РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРООЧИСТКИ НА ОСНОВЕ ?-AL 2O 3

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Химия


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 665. 658.2 + 66. 097. 5
Р. С. Нагиев (асп., м.н.с.)1, Е. Б. Чернов (к.х.н., доц.)2
РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРООЧИСТКИ
НА ОСНОВЕ /-Al2O3
1 ОАО «Газпром», ООО «Газпром переработка» Сургутский завод по стабилизации конденсата имени В. С. Черномырдина 628 417, г. Сургут, ул. Островского, 16- тел. 8(3462)750009, e-mail: nagiev. ramin@mail. ru 1 Национальный исследовательский Томский государственный университет, кафедра физической и коллоидной химии 634 050, г. Томск, ул. Аркадия Иванова, 49- тел. 8(909)7082663, e-mail: nagiev. ramin@mail. ru 2Сургутский государственный университет, кафедра химии 628 403, г. Сургут, ул. Ленина, 1- тел. 8(909)0472693, e-mail: evgenii_chernov@mail. ru
R. S. Nagiev1, E. B. Chernov2
DEVELOPMENT OF MODERN DOMESTIC CARRIERS FOR HYDROTREATING CATALYSTS ON THE BASE OF /-Al2O3
1 JSC «Gazprom»
16, Ostrovskogo Str., 628 417, Surgut, Russia- ph. 8(3462)750009, e-mail: nagiev. ramin@mail. ru
1 National Research Tomsk State University 49, Arkadiya Ivanova Str, 634 050, Tomsk, Russia- ph. 8(909)7082663, e-mail: nagiev. ramin@mail. ru
2Surgut State University 1, Lenina Str., 628 403, Surgut, Russia- ph. 8(909)0472693, e-mail: evgenii_chernov@mail. ru
Проведен ряд синтезов носителей катализаторов гидроочистки на основе у-А12О3 с добавкой сажи. Исследована пористая структура синтезированных носителей методом низкотемпературной адсорбции азота и определены такие важные параметры как удельная поверхность, объем пор, распределение пор по размерам. Также исследованы прочностные характеристики носителей на раздавливание. На основании экспериментальных результатов можно утверждать, что синтезированные носители по своим основным параметрам не уступают, а в некоторых случаях превосходят зарубежные аналоги.
Ключевые слова: у-А12О3- катализатор гидроочистки- низкотемпературная адсорбция азота- носитель- объем пор- пористая структура- прочностные характеристики на раздавливание- распределение пор по размерам- сажа- удельная поверхность.
The syntheses of carriers of hydrotreating catalysts based on y-Al2O3 with the addition of carbon black are carried out. The porous structure of the synthesized carriers is investigated by the method of low-temperature nitrogen adsorption and determined important parameters such as specific surface, pore volume, pore size distribution. Also investigated the strength characteristics of media crush. Based on the experimental results, it can be argued that the synthesized carriers in its basic parameters are not inferior, and in some cases surpass foreign analogues.
Key words: y-Al2O3- carrier, crush strength characteristics- hydrotreating catalyst- low-temperature nitrogen adsorption- pore volume- soot- porous structure- pore size distribution- specific surface.
Проект выполняется в рамках гран-товой поддержки научно-исследовательской работы ОАО «Газпром» совместно с ФГБОУ «Национальный исследовательский Томский государственный университет» по тематике импортозаме-щения и синтеза современных отечественных катализаторов процессов нефтепереработки.
Дата поступления 9. 03. 15
The project is implemented under the grant support of the research work of Gazprom together with National Research Tomsk State University on the subject of import and domestic catalysts synthesis of modern refinery processes.
На сегодняшний день весьма актуальны исследования в области синтеза каталитических систем, направленных на переработку специфического нефтегазоконденсатного сырья, а также увеличения выхода светлых нефтепродуктов за счет глубокой переработки стабильного конденсата.
Стратегия развития российских нефтеперерабатывающих предприятий направлена на политику импортозамещения, в частности, на замену дорогостоящих импортных катализаторов продукцией отечественных предприятий.
В связи с этим в ближайшие годы актуальность разработок новых каталитических систем будет только возрастать.
Тенденции синтеза и изучения свойств современных катализаторов гидроочистки направлены на методы одновременного нанесения активных металлов, представляющих собой как органические, так и неорганические комплексные соединения
Особый интерес представляют координационные соединения молибдена, в частности, гетерополисоединения, где в качестве комп-лексообразователя могут выступать атомы как металлов, так и неметаллов в степени окисления +3 или +4 2'-3.
Сочетание в одном комплексе одновременно двух каталитически активных металлов позволяет синтезировать оксидные биметаллические предшественники сульфидных катализаторов гидроочистки с однородным химическим составом, что играет важную роль при формировании активной поверхности катализаторов такого типа.
Следует отметить, что носитель катализатора выполняет функцию как инертного разбавителя, так и структурного промотора, который создает оптимальную пористую структуру.
Современные носители катализаторов гидроочистки представляют собой у-Л1203, модифицированные различными функциональными добавками и модификаторами. При этом необходимо помнить, что синтезированный носитель должен обладать рядом строго определенных параметров Упор, распределение пор по размерам и др.) для последующего нанесения на него комплексных соединений молибдена.
Материалы и методы исследования
Был проведен ряд синтезов носителей катализаторов гидроочистки на основе у-Л1203, при приготовлении которых использовались
термоактивированный гидроксид алюминия, ЫК03 (кислота азотная особой чистоты, ГОСТ 11 125–84) и сажа (ГОСТ 12 222−78).
