ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА В ПРИСУТСТВИИ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО ОТРАБОТАННОГО КАТАЛИЗАТОРА
Аннотация
В данной работе представлены результаты исследования процесса термического крекинга вакуумного дистиллята в присутствии высокодисперсного суспендированного катализатора, проявляющего активность в направлении реакций межмолекулярного переноса водорода, тем самым, создавая более благоприятное для термодеструктивной переработки сырье усредненного фракционного состава. В качестве катализатора использовался отработанный регенерированный катализатор гидроочистки на основе оксидов кобальта, молибдена и алюминия, как дешевый материал для обеспечения минимальных эксплуатационных затрат на организацию процесса термического крекинга в присутствии катализатора. Процесс проведен в лабораторных условиях в автоклаве. Определены физико-химические характеристики используемого отработанного катализатора гидроочистки. Определен выход узких фракций при различных температурах ведения процесса и проведено сравнение данных показателей с аналогичными показателями термического крекинга того же исследуемого сырья, сделаны выводы о более высоком выходе светлых фракций в изучаемом процессе, относительно термического крекинга. Определены физико-химические свойства узких фракций, а именно: йодные числа, плотности бензиновых и дизельных фракций, а также содержание серы в полученных фракциях. Определена кинематическая вязкость и рассчитан цетановый индекс для полученных дизельных фракций. Все определенные показатели качества продуктов сравнены с соответствующими стандартами качества, из сравнения сделаны выводы. Выявлена оптимальная температура ведения процесса термического крекинга в присутствии высокодисперсного суспендированного катализатора. Сделаны выводы о перспективе промышленного использования отработанного катализатора гидроочистки в термодеструктивных процессах переработки вакуумных фракций и тяжелых нефтяных остатков. Организация данного процесса возможна при незначительной реконструкции действующих установок висбрекинга.
Литература
Khadzhiev S.N. Nanoheterogeneous catalysis: a new sector of nanotechnologies in chemistry and petroleum chemistry (a review). Petroleum chemistry. 2011. N 1. P. 3-16. DOI: 10.1134/S0965544111010063. (in Russian).
Ryabov V.A. About the crisis problems in the oil refining and petrochemical industry. Oil and gas of Siberia. 2019. N 1. P. 38-41. (in Russian).
Koptenarmusov V.B., Katkov A.L., Maslov E.I., Pimerzin A.A., Zanozina I.I., Tsvetkov V.S. Cracking of vacuum pods in the mode of catalytic low-temperature thermal cracking in the presence of a KMK-10 catalyst. Oil refining and petrochemistry. 2016. N 1. P. 20-25. (in Russian).
Koptenarmusov V.B., Katkov A.L., Maslov E.I., Pimerzin A.A., Zanozina I.I., Tsvetkov V.S. The effectiveness of the technology of low-temperature catalytic thermal cracking of oil residues (tubing) at existing visbreaking plants. Oil refining and petrochemistry. 2018. N 4. P. 8-10. (in Russian).
Liu Bin, Zhao Kedi, Chai Yongming, Li Yanpeng, Liu Di, Liu Yunqi, Liu Chenguang. Slurry phase hydrocracking of vacu-um residue in the presence of presulfided oil-soluble MoS2 catalyst. Fuel. 2019. N 246. P. 133–140. DOI: 10.1016/j.fuel.2019.02.114.
Kim Sung-Ho, Kim Ki-Duk, Lee Yong-Kul. Effects of dis-persed MoS2 catalysts and reaction conditions on slurry phase hydrocracking of vacuum residue. Journal of Cataly-sis. 2017. N 347. P. 127–137. DOI: 10.1016/j.jcat.2016.11.015.
Sanfilippo D. Bottom of the Barrel Technology Within Refin-ing Extracting Additional Value from Oil Feedstocks Using EST Technology. WTG Webinar Connected from San Donato Milanese. Italy. 2009.
Chinh Nguyen-Huy, Hyukmin Kweon, Hanna Kim, Do Kyoung Kim, Do-Woan Kim, Seung Hoon Oh, Eun Woo Shin. Slurryphase hydrocracking of vacuum residue with a disposable red mud catalyst. Applied Catalysis A: General. 2012. N 447. P. 186-192. DOI: 10.1016/j.apcata.2012.09.043.
Nguyen-Huy Chinh, Shin Eun Woo. Amelioration of catalytic activity in steam catalytic cracking of vacuum residue with ZrO2-impregnated macro–mesoporous red mud. Fuel. 2016. N 179. P. 17 -24. DOI: 10.1016/j.fuel.2016.03.062.
