Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (6), 837–854
Granular Ni–Mo–W bulk hydrotreating catalyst: the effects from precursor calcination
Ksenia A. Nadeina – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia; lakmallow@catalysis.ru
Yuliya V. Vatutina – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Polina P. Mukhacheva – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Sergey V. Budukva – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Irina G. Danilova – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Vera P. Pakharukova – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Evgeniy Yu. Gerasimov – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Maxim A. Panafidin – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Oleg V. Klimov – Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Pr. Lavrentieva 5, 630090 Novosibirsk, Russia
Corresponding author: Ksenia A. Nadeina, lakmallow@catalysis.ru
PACS 81.05.-t, 81.05.Rm, 81.20.-n, 81.40.-z
DOI 10.17586/2220-8054-2024-15-6-837-854
ABSTRACT This paper presents a study on the effect of the Ni–Mo–W precursor calcination (300, 450 and 500 °C) on properties of granulated bulk Ni–Mo–W catalysts. The Ni–Mo–W precursor and bulk catalysts were studied by XRD, nitrogen adsorption-desorption method, CHNS analysis, thermal analysis, Raman spectroscopy, UV-Vis DR spectroscopy, HRTEM and XPS. It is shown that the increase in calcination temperature of the precursor to 500 °C leads to stepwise decomposition of citric acid, transformation of active metals and re-structurization of the samples. Active metals in sulfide catalysts are present in the bulk mixed or individual sulfides and interact with alumina binder to form “NiMoS-like” sulfide phase. Increased crystallinity of the precursor results in the enlargement of bulk nickel particles, capsulation of Mo and W and their rounding by Ni atoms. Catalysts testing in hydrotreatment of SRVGO demonstrates that the best choice of temperature regimes is 300 °C for the precursor.
KEYWORDS bulk catalyst, NiMoW, calcination, HDS, HDN
ACKNOWLEDGEMENTS The study was funded by the Russian Science Foundation according to the research project No. 22-73-10144 (https://rscf.ru/en/project/22-73-10144/).
FOR CITATION Nadeina K.A., Vatutina Yu.V., Mukhacheva P.P., Budukva S.V., Danilova I.G., Pakharukova V.P., Gerasimov E.Yu., Panafidin M.A., Klimov O.V. Granular Ni–Mo–W bulk hydrotreating catalyst: the effects from precursor calcination. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (6), 837–854.
[In Russian] К. А. Надеина, Ю. В. Ватутина, П. П. Мухачева, С. В. Будуква, И. Г. Данилова, В. П. Пахарукова, Е. Ю. Герасимов, М. А. Панафидин, О. В. Климов
Гранулированные Ni-Mo-W массивные катализаторы гидроочистки: влияние прокаливания предшественника
АННОТАЦИЯ В данной статье представлено исследование влияния прокаливания Ni-Mo-W предшественника (300, 450 и 500 °C) на свойства гранулированных массивных Ni-Mo-W катализаторов. Ni-Mo-W предшественник и массивные катализаторы были изучены методами РФА, адсорбции-десорбции азота, CHNS анализа, термического анализа, Рамановской спектроскопии, УФ-Вид ДО спектроскопии, ПЭМВР и РФЭС. Показано, что повышение температуры прокаливания предшественника до 500 °C приводит к ступенчатому разложению лимонной кислоты, трансформации активных металлов и реструктуризации образцов. Активные металлы в сульфидных катализаторах присутствуют в виде массивных смешанных или индивидуальных сульфидов и взаимодействуют со связующим оксидом алюминия с образованием «NiMoS-подобной» сульфидной фазы. Повышение кристалличности предшественника приводит к укрупнению массивных частиц никеля, капсулированию Mo и W и их окружению атомами Ni. Испытания катализаторов в гидроочистке прямогонного ВГО показывают, что оптимальным выбором температурных режимов для предшественника является 300 °C.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА массивный катализатор, NiMoW, прокаливание, ГДС, ГДН
