NICKEL PASSIVATION BY BORON-CONTAINING COMPOUNDS IN THE PROCESS OF CRACKING HYDROCARBON FEEDSTOCK

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Experiments on nickel passivation with a boron-containing additive in the process of catalytic cracking of hydrotreated vacuum gas oil were conducted on a pilot unit. The effect of nickel passivation on the group composition of cracking gasoline was studied. The effect of the precipitation of a boron-containing passivator from the feedstock on the characteristics of the catalytic cracking process was shown. It was found that the oil-soluble boron-containing passivator is active in the process of nickel deactivation on the catalyst under catalytic cracking conditions when the additive is fed to the unit together with the hydrocarbon feedstock.

全文:

受限制的访问

作者简介

I. Shakirov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry

Email: sammy-power96@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2029-693X
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

V. Atlasov

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis of the Russian Academy of Sciences

Email: vavatlas@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0003-1450-3947
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

S. Kardashev

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry

Email: chemus6@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1818-7697
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

S. Lysenko

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry

Email: ser.v.lysenko@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-7826-2811
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

K. Dement'ev

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis of the Russian Academy of Sciences

Email: kdementev@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-8102-8624
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

R. Borisov

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis of the Russian Academy of Sciences

Email: borisov@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-8203-7055
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

N. Sinikova

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry

Email: 7422990@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7196-0082
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

S. Egazar`yants

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry

Email: egaz@petrol.chem.msu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9160-4050
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

A. Maksimov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry; A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis of the Russian Academy of Sciences

Email: max@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0001-9297-4950

член-корреспондент РАН, директор 

俄罗斯联邦, Moscow, 119991; Moscow, 119991

E. Karakhanov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry

编辑信件的主要联系方式.
Email: kar@petrol.chem.msu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4727-954X
俄罗斯联邦, Moscow, 119991

参考

  1. Adanenche D.E., Aliyu A., Atta A.Y., El-Yakubu B.J. Residue fluid catalytic cracking: A 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
  2. Salahshour P., Yavari M., Güleç F., Karaca H., Ta­righi S., Habibzadeh S. Development of heavy metal passivators in residue fluid catalytic cracking process // J. Compos. Compd. 2022. V. 4, № 13. P. 186–194. https://doi.org/10.1016/10.52547/jcc.4.4.3
  3. 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 // Petrol. Chemistry. 1995. V. 35, № 5. P. 402–405.]
  4. Al-Sabawi M., Seth D., de Bruijn T. Effect of modifiers in n-pentane on the supercritical extraction of Athabasca bitumen // Fuel Process. Technol. 2011. V. 92, № 10. P. 1929–1938. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.05.010
  5. Fan S., Liu H., Biney B.W., Wang J., Al-shiaani N.H.A., Xu G., Guo A., Chen K., Wang Z. Effect of colloidal stability and miscibility of polar/aromatic phases on heavy oil demetallization // Energy Fuels. 2022. V. 36, № 12. P. 6109–6118. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c00581
  6. Abbas S., Maqsood Z.T., Ali M.F. The demetallization of residual fuel oil and petroleum residue // Pet. Sci. Technol. 2010. V. 28, № 17. P. 1770–1777. https://doi.org/10.1080/10916460903226122
  7. Ongarbayev Y., Oteuli S., Tileuberdi Y., Maldybaev G., Nurzhanova S. Demetallization and desulfurization of heavy oil residues by adsorbents // Pet. Sci. Technol. 2019. V. 37, № 9. P. 1045–1052. https://doi.org/10.1080/10916466.2019.1570257
  8. Wu B., Zhu J., Wang J., Jiang C. Technique for high-viscosity crude oil demetallization in the liaohe oil field // Energy Fuels. 2006. V. 20, № 4. P. 1345–1349. https://doi.org/10.1021/ef0501896
  9. Ferreira C., Tayakout-Fayolle M., Guibard I., Lemos F., Toulhoat H., Ramôa Ribeiro F. Hydrodesulfurization and hydrodemetallization of different origin vacuum residues: Characterization and reactivity // Fuel. 2012. V. 98. P. 218–228. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.03.054
  10. Keeley C.V., Shackleford A., Clough M., Srikantha­rajah S., O’Berry B., Yilmaz B. Catalyst technologies for improved FCC yields // Pet. Technol. Q. 2017. V. 22, № 5. P. 31–35.
  11. McGuire R., Smith G.M., Yilmaz B. FCC catalyst compositions containing boron oxide // Patent US № 9895680 B2. Appl. 19.12.2013.
  12. McGuire R., Smith G.M., Yilmaz B. Boron oxide in FCC processes // Patent US № 9441167 B2. Appl. 19.12.2013.
  13. 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, № 1. ID 3. https://doi.org/10.3390/catal13010003
  14. 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
  15. 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. Опубликовано 17.04.2023.
  16. Герзелиев И.М., Дементьев. К.И., Попов А.Ю., Пах­манова О.А., Басханова М.Н., Сахарова И.Е., Хад­жиев С.Н. Пилотная установка каталитического крекинга нефтяных остатков. Тезисы докладов IX школы-конференции молодых ученых по неф­те­химии. Звенигород. 2008.
  17. Шакиров И.И., Кардашев С.В., Лысенко С.В., Бороноев М.П., Максимов А.Л., Караханов Э.А. Пассивация никеля на катализаторах крекинга // Журн. прикл. 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]
  18. Шакиров И.И., Лысенко С.В., Кардашев С.В., Синикова Н.А., Егазарьянц С.В., Максимов А.Л., Караханов Э.А. Пассивация никеля в присутствии ванадия на катализаторах крекинга // Нефтехимия. 2024. Т. 64, № 3. P. 204–218. https://doi.org/10.31857/S0028242124030027
  19. Cheng W.C., Juskelis M.V., Sua´rez W. Reducibility of metals on fluid cracking catalyst // Appl. Catal. A: Gen. 1993. V. 103, № 1. P. 87–103. https://doi.org/10.1016/0926-860X(93)85176-P
  20. 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.
  21. Farag H., Ng S., de Lasa H. Kinetic modeling of catalytic cracking of gas oils using in situ traps (FCCT) to prevent metal contaminant effects // Ind. Eng. Chem. Res. 1993. V. 32, № 6. P. 1071–1080. https://doi.org/10.1021/ie00018a013
  22. Wallenstein D., Kanz B., Haas A. Influence of coke deactivation and vanadium and nickel contamination on the performance of low ZSM‑5 levels in FCC catalysts // Appl. Catal. A: Gen. 2000. V. 192, № 1. P. 105–123. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(99)00334-8

