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
Сотрудник компании Газпром нефть

«Газпром нефть» и «Росатом» стали лучшими работодателями ТЭК России по версии РБК

1 мин. чтения
Золотая пленка для производства электродов нового поколения

Прозрачное золото: в России создали сверхтонкую пленку для гибких электродов

2 мин. чтения
Конструктор атомов

Конструктор атомов: как искусственный интеллект помогает создавать новые материалы для энергетики

4 мин. чтения
Российская энергетическая неделя

«Наука обеспечивает опережающее развитие атомных технологий в России»

1 мин. чтения
Волновая электростанция использует энергию течений

Ученые нашли способ превратить течения Азовского моря в источник возобновляемой энергии

1 мин. чтения
Нефтеперерабатывающий завод

«Вихревой миксер» для пара и жидкости упростит процессы переработки нефти и газа

1 мин. чтения
Атомный город будущего

В «Росатоме» рассказали, как будут выглядеть арктические атомные города будущего

2 мин. чтения
Молодые ученые ставят эксперименты в лаборатории Томского политехнического университета

Вуз-лаборатория: что исследуют в Томском политехе

4 мин. чтения

Ловушка для света: химики из Петербурга упростили процесс создания микрокапсул для катализаторов будущего

1 мин. чтения
Мультипликационный персонаж «Энергии+» за пультом управления всеми типами транспортировки нефти

Миллионы тонн и тысячи километров: «путешествие» нефти в цифрах

1 мин. чтения