Effect of pore size on bitumen hydrocracking over Al2O3-AlPO4 supported Ni-Mo catalysts

Authors


Abstract

A study of co-precipitated aluminum oxide-aluminum phosphate (AAP) materials as supports of Ni-Mo heavy oil upgrading catalysts has been completed. Results of both short duration (8 h) and longer duration (up to 200 h) experiments at conditions relevant to the commercial H-Oil process are reported and compared with a commercial NiMo/Al2O3 catalyst.

The initial activity of the Ni-Mo/AAP catalysts correlates with the catalyst average pore diameter which is determined by the P content of the AAP support. An optimum pore diameter of about 20 run exists for HDM whereas for HDS a pore diameter < 10 nm is desirable. After 100 h operation the HDM conversion of the best Ni-Mo/AAP catalyst was approximately 10 percentage points greater than for the commercial catalyst. The HDS and CCR conversions were comparable over the two catalysts. The difference in performance between the catalysts is attributed primarily to the smaller pore size of the Al2O3 support compared to the AAP support. The amount of coke deposited on the Ni-Mo/AAP catalyst was less than that on the commercial catalyst, presumably due to differences in pitch conversion levels.

Abstract

On a mené une étude sur les matériaux coprécipités d'oxyde et de phosphate d'aluminium (AAP) comme supports de catalyseurs Ni-Mo de valorisation des huiles lourdes. Les résultats des expériences de courte durée (8 h) et de longue durée (jusqu'à 200 h) dans des conditions pertinentes pour le procédé commercial des huiles lourdes sont donné et comparés aux résultats obtenus au moyen d'un catalyseur commercial Ni-Mo/Al2O3.

L'activité initiale des catalyseurs Ni-Mo/AAP correspond au diamètre moyen des pores des catalyseurs qui est déterminé par la teneur en P du support AAP. II existe un diamètre de pore optimal d'environ 20 nm pour HDM, tandis qu'un diamètre de pore < 10 nm est souhaitable pour HDS. Après 100 heures de fonctionnement, la conversion de HDM du meilleur catalyseur Ni-Mo/AAP était de 10% supérieure à celle du catalyseur commercial. Les conversions de HDS et CCR sont comparables pour les deux catalyseurs. La différence de performance entre les catalyseurs est attribuée principalement à la taille inférieure des pores du support Al2O3 comparativement au support AAP. La quantité de coke déposée sur le catalyseur Ni-Mo/AAP était inférieure à celle du catalyseur commercial, probablement en raison des différences dans les taux de conversion du brai.

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