Разработка нового триметаллического катализатора для процесса гидроочистки масляных фракций нефти

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире на сегодняшний день, объём перерабатываемой нефти составляет более 4,2 млрд. т. в год. Из них на «объём процессов гидроочистки приходится 46% от общего объёма переработки нефти»1, соответственно потребность в катализаторах гидроочистки в мире из года в год растёт. В связи с этим, одной из самых актуальных проблем является разработка технологии получения новых, более эффективных кобальтникельмолибденовых катализаторов для процесса гидроочистки нефтепродуктов и исследование их эксплуатационных показателей. В настоящее время, основной задачей, поставленной перед нефтеперерабатывающей промышленностью, является удовлетворение потребности в нефтепродуктах, расширение их ассортимента и улучшение их качества. Улучшение показателей нефтепродуктов в основном осуществляется с помощью процесса гидроочистки, поэтому проводятся научные работы, направленные на разработку новых технологий получения катализаторов гидрообессеривания. За последнее время нефтеперебатывающими предприятиями нашей Республики достигнуты определенные успехи в усовершенствовании технологических процессов, реконструкции установок и производстве новых видов продукции. В то же время проблеме локализации при разработке новых эффективных катализаторов на основе местного сырья не удалялось достаточного внимания. В документах по стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан отражена одна из задач - «Создание технологий для импортозамещающей продукции из местного сырья и вторичных ресурсов»2. Организация производства отечественного катализатора гидроочистки позволит заменить импортный катализатор и сэкономить значительные валютные средства. В связи с этим настоящая работа, направленная на разработку новой отечественной технологии производства катализатора гидроочистки масел, является весьма актуальной. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан: УП-2698 от 26 декабря 2016 года «О дальнейшем укреплении Программы локализации производства готовой продукции, комплектующих и материалов на 2017-2019 годы», УП-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действия по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах», УП-4891 от 6 апреля 2017 года «Критический анализ производства и состава товаров (работ, услуг), углубление локализации производств направленных на импортозамещение», а также в других нормативных документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является разработка способа и технологии приготовления нового, более эффективного кобальтникельмолибденового катализатора гидроочистки масел. Научная новизна исследования заключается в следующем: разработан способ получения носителя на основе мелкокристаллического гидроксида алюминия и грубодисперсного активированного оксида алюминия с оптимальной для гидроочистки масел бипористой структурой; комплексом физико-химических методов исследования, доказано образование смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений на гидрохимической стадии синтеза триметаллического катализатора методом однократной пропитки; выявлена роль смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений как оксидных предшественников сульфидных фаз, проявляющих повышенную гидрирующую и десульфирующую активность по отношению к «трудной сере» в мягких условиях гидроочистки; разработана технология получения триметаллического кобальтникель молибденового катализатора гидроочистки масел на алюмокаолинборатном носителе, сочетающего в себе положительные свойства и кобальтмолибденового и никельмолибденового катализаторов. Заключение 1. На основании исследованных закономерностей образования пористой структуры носителя катализатора, предложен принцип термохимической активации крупнокристаллического гидроксида алюминия, компонента носителя катализатора гидроочистки. 2. Разработан способ регулирования текстуры носителей катализаторов, предусматривающий пептизацию мелкокристаллического гидроксида алюминия водным раствором азотной и борной кислот, с последующим введением обогащенного Ангренского каолина и грубодисперсной фракции активированного оксида алюминия. 3. Выявлен оптимальный количественный диапазон отношения тонкодисперсных фракций мелкокристаллического гидроксида алюминия и каолина к грубодисперсной фракции активированного оксида алюминия необходимый для получения носителя с бимодальным распределением мезопор 7-10 нм и транспортных пор. 4. Показано образование смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений на гидрохимической стадии синтеза триметаллического катализатора методом однократной пропитки. 5. Выявлена роль смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений как оксидных предшественников сульфидных фаз, проявляющих повышенную гидрирующую и десульфирующую активность по отношению к «трудной сере» в мягких условиях гидроочистки. 6. Разработана технология получения триметаллического кобальтникельмолибденового катализатора на основе местного сырья.