Введение.................................................................................................................................................. 9
Глава 1 Литературный обзор............................................................................................................... 15
1.1 Состав и свойства бензина каталитического крекинга........................................................... 15
1.2 Носитель катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга........................ 21
1.3 Активный компонент катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга... 30
1.4 Целевые и побочные реакции процесса гидроочистки бензина каталитического крекинга
............................................................................................................................................................ 34
1.5 Промышленный процесс гидроочистки бензина каталитического крекинга....................... 42
Заключение к главе 1 ........................................................................................................................... 46
Глава 2 Экспериментальная часть ...................................................................................................... 47
2.1 Используемые реактивы ............................................................................................................ 47
2.1.1 Реактивы для синтеза носителей для изучения влияния количества аморфного
алюмосиликата на свойства катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга
......................................................................................................................................................... 47
2.1.2 Реактивы для синтеза носителей для изучения влияния способа синтеза псевдобемита,
использованного в качестве связующего в композитном алюмосиликат-содержащем
носителе, на свойства катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга ..... 47
2.1.3 Реактивы для синтеза носителей для оптимизации эксплуатационных характеристик
катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга ........................................... 49
2.1.4 Реактивы для синтеза носителя для изучения каталитических свойств разработанного
промышленно синтезированного катализатора в селективной гидроочистке бензина
каталитического крекинга............................................................................................................ 49
2.1.5 Реактивы для синтеза пропиточных растворов для приготовления катализаторов
гидроочистки бензина каталитического крекинга..................................................................... 50
2.1.6 Реактивы для тестирования катализаторов гидроочистки бензина каталитического
крекинга ......................................................................................................................................... 50
2.2 Синтез, активация, тестирование CoMo/Al2O3+ААС катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга, отличающихся долей аморфного алюмосиликата.......................... 52
3
2.2.1 Приготовление серии носителей и катализаторов для изучения влияния доли
аморфного алюмосиликата на свойства катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга............................................................................................................ 52
2.2.2 Активация и тестирование катализаторов для изучения влияния доли аморфного
алюмосиликата на свойства катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга
......................................................................................................................................................... 53
2.3 Синтез, активация, тестирование CoMo/Al2O3+ААС катализаторов, приготовленных с
использованием псевдобемитов, отличающихся способом синтеза связующего в композитном
алюмосиликат-содержащем носителе ............................................................................................ 55
2.3.1 Приготовление серии носителей и катализаторов для изучения влияния способа
синтеза псевдобемита, использованного в качестве связующего в композитном
алюмосиликат-содержащем носителе, на свойства катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга............................................................................................................ 55
2.3.2 Активация и тестирование катализаторов для изучения влияния способа синтеза
псевдобемита, использованного в качестве связующего в композитном алюмосиликатсодержащем носителе, на свойства катализаторов гидроочистки бензина каталитического
крекинга ......................................................................................................................................... 56
2.4 Синтез, активация, тестирование CoMo/Al2O3+ААС катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга, приготовленных для оптимизации эксплуатационных
характеристик ................................................................................................................................... 56
2.4.1 Приготовление серии носителей и катализаторов для оптимизации эксплуатационных
характеристик катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга ................. 56
2.4.2 Активация и тестирование катализаторов для оптимизации эксплуатационных
характеристик катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга ................. 57
2.5 Тестирование разработанного промышленного катализатора в гидроочистке бензина
каталитического крекинга ............................................................................................................... 57
2.5.1 Синтез катализатора гидроочистки бензина каталитического крекинга ....................... 57
2.5.2 Проведение тестирования промышленного образца CoMo/Al2O3+ААС в гидроочистке
бензина каталитического крекинга ............................................................................................. 58
2.6. Физико-химические методы исследования порошков псевдобемитов и алюмосиликатов,
носителей, катализаторов, сырья и продуктов гидроочистки...................................................... 60
2.6.1 Низкотемпературная адсорбция азота ............................................................................... 60
4
2.6.2 Химический состав .............................................................................................................. 61
2.6.3 Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения .............................. 61
2.6.4 Сканирующая электронная микроскопия.......................................................................... 61
2.6.5 Рентгенофазовый анализ..................................................................................................... 61
2.6.6 Влагоемкость........................................................................................................................ 62
