Petroleum ChemistryPetroleum ChemistryНефтехимия0028-24213034-5626The Russian Academy of Sciences68879010.31857/S0028242125030039LCZXHGArticlesСтатьиResearch ArticleПассивация никеля борсодержащими соединениями в процессе крекинга углеводородного сырьяПассивация никеля борсодержащими соединениями в процессе крекинга углеводородного сырьяhttps://orcid.org/0000-0003-2029-693XШакировИскандер И.ШакировИскандер Ильгизович
Russian Federation

Химический факультет

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1450-3947АтласовВалентин Р.АтласовВалентин Русланович
Russian Federation
sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1818-7697КардашевСергей В.КардашевСергей Викторович
Russian Federation

Кандидат химических наук, химический факультет

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0006-7826-2811ЛысенкоСергей В.ЛысенкоСергей Васильевич
Russian Federation

Химический факультет

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8102-8624ДементьевКонстантин И.ДементьевКонстантин Игоревич
Russian Federation

Кандидат химических наук

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8203-7055БорисовРоман С.БорисовРоман Сергеевич
Russian Federation

Кандидат химических наук

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7196-0082СиниковаНаталья А.СиниковаНаталья Александровна
Russian Federation

Кандидат химических наук, химический факультет

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9160-4050ЕгазарьянцСергей В.ЕгазарьянцСергей Владимирович
Russian Federation

Доктор химических наук, химический факультет

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9297-4950МаксимовАнтон Л.МаксимовАнтон Львович
Russian Federation

Доктор химических наук, акад. РАН, химический факультет

sammy-power96@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4727-954XКарахановЭдуард А.КарахановЭдуард Аветисович
Russian Federation

Доктор химических наук, профессор, химический факультет

sammy-power96@yandex.ruМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваИнститут нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАНМосковский государственный университет имени М. В. Ломоносова150620256531932040708202507082025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0028-2421/article/view/688790

Проведены эксперименты по пассивации никеля борсодержащей добавкой в процессе каталитического крекинга гидроочищенного вакуумного газойля на пилотной установке. Установлено, что при введении маслорастворимой добавки в установку совместно с углеводородным сырьем и достижении содержания бора 1970 ppm (соотношение B/Ni ≈ 2,0 : 3,5 г/г) на отравленном никелем катализаторе выход бензина увеличивается на 2,6 мас.%, выходы кокса и водорода снижаются на 6 и 10 отн.% соответственно. По мере накопления пассиватора на катализаторе в бензиновой фракции наблюдается увеличение содержания нафтенов на 23 отн.%, снижение ароматических углеводородов и олефинов на 6 и 13 отн.% соответственно. Установлено, что маслорастворимый борсодержащий пассиватор активен в процессе дезактивации никеля при совместной подаче добавки с углеводородным сырьем.

Проведены эксперименты по пассивации никеля борсодержащей добавкой в процессе каталитического крекинга гидроочищенного вакуумного газойля на пилотной установке. Установлено, что при введении маслорастворимой добавки в установку совместно с углеводородным сырьем и достижении содержания бора 1970 ppm (соотношение B/Ni ≈ 2,0 : 3,5 г/г) на отравленном никелем катализаторе выход бензина увеличивается на 2,6 мас.%, выходы кокса и водорода снижаются на 6 и 10 отн.% соответственно. По мере накопления пассиватора на катализаторе в бензиновой фракции наблюдается увеличение содержания нафтенов на 23 отн.%, снижение ароматических углеводородов и олефинов на 6 и 13 отн.% соответственно. Установлено, что маслорастворимый борсодержащий пассиватор активен в процессе дезактивации никеля при совместной подаче добавки с углеводородным сырьем.

пассивацияборникелькаталитический крекингвакуумный газойльРабота выполнена в рамках государственного задания «Нефтехимия и катализ. Рациональное использование углеродсодержащего сырья» № 121031300092-6.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.2023.127894Salahshour 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.4.4.3Караханов 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.]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.2011.05.010Fan 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.2c00581Abbas 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/10.1080/10916460903226122Ongarbayev 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/10.1080/10916466.2019.1570257Wu 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/ef0501896Ferreira 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.2012.03.054Keeley 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.McGuire R., Smith G.M., Yilmaz B. FCC catalyst compositions containing boron oxide // Patent US № 9895680 B2. Appl. 19.12.2013.McGuire R., Smith G.M., Yilmaz B. Boron oxide in FCC processes // Patent US № 9441167 B2. Appl. 19.12.2013.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/catal13010003Yuan 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/ma15207220Шакиров 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.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.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]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/S0028242124030027Cheng 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-PКараханов 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.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/ie00018a013Wallenstein 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