Пассивация никеля в присутствии ванадия на катализаторах крекинга
- 作者: Шакиров И.И.1, Лысенко С.В.1, Кардашев С.В.1, Синикова Н.А.1, Егазарьянц С.В.1, Максимов А.Л.1,2, Караханов Э.А.1
-
隶属关系:
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
- 期: 卷 64, 编号 3 (2024)
- 页面: 204-218
- 栏目: Articles
- URL: https://edgccjournal.org/0028-2421/article/view/655550
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0028242124030027
- EDN: https://elibrary.ru/LHJZWN
- ID: 655550
如何引用文章
详细
Проведены эксперименты по совместной пассивации никеля и ванадия борсодержащей добавкой на катализаторе крекинга. Исследовано влияние пассивации металлов маслорастворимой добавкой на основе бора на характеристики катализатора и его активность в крекинге углеводородного нефтяного сырья. Оценена активность борсодержащего пассиватора в дезактивации ванадия. Установлено, что применение пассиватора не увеличивает устойчивость катализатора к основному отравляющему действию ванадия, разрушению цеолитной структуры, однако снижает дегидрирующую активность ванадия, значительно улучшая характеристики процесса крекинга углеводородного сырья.
全文:

作者简介
Искандер Шакиров
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
编辑信件的主要联系方式.
Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2029-693X
俄罗斯联邦, Москва
Сергей Лысенко
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-7826-2811
д.х.н.
俄罗斯联邦, МоскваСергей Кардашев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1818-7697
к.х.н.
俄罗斯联邦, МоскваНаталья Синикова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: sammy-power96@yandex.ru
к.х.н.
俄罗斯联邦, МоскваСергей Егазарьянц
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9160-4050
д.х.н.
俄罗斯联邦, МоскваАнтон Максимов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9297-4950
д.х.н., чл.-корр. РАН
俄罗斯联邦, Москва; МоскваЭдуард Караханов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4727-954X
д.х.н., профессор
俄罗斯联邦, Москва参考
- Salahshour P., Yavari M., Güleç F., Karaca H., Tarighi S., Habibzadeh S. Development of heavy metal passivators in residue fluid catalytic cracking process // Journal of Composites and Compounds. 2022. V. 4. № 13. P. 186–194. https://doi.org/10.52547/jcc.4.4.3
- Jeon H.J., Park S.K., Woo S.I. Evaluation of vanadium traps occluded in resid fluidized catalytic cracking (RFCC) catalyst for high gasoline yield // Applied Catalysis A: General. 2006. V. 306. P. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.02.048
- Караханов Э.А., Ковалева Н.Ф., Лысенко С.В. Влияние пассивации никеля цитратами сурьмы, олова и висмута на состав продуктов крекинга углеводородов различных классов // Вecтн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 1999. Т. 40. № 1. С. 60–63.
- Караханов Э.А., Братков А.А., Лысенко С.В. Реактивация отравленного никелем катализатора крекинга маслорастворимыми пассиваторами // Нефтехимия. 1995. Т. 35. № 5. С. 421–424. [Karakhanov E.A., Bratkov A.A., Lysenko S.V. Reactivation of a nickel-poisoned cracking catalyst with oil-soluble passivators // Petroleum Chemistry. 1995. V. 35. № 5. P. 402–405.]
- Keeley C.V., Shackleford A., Clough M., Srikantharajah S., O’Berry B., Yilmaz B. Catalyst technologies for improved FCC yields // Petroleum technology quarterly. 2017. V. 22. № 5. P. 31–35.
- Yuan C., Ju G., Chen Q., Yan T., Li Z. Preparation of B2O3/SBA-15 and application as matrix component in nickel-tolerant fluid catalytic cracking catalyst // China Petroleum Processing and Petrochemical Technology. 2023. V. 25. № 1. P. 144–150.
