . The sulfur content in the feed and the resulting hydrogenates was determined according to GOST R 52660. The stability of the catalyst was evaluated under harsh conditions by the accelerated degree of deactivation: hydrogen pressure 1.0 MPa, hydrogen circulation rate of 150 nl / l of feed, bulk feed rate 2.0 h 1 , temperature in the reactor 380 ° C, the process was conducted for 50 hours. The activity of the catalysts in the GDS was evaluated by the formula:
где ГДС - степень гидрообессеривания (%); - содержание серы в сырье, (ppm); CS - содержание серы в гидрогенизате (ppm).where GDS is the degree of hydrodesulfurization (%); - sulfur content in raw materials, (ppm); C S is the sulfur content in the hydrogenate (ppm).
Стабильность работы катализатора оценивали по степени ускоренной дезактивации и рассчитывали по формуле:The stability of the catalyst was evaluated by the degree of accelerated deactivation and calculated by the formula:
где - содержание серы в стабильном гидрогенизате, полученном при ОСПС 1 ч-1 и температуре Т°С до ускоренной дезактивации, ppm; - содержание серы в стабильном гидрогенизате, полученном при ОСПС 1 ч-1 и температуре 360°С после ускоренной дезактивации, ppm.Where - sulfur content in the stable hydrogenate obtained at the ISPS 1 h -1 and temperature T ° C until accelerated deactivation, ppm; - sulfur content in the stable hydrogenate obtained at the ISPS 1 h -1 and a temperature of 360 ° C after accelerated deactivation, ppm.
Степень гидродеоксигенации (ГДО) растительных масел оценивали по изменению концентрации триглицеридов жирных кислот, определяемой методом ИК-спектроскопии.The degree of hydrodeoxygenation (GDO) of vegetable oils was evaluated by the change in the concentration of triglycerides of fatty acids, determined by IR spectroscopy.
Результаты испытаний катализаторов представлены в табл. 2.The test results of the catalysts are presented in table. 2.
Заявляемые катализаторы превосходят по активности и стабильности прототип в процессе совместной гидроочистки растительного и нефтяного углеводородного сырья. Показатели процесса совместной гидроочистки позволяют сделать вывод об эффективности заявляемых катализаторов и способов их приготовления. The inventive catalysts are superior in activity and stability to the prototype in the process of joint hydrotreatment of vegetable and petroleum hydrocarbons. The performance of the process of joint hydrotreating allows us to conclude about the effectiveness of the claimed catalysts and methods for their preparation.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146474A RU2712637C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146474A RU2712637C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712637C1 true RU2712637C1 (en) | 2020-01-30 |
Family
ID=69624932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146474A RU2712637C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712637C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473387C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН (ИППУ СО РАН) | Method of producing bulky catalyst of heavy oil fractions hydraulic processing |
RU2612222C2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-03-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for producing catalyst of oil fractions hydrotreatment |
US20170087539A1 (en) * | 2014-05-19 | 2017-03-30 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Method for producing a catalyst |
RU2652991C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-05-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions |
-
2018
- 2018-12-26 RU RU2018146474A patent/RU2712637C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473387C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН (ИППУ СО РАН) | Method of producing bulky catalyst of heavy oil fractions hydraulic processing |
US20170087539A1 (en) * | 2014-05-19 | 2017-03-30 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Method for producing a catalyst |
RU2612222C2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-03-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Method for producing catalyst of oil fractions hydrotreatment |
RU2652991C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-05-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
A.N. Varakin, A.V. Mozhaev, A.A. Pimerzin, P.A. Nikulshin "Comparable investigation of unsupported MoS2 hydrodesulfurization catalysts prepared by different techniques: Advantages of support leaching method" Applied Catalysis B: Environmental, volume 238, 2018, p.498-508, Available online 5 April 2018. * |
A.N. Varakin, A.V. Mozhaev, A.A. Pimerzin, P.A. Nikulshin "Comparable investigation of unsupported MoS2 hydrodesulfurization catalysts prepared by different techniques: Advantages of support leaching method" Applied Catalysis B: Environmental, volume 238, 2018, p.498-508, Available online 5 April 2018. Sara E. Skrabalak and Kenneth S. Suslick, "Porous MoS2 synthesized by ultrasonic spray pyrolysis" Journal of the American Chemical Society, 127(28), 2005, p.9990-9991. * |
Sara E. Skrabalak and Kenneth S. Suslick, "Porous MoS2 synthesized by ultrasonic spray pyrolysis" Journal of the American Chemical Society, 127(28), 2005, p.9990-9991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101481111B1 (en) | Method for Synthesis of Molybdenum carbide catalyst for Hydrodeoxygenation | |
JP4878824B2 (en) | Manufacturing method of environmentally low load type fuel and environmentally low load type fuel | |
JP4832871B2 (en) | Hydrorefining method | |
US8912375B2 (en) | Hydroconversion process and catalyst | |
RU2444406C2 (en) | Hydrodemetallation and hydrodesulphurisation catalysts and use in method for binding in one composition | |
JP2015004066A (en) | Method of producing hydrocarbon fraction from organism-originated mixture | |
RU2639159C2 (en) | Catalyst, method of producing carrier, method of producing catalyst and method of hydrofining hydrocarbon feedstock | |
CN104841465A (en) | Load type nickel phosphide catalyst and pre-phosphating preparation method thereof | |
RU2678578C2 (en) | Process for preparing hydrotreating catalyst | |
RU2652991C1 (en) | Method of hydroameliorative triglycerides of fatty acids in the mixture with oil fractions | |
TW201811988A (en) | Catalyst for hydrodesulfurization of residuum hydrocarbon feedstocks and preparation method thereof | |
Sun et al. | Hydrofining of coal tar light oil to produce high octane gasoline blending components over γ-Al2O3-and η-Al2O3-supported catalysts | |
RU2626397C1 (en) | Crude hydrocarbons hydro-cracking method | |
KR101452793B1 (en) | Hydrorefining process | |
KR20100040727A (en) | Process for producing hydrocarbon oil | |
CN102039154B (en) | Hydrogenation sweetening catalyst, preparing method and application thereof | |
JP2002239385A (en) | Method for producing hydrotreatment catalyst for hydrocarbon oil and method for hydrotreating hydrocarbon oil | |
RU2712637C1 (en) | Catalyst for combined hydrofining of a mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method of its preparation | |
RU2689416C1 (en) | Method of hydroisalysing triglycerides of fatty acids in a mixture with oil fractions | |
RU2603776C1 (en) | Method of hydrocracking hydrocarbon material | |
RU2385764C2 (en) | Method of preparing catalysts for deep hydrofining oil fractions | |
RU2534999C1 (en) | Method of hydrofining hydrocarbon material | |
RU2496580C1 (en) | Method of preparing hydroskimming catalyst | |
RU2707867C2 (en) | Catalyst for combined hydrofining of mixture of vegetable and petroleum hydrocarbon material and method for preparation thereof | |
RU2293107C1 (en) | Petroleum fraction hydrofining process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210608 Effective date: 20210608 |