Разработка материалов на основе смешанных оксидов Mo, W и Ni в качестве компонентов массивных катализаторов гидропроцессов

В настоящее время в России вовлекается в переработку самое разное труднопревращаемое углеводородное сырьё - от дистиллятов, полученных при переработке альтернативного природного сырья (тяжёлой нефти и битумов), до жидких продуктов, получаемых при утилизации отходов пластиков. Параллельно с этим происходит постоянное ужесточение экологических стандартов на качество нефтепродуктов. Одним из параметров качества нефтепродуктов является содержание в них сернистых и азотистых соединений. Для снижения содержания серы и азота до требуемого уровня необходимо проводить гидроочистку нефтяных фракций. Для сохранения энергоэффективности процесса гидроочистки при утяжелении углеводородного состава сырья необходимо использовать более активные катализаторы, обеспечивающие получение продукта, соответствующего современным экологическим стандартам качества. Кроме того, на российских нефтеперерабатывающих заводах для процессов гидроочистки используют импортные катализаторы. С учетом быстрого развития зарубежного рынка катализаторов процессов нефтепереработки, преодоление импортозависимости возможно путём разработки и внедрения в эксплуатацию конкурентноспособных отечественных катализаторов гидроочистки. Таким образом, разработка новых способов приготовления высокоактивных катализаторов гидроочистки является чрезвычайно актуальной в настоящее время. Ni(Co)-Mo(W) сульфидные системы, нанесенные на пористый алюмооксидный носитель, наиболее часто используют в качестве катализаторов гидропроцессов. Существует множество способов увеличения активности данной системы, однако, основной принцип сведен к поиску пути синтеза наибольшего количества активной сульфидной фазы. Зарубежные фирмы производители предлагают использовать массивные сульфидные катализаторы в качестве альтернативного варианта нанесенным катализаторам. В таком случае доля активного компонента в объеме катализатора многократно возрастает. Использование таких систем возможно в индивидуальном порядке во всем реакторе, либо в качестве одного из слоев в реакторе, например, в качестве верхнего слоя перед основным слоев катализатора. В случае использования такого катализатора в качестве основного слоя в реакторе гидроочистки можно ожидать существенного снижения температуры процесса вследствие значительно более высокой активности массивного катализатора в сравнении с нанесенной системой. С другой стороны, такой катализатор должен существенно увеличить количество поглощаемого водорода на тонну сырья. В случае использования такого массивного катализатора в качестве одного из слоев в реакторе, а в частности перед основным слоем катализатора, можно ожидать значительного улучшения состава сырья до его взаимодействия с основным слоем катализатора. В таком случае, открываются перспективы вовлечения большего количества тяжелого углеводородного сырья, в том числе вторичных процессов нефтепереработки. Стоит отметить, что в открытой научной и патентной литературе работ, посвящённых синтезу и исследованию массивных катализаторов гидропроцессов, практически нет. В настоящем проекте предлагается разработать подходы к синтезу материалов, состоящих из смешанных сложных оксидов переходных металлов Ni, Mo и W, которые являются предшественником активной сульфидной Ni-Mo-W фазы. А также выполнить исследование влияния структуры сложных оксидов Ni, Mo и W на особенности формирования смешанных сульфидов и их каталитическую активность в реакциях гидрирования, гидрообессеривания и гидродеазотирования модельной смеси и тяжёлого нефтяного сырья. Ранее наша группа занималась разработкой каталитических систем на основе сульфидов Co(Ni)-Mo(W), нанесенных на оксид алюминия. Многочисленные работы были связаны с синтезами предшественников активной фазы, синтезом алюмооксидных и алюмосиликатных носителей, оптимизацией свойств носителей и оптимизацией параметров синтеза катализатора. В данной работе будет использован накопленный многолетний опыт научного коллектива в смежной данной работе области. Результаты данной работы могут быть далее использованы предприятиями, занимающимися разработкой, наработкой и эксплуатацией катализаторов.