Гидропереработка

Гидропереработка

Развитие гидропроцессов в компании Хальдор Топсе
Компания Топсе занимается исследованиями каталитических механизмов гидропроцессов с начала 70-х годов. В середине 90-х Топсе включила в свое портфолио гидропроцессов также и гидрокрекинг.


Катализаторы для гидропроцессов
Как правило, катализатор является определяющим фактором при гидропроцессах. Катализаторы для гидрообессеривания и гидродеазотирования обычно состоят из сульфидов Co и Mo или Ni и Mo на основе с большой площадью поверхности, например, из оксида алюминия. С того момента, когда катализаторы для гидропроцессов впервые появились на рынке, было достигнуто десятикратное увеличение их активности.


Активные зоны катализаторов для гидропроцессов
Исследователи Топсе были первыми, кто предположили существование реакционных центров CoMoS Типа I и Типа II для прямого гидрообессеривания и первыми охарактеризовали brim-реакционные центры для гидрирования.


Контроль перепада давления
Технология ранжированной загрузки компании Топсе впервые смогла эффективно решить проблему перепада давления в реакторе. Исследование базировалось на понимании механизмов перепада давления и послужило основой для разработки широкого ассортимента катализаторов слоев верхней ранжированной загрузки Топсе.


Внутриреакторные устройства
В начале 1990-х годов компания Топсе первой признала, что обычные распределители типа «колпачок» и «патрубок» не соответствуют новым требованиям относительно повышения производительности реакторов гидроочистки вакуумного газойля и дизельного топлива. Это стало причиной детального исследования на основе производственного опыта Топсе, полумасштабных моделей холодной текучести и применения передового моделирования ВГД, результатом которого стало создание ультрасовременных внутриреакторных устройств.


Катализатор и технология УНСДТ
Компания Топсе стала первопроходцем в области УНСДТ, опираясь на свое фундаментальное понимание вопроса. Наш подход предусматривает сочетание фундаментального понимания каталитических и технологических аспектов с эмпирическими знаниями. Благодаря нашему обстоятельному пониманию различных путей протекания реакции при удалении серы, ингибиторов и скорости деактивации для этих путей, компания Топсе впервые провела модернизацию и спроектировала новые установки гидроочистки с низким давлением при производстве УНСДТ. Улучшенные катализаторы разработаны благодаря обстоятельному пониманию работы носителей, поверхностей и активных зон.


Разработка катализатора
Благодаря обстоятельному пониманию зон CoMo Типа I и Типа II для прямого гидрообессеривания и граничных зон для гидрирования, различных путей протекания реакции и ингибиторов для каждого из них, компания Топсе разработала технологию BRIM™ для катализаторов.


Бензин коксования
Компания Топсе разработала новую технологию для бензина коксования, которая объединяет селективное насыщение диолефинов и контролируемое смолообразование с уникальным методом удаления Si, что стало возможным благодаря изучению Si-компонентов в нафте, активности процесса удаления Si и влияния отложений Si на активность гидропереработки с использованием современных катализаторов.


Биотоплива
Основываясь на обстоятельном понимании механизмов гидропереработки различных биоматериалов, исследователи Топсе разработали катализаторы и технологии для контроля экзотермическиих эффектов, отравлений катализаторов, ингибирования CO/CO2 и обеспечения низкотемпературных свойств продуктов.


Гидрокрекинг
Основываясь на обстоятельном понимании механизмов кислотности и функциональности цеолита, контроля содержания азота и свойств продукта, компания Топсе разработала превосходные катализаторы и технологические процессы для гидрокрекинга.


Динамика УНСДТ
Наше исследование показало, что механизмы конверсии большинства рефракционных (трудноудаляемых) соединений серы в дизельном топливе отличаются от тех, которые возникают при удалении более простых соединений серы. Исследование позволило определить большинство рефракционных соединений серы, а также определенные азотные соединения, присутствующие в дизельных фракциях, которые выступают в качестве ингибиторов для катализаторов гидропереработки. Это привело к обстоятельному пониманию динамики глубокого гидрообессеривания дизельного топлива, что позволяет нам выбрать самый подходящий катализатор и рабочие условия для данного применения, а также сократить совокупные капиталовложения и эксплуатационные расходы в отношении производства дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы.


Понимание – основа развития
Наш поход заключается в сочетании фундаментального понимания каталитических и технологических аспектов с эмпирическими знаниями. С помощью таких передовых аналитических методов, как SEM, TEM, STM, DFT, Рамановская, инфракрассная и Мёссбауэровская спектроскопия, мы достигли обстоятельного понимания носителей, поверхности и активных зон, что формирует основу для разработки улучшенных катализаторов.


Оптимизация технологической схемы
Одним из направлений деятельности компании Топсе в последнее время стала технология гидропереработки бензина коксования. Объединение технологического процесса и технологии катализаторов позволило Топсе решить проблемы отравлений оксидом кремния и контроля повышения температуры при насыщении олефинов.


BRIM™ – открывая неизведанное
Соблюдение стандартных спецификаций содержания серы
Постоянно растущая информированность о вопросах окружающей среды привела к концентрации внимания на экологических нормах и к увеличению спроса на дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (УНСДТ). Это привело к ужесточению требований в отрасли нефтепереработки и стандартов в отношении содержания серы. Катализатор BRIM™ компании Топсе был разработан для гидропереработки в условиях изменения стандартов относительно выбросов серы.


Зоны каталитической реакции
Компания Топсе обеспечивает улучшение катализаторов гидропереработки для удаления серы в нефтеперерабатывающей отрасли на протяжении десятилетий, выводя на рынок все более качественные продукты: Открытие Хенриком Топсе и его командой каталитической реакции Типа I обеспечило развитие катализаторов с более высокой плотностью зон для прямого гидрообессеривания, а последующее открытие реакции Типа II подняло уровень каталитической активности на еще большую высоту.


Атомный масштаб
Работая бок о бок с ведущими учеными из Технического университета Дании и университета г. Орхус, Дания, отдел научных исследований и разработок компании Топсе использовал сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) для наблюдения за химическими реакциями на атомном уровне. Целью проекта являлось исследование нанокристаллов дисульфида молибдена для изучения их роли в катализе гидрообессеривания (HDS), что является важным шагом для гидропереработки в нефтеперерабатывающей отрасли.

«Микроскоп СТМ работает как атомный граммофон, который сканирует структуру поверхностей. Когда мы изучили изображения, нас удивило, что состояние структур каталитически активных граней и состояние BRIM® мелких нанокристаллов отличается от более крупных нанокристаллов», – говорит ученый-исследователь Стиг Хельвег.


«Зоны BRIM®»
Исследователи компании Топсе показали, что нанокристаллы дисульфида молибдена образуют больше зон активной каталитической реакции в районе граней нанокристаллов. Поэтому исследователи назвали эти новые каталитические участки «зоны на краях».

Технология BRIM® компании Топсе привлекла интерес исследователей и клиентов из промышленного сектора разных стран.

«Наш подход к разработке катализаторов и плодотворное сотрудничество с университетами позволили открытиям BRIM® компании Топсе стать основой для создания нового поколения катализаторов, которые позволяют нашим заказчикам соблюдать более строгие экологические нормы», – говорит Хенрик Топсе, Председатель Совета директоров Топсе. «Уникальный подход Топсе опирается на способность переносить наши ноу-хау на производство катализаторов с более активными зонами на краях».