Dinamika sorbtsii kremniya na NiMo/Al2O3-katalizatore zashchitnogo sloya v protsesse gidroochistki dizel'nogo topliva

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

В работе проведено исследование динамики сорбции кремния на NiMo/Al2O3-катализаторе защитного слоя, содержащего ~2.0 мас. % никеля и ~6.0 мас. % молибдена, в процессе гидроочистки дизельного топлива. Слой катализатора по высоте был секционирован - разделен на пять равных частей проницаемыми для сырья металлическими перфорированными перегородками. Было проведено четыре серии экспериментов, длительность которых варьировали в диапазоне 48-200 ч при температуре 340°C. В качестве сырья использовали дизельную фракцию, содержащую ~1.0 мас. % серы, 130 ppm азота и 200 ppm кремния в виде добавки декаметилциклопентасилоксана. Удельная поверхность всех отработанных образцов составляла 170-190 м2/г, объем пор - 0.35-0.43 см3/г, средний размер пор - 8-9 нм. Получено, что сорбция на зерне катализатора диаметром 2.5 мм происходит в условиях диффузионного торможения. На основе уравнения, описывающего процесс сорбции, получена оценка эффективного коэффициента массообмена и емкости катализатора в условиях проведения эксперимента, которая равна 5 мас. %.