2.6.7 Объемная механическая прочность на раздавливание..................................................... 62
2.6.8 Потери при прокаливании................................................................................................... 62
2.6.9 Распределение частиц по размерам.................................................................................... 62
2.6.10 Электронная спектроскопия диффузного отражения .................................................... 62
2.6.11 Кислотные свойства........................................................................................................... 63
2.6.12 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия ............................................................ 63
2.6.13 Насыпной вес...................................................................................................................... 64
2.6.14 Физико-химические характеристики жидких продуктов гидроочистки...................... 64
Глава 3 Изучение влияния доли аморфного алюмосиликата в носителе на свойства
катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга................................................... 65
3.1 Исследование влияния доли аморфного алюмосиликата в носителе на физические
параметры носителей и катализаторов........................................................................................... 65
3.2 Исследование влияния доли аморфного алюмосиликата в носителе на текстурные
свойства носителей и катализаторов .............................................................................................. 67
3.3 Исследование влияния доли аморфного алюмосиликата в носителе на кислотные свойства
носителей и катализаторов .............................................................................................................. 70
3.4 Исследование влияния доли аморфного алюмосиликата в носителе на свойства активного
компонента катализаторов............................................................................................................... 71
3.5 Исследование влияния доли аморфного алюмосиликата в носителе на каталитические
свойства катализаторов.................................................................................................................... 77
3.5.1 Гидрообессеривающая активность катализаторов ........................................................... 77
3.5.2 Изомеризующая и гидрирующая активности катализаторов ............................. 78
Заключение к главе 3 ........................................................................................................................... 81
5
Глава 4 Изучение влияния способа синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего в композитном алюмосиликат-содержащем носителе, на свойства катализаторов
гидроочистки бензина каталитического крекинга ............................................................................ 83
4.1 Исследование влияния способа синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего в композитном алюмосиликат-содержащем носителе, на физические параметры
порошков, носителей и катализаторов ........................................................................................... 83
4.2 Исследование влияния способа синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего в композитном алюмосиликат-содержащем носителе, на текстурные свойства
носителей и катализаторов .............................................................................................................. 86
4.3 Исследование влияния способа синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего в композитном алюмосиликат-содержащем носителе, на кислотные свойства
носителей и катализаторов .............................................................................................................. 89
4.4 Исследование влияния способа синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего в композитном алюмосиликат-содержащем носителе, на свойства активного
компонента катализаторов............................................................................................................... 91
4.5 Исследование влияния способа синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего в композитном алюмосиликат-содержащем носителе, на каталитические
свойства катализаторов.................................................................................................................... 94
4.5.1 Гидрообессеривающая активность катализаторов, отличающихся методом синтеза
псевдобемита................................................................................................................................. 94
4.5.2 Изомеризующая и гидрирующая активности катализаторов, отличающихся методом
синтеза псевдобемита ................................................................................................................... 95
4.6 Взаимосвязь характеристик алюмооксидного связующего в композитном алюмосиликатсодержащем носителе и физико-химических характеристик катализаторов гидроочистки
бензина каталитического крекинга................................................................................................. 97
Заключение к главе 4 ......................................................................................................................... 100
Глава 5 Оптимизация эксплуатационных характеристик и исследование каталитических свойств
разработанного промышленного катализатора в селективной гидроочистке бензина
каталитического крекинга ................................................................................................................. 101
5.1 Исследование влияния способа пептизации композитного алюмосиликат-содержащего
носителя на эксплуатационные характеристики катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга ............................................................................................................. 101
6
5.1.1 Исследование влияния способа пептизации композитного алюмосиликат-содержащего
носителя на физико-химические параметры катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга.......................................................................................................... 101
5.1.2 Исследование влияния способа пептизации композитного алюмосиликат-содержащего
носителя на свойства активного компонента катализаторов гидроочистки бензина
каталитического крекинга.......................................................................................................... 103
5.1.3 Исследование влияния способа пептизации композитного алюмосиликат-содержащего
носителя на каталитические свойства катализаторов ............................................................. 106
