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
Фото: freepik

Самый длинный в России подводный переход газопровода построили в Красноярском крае

1 мин. чтения
Фото - iStock

Из опилок — в бензобак: российские химики создали эффективный катализатор для переработки древесных отходов в топливо

2 мин. чтения

От архитектуры до инженерных решений: стало известно содержание национального стандарта проектирования нефтяных и газовых скважин

1 мин. чтения

Флагманы российского энергетического флота: фотогалерея

2 мин. чтения

Чем графен отличается от графита? Узнайте в нашем квизе о невероятных свойствах материалов!

1 мин. чтения

«Заправка 4.0»: в Москве покажут новые решения для АЗС и обсудят, как строить заправочные станции будущего

1 мин. чтения

От сейсморазведки к музыке: ученый рассказал, как физика и данные помогают изучать Землю

1 мин. чтения

Президент Союза нефтегазопромышленников Геннадий Шмаль оценил потенциал крупнейшего за 30 лет месторождения нефти на полуострове Ямал

1 мин. чтения
Ледовый трамвай обгоняет конку

Чудо на Неве: как в Петербурге запустили первый в мире ледовый трамвай

3 мин. чтения

На Ямале открыли крупнейшее за 30 лет нефтяное месторождение

2 мин. чтения