Khalil Umer, Muraza Oki, Kondoh Hisaki, Watanabe Gaku, Nakasaka Yuta, Al-Amer Adnan, Masuda Takao. Robust surface-modified Beta zeolite for selective production of lighter fuels by steam-assisted catalytic cracking from heavy oil. Fuel. 2016. N 168. P. 61–67. DOI: 10.1016/j.fuel.2015.11.085.
Castaneda L.C, Munoz J.A.D., Ancheyta J. Combined process schemes for upgrading of heavy petroleum. Fuel. 2012. N 100. P. 110-127. DOI: 10.1016/j.fuel.2012.02.022.
Fesharaki M.J., Ghashghaee M., Karimzadeh R. Comparison of four nanoporous catalysts in thermocatalytic upgrading of vacuum residue. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013. N 102. P. 97-102. DOI: 10.1016/j.jaap.2013.03.009.
Kukushkin R.G., Eletskii P.M., Zaikina O.O., Sosnin G.A., Bulavchenko O.A., Yakovlev V.A. Studying the Steam Cracking of Heavy Oil over Iron- and Molybdenum-Containing Dispersed Catalysts in a Flow-Type Reactor. Catalysis in Industry. 2018. N 10. P. 344-352. DOI: 10.1134/S2070050418040104.
Saiko A.V., Zaikina O.O., Sosnin G.A., Yeletsky P.M., GulyaevaYu.K., Klimov O.V., Noskov A.S., Yakovlev V.A. The use of dispersed catalysts in catalytic steam cracking of heavy oil. Journal of Siberian Federal University Chemistry. 2019. N 4. P. 562-572. DOI: 10.17516/1998-2836-0151.
Ngoc Thuy Nguyena , Ki Hyuk Kanga, Pill Won Seoa, Narae Kanga, Duy Van Phama, Gyoo Tae Kima, Sunyoung Parka. Hydrocracking of C5-Deasphalted Oil: Effects of H2 and Dispersed Catalysts. Petroleum Chemistry. 2021. N 2. P. 172-182. DOI: 10.1134/S0965544121020171.
Wojciechowski B.V., Korma A. Catalytic cracking. Catalysts, chemistry, kinetics. Moscow: Chemistry. 1990. 152 p. (in Russian).
Imam D.M., El-Nadi Y.A. Recovery of molybdenum from alkaline leach solution of spent hydrotreating catalyst by solvent extraction using methyl tricaprylammonium hydroxide. Hydrometallurgy. 2018. N 180. P. 172-179. DOI: 10.1016/j.hydromet.2018.07.022
Pagnanelli F., Ferella F., De Michelis I., Veglio F. Adsorption onto activated carbon for molybdenum recovery from leach liquors of exhausted hydrotreating catalysts. Hydrometallurgy. 2011. N 110. P. 67–72. DOI:10.1016/j.hydromet.2011.08.008.
Jadhav, U.U., Hocheng, H. A review of recovery of metals from industrial waste. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2012. N 54. P. 159–167.
Jae-chun Lee, Banshi Dhar Pandey. Bioprocessing of solid wastes and secondary resources for metal extraction - A review. Waste Management. 2012. N 32. 3-18. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.08.010.
Marafi M., Stanislaus A. Preparation of heavy oil hydrotreating catalyst from spent residue hydroprocessing catalysts. Catalysis Today. 2008. N 130. P. 421-428. DOI: 10.1016/j.cattod.2007.10.098.
Chiranjeevi T., Pragya R., Gupta S, Gokak D.T., Bhargava S. Minimization of Waste Spent Catalyst in Refineries. Procedia Environmental Sciences. 2016. N 35. P. 610-617. DOI: 10.1016/j.proenv.2016.07.047.
Aliyev R.R. Catalysts and oil refining processes. Moscow. 2010. 389 p. (in Russian).
Panchenkov G.M. Kinetics of catalytic processes. Moscow: "Chemistry". 1969. 216 p. (in Russian).
Noskov A.S., Klimov O.V., Nadeina K.A., Pereima V.Yu. Catalysts and processes of selective hydrotreating of gasoline by catalytic cracking. Ecology and industry of Russia. 2016. V. 20. N 5. P. 40-46. DOI: 10.18412/1816-0395-2016-5-40-46. (in Russian).
Vezirov R.R., Larionov S.L., Obukhova S.A., Telyashev E.G., Imashev U.B. Oxidative catalytic conversion of heavy petroleum raw materials. Ufa: State Publishing House of scientific and technical literature "Reactiv". 1999. 132 p. (in Russian).
Botnikov A.Ya., Efremov N.I., Gurin V.I., Anufriev V.I. Intensification of the operation of the diesel fuel hydrotreating unit L-24/6. Oil refining and petrochemistry. 1990. N. 7. P. 5 (in Russian).