5.2 Исследование влияния размера частиц исходных порошков псевдобемита и
алюмосиликата на эксплуатационные характеристики алюмосиликат-содержащих
катализаторов гидроочистки бензина каталитического крекинга............................................. 109
5.3 Исследование каталитических свойств разработанного промышленного катализатора в
селективной гидроочистке бензина каталитического крекинга ................................................ 112
5.3.1 Исследование физико-химических параметров разработанного промышленного
катализатора.................................................................................................................................... 112
5.3.2 Исследование каталитических свойств разработанного промышленного катализатора в
селективной гидроочистке бензина каталитического крекинга ................................................ 115
5.3.2.1 Гидрообессеривающая активность в превращении сырья с различным содержанием
серы в бензине каталитического крекинга ............................................................................... 115
5.3.2.2 Стабильность работы в присутствии различного содержания диолефинов в бензине
каталитического крекинга.......................................................................................................... 117
5.3.2.3 Стабильность работы в течение более 1000 часов при гидроочистке широкой и
тяжелой фракций бензина каталитического крекинга ............................................................ 118
Заключение к главе 5 ......................................................................................................................... 125
Выводы................................................................................................................................................ 128
Список сокращений и условных обозначений ................................................................................ 130
Список опубликованных по теме диссертации работ .................................................................... 131
Список литературы ............................................................................................................................ 132
Приложение А. Характеристики порошков псевдобемитов и аморфных алюмосиликатов,
использованных для приготовления носителей катализаторов..................................................... 151
7
Приложение Б. Химический состав, физические параметры и текстурные характеристики
носителей и катализаторов с различным содержанием аморфного алюмосиликата .................. 152
Приложение В. Изотермы низкотемпературной адсорбции-десорбции и распределение пор по
размерам для носителей и катализаторов, приготовленных с различным количеством аморфного
алюмосиликата ................................................................................................................................... 153
Приложение Г. Рентгенограммы носителей и катализаторов, приготовленных с различным
количеством аморфного алюмосиликата......................................................................................... 154
Приложение Д. Характеристики активного сульфидного компонента на поверхности
катализаторов, приготовленных с различным количеством аморфного алюмосиликата .......... 155
Приложение Е. РФЭС спектры катализаторов, приготовленных с различным количеством
аморфного алюмосиликата................................................................................................................ 156
Приложение Ж. Конверсия серы в процессе гидроочистки тиофена на катализаторах с
различным содержанием аморфного алюмосиликата .................................................................... 157
Приложение И. Микрофотографии СЭМ порошков аморфного алюмосиликата ААС-2 и
псевдобемита, использованных в качестве связующего ................................................................ 158
Приложение К. Физические параметры и текстурные свойства исходных порошков, носителей
и катализаторов, отличающихся методом синтеза псевдобемита, использованного в качестве
связующего ......................................................................................................................................... 161
Приложение Л. Изотермы низкотемпературной адсорбции-десорбции для исходных порошков
аморфного алюмосиликата, псевдобемитов, носителей и катализаторов, приготовленных с
использованием различных псевдобемитов в качестве связующего ............................................ 164
Приложение М. Кислотные характеристики исходных порошков, носителей и катализаторов,
отличающихся методом синтеза псевдобемита, использованного в качестве связующего ....... 165
Приложение Н. Распределение частиц CoMoS фазы по данным ПЭМВР по числу слоев в пакете
на поверхности Al2O3 в катализаторах, приготовленных с использованием различных
псевдобемитов в качестве связующего ............................................................................................ 166
Приложение П. Гидрообессеривающая, гидрирующая и изомеризующая активности
катализаторов, приготовленных с использованием различных псевдобемитов в качестве
связующего ......................................................................................................................................... 167
Приложение Р. Физические параметры, текстурные и кислотные свойства носителей и
катализаторов, приготовленных с использованием различных пептизирующих агентов.......... 169
8
Приложение С. Распределение пор по размерам и изотермы низкотемпературной адсорбциидесорбции азота для носителей и катализаторов, приготовленных с использованием различных
пептизирующих агентов .................................................................................................................... 172
Приложение Т. Распределение частиц CoMoS фазы по данным ПЭМВР по числу слоев в пакете
на поверхности Al2O3 в катализаторах, приготовленных с использованием различных
пептизирующих агентов .................................................................................................................... 174
Приложение У. Спектры ЭСДО образцов катализаторов, приготовленных с использованием
различных пептизирующих агентов................................................................................................. 175
Приложение Ф. Гидрообессеривающая, гидрирующая и изомеризующая активности при
тестировании катализаторов, приготовленных с использованием различных пептизирующих
агентов................................................................................................................................................. 176
Приложение Х. Физико-химические свойства сырья и продукта при гидроочистке широкой и
тяжелой фракций БКК на катализаторе CoMo/Al2O3+ААС .......................................................... 178
