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

На глубину без погружения: физики научились исследовать морское дно при помощи электричества

2 мин. чтения

Член Общественного совета при Минэнерго Валерий Дзюбенко рассказал, зачем нужен ГОСТ на роботов в энергетике

2 мин. чтения

Единые критерии качества: в России вступил в силу первый ГОСТ для роботов в энергетике

2 мин. чтения

Секреты управления энергией: узнайте свою природную суперсилу

1 мин. чтения
Фото - iStock

Цветочная энергия: ученые превратили лаванду в компонент для аккумуляторов

1 мин. чтения
Фото- iStock

Скорая помощь для солнечной батареи: ученые МГУ создали вещество, продлевающее жизнь перовскитных панелей.

2 мин. чтения

Что растет в Арктике: береза, ягель или укроп? Узнайте в нашем квизе о северных растениях

1 мин. чтения

Умные вставки и «эффект памяти»: как инновации меняют российские дороги

3 мин. чтения
Изображение сгенерировано нейросетью

Солнечные панели и ветряки разрешат использовать в многоквартирных домах

2 мин. чтения

Цифровые технологии, импортозамещение и поддержка угольной отрасли: Минэнерго назвало главные задачи на 2026 год

2 мин. чтения