NEW METHOD OF SYNTHESIS OF ADDITIVES FOR REDUCING THE CONTENT OF SULFUR OXIDES IN REGENERATION GASES OF THE CATALYTIC CRACKING PROCESS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Синтезированы добавки к катализатору крекинга для снижения содержания оксидов серы в газах регенерации при переработке сырья с высоким содержанием серы. Добавки приготовлены на основе смешанных оксидов , выполняющих одновременно окислительную, адсорбционную и восстановительную функции. Синтезы смешанных оксидов на основе гидротальцитов осуществлены с использованием различных осадителей . Исследованы структурные и каталитические свойства добавок. Показано, что синтезированные добавки проявляют высокую эффективность работы при проведении циклических испытаний «реакция крекинга регенерация катализатора», которая составила  при содержании добавки в каталитической системе 5 мас.%.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Tatyana Bobkova

Center for New Chemical Technologies of the Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: sprini@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6542-2082

Кандидат химических наук

Russian Federation, Omsk, 644040

Константин Игоревич Дмитриев

Center for New Chemical Technologies of the Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: kidxix83@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0704-2468

к.т.н.

Russian Federation, Omsk, 644040

Олег Валерьевич Потапенко

Center for New Chemical Technologies of the Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: potap@ihcp.ru
ORCID iD: 0000-0002-2755-7998

к.х.н.