Әдебиет тізімі

  1. Kressmann S., Morel F., Harlé V., Kasztelan S. Recent developments in fixed-bed catalytic residue upgrading // Catal. Today. 1998. V. 43. № 3-4. P. 203-215. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00149-7
  2. Zeuthen P., Schmidt M.T., Rasmussen H.W., Moyse B.M. The benefits of cat feed hydrotreating and the impact of feed nitrogen on catalyst stability // NPRA Annu. Meet. Tech. Pap. 2010. V. 2. № August. P. 818-833.
  3. Rome C., Hueston T. Silicone in the oil and gas industry // Compos. Int. 2002. № 53. P. 1-14.
  4. Dubreuil A.C., Chainet F., de Sousa Bartolomeu R.M., Marques Mota F.M., Janvier J., Lienemann C.P. Compréhension de l'impact de composés silicés sur des catalyseurs métalliques par une méthodologie couplant expérimentation et analyses multi-techniques // Comptes Rendus Chim. 2017. V. 20. № 1. P. 55-66. https://doi.org/10.1016/j.crci.2016.05.020
  5. Chainet F., Le Meur L., Lienemann C.P., Ponthus J., Courtiade M., Donard O.F.X. Characterization of silicon species issued from PDMS degradation under thermal cracking of hydrocarbons: Part 1 - Gas samples analysis by gas chromatography-time of flight mass spectrometry // Fuel. 2013. V. 111. P. 519-527. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.03.046
  6. Chainet F., Lienemann C.P., Courtiade M., Ponthus J., Xavier Donard O.F. Silicon speciation by hyphenated techniques for environmental, biological and industrial issues: A review // J. Anal. At. Spectrom. 2011. V. 26. № 1. P. 30-51. https://doi.org/10.1039/c0ja00152j
  7. Sánchez R., Todolí J.L., Lienemann C.P., Mermet J.M. Universal calibration for metal determination in fuels and biofuels by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry based on segmented flow injection and a 350°C heated chamber // J. Anal. At. Spectrom. 2012. V. 27. № 6. P. 937-945. https://doi.org/10.1039/c2ja10336b
  8. Pohl P., Vorapalawut N., Bouyssiere B., Lobinski R. Trace-level determination and insight in speciation of silicon in petrochemical samples by flow-injection high resolution ICP MS and HPLC-high resolution ICP MS // J. Anal. At. Spectrom. 2010. V. 25. № 9. P. 1461-1466. https://doi.org/10.1039/c005010e
  9. Pérez-Romo P., Navarrete-Bolaños J., Aguilar-Barrera C., Angeles-Chavez C., Laredo G.C. Morphological and structural study of the Si deposition on the sulfided NiMo/γ-Al2O3 catalyst: effect on the support // Appl. Catal. A Gen. 2014. V. 485. P. 84-90. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.07.038
  10. Kellberg L., Zeuthen P., Jakobsen H.J. Deactivation of HDT catalysts by formation of silica gels from silicone oil. Characterization of spent catalysts from HDT of Coker naphtha using 29Si and 13C CP/MAS NMR // J. Catal. 1993. V. 143. № 1. P. 45-51. https://doi.org/10.1006/jcat.1993.1252
  11. Vaiss V.S., Fonseca C.G., Antunes F.P.N., Chinelatto L.S., Chiaro S.S.X., Souza W.F., Leitão A.A. Experimental and theoretical study of deactivated HDT catalysts by Si species deposited on their surfaces: models proposition, structural and thermodynamic analysis // J. Catal. 2020. V. 389. P. 578-591. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.06.007
  12. Rana M.S., Al Humaidan F.S., Bouresli R., Navvamani R. Guard-bed catalyst: impact of textural properties on catalyst stability and deactivation rate // Mol. Catal. 2021. V. 502. 111375. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2020.111375
  13. Nadeina K.A., Kazakov M.O., Kovalskaya A.A., Danilova I.G., Cherepanova S.V., Danilevich V. V., Gerasimov E.Y., Prosvirin I.P., Kondrashev D.O., Kleimenov A.V., Klimov O.V., Noskov A.S. Influence of alumina precursor on silicon capacity of NiMo/γ-Al2O3 guard bed catalysts for gas oil hydrotreating // Catal. Today. 2020. V. 353. P. 53-62. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.10.028
  14. Nadeina K.A., Kazakov M.O., Kovalskaya A.A., Danilevich V.V., Klimov O.V., Danilova I.G., Khabibulin D.F., Gerasimov E.Y., Prosvirin I.P., Ushakov V.A., Fedotov K.V., Kondrashev D.O., Kleimenov A.V., Noskov A.S. Guard bed catalysts for silicon removal during hydrotreating of middle distillates // Catal. Today. 2019. V. 329. P. 53-62. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.11.075
  15. Pérez-Romo P., Aguilar-Barrera C., Navarrete-Bolaños J., Rodríguez-Otal L.M., Beltrán F.H., Fripiat J. Silica poisoning in HDT catalysts by light coker naphtha // Appl. Catal. A Gen. 2012. V. 449. P. 183-187. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.10.001
  16. Danilevich V.V., Klimov O.V., Nadeina K.A., Gerasimov E.Y., Cherepanova S.V., Vatutina Y.V., Noskov A.S. Novel eco-friendly method for preparation of mesoporous alumina from the product of rapid thermal treatment of gibbsite // Superlattices Microstruct. 2018. V. 120. P. 148-160. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2018.05.025
  17. Мик И.А., Кленов О.П., Казаков M.O., Надеина К.А., Климов О.В., Решетников С.И., Носков А.С. Защита катализаторов гидроочистки нефтяных фракций от механических примесей: экспериментальные исследования и расчет // Катализ в промышленности. 2023. Т. 23. С. 70-79. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-6-70-79
  18. Nam S., Namkoong W., Kang J.H., Park J.K., Lee N. Adsorption characteristics of siloxanes in landfill gas by the adsorption equilibrium test // Waste Manag. 2013. V. 33. № 10. P. 2091-2098. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.03.024
  19. Cabrera-Codony A., Montes-Morán M.A., Sánchez-Polo M., Martín M.J., Gonzalez-Olmos R. Biogas upgrading: optimal activated carbon properties for siloxane removal // Environ. Sci. Technol. 2014. V. 48. № 12. P. 7187-7195. https://doi.org/10.1021/es501274a
  20. Kam E.K.T., Al-Shamali M., Juraidan M., Qabazard H. A hydroprocessing multicatalyst deactivation and reactor performance model-pilot-plant life test applications // Energy and Fuels. 2005. V. 19. № 3. P. 753-764. https://doi.org/10.1021/ef049843s
  21. Rodríguez E., Félix G., Ancheyta J., Trejo F. Modeling of hydrotreating catalyst deactivation for heavy oil hydrocarbons // Fuel. 2018. V. 225. P. 118-133. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.02.085
  22. Reshetnikov S., Kurzina I., Livanova A., Meshcheryakov E., Isupova L. Effect of Li, Na and K modification of alumina on its physical and chemical properties and water Adsorption Ability // Materials (Basel). 2019. V. 12. № 24. P. 4212. https://doi.org/10.3390/MA12244212
  23. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. 2-е изд., 1984. 592 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».