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 iStock

Студенты российских вузов назвали чистоту водоемов одной из главных экологических тем

2 мин. чтения

Вагоны с подогревом, морские гиганты и хайвей вокруг Земли: как путешествует энергия

1 мин. чтения
Вид на Русский мост во Владивостоке. iStock

Минэнерго планирует усилить энергосистему Приморья накопителями на 250 мегаватт

1 мин. чтения

Эксперт по разработке нефтегазовых месторождений рассказал о ключевых преимуществах беспилотных технологий для добывающей промышленности

1 мин. чтения
Фото rosenergoatom.ru

В Курской области заработал самый мощный атомный энергоблок в России

1 мин. чтения
Участники турнира по точным наукам «Умножая таланты»

Как собрать технологию будущего из детского конструктора и получить 10 баллов к ЕГЭ

4 мин. чтения

От Обской губы до Баренцева моря: ученые провели масштабное исследование арктической природы

2 мин. чтения

Эксперт Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков рассказал, как участие нефтегазовых компаний помогает готовить специалистов нового уровня

2 мин. чтения

Камеры, лидары и искусственный интеллект: на Крайнем Севере запустили беспилотные грузоперевозки

1 мин. чтения
Квиз о жизни народов Севера

Ямб или хорей — что используют