Descriptors for deciphering the deactivation phenomena of vacuum distillate hydrocracking catalysts
| Autor: | Vivas Baez, July Carolina |
|---|---|
| Přispěvatelé: | IFP Energies nouvelles (IFPEN), Université de Lyon, Gerhard Pirngruber, STAR, ABES |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Catalysis. Université de Lyon, 2021. English. ⟨NNT : 2021LYSE1079⟩ |
| Popis: | This work aimed to understand the activity loss of a hydrocracking catalyst during the processing of vacuum gasoil (VGO) at typical operating conditions. First, a representative accelerated deactivation procedure was developed. Experiments were performed in an up-flow fixed-bed pilot plant unit with a VGO feed. The catalyst consisted of nickel-molybdenum sulfide dispersed on a USY zeolite carrier. The impact of operating conditions on catalyst deactivation rate was first studied. The variables with the strongest impact on conversion loss were temperature and space velocity. Based on these results, conditions for an accelerated (27 days) deactivation protocol were selected. The aged catalysts showed comparable properties to industrial spent catalysts. By this procedure, it was found that the organic nitrogen content of the feedstock is crucial since it determines the ratio between the available metal and acid sites. In turn, this ratio determines the coking reactions that take place and the type of coke produced. Subsequently, the impact of feedstock properties on deactivation was studied. Two real feeds from different origins were used. The experiments considered two times on stream (6 or 27 days) to assess the evolution of the catalyst as a function of time. Both the content and type of organic nitrogen and aromaticsof the feedstock have a key role on the deactivation rate, even more than the end boiling point of the feed. The organic nitrogen dictates the ratio between available metallic and acid sites. The aromatics generate coke precursors on the available acid sites. Both factors play a coupled role that promotes coke deposition on the catalyst surface, leading to an increase in the deactivation rate Ce travail visait à comprendre la perte d'activité d'un catalyseur d'hydrocraquage pendant le traitement de distillats sous vide (DSV) dans des conditions typiques d’opération. Les expériences ont été réalisées dans une unité pilote à lit fixe en flux ascendant. La charge injectée est un distillat sous vide. Le catalyseur est constitué de sulfure de nickel-molybdène dispersé sur un support zéolithique à base de zéolite USY. Dans un premier temps l'impact des conditions opératoires sur le taux de désactivation du catalyseur a été étudié. Les variables ayant l'impact le plus fort sur la perte de conversion sont la température et la vitesse spatiale horaire. Ces résultats ont permis de mettre au point un protocole de désactivation accélérée (27 jours), représentatif d’une désactivation à l’échelle industrielle. En effet, les catalyseurs vieillis selon ce protocole ont montré des propriétés comparables à celles de catalyseurs déchargés d’unités industrielles. Dans un deuxième temps, les phénomènes de désactivation ont été étudiés à l’aide du protocole de désactivation accélérée. La teneur en azote organique de la charge est cruciale puisqu'elle détermine le rapport entre les sites métalliques et acides disponibles pour les réactions. À son tour, ce rapport détermine les réactions de cokage qui ont lieu et la nature du coke produit. Enfin, l'impact des propriétés de la charge sur la désactivation a été étudié, pour deux temps sous charge (6 et 27 jours). Deux charges réelles d'origine et de propriétés différentes ont été utilisées. La teneur et le type d'azote organique et d'aromatiques de la charge jouent un rôle clé, plus encore que son point d'ébullition final . L'azote organique impose le rapport entre les sites métalliques et acides disponibles. Les aromatiques génèrent des précurseurs de coke sur les sites acides disponibles. Ces deux facteurs jouent un rôle couplé qui favorise le dépôt de coke sur la surface du catalyseur, ce qui augmente le taux de désactivation |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|