Russian Federation, Omsk, 644040

References

  1. Maholland M.K. Reducing gasoline Sulphur with additives // Petrol. Technology Quarterly. 2004. V. 9, № 3. P. 71–75.
  2. Каминский Э.Ф. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. М.: Техника, 2001. 384 с.
  3. Letzsch W. Fluid catalytic cracking (FCC) in petroleum refining // Handbook of Petroleum Processing. 2015. V. 1. P. 261–316. https://doi.org/10.1007/978-3-319-14529-7_2
  4. Jiang R., Yu S., Zhou Y., Zhu T. Study on the relation between the Mn/Al mixed oxides composition and performance of FCC sulfur transfer agent // Catalysts. 2016. V. 6, № 2. ID20. https://doi.org/10.3390/catal6020020
  5. Corma A., Palomares A.E., Rey F., Márquez F. Simultaneous catalytic removal of SOx and NOx with hydrotalcite-derived mixed oxides containing copper, and their possibilities to be used in FCC units // J. Catal. 1997. V. 170, № 1. P. 140–149. https://doi.org/10.1006/jcat.1997.1750
  6. Pi Z., Shen B., Zhao J., Liu J. CuO, CeO₂-modified Mg−Al spinel for removal of SO₂ from fluid catalytic cracking flue gas // Ind. Eng. Chem. Res. 2015. V. 54, № 43. P. 10622–10628. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5b02329
  7. Jae L.S., Jun H.K., Jung S.Y., Lee T.J., Ryu C.K., Kim J.C. Regenerable MgO-based SOx removal sorbents promoted with cerium and iron oxide in RFCC // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. V. 44, № 26. P. 9973–9978. https://doi.org/10.1021/ie050607u
  8. Jiang L., Wei M., Xu X., Lin Y., Lü Z., Song J., Duan X. SOx oxidation and adsorption by CeO₂/MgO: synergistic effect between CeO₂ and MgO in the fluid catalytic cracking process // Ind. Eng. Chem. Res. 2011. V. 50, № 8. P. 4398–4404. https://doi.org/10.1021/ie102243y
  9. Pereira H.B., Polato C.M., Monteiro J.L.F., Henriques C.A. Mn/Mg/Al-spinels as catalysts for SOx abatement: Influence of CeO₂ incorporation and catalytic stability // Catal. Today. 2010. V. 149, № 3-4. P. 309–315. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2009.06.006
  10. Li B., Yuan S. Synthesis, characterization, and evaluation of TiMgAlCu mixed oxides as novel SOx removal catalysts // Ceram. Int. 2014. V. 21, № 5. P. 805–824. https://doi.org/10.1081/LFT-120017451
  11. Kang H.T., Lv K., Yuan S.L. Synthesis, characterization, and SO₂ removal capacity of MnMgAlFe mixed oxides derived from hydrotalcite-like compounds // Appl. Clay Sci. 2013. V. 72. P. 184–190. https://doi.org/10.1016/j.clay.2013.01.015
  12. Cantú M., López-Salinas E., Valente J.S., Montiel R. SOx removal by calcined MgAlFe hydrotalcite-like materials: Effect of the chemical composition and the cerium incorporation method // Environ. Sci. Technol. 2005. V. 39, № 24. P. 9715–9720. https://doi.org/10.1021/es051305m
  13. Cheng W.P., Yu X.Y., Wang W.J., Liu L., Yang J.G., He M.Y. Synthesis, characterization and evaluation of Cu/MgAlFe as novel transfer catalyst for SOx removal // Catal. Commun. 2008. V. 9, № 6. P. 1505–1509. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2007.12.020
  14. Kong J., Jiang L., Huo Z., Xu X., Evans D.G., Song J., He M., Li Z., Wang Q., Yan L. Influence of the preparation process on the performance of three hydrotalcite-based De−SOx catalysts // Catal. Commun. 2013. V. 40. P. 59–62. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2013.05.026
  15. Sanchez-Cantu M., Perez-Diaz L.M., Maubert A.M., Valente J.S. Dependence of chemical composition of calcined hydrotalcite-like compounds for SOx reduction // Catal. Today. 2010. V. 150, № 3-4. P. 332–339. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2009.09.010
  16. Polato C.M.S., Henriques C.A., Neto A.A., Monteiro J.L.F. Synthesis, characterization and evaluation of CeO₂/Mg, Al-mixed oxides as catalysts for SOx removal // J. Mol. Catal. A: Chem. 2005. V. 241, № 1-2. P. 184–193. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2005.07.006
  17. Bhattacharyya A., Yoo J.S. Additives for the catalytic removal of fluid catalytic cracking unit flue gas pollutants // Stud. Surf. Sci. Catal. 1993. V. 76. P. 531–562. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)63837-9
  18. Hirschberg E.H., Bertolacini R.J. Catalytic control of SOx emissions from fluid catalytic cracking units // Fluid Catalytic Cracking. 1988. P. 114–145. https://doi.org/10.1021/bk-1988-0375.ch008
  19. Scherzer J. Designing FCC catalysts with high-silica Y zeolites // Appl. Catal. 1991. V. 75, № 1. P. 1–32. https://doi.org/10.1016/S0166-9834(00)83119-X
  20. Magnabosco L.M. Principles of the SOx reduction technology in fluid catalytic cracking units (FCCUs) // Stud. Surf. Sci. Catal. 2007. V. 166. P. 254–303. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(07)80199-6
  21. Evans D.G., Duan X. Preparation of layered double hydroxides and their applications as additives in polymers, as precursors to magnetic materials and in biology and medicine // Chem. Commun. 2006. V. 37, № 5. P. 485–496. https://doi.org/10.1039/b510313b
  22. Oh J., Hwang S., Choy J. The effect of synthetic conditions on tailoring the size of hydrotalcite particles // Solid State Ionics. 2002. V. 151, № 1-4. P. 285–291. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00725-7
  23. Saber O., Hatano B., Tagaya H. Preparation of new layered double hydroxide, Co-TiLDH // J. Ind. Phenom. Macrocycl. Chem. 2005. V. 51. P. 17–25. https://doi.org/10.1007/s10847-004-4819-5
  24. Costantino U., Marmottini F., Nocchetti M., Vivani R. New synthetic routes to hydrotalcite-like compounds — characterisation and properties of the obtained materials // Eur. J. Inorg. Chem. 1998. V. 1998, № 10. P. 1439–1446. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-0682(199810)1998:10<1439::AID-EJIC1439>3.0.CO;2-1
  25. Zeng H., Deng X., Wang Y., Liao K. Preparation of Mg−Al hydrotalcite by urea method and its catalytic activity for transesterification // AIChE J. 2009. V. 55, № 5. P. 1229–1235. https://doi.org/10.1002/aic.11722
  26. Rao M.M., Reddy B.R., Jayalakshmi M., Jaya V.S., Sridhar B. Hydrothermal synthesis of Mg−Al hydrotalcites by urea hydrolysis // Materials Research Bulletin. 2005. V. 40, № 2. P. 347–359. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2004.10.007
  27. Абызов А.М. Измерение удельной поверхности дисперсных материалов методом низкотемпературной адсорбции газа: Практикум. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2016. 37 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Рис. 1. Компонентный состав добавки к катализатору крекинга для снижения содержания оксидов серы в газах регенерации.

Download (292KB)
Indexing metadata
3. Рис. 2. Принципиальная схема установки определения стабильных свойств добавок к катализатору крекинга для снижения выбросов оксидов серы в газах регенерации (РРГ 1 и 2 – регуляторы массового расхода газа, Т1 и Т2 – датчики температуры).

Download (72KB)
Indexing metadata
4. Рис. 3. Дифрактограммы синтезированных образцов, прокаленных при 700°С, ГТ-1, ГТ-2 и ГТ-4: ● – MgO-оксид магния кубический; ■ – СеО2– церианит кубический.

Download (654KB)
Indexing metadata
5. Рис. 4. Циклические исследования способности к адсорбции оксида серы(VI) и восстановления сульфатированных образцов при осаждении смесью NaOH + Na2CO3 (a) и мочевиной (б).

Download (29KB)
Indexing metadata
6. Рис. 5. Исследование регенерации катализатора крекинга (результаты после проведения 5 циклов «реакция крекинга – регенерация катализатора).

Download (30KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».