Метод синтеза заключался в приготовлении пасты определенной консистенции путем добавления заданного количества раствора азотной кислоты к смеси порошков гидроксида алюминия и сажи. Далее полученную пасту формовали, сушили и прокаливали до определенной температуры.
После завершения синтезов, черенки носителя были преобразованы в экструдирован-ные гранулы со средней длиной и диаметром соответственно 7.7 мм и 1.6 мм.
Исследование прочностных характеристик полученных экструдатов проводилось с помощью стационарного лабораторного прибора циклического действия ИПГ-1М (измеритель прочности гранул) согласно ГОСТ 21 560. 2−82 (табл. 1).
Таблица 1
Основные физические и геометрические параметры экструдатов при определении их прочности на раздавливание
№ Г, О, длина Р, дав-
гра- сила диаметр гранулы ление
нулы в Н гранулы в мм в МПа
в мм
1 2 3 4 5
1 130 1.5 7.4 11. 7
2 137 1.5 7.5 12. 2
3 107 1.5 7.9 9. 0
4 129 1.6 8.2 9. 8
5 119 1.5 8.0 9. 9
6 157 1.5 7.8 1. 4
7 196 1.5 7.5 17. 4
8 112 1.6 8.0 8. 8
9 145 1.5 8.0 12. 1
10 207 1.4 7.8 19. 0
11 207 1.6 7.1 18. 2
12 207 1.5 6.5 21. 2
13 115 1.6 6.9 10. 4
14 125 1.5 6.1 13. 7
15 207 1.6 6.3 20. 5
16 100 1.4 6.7 10. 7
17 172 1.5 6.4 17. 9
18 142 1.7 6.2 13. 5
19 163 1.6 8.8 11. 6
20 190 1.6 8.8 13. 5
21 164 1.6 8.8 11. 6
22 165 1.6 8.7 11. 9
23 205 1.7 8.4 14. 4
24 207 1.6 8.8 14. 7
25 123 1.6 8.1 9. 5
26 201 1.5 8.8 15. 2
27 207 1.6 7.5 17. 3
28 145 1.7 8.5 10. 0
29 207 1.6 8.9 14. 5
30 158 1.6 7.4 13. 3
Среднее значение 13. 6
Обсуждение результатов
Методом низкотемпературной адсорбции и десорбции азота в зависимости от давления было выявлено, что площадь поверхности носителя в среднем составляет 244 м2/г. Данные результаты свидетельствуют о формировании оптимальной структуры носителя для его последующей пропитки комплексными соединениями молибдена.
Дифференциальная кривая распределения объема пор синтезированного носителя показывает, что поры большого объема находятся в среднем в диапазоне 1. 7−5.5 нм (рис. 1).
Следует отметить, что распределение таких важных параметров, как величина удельной поверхности и объем пор в носителях катализаторов гидроочистки находится в широком диапазоне значений и в каждом конкретном случае определяется не только природой сырья, для которых тот или иной катализатор синтезируется, но и природой пропиточного
4
раствора.
Синтез современного отечественного носителя катализатора гидроочистки с набором заданных параметров позволит создать «платформу» для дальнейших работ по ряду исследований и подбора пропиточных растворов на основе комплексных соединений молибдена, что представляет в настоящее время большой интерес.
? 0,03
12 345 678 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Размер пор, нм
Рис. 1. Дифференциальная кривая распределения объема пор синтезированного носителя катализатора гидроочистки на основе у-А12О3, построенная по результатам адсорбции азота
Литература
1. Старцев А. Н. Сульфидные катализаторы гидроочистки.- Новосибирск: Гео, 2007.- 206 с.
2. Никульшин П. А. Роль гетерополисоединений, комплексообразователей и промежуточного углеродного покрытия в повышении активности сульфидных катализаторов гидроочистки: Дис. … кан. хим. наук.- М.: Ин-т органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН, 2009.- 165 с.
3. Тимофеева М. Н. Кислотность и каталитические свойства гомогенных и гетерогенных систем на основе гетерополисоединений: Дис. … кан. хим. наук.- Новосибирск. Ин-т катализа СО РАН, 2010.- 301 с.
4. Радченко Е. Д., Нефедов Б. К., Алиев Р. Р. Промышленные катализаторы гидрогенизаци-онных процессов нефтепереработки.- М.: Химия, 1987.- 224 с.
References
1. Startsev A.N. Sulfidnye katalizatory gidroochistki [Sulfide hydrotreating catalysts]. Novosibirsk: Geo Publ., 2007, 206 p.
2. Nikulshin P.A. Rol geteropolisoedinenii, kom-pleksoobrazovatelei i promezhutochnogo ugle-rodnogo pokrytiya v povyshenii aktivnosti sulfidnykh katalizatorov gidroochistki [Hetero poly compound function, complexing agents and intermediate carbon coating to increase the activity of sulfide hydrotreating catalysts. PhD chem. sci. diss.]. Moscow, Zelinsky Institute of Organic Chemistry RAS Publ., 2009, 165 p.
3. Timofeeva M.N. Kislotnost i kataliticheskie svoistva gomogennykh i geterogennykh sistem na osnove geteropolisoedinenii [The acidity and catalytic properties of homogeneous and heterogeneous systems based heteropoly PhD chem. sci. diss.]. Novosibirsk, Institute of Catalysis SB RAS Publ., 2010, 301p.
4. Radchenko E.D., Nefedov B.K., Aliev R.R. Promyshlennye katalizatory gidrogenizatsionnykh protsessov neftepererabotki [Industrial catalysts hydrogenation refining processes]. Moscow, Khimiya Publ., 1987, 224 p.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой