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

Геологи против мифов: разбираем пять популярных заблуждений о мире вокруг нас

1 мин. чтения

В Москве наградят лучшие проекты в области искусственного интеллекта

1 мин. чтения

Доктор геолого-минералогических наук Юрий Войтеховский рассказал, как мониторинг вечной мерзлоты поможет развитию северных территорий

1 мин. чтения

Как хайтек-инженеры создают цифровую карту подземного мира

1 мин. чтения

В России создали цифровую модель, которая прогнозирует состояние вечной мерзлоты на десятилетия вперед

2 мин. чтения
Фото: iStock

Солнце и газ научили работать в команде: в Самаре создали электростанцию, которая сама подстраивается под погоду

1 мин. чтения

Робот-паук отремонтировал участок линии электропередачи в Коми

1 мин. чтения
Средневековый алхимик в своей лаборатории с помощью заклинаний увидел токамак, структуру атома и строение белка

Золото из коллайдера и энергия вещества: какие достижения науки воплотили мечты алхимиков

4 мин. чтения

Свет, камера, Сибирь: как энергетика стала героиней кино

4 мин. чтения

Во Всероссийском обществе охраны природы оценили вклад нефтегазовых компаний в заботу об окружающей среде

2 мин. чтения