Открытый доступ
Только для подписчиков
Катализаторы и процессы селективной гидроочистки бензина каталитического крекинга
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-5-40-46
Аннотация
В российских компаундированных автобензинах содержание бензинов каталитического крекинга (БКК) превышает 30 %, при этом большая часть серы из разрешённых по стандарту Евро-5 десяти ppm поступает в товарные бензины именно с БКК. Высокое содержание серы в БКК делает невозможным их использование без предварительной гидроочистки, неизбежно снижающей октановое число бензинов. Рассмотрена природа серосодержащих соединений и соединений, вносящих основной вклад в октановое число. Проведен обзор современных технологических процессов и катализаторов гидроочистки БКК. Показано, что современные процессы обессеривания бензинов основаны на предварительном фракционировании и раздельной очистке тяжелой и лёгкой фракций, что делает их технологически сложными и энергоемкими. Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН совместно с АО "Газпромнефть-МНПЗ" разработаны катализатор и процесс селективной одностадийной гидроочистки БКК. Разработанный катализатор позволяет проводить селективную гидроочистку всей фракции БКК без предварительного фракционирования с получением бензина с содержанием серы не более 10 ppm и падением октанового числа не более чем на 1 пункт.
Об авторах
А.С. Носков
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Россия
д-р техн. наук, заместитель директора по научной работе
Россия
д-р техн. наук, заместитель директора по научной работе
О.В. Климов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Россия
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник
Россия
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник
К.А. Надеина
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Россия
канд. хим. наук, мл. науч. сотрудник
Россия
канд. хим. наук, мл. науч. сотрудник
В.Ю. Перейма
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Россия
мл. науч. сотрудник
Россия
мл. науч. сотрудник
Список литературы
1. Siddiqui M.A.B., Aitani A.M. FCC Gasoline Sulfur Reduction by Additives: A Review // Pet. Sci. Technol. 2007. Vol. 25. P.299-313.
2. Lappas A., Valla J., Vasalos I., Kuehler C., Francis J., O’Connor P., Gudde N. Sulfur reduction in FCC gasoline // ACS Petrol. Chem. Div. Preprints 2002. Vol. 47. P.50-52.
3. Song C. An overview of new approaches to deep desulfurization for ultra-clean gasoline, diesel fuel and jet fuel // Catal. Today. 2003. Vol. 86. P.211-263.
4. Song C. New Approaches to Deep Desulfurization For Ultra-clean Gasoline and Diesel Fuels: an Overview // Prepr. Pap. Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem. 2002. Vol. 47. P.438-444.
5. Gates B.C., Topsоe H. Reactivities in deep catalytic hydrodesulfurization: challenges, opportunities, and the importance of 4-methyldibenzothiophene and 4,6-dimethyldibenzothiophene // Polyhedron. 1997. Vol. 16. P.3213-3217.
6. Melpolder F.W., Brown R.A., Young W.S., Headington C.E. Composition of Naphtha from Fluid Catalytic Cracking // Ind. Eng. Chem. 1952. Vol. 44. P.1142-1146.
7. Ramnäs O., Östermark U., Petersson G. Characterization of sixty alkenes in a cat-cracked gasoline naphtha by gas chromatography // Chromatographia. Vol. 38. P.222-226.
8. Ouyang Fusheng, Pei Xu, Zhao Xuhong, Liu Xuan, Huixin W. Effect of Operating Conditions on Olefin Distribution in FCC Gasoline as Part of an Olefin Reduction Process // China Pet. Process. Petrochem. Technol. 2010. Vol. 12. P.34-42.
9. Meerbott W.K., Hinds G.P. Reaction Studies with Mixtures of Pure Compounds // Ind. Eng. Chem. 1955. Vol. 47. P.749-752.
10. Toba M., Miki Y., Matsui T., Harada M., Yoshimura Y. Reactivity of olefins in the hydrodesulfurization of FCC gasoline over CoMo sulfide catalyst // Appl. Catal. B. 2007. Vol. 70. P.542-547.