- Zhang C.C., Shi J., Hartlaub S., Palamara J.P., Petrovic I., Yilmaz B. In-situ diffuse reflective infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) study on Ni passivation in FCC catalysts from boron-based technology // Catalysis Communications. 2021. V. 150. 106273. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2020.106273
- Yuan C., Zhou L., Chen Q., Su C., Li Z., Ju G. The research on anti-nickel contamination mechanism and performance for boron-modified FCC catalyst // Materials. 2022. V. 15. № 20. ID 7220. https://doi.org/10.3390/ma15207220
- Charisteidis I.D., Trikalitis P.N., Triantafyllidis K.S., Komvokis V., Yilmaz B. Characterization of Ni-phases and their transformations in fluid catalytic cracking (FCC) catalysts: comparison of conventional versus boron-based Ni-passivation // Catalysts. 2023. V. 13. N 1. ID 3. https://doi.org/10.3390/catal13010003
- Reynolds J.G. Nickel in petroleum refining // Petroleum Science and Technology. 2001. V. 19. № 7–8. P. 979–1007. https://doi.org/10.1081/LFT-100106915
- Escobar A.S., Pereira M.M., Pimenta R.D.M., Lau L.Y., Cerqueira H.S. Interaction between Ni and V with USHY and rare earth HY zeolite during hydrothermal deactivation // Applied Catalysis A: General. 2005. V. 286. № 2. P. 196–201. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2005.03.002
- Yang S.-J., Chen Y.-W., Chiuping L. The interaction of vanadium and nickel in USY zeolite // Zeolites. 1995. V. 15. № 1. P. 77–82. https://doi.org/10.1016/0144-2449(94)00010-P
- Шакиров И.И., Кардашев С.В., Лысенко С.В., Караханов Э.А. Способ пассивации тяжелых металлов на катализаторах крекинга борсодержащими соединениями // Патент РФ № 2794336 C1. Заявка 17.04.2023.
- Etim U.J., Bai P., Liu X., Subhan F., Ullah R., Yan Z. Vanadium and nickel deposition on FCC catalyst: Influence of residual catalyst acidity on catalytic products // Microporous and Mesoporous Materials. 2019. V. 273. P. 276–285. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2018.07.011
- Etim U.J., Xu B., Bai P., Ullah R., Subhan F., Yan Z. Role of nickel on vanadium poisoned FCC catalyst: A study of physiochemical properties // J. of Energy Chemistry. 2016. V. 25. № 4. P. 667–676. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2016.04.001
- Qin Z., Shen B., Yu Z., Deng F., Zhao L., Zhou S., Yuan D., Gao X., Wang B., Zhao H., Liu H. A defect-based strategy for the preparation of mesoporous zeolite Y for high-performance catalytic cracking // J. of Catalysis. 2013. V. 298. P. 102–111. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2012.11.023
- Corma A. From Microporous to Mesoporous Molecular Sieve Materials and Their Use in Catalysis // Chemical Reviews. 1997. V. 97. № 6. P. 2373–2420. https://doi.org/10.1021/cr960406n
- Moreno S., Poncelet G. Dealumination of small- and large-port mordenites: A comparative study // Microporous Materials. 1997. V. 12. № 4. P. 197–222. https://doi.org/10.1016/S0927-6513(97)00067-9
- Bai P., Yang M., Chen X., Liu Y., Yang W., Zhao L., Wu P., Wang C., Mintova S., Yan Z. Modulation of surface chemistry by boron modification to achieve a superior VOх/Al2O3 catalyst in propane dehydrogenation // Catalysis Today. 2022. V. 402. P. 248–258. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2022.04.015
- Gambo Y., Adamu S., Lucky R.A., Ba-Shammakh M.S., Hossain M.M. Decoupling reaction network and designing robust VOx/Al2O3 catalyst with suitable site diversity for promoting CO2-mediated oxidative dehydrogenation of propane // Chemical Engineering Journal. 2024. V. 479. ID 147458. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147458
