ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ГУДРОНА В ПРИСУТСТВИИ ДИСПЕРСНЫХ И НЕФТЕРАСТВОРИМЫХ СУСПЕНДИРОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ

И. С. Докучаев; А. А. Зурнина; П. В. Склюев; Н. М. Максимов; В. А. Тыщенко

doi:10.6060/rcj.2023673.1

И. С. Докучаев Самарский государственный технический университет
А. А. Зурнина Самарский государственный технический университет
П. В. Склюев Самарский государственный технический университет
Н. М. Максимов Самарский государственный технический университет
В. А. Тыщенко Самарский государственный технический университет

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2023673.1

Ключевые слова: крекинг, нефтяные остатки, суспендированный катализатор, нефтерастворимый катализатор, отработанный катализатор гидроочистки, ацетилацетонаты

Аннотация

В данной работе представлены результаты исследования превращения гудрона в присутствии мелкодисперсного регенерированного отработанного алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки в оксидной и сульфидной формах, а также ацетилацетоната марганца и ацетилацетоната кобальта. В качестве определяющего эффективность фактора процесса было выбрано значение выхода светлых фракций. Предложенные образцы катализаторов способны проявлять каталитическую активность в направлении реакций межмолекулярного переноса водорода, что предположительно, и способно привести к увеличению выхода светлых фракций за счет подавления образования продуктов уплотнения. Эксперименты проведены в автоклаве при атмосферном давлении 0.1 МПа, времени контакта 30 мин и температурах 440 и 460 °С. Проведен анализ выхода и состава углеводородного газа, анализ выхода узких фракций процесса, определены физико-химические свойства полученных узких фракций, такие как плотность, содержание серы, йодное число, кинематическая вязкость дизельных фракций, цетановый индекс дизельных фракций. Представлены материальные балансы проведенных процессов. Выполнен сравнительный анализ влияния предложенных образцов катализаторов на результаты процесса крекинга гудрона в присутствии суспендированного катализатора. Рассчитан прирост выхода светлых фракций относительно термических процессов при соответствующих температурах для каждого образца катализатора. Приведены константы скоростей образования светлых фракций, нормированные на количество моль активного компонента образцов катализаторов. Проведено сравнение полученных значений и выполнен анализ эффективности работы каждого из образцов катализаторов. Сделаны выводы о перспективах применения предложенных образцов катализаторов в термодеструктивных процессах переработки тяжелых нефтяных остатков на нефтеперерабатывающих заводах.

Литература

Kang K.H., Nguyen N.T., Pham D.V. Journal of Catalysis. 2021. V. 402. P. 194–207. DOI: 10.1016/j.jcat.2021.08.030.

Al–Attas T.A., Ali S.A., Zahir Md H. Energy Fuels. 2019. V. 33. P. 7917–7949. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b01532.

Lim S.H., Go K.S., Nho N.S. et al. Fuel. 2018. V. 234. P. 305-311. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.06.113.

Kang K.H., Kim G.T., Park S. Journal of Industrial and Engi-neering Chemistry. 2019. V. 76. P. 1–16.

Kolchina, G.Y., Poletaeva, O.Y., Leontev, A.Y., Movsumzade, E.M., Loginova, M.E., Kolchin, A.V. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. Т. 66. N 6. P. 94–101. DOI: 10.6060/ivkkt.20236606.6783.

Sahu R., Song B.J., Im J.S. J. Ind. Eng. Chem. 2015. V. 27. P. 12–24. DOI: 10.1016/j.jiec.2015.01.011.

Lee D., Lee Y.-K. Journal of Catalysis. 2022. V. 413. P. 443–454. DOI: 10.1016/j.jcat.2022.06.037.

Jeong H-R, Lee Y-K. Appl Catal A Gen. 2019. V. 572. P. 90–96. DOI: 10.1016/j.apcata.2018.12.019.

Kim K-D, Lee Y-K. J. Catal. 2019. V. 239. P. 111–21. DOI: 10.1016/j.jcat.2020.07.009.

Kang K.H., Nguyen N.T., Seo P.W. Journal of Catalysis. 2020. V. 384. P. 106–121. DOI: 10.1016/j.jcat.2020.02.007.

Cui Q.-Y., Zhang H.-B., Wang T.-H. Petroleum Science. 2021. V. 18. P. 1867–1876 DOI: 10.1016/j.petsci.2021.09.019.

Yang T., Liu C., Deng W. Ind. Eng. Chem. Res. 2019, V. 58. P. 41 DOI: 10.1021/acs.iecr.9b04529.

Luo H., Sun J., Deng W. Fuel. 2022. V. 321. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.124029.

Chen Y., Lu Y., Guan Z. Fuel. 2022. V. 315. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.123134.

Kim S.-H., Kim K.-D., Lee D. Journal of Catalysis. 2018. V. 364. P. 131–140. DOI: 10.1016/j.jcat.2018.05.002.

Kadiev K.M., Zekel L.A., Gyulmaliev A.M. Petroleum Chem-istry. 2018. DOI: 10.1134/S0965544118140025.

López-Mendoza M.A., Nava R., Millán-Malo B. Chemical En-gineering Journal Advances. 2023. V. 14. DOI: 10.1016/ j.ceja.2023.100454.

Al-Attas T.A., Ali S.A., Zahir M.H. Energy Fuels. 2019. V. 33. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b01532.

Докучаев И.С., Зурнина А.А., Максимов Н.М. Мир нефте-продуктов. 2023. № 2. С. 28–36. DOI: 10.32758/2782-3040-2023-0-2-28-36. – EDN JPAPVX. (Dokuchaev I.S., Zurnina A.A., Maximov N.M. World of petro-leum products. 2023. N 2. P. 28–36. (in Russian). DOI: 10.32758/2782-3040-2023-0-2-28-36. – EDN JPAPVX.)

Тимошкина В.В., Зурнина А.А., Максимов Н.М. Наногете-рогенный катализ. 2019. Т. 4. № 2. С. 79–88. DOI: 10.1134/S2414215819020126. – EDN ISLKEO. (Timoshkina V.V., Zurnina A.A., Maximov N.M. Nanohetero-geneous catalysis. 2019. V. 4. N 2. P. 79–88. (in Russian). DOI: 10.1134/S2414215819020126. – EDN ISLKEO.)

Cai Y., Ma L., Xi X. Hydrometallurgy. 2022. V. 208. DOI: 10.1016/j.hydromet.2021.105800.

Докучаев И.С., Максимов Н.М., Тыщенко В.А. Российский химический журнал. 2022. Т. 66. № 1. С. 81–89. DOI: 10.6060/rcj.2022661.9. (Dokuchaev I.S., Maximov N.M., Tyshchenko V.A. Russian Chemical Journal. 2022. V. 66. N 1. P. 81–89. DOI: 10.60/rcj.2022661.9.)

Tran T.T., Lee M.S. Separation and Purification Technology. 2020. V. 247.