11. Dunning H.N. Review of Olefin Isomerization // Ind. Eng. Chem. 1953. Vol. 45. P.551-564.
12. Klimov O.V., Leonova K.A., Koryakina G.I., Gerasimov E.Y., Prosvirin I.P., Cherepanova S.V., Budukva S.V., Pereyma V.Y., Dik P.P., Parakhin O.A., Noskov A.S. Supported on alumina Co-Mo hydrotreating catalysts: Dependence of catalytic and strength characteristics on the initial AlOOH particle morphology // Catal. Today. 2014. Vol. 220—222. P.66-77.
13. Lauritsen J.V., Kibsgaard J., Olesen G.H., Moses P.G., Hinnemann B., Helveg S., Nоrskov J.K., Clausen B.S., Topsоe H., Lægsgaard E., Besenbacher F. Location and coordination of promoter atoms in Co- and Ni-promoted MoS2-based hydrotreating catalysts // J. Catal. 2007. Vol. 249. P.220-233.
14. Eijsbouts S., van den Oetelaar L.C.A., van Puijenbroek R.R. MoS2 morphology and promoter segregation in commercial Type 2 Ni-Mo/Al2O3 and Co-Mo/Al2O3 hydroprocessing catalysts // J. Catal. 2005. Vol. 229. P.352-364.
15. Badawi M., Vivier L., Pérot G., Duprez D. Promoting effect of cobalt and nickel on the activity of hydrotreating catalysts in hydrogenation and isomerization of olefins // J. Mol. Catal. A: Chem. 2008. Vol. 293. P.53-58.
16. Topsоe H. The role of Co-Mo-S type structures in hydrotreating catalysts // Appl. Catal., A. 2007. Vol. 322. P.3-8.
17. Okamoto Y., Hioka K., Arakawa K., Fujikawa T., Ebihara T., Kubota T. Effect of sulfidation atmosphere on the hydrodesulfurization activity of SiO2-supported Co-Mo sulfide catalysts:
18. Local structure and intrinsic activity of the active sites // J. Catal. 2009. Vol. 268. P.49-59.
19. Okamoto Y., Kato A., Usman, Rinaldi N., Fujikawa T., Koshika H., Hiromitsu I., Kubota T. Effect of sulfidation temperature on the intrinsic activity of Co-MoS2 and Co-WS2 hydrodesulfurization catalysts // J. Catal. 2009. Vol. 265. P.216-228.
20. Miller J.T., Reagan W.J., Kaduk J.A., Marshall C.L., Kropf A.J. Selective Hydrodesulfurization of FCC Naphtha with Supported MoS2 Catalysts: The Role of Cobalt // J. Catal. 2000. Vol. 193. P.123-131.
21. Kaufmann T.G., Kaldor A., Stuntz G.F., Kerby M.C., Ansell L.L. Catalysis science and technology for cleaner transportation fuels // Catal. Today. 2000. Vol. 62. P.77-90.
22. Daage M., Chianelli R.R., Ruppert A.F. Structure-Function Relations in Layered Transition Metal Sulfide Catalysts // Studies in Surface Science and Catalysis. 1993. Vol. 75. P.571-584.
23. Shimada H. Morphology and orientation of MoS2 clusters on Al2O3 and TiO2 supports and their effect on catalytic performance // Catal. Today. 2003. Vol. 86. P.17-29.
24. Zhao R., Yin C., Zhao H., Liu C. Synthesis, characterization, and application of hydotalcites in hydrodesulfurization of FCC gasoline // Fuel Process. Technol. 2003. Vol. 81. P.201-209.
25. Pérez-Martнnez D.J., Gaigneaux E.M., Giraldo S.A., Centeno A. Interpretation of the catalytic functionalities of CoMo/ASA FCC-naphtha-HDT catalysts based on its acid properties // J. Mol. Catal. A: Chem. 2011. Vol. 335. P.112-120.