- Król M., Mozgawa W., Jastrzębski W., Barczyk K. Application of IR spectra in the studies of zeolites from D4R and D6R structural groups // Microporous and Mesoporous Materials. 2012. V. 156. P. 181–188. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2012.02.040
- Buurmans I.L.C., Soulimani F., Ruiz-Martínez J., van der Bij H.E., Weckhuysen B.M. Structure and acidity of individual Fluid Catalytic Cracking catalyst particles studied by synchrotron-based infrared micro-spectroscopy // Microporous and Mesoporous Materials. 2013. V. 166. P. 86–92. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2012.08.007
- Busca G. Infrared (IR) Spectroscopy. Springer Handbook of Advanced Catalyst. Cham: Springer International Publishing, 2023. P. 3–32. https://doi.org/10.1007/978-3-031-07125-6_1
- Dumeignil F., Guelton M., Rigole M., Amoureux J.P., Fernandez C., Grimblot J. Synthesis of high surface area boria–alumina mixed oxides characterization by 11B- and 27Al-NMR // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1999. V. 158. № 1–2. P. 75–81. https://doi.org/10.1016/S0927-7757(99)00133-8
- Sen S., Xu Z., Stebbins J.F. Temperature dependent structural changes in borate, borosilicate and boroaluminate liquids: high-resolution 11B, 29Si and 27Al NMR studies // Journal of Non-Crystalline Solids. 1998. V. 226. № 1. P. 29–40. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(97)00491-2
- Шакиров И.И., Лысенко С.В., Бороноев М.П., Максимов А.Л., Караханов Э.А. Пассивация никеля на катализаторах крекинга // Журнал прикладной химии. 2023. Т. 96. № 6. С. 632–640. https://doi.org/10.31857/S0044461823060105 [Shakirov I.I., Kardashev S.V., Lysenko S.V., Boronoev M.P., Maximov A.L., Karakhanov E.A. Nickel passivation on cracking catalysts // Russ. J. Appl Chem. 2023. V. 96. P. 702–709. https://doi.org/10.1134/S1070427223060101].
- Jun Li, Guohua Luo, Fei Wei. A multistage NOx reduction process for a FCC regenerator // Chemical Engineering Journal. 2011. V. 173. № 2. P. 296–302. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.06.070
- Shi J., Guan J., Guo D., Zhang J., France L.J., Wang L., Li X. Nitrogen chemistry and coke transformation of FCC Coked Catalyst during the Regeneration Process // Scientific Reports. 2016. V. 6. № 1. ID 27309. https://doi.org/10.1038/srep27309
- Babich I.V., Seshan K., Lefferts L. Nature of nitrogen specie in coke and their role in NOx formation during FCC catalyst regeneration // Applied Catalysis B: Environmental. 2005. V. 59. № 3–4. P. 205–211. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2005.02.008
- Prado G.H.C., Rao Y., de Klerk A. Nitrogen removal from oil: a review // Energy & Fuels. 2017. V. 31. № 1. P. 14–36. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.6b02779
- Adanenche D.E., Aliyu A., Atta A.Y., El-Yakubu B. J. Residue fluid catalytic cracking: А review on the mitigation strategies of metal poisoning of RFCC catalyst using metal passivators/traps // Fuel. 2023. V. 343. ID 127894. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.127894
- Mehlberg R., Rosser F., Fei Z., Stevens C. Low NOx FCC catalyst regeneration process / Patent US № 7914666 B1. Appl. atd. 29.09.2006.
- Pan S., Shackleford A., McGuire Jr R., Smith G., Yilmaz B. Creative catalysis // Hydrocarb. Eng. 2015. V. 20. P. 46–52.
- Dishman K.L., Doolin P.K., Tullock L.D. NOx emissions in fluid catalytic cracking catalyst regeneration // Industrial and Engineering Chemistry Research. 1998. V. 37. № 12. P. 4631–4636. https://doi.org/10.1021/ie980208h
补充文件
