Сравнительное исследование каталитического облагораживания мексиканской тяжелой нефти

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В качестве катализаторов гидроочистки мексиканской тяжелой нефти Ku-Ma-Loob Zaap исследованы три различные композиции переходных металлов: кобальт-молибден (CoMo), никель-молибден (NiMo) и никель-кобальт-молибден (NiCoMo) с фосфором, нанесенные на подложку из гамма-оксида алюминия (γ-Al2O3) путем пропитки по влагоемкости. Среди исследованных катализаторов смесь NiCoMoP/γ-Al2O3 показала наибольшую активность в реакции каталитического облагораживания тяжелой нефти. Повышение активности, в большей степени, связано со способностью металлов к химическому восстановлению и, в меньшей - с содержанием металлов. Площадь поверхности и объем пор не менялись с изменением количества металлов. Влияние фосфора не рассматривалось, так как во всех трех образцах было использовано примерно одинаковое количество данного вещества. Однако введение фосфора повышало активность катализатора гидроочистки за счет повышения его кислотности. При этом содержание асфальтенов, серо- и азотсодержащих соединений в составе переработанной нефти резко уменьшалось.

Об авторах

Persi Schacht-Hernandez

Instituto Mexicano del Petroleo

Email: petrochem@ips.ac.ru

Patricia Perez Romo

Instituto Mexicano del Petroleo

Email: petrochem@ips.ac.ru

Georgina C. Laredo

Instituto Mexicano del Petroleo

Автор, ответственный за переписку.
Email: glaredo@imp.mx

Список литературы

  1. Owen N.A., Inderwildi O.R., King D.A. The status of conventional world oil reserves - Hype or cause for concern? // Energy Policy. 2010. V. 38. P. 4743-4749. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2010.02.026
  2. Hart A. A review of technologies for transporting heavy crude oil and bitumen via pipelines // J. Petrol. Explor. Prod. Technol. 2014. V. 4. P. 327-336. https://doi.org/10.1007/s13202-013-0086-6
  3. Duyck C., Miekeley N., Porto da Silveira C.L., Aucélio R.Q., Campos R.C., Grinberg P., Brandão G.P. The determination of trace elements in crude oil and its heavy fractions by atomic spectrometry // Spectroschim. Acta B. 2007. V. 62. P. 939-951. https://doi.org/10.1016/j.sab.2007.04.013
  4. Speight J.G. Heavy and extra-heavy oil upgrading technologies. 1st ed. Gulf Professional Publishing, UK, 2013. ISBN:978-0-12-404570-5
  5. Gawel I., Bociarska D., Biskupski P. Effect of asphaltenes on hydroprocessing of heavy oils and residua // Appl. Catal. A: Gen. 2005. V. 295. P. 89-94. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2005.08.001
  6. Mukhamatdinov I.I., Khaidarova A.R., Zaripova R.D., Mukhamatdinova R.E., Sitnov S.A., Vakhin A.V. The composition and structure of ultra-dispersed mixed oxide(II, III) particles and their influence on in-situ conversion of heavy oil // Catalysts. 2020. V. 10. P. 114-120. https://doi.org/10.3390/catal10010114
  7. Leyva C., Rana M.S., Trejo F., Ancheyta J. On the use of acid-base-supported catalysts for hydroprocessing of heavy petroleum // Ind. Eng. Chem. Res. 2007. V. 46. P. 7448-7466. https://doi.org/10.1021/ie070128q
  8. Leyva C., Rana M.S., Trejo F., Ancheyta J. NiMo supported acidic catalysts for heavy oil hydroprocessing // Catal. Today. 2009. V. 141. P. 168-175. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2008.03.030
  9. Ancheyta-Juarez J., Bentacourt-Rivera G., MarroquinSánchez G., Pérez-Arellano A.M., Maity S.K., Córtez Ma.T., del Río-Soto R. An exploratory study for obtaining synthetic crudes from heavy crude oils via hydrotreating // Energy Fuels. 2001. V. 15. P. 120-127. https://doi.org/10.1021/ef000141m
  10. Cáceres C., Fierro J.L.G., López Agudo A., Severino F., Laine J. Relation between hydrodesulfurization activity and the state of promoters in precursor calcined Ni-Co-Mo/Al2O3 // J. Catal. 1986. V. 97. P. 219-227. https://doi.org/10.1016/0021-9517(86)90052-7
  11. López-Agudo A., Fierro J.L.G., Cáceres C., Laine J., Severino F. Changes induced by calcination temperature of NiCo-Mo/Al2O3 hydrodesulfurization catalyst // Appl. Catal. 1987. V. 30. P. 185-188. https://doi.org/10.1016/S0166-9834(00)81024-6
  12. Homma T., Echard M., Leglise J. Investigation of NiCoMo/Al2O3 catalysts: Relationship between H2S adsorption and HDS activity // Catal. Today. 2005. V. 106. P. 238-242. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2005.07.187
  13. Ninh T.K.T., Laurenti D., Leclerc E., Vrinat M. Support effect for CoMoS and CoNiMoS hydrodesulfurization catalysts prepared by controlled method // Appl. Catal. A: Gen. 2014. V. 487. P. 210-218. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.07.042
  14. Lee D.K., Lee I.C., Woo S.I. Effects of transition metal addition to CoMo/γ-A12O3 catalyst on the hydrotreating reactions of atmospheric residual oil // Appl. Catal. A: Gen. 1994. V. 109. P. 195-210. https://doi.org/10.1016/0926-860X(94)80118-5