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Рис. 1. Профили термопрограммируемой десорбции аммиака катализаторов крекинга: eq – равновесный катализатор, 3Ni-eq – катализатор после дезактивации 3470 ppm Ni; далее катализаторы после осаждения пассиватора в процессе крекинга в количестве: 3Ni-1.6B-eq – 1640 ppm B, 3Ni-2B-eq – 1970 ppm B, 3Ni-4B-eq – 3780 ppm B.

下载 (85KB)
索引源数据
3. Рис. 2. Кривые температурно-программируемого восстановления водородом катализаторов крекинга: eq – равновесный катализатор, 3Ni-eq – катализатор после дезактивации 3470 ppm Ni; далее катализаторы после осаждения пассиватора в процессе крекинга в количестве: 3Ni-2B-eq – 1970 ppm B, 3Ni-4B-eq – 3780 ppm B.

下载 (125KB)
索引源数据
4. Рисунок 3. Характеристики процесса каталитического крекинга гидроочищенного вакуумного газойля на пилотной установке (а) и МАТ-установке (б) в присутствии катализатора после дезактивации 3470 ppm никеля и после пассивации 3470 ppm Ni борсодержащими соединениями в количествах 2300 ppm в пересчете на бор

下载 (179KB)
索引源数据
5. Рисунок 4. Зависимость содержания бора на катализаторе от количества поданного сырья в установку.

下载 (144KB)
索引源数据
6. Рисунок 5. Групповой состав бензиновых фракции, полученных в результате крекинга гидроочищенный вакуумного газойля ГВГ-2 в присутствии катализатора после накопления пассиватора до уровня 1020, 1640, 1970 и 3780 ppm бора.

下载 (170KB)
索引源数据
7. Рисунок 6. Содержание нафталинов, инденов, инданов, тетралинов, диенов, бензола, бутил- и пропилбензолов в бензиновых фракции, полученных в результате крекинга гидроочищенный вакуумного газойля ГВГ-2 в присутствии катализатора после накопления пассиватора до уровня 1020, 1640, 1970 и 3780 ppm бора.

下载 (149KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).