Том 3, номер 1, 2018

Представлены результаты исследования формирования продуктов уплотнения при гидроконверсии тяжелого нефтяного сырья в проточном режиме в присутствии синтезируемого in situ ультрадисперсного катализатора (MoS₂). Экспериментально установлено, что выход кокса до определенного для каждого сырья уровня конверсии, достигаемой изменением температуры или времени контакта, остается близким к нулю, после чего начинается его экспоненциальный рост. Наблюдаемая закономерность обусловлена различием в скоростях реакций с участием компонентов сырья и наличием в его составе предшественника кокса –асфальтенов. Выявлена связь между количеством образовавшегося кокса, содержанием асфальтенов в сырье и параметром растворимости Гильдебранда, характеризующим способность дисперсионной среды удерживать асфальтены в дисперсном состоянии без агломерации.

Ключевые слова: гидроконверсия, дисульфид молибдена, продукты плотнения, асфальтены, параметр растворимости.

Проведено исследование активности ненанесенных Ni–Mo сульфидных катализаторов, образующихся in situ в ходе разложения маслорастворимых прекурсоров (гексакарбонил молибдена, нафтенат никеля), в реакциях гидрирования ароматических и нафтено-ароматических соединений. Полученные катализаторы были охарактеризованы методами ПЭМ ВР и РФЭС. Каталитические эксперименты проводили при температурах 340–380°С и повышенном давлении СО в присутствии воды, обеспечивающей in situ генерацию водорода за счет протекания реакции водяного сдвига. Полученные катализаторы проявили высокую активность в гидрировании модельных субстратов (метил- и диметилзамещенные нафталины, антрацен).

Ключевые слова: гидрирование, гидродеароматизация, никель–молибден сульфидные катализаторы, дисперсные катализаторы, реакция водяного сдвига.

Исследована гидроконверсия тяжелой нефти в присутствии синтезируемого in situ катализатора (MoS₂). Установлено, что из эмульсии прекурсора катализатора (парамолибдата аммония) в условиях гидроконверсии в среде тяжелой нефти формируются ультрадисперсные агрегаты аморфных компонентов и кристаллических частиц сульфида молибдена, последние характеризуются диаметром частиц 20–70 нм. Определены кинетические характеристики процесса гидроконверсии тяжелой нефти и отдельных групп ее компонентов – парафино-нафтеновых углеводородов, ароматических углеводородов, смол и асфальтенов.

Ключевые слова: тяжелая нефть, катализатор, гидроконверсия.

Приведены результаты исследований аэробного окисления нафтено-парафинового концентрата, выделенного из смеси азербайджанских нефтей. В качестве катализатора реакции использован восстановленный оксид графена (порошкообразный, гранулированный). Показано, что восстановленный оксид графена проявляет достаточно высокую каталитическую активность в реакции жидкофазного окисления нафтено-парафинового концентрата в нефтяные кислоты. Предполагается, что каталитическая активность восстановленного оксида графена может быть обусловлена его структурными дефектами, особенностью электронного строения. Жидкий нафтено-парафиновый концентрат с катализатором, в качестве которого использован графен, представляет собой дисперсию с микроразмерными частицами, “гидродинамический диаметр” которых находится в интервале от 1 до 3 мкм и заметно меняется после процесса окисления.

Ключевые слова: нафтено-парафиновый концентрат, жидкофазное окисление, синтетические нефтяные кислоты, оксикислоты, графен, оксид графена.

Изучены особенности каталитического разложения сульфона дибензотиофена под влиянием наноразмерного оксида железа(III) со средним размером частиц 10−12 нм, полученного термолизом ацетилацетоната железа(III) в среде дифенилового эфира. Варьированиeм температуры, времени реакции и концентрации наноразмерного катализатора определены оптимальные условия процесса. Показана принципиальная возможность окислительной десульфуризации нефти и нефтепродуктов, где на второй стадии осуществляется разложение окисленных серосодержащих компонентов в мягких условиях в присутствии наноразмерного оксида железа(III), при этом степень десульфуризации в ряде случаев превышает 80%.

Ключевые слова: обессеривание нефти, окислительная десульфуризация, дибензотиофен, сульфон дибензотиофена, наноразмерный оксид железа(III), наногетерогенный катализ.

Обнаружено влияние воздействия электромагнитного поля на состав нефтяного сырья и увеличение выхода легких фракций при его крекинге. Предположено, что причиной такого влияния является нагрев коллоидных частиц Fe₃O₄, содержащихся в сырье, что способствует очистке их поверхности и интенсифицирует их каталитические свойства. Предложено уравнение для оценки скорости нагрева частиц Fe₃O₄ за счет вязкого трения в результате колебательных движений в электромагнитом поле.

Ключевые слова: наноразмерные частицы оксидов железа, катализ, крекинг, электромагнитное поле, нефть, нагрев, вязкость.

Построены кинетические модели молекулярно-массового распределения продуктов гидрогенолиза смесей длинноцепочечных н-алканов, исследованного экспериментально в трехфазном сларри-реакторе на наноразмерных кобальтсодержащих катализаторах синтеза Фишера–Тропша. Модели используют различные гипотезы о соотношениях вероятностей разрыва связей С–С в зависимости от их положений в цепях н-алканов, учитывая при этом протекание вторичных превращений продуктов, парожидкостное равновесие в смеси н-алканов в среде водорода. Продемонстрировано, что экспериментально наблюдаемые особенности данного распределения не могут быть описаны с использованием известных закономерностей расщепления связей С–С в гидрогенолизе длинноцепочечных алканов (концевое отщепление метана, равномерное или нормальное распределение долей продуктов). Предложена гипотеза регулярного увеличения вероятности разрыва связи С–С при переходе от середины углеродной цепи к ее концам. Расчет с использованием сочетаний распределения, следующего данной гипотезе, и нормального распределения, позволяет разрешить вышеозначенные сложности.

Ключевые слова: трехфазные сларри-реакторы, кобальтовые катализаторы, гидрогенолиз алканов, вероятность разрыва связи.

Исследована возможность рецикла Mo–W–Ni сульфидных дисперсных катализаторов, полученных in situ из металл-полимерных прекурсоров, в реакции гидрирования бициклических углеводородов. Определено, что для сохранения каталитической активности в повторных циклах использования оптимальной технологией сепарации дисперсных катализаторов является выделение катализатора из реакционной смеси центрифугированием. Методами ПЭМ, РФЭС, СЭМ и РФА определены состав и морфологические особенности выделенных в различных циклах использования катализаторов.

Ключевые слова: наногетерогенный катализ, катализаторы гидрирования, сульфиды переходных металлов, гидродеароматизация, рецикл дисперсных катализаторов.

Приведены результаты исследования жидкофазного окисления нафтен-парафинового концентрата, полученного из смеси азербайджанских нефтей, в присутствии наноструктурированного Mn-Со-держащего катализатора с углеродной основой. Установлено, что каталитическая система представляет собой дисперсную среду с частицами катализатора, “гидродинамический диаметр” которых составляет 0.5–1.3 мкм. Показано, что катализатор может быть использован для получения карбоновых кислот с выходом, достигающим 42.9%.

Ключевые слова: жидкофазное окисление, нафтен-парафиновый концентрат, Mn-содержащий катализатор с углеродной основой.