  15. Mikhail S., Riad M. Hydro-treatment of middle lubricating base oil on sulfided promoted molybdenum catalyst // Fuel Process. Technol. 2014. V. 128. P. 482-489. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.07.044
  16. Klimov O.V., Nadeina K.A., Dik P.P., Koryakina G.I., Pereyma V.Yu, Kazakov M.O., Budukva S.V., Gerasimov E.Yu., Prosvirin I.P., Kochubey D.I., Noskov A.S. CoNiMo/Al2O3 catalysts for deep hydrotreatment of vacuum gasoil // Catal. Today. 2016. V. 271. P. 56-63. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.11.004
  17. Badoga S., Ganesan A., Dalai A.K., Chand S. Effect of synthesis technique on the activity of CoNiMo tri-metallic catalyst for hydrotreating of heavy gas oil // Catal. Today. 2017. V. 291. P. 160-171. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2017.01.005
  18. Mashayekhi M., Soltanali S., Mohadecy S.R.S., Rashidzadeh M. Activity study of NiMoW, NiCoMo trimetallic catalysts for heavy gas oil hydrotreating // Pet. Chem. 2020. V. 60. P. 785-793. https://doi.org/10.1134/S0965544120070099
  19. Sigurdson S., Sundaramuthy V., Dalai A.K., Adjaye J. Phosphorus promoted trimetallic NiMoW/γ-Al2O3 sulfide catalysts in gas oil hydrotreating // J. Mol. Catal. A: Chem. 2008. V. 291. P. 30-37. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2008.05.011
  20. Ferreira S.L.C., Bezerra M.A., Santos A.S., dos Santos W.N.L., Novaes C.G., de Oliveira O.M.C., Oliveira M.L., García R.L. Atomic absorption spectrometry - A multi element technique // Trends Anal. Chem. 2018. V. 100. P. 1-6. https://doi.org/10.1016/j.trac.2017.12.012
  21. Scholten J.J.F. Metal surface area and metal dispersion in catalysts // Stud. Surf. Sci. Catal. 1979. V. 3. P. 685-714. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(09)60244-5
  22. Topsøe H., Clausen B.S., Candia R., Wivel C., Mørup S. In situ Mössbauer emission spectroscopy studies of unsupported and supported sulfided Co-Mo hydrodesulfurization catalysts: Evidence for and nature of a Co-Mo-S phase // J. Catal. 1981. V. 68. P. 433-452. https://doi.org/10.1016/0021-9517(81)90114-7
  23. Nikulshin P.A., Tomina N.N., Pimerzin A.A., Stakheev A.Yu., Mashkovsky I.S., Kogan V.M. Effect of the second metal of Anderson type heteropolycompounds on hydrogenation and hydrodesulphurization properties of XMo6(S)/Al2O3 and Ni3-XMo6(S)/Al2O3 catalysts // Appl. Catal. A: Gen. 2011. V. 393. P. 146-152. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.11.033
  24. Al-Dalama K., Stanislaus A. Temperature programmed reduction of SiO2-Al2O3 supported Ni, Mo and NiMo catalysts prepared with EDTA // Thermochim. Acta. 2011. V. 520. P. 67-74. https://doi.org/10.1016/j.tca.2011.03.017
  25. Arnoldy P., Franken M.C., Scheffer B., Moulijn J.A. Temperature-programmed reduction of CoO-MoO3Al2O3 catalysts // J. Catal. 1985. V. 96. P. 381-395. https://doi.org/10.1016/0021-9517(85)90308-2
  26. Quincoces C.E., Perez de Vargas S.L., Gonzalez M.G., Diaz A., Montes M. Morphological changes of Ca promoted Ni/SiO2 catalysts and carbon deposition during CO2 reforming of methane // Stud. Surf. Sci. Catal. 1998. V. 119. P. 837-842. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(98)80536-3
  27. Misono M. Chapter 2 - Chemistry and catalysis of mixed oxides // Stud. Surf. Sci. Catal. 2013. V. 176. P. 25-65. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53833-8.00002-8
  28. Pirola C., Galli F., Patience G.S. Experimental methods in chemical engineering: Temperature programmed reduction - TPR // Can. J. Chem. Eng. 2018. V. 93. P. 2317-2320. https://doi.org/10.1002/cjce.23317
  29. Speight J.G. Chapter 4 - Properties. In: Enhanced recovery methods for heavy oil and tar sands. 2009. P. 95-132. https://doi.org/10.1016/C2013-0-15525-0; https://doi.org/10.1016/B978-1-933762-25-8.50009-2
  30. Robinson P. Tutorial on hydroprocessing: hydroprocessing catalysts and processes. Conference: 2012 AIChE Spring National Meeting. https://www.researchgate.net/publication/267345317
  31. Sánchez-Minero F., Sánchez-Reyna G., Ancheyta J., Marroquin G. Comparison of correlations based on API gravity for predicting viscosity of crude oils // Fuel. 2014. V. 138. P. 193-199. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.08.022
  32. Speight J.G., Chapter 8 - Upgrading heavy oil. In: Enhanced recovery methods for heavy oil and tar sands. 2009. P. 261-294. https://doi.org/10.1016/B978-1-933762-25-8.50013-4
  33. Scheffer B., Arnoldy P., Moulijn J.A. Sulfidability and hydrodesulfurization activity of Mo catalysts supported on alumina, silica, and carbon // J. Catal. 1988. V. 112. P. 516-527. https://doi.org/10.1016/0021-9517(88)90167-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023