26. Huo Q., Dou T., Zhao Z., Pan H. Synthesis and application of a novel mesoporous zeolite L in the catalyst for the HDS of FCC gasoline // Appl. Catal., A. 2010. Vol. 381. P.101-108.
27. Hancsók J., Szoboszlai Z., Kasza T., Hollу A., Thernesz A., Kallу D. Selective desulphurization and denitrogenation of hydrocarbon mixtures rich in olefins // Catal. Today. 2011. Vol. 176. P.177-181.
28. Magyar S., Hancsók J., Kallу D. Reactivity of several olefins in the HDS of full boiling range FCC gasoline over PtPd/USY // Fuel Process. Technol. 2008. Vol. 89. P.736-739.
29. Magyar S., Hancsók J., Kallу D. Hydrodesulfurization and hydroconversion of heavy FCC gasoline on PtPd/H-USY zeolite // Fuel Process. Technol. 2005. Vol. 86. P.1151-1164.
30. Xue-dong Zheng, Hong-jun Dong, Xin Wang, Shi L. Study on Olefin Alkylation of Thiophenic Sulfur in FCC Gasoline Using La2O3-Modified HY Zeolite // Catal. Lett. 2009. Vol. 127. P.70-74.
31. Peiqing Z., Xiangsheng W., Xinwen G., Hongchen G., Leping Z., Yongkang H. Characterization of Modified Nanoscale ZSM-5 Zeolite and its Application in the Olefins Reduction in FCC Gasoline // Catal. Lett. 2004. Vol. 92. P.63-68.
32. Jaimes L., Badillo M., Lasa H.d. FCC gasoline desulfurization using a ZSM-5 catalyst: Interactive effects of sulfur containing species and gasoline components // Fuel. 2011. Vol. 90. P.2016-2025.
33. Lu N., Xie D. Novel Membrane Reactor Concepts for Hydrogen Production from Hydrocarbons: A Review // International Journal of Chemical Reactor Engineering. 2016. Vol. 14. P.1.
34. Yin C., Liu C. Hydrodesulfurization of cracked naphtha over zeolite-supported Ni-Mo-S catalysts // Appl. Catal., A. 2004. Vol. 273. P.177-184.
35. Yin C., Zhao R., Liu C. Transformation of olefin over Ni/HZSM-5 catalyst // Fuel. 2005. Vol. 84. P.701-706.
36. Zhao X., Guo X., Wang X. Effect of hydrothermal treatment temperature on FCC gasoline upgrading properties of the modified nanoscale ZSM-5 catalyst // Fuel Process. Technol. 2007. Vol. 88. P.237-241.
37. Dimitrov L., Palcheva R., Spojakina A., Jiratova K. Synthesis and characterization of W-SBA-15 and W-HMS as supports for HDS // J. Porous Mater. 2010. Vol. 18. P.425-434.
38. Fan Y., Shi G., Liu H., Bao X. Selectivity enhancement of Co-Mo/Al2O3 FCC gasoline hydrodesulfurization catalysts via incorporation of mesoporous Si-SBA-15 // Fuel. 2011. Vol. 90. P.1717-1722.
39. Flego C., Arrigoni V., Ferrari M., Riva R., Zanibelli L. Mixed oxides as a support for new CoMo catalysts // Catal. Today. 2001. Vol. 65. P.265-270.
40. Klimova T., Solı́s Casados D., Ramı́rez J. New selective Mo and NiMo HDS catalysts supported on Al2O3-MgO(x) mixed oxides // Catal. Today. 1998. Vol. 43. P.135-146.
Рецензия
Для цитирования:
Носков А., Климов О., Надеина К., Перейма В. Катализаторы и процессы селективной гидроочистки бензина каталитического крекинга. Экология и промышленность России. 2016;20(5):40-46. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-5-40-46
For citation:
Noskov A., Klimov O., Nadeina K., Pereima V. Catalysts and Selective Hydrotreating Processes of Catalytic Cracking Gasoline. Ecology and Industry of Russia. 2016;20(5):40-46. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-5-40-46
Просмотров: 1033
Послать статью по эл. почте 