Top.Mail.Ru
Новости

В Томске нашли способ получить больше топлива из нефти с помощью математики

23 ноября 2022

Один из главных этапов нефтепереработки — каталитический крекинг. При крекировании (англ. cracking, crack — расщеплять) тяжелые нефтепродукты вроде мазута расщепляют на более ценные — светлые. В результате из тяжелых продуктов получают компоненты для моторного топлива (бензин, газолин) и нефтехимии (этилен, пропилен).

Сегодня из нефти получают намного больше светлых продуктов, перерабатывая тяжелые темные фракции на специальных установках

Процесс каталитического крекинга протекает при нагреве сырья до 220–260 градусов Цельсия. Затем его пропускают через еще более горячий катализатор (химическое вещество, ускоряющее реакцию, в данном случае — природные алюмосиликаты, оксиды алюминия) и направляют в лифт-реактор. Там нагретое вещество смешивается с частицами катализатора уже при температуре 500 градусов Цельсия, и тяжелые молекулы углеводорода распадаются на легкие. Продукты реакции очищают от катализатора, выделяя полезные смеси: компоненты высокооктанового бензина, легкий газойль, жирные газы. Так получают топливо с более высоким октановым числом.

Для каталитического крекинга необходимо учитывать целый комплекс сложных физико-химических реакторных процессов. Математические модели для этого и создали ученые Томского политеха. Например, гидродинамическая 3D-модель лифт-реактора позволяет прогнозировать направление потоков сырья внутри аппарата с учетом гидродинамики, распределения скоростей и температур.

Чем больше реакций происходит при переработке, тем быстрее частицы катализатора покрываются коксом и постепенно теряют свои соединительные способности. Чтобы продлить «срок действия» катализатора, его окисляют. Еще одна модель, построенная томскими математиками, определяет наиболее эффективный вид катализатора для крекинга.

По мнению томских политехников, созданные модели помогут проектировать и рассчитывать многоуровневый процесс каталитического крекинга без экспериментов на настоящих установках. Модели также станут основой для отечественного программного обеспечения, используемого для оптимизации процессов глубокой переработки нефти.

1
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Петр I и великие ученые плывут к новым горизонтам энергетики

Император, ученые и крепостные: кто заложил основу нефтяной промышленности России

1 мин. чтения
Топливо в колбе

В Москве создали катализатор, очищающий топливо от серы за 15 минут

2 мин. чтения
Специалист лаборатории смотрит в микроскоп

В Новосибирске расширят научные исследования, чтобы ускорить разработку технологий для ТЭК будущего

2 мин. чтения
Визуализация выделения водорода из воды под действием «водоворота» и магнитов

Магниты и «водоворот» помогли в шесть раз ускорить производство водорода

2 мин. чтения
Умное предприятие будущего по производству смазочных материалов

Как объединить алгоритмы, чтобы создать умную промышленность будущего

4 мин. чтения
Сотрудница Московского завода смазочных материалов

Московские ученые вдвое продлили срок службы масла для автоматических коробок передач

2 мин. чтения
Летающий ветрогенератор в форме дирижабля

В Китае объединили ветряк с дирижаблем и создали самую мощную летающую турбину

2 мин. чтения
Лаборантка рассматривает бактерии в чашке Петри

Марганец научил «биобатарейки» из микробов и растений вырабатывать вдвое больше энергии

2 мин. чтения
Вид на Московский нефтеперерабатывающий завод

Как один из самых технологичных заводов России разрушил один из самых древних стереотипов

3 мин. чтения
Сотрудник сети АЗС «Газпром нефть» заправляет автомобиль

Тонкая электроника, чувствительная автоматика и секретная лаборатория: как устроена современная АЗС

5 мин. чтения