ПРЕВРАЩЕНИЕ ГУДРОНА В ПРИСУТСТВИИ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООЧИСТКИ И НЕФТЯНЫХ ДОНОРОВ ВОДОРОДА
Аннотация
В данной работе представлены результаты исследования превращения гудрона в присутствии регенерированного отработанного алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки и растворителей–доноров водорода. Предложенный для исследований образец катализатора является бифункциональным и способен инициировать реакции трансфера водорода, крекинга и изомеризации. Растворители-доноры водорода сочетают физическое и химическое действие для снижения коксообразования. Выполнен анализ физико-химических свойств образца катализатора, гудрона и используемых образцов растворителей. Эксперименты были проведены в условиях автоклава. В качестве критериев, определяющих эффективность процесса, были выбраны увеличение выхода светлых фракций и снижение выхода кокса. Выполнены исследования по оценке влияния газообразного водорода на результаты крекинга гудрона. Исследовано влияние растворителей–доноров водорода на систему. Проведены сравнительные исследования крекинга гудрона совместно с гидрированным легким газойлем каталитического крекинга и в присутствии соответствующего образца, который не подвергался гидрооблагораживанию. Выполнены исследования по оценке влияния фракционного состава растворителя–донора водорода на результаты процесса. Также проведены исследования по подбору наиболее эффективного содержания растворителя в системе. Представлены материальные балансы каждой серии исследований с расчетом прироста выхода светлых фракций и снижения выхода кокса относительно термического крекинга. Определены физико-химические свойства полученных узких фракций, такие как плотность, содержание серы, йодное число, коэффициент рефракции, кинематическая вязкость и содержание ароматических углеводородов у дизельных фракций, кинематическая вязкость крекинг–остатков. Выбран наиболее эффективный вариант проведения процесса. Сделаны выводы о перспективе внедрения исследуемого процесса в структуру нефтеперерабатывающих заводов.
Для цитирования:
Докучаев И.С., Максимов Н.М., Шарипова Э.Т., Ажищева О.С., Тыщенко В.А. Превращение гудрона в присутствии регенерированного катализатора гидроочистки и нефтяных доноров водорода. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 3. С. 99-108. DOI: 10.6060/rcj.2025693.11.
Литература
Sung-Ho Kim, Ki-Duk Kim, Hwankyu Lee, Yong-Kul Lee. Beneficial roles of H–donors as diluent and H-shuttle for asphaltenes in catalytic upgrading of vacuum residue. Chemical Engineering Journal. 2017. V. 314. P. 1–10. DOI: 10.1016/j.cej.2016.12.119.
Klavers K., Atkins L. «Global Heavy Crude Oil Outlook to 2030» in 20th World Petroleum Congress, 2011: World Petro-leum Congress.
Lim S.H., Go K.S., Nho N.S., Lee J.G. Effect of reaction temperature and time on the products and asphaltene dispersion stability in slurry–phase hydrocracking of vacuum residue. Fuel. 2018. V. 234. P. 305–311. DOI: 10.1016/J.FUEL.2018.06.113.
Kang K.H., Kim G.T., Park S., Seo P.W., Seo H., Lee C.W. A review on the Mo–precursors for catalytic hydroconversion of heavy oil. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2019. V. 76. P. 1–16. DOI: 10.1016/j.jiec.2019.03.022.
Свириденко Н.Н., Уразов Х.Х., Корнеев Д.С. Трансформация асфальтенов при термокрекинге тяжелых нефтей. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 8. С. 75–83. DOI: 10.6060/ivkkt.20256808.12t.
Chen Z., Wang Y., Wu J., Wang B., Jiang T., Yu J., et al. Composition of sulfur species in deasphalted oils and their molecular–level transformation during the hydrotreating process. Fuel. 2022. V. 328. P. 125335. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.125335.
Гончаров А.В., Кривцов Е.Б. Влияние дидодеканоил пероксида на превращения компонентов высокосернистого гудрона в процессе инициированного крекинга. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 8. С. 121–128. DOI: 10.6060/ivkkt.20246708.15t.
Yeletsky P.M, Zaikina O.O, Sosnin G.A, Kukushkin R.G, Yakovlev V.A. Heavy oil cracking in the presence of steam and nanodispersed catalysts based on different metals. Fuel Process Technol. 2020. V. 199. P. 106239. DOI: 10.1016/j.fuproc.2019.106239.
Cui Q.Y., Zhang H.B., Wang T.H., Yan C., Cao Y.N., Yue Y.Y., Jiang L.L., Bao X.J. Mo supported on natural rectorite cat-alyst for slurry-phase hydrocracking of vacuum residue: An effect of calcinations. Petroleum Science. 2021. V. 18. P. 1867–1876. DOI: 10.1016/j.petsci.2021.09.019.
Борисов И.М., Нагиев Р.С., Бадикова А.Д., Сахибгареев С.Р., Султанова М.Р. Кинетика каталитического гидродесульфидирования дибензотиофена. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2024. Т. LXVIII. № 3. С. 54–61. DOI: 10.6060/rcj.2024683.9.
Докучаев И.С., Зурнина А.А., Максимов Н.М., Тыщенко В.А. Исследование превращения гудрона в присутствии регенерированного отработанного катализатора гидроочистки. Мир нефтепродуктов. 2024. № 3. С. 34–40. DOI: 10.32758/2782-3040-2024-0-3-34-40.
Marafi M., Stanislaus A. Spent catalyst waste management: a review: Part I—Developments in hydroprocessing catalyst waste reduction and use. Resources, Conservation and Recycling. 2008. V. 52. P. 859–873. DOI: 10.1016/j.rescon-rec.2008.02.004.
Tran T.T., Lee M.S. Separation of Mo(VI), V(V), Ni(II), Al(III) from synthetic hydrochloric acidic leaching solution of spent catalysts by solvent extraction with ionic liquid. Separation and Purification Technology. 2020. V. 247. P. 117005. DOI: 10.1016/j.seppur.2020.117005.
Jadhav R.M., Kumar G., Balasubramanian N., Sangwai J.S. Synergistic effect of nickel nanoparticles with tetralin on the rheology and upgradation of extra heavy oil. Fuel. 2022. V. 308. P. 122035. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.122035.
Dong Fang, Gang Wang, Qiang Sheng, Sida Ge, Chengdi Gao, Jinsen Gao. Preparation of hydrogen donor solvent for asphaltenes efficient liquid-phase conversion via heavy cycle oil selective hydrogenation. Fuel. 2019. V. 257. P. 115886. DOI: 10.1016/j.fuel.2019.115886.
Chen Q., Gao Y., Wang Z.X., Guo A.J. Application of coker gas oil used as industrial hydrogen donors in visbreaking. Petro-leum Science and Technology. 2014. V. 32 (20). P. 2506–2511. DOI: 10.1080/10916466.2012.721439.
Cheng J., Liu Y.H., Que G.H., Lou Y. Hydrocracking of Gudao residual oil with dispersed catalysts using supercritical water-syngas as a hydrogen source. Part II: the comparison of residue hydrocracking in different hydrogen sources. Petroleum Science and Technology. 2006. V. 24 (11). P. 1339–1346. DOI: 10.1081/Lft-200056751.
Rui Peng, Dong-Hao Yuan, Li-Shun Dai, Zhi-Cai Shao, Jing-Yi Yang, Zi-Bin Huang, Liang Zhan, Jian-Hong Gong, Pei-Qing Yuan. Strategies for adding tetralin in thermal processing of heavy oil. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2023. V. 170. P. 105885. DOI: 10.1016/j.jaap.2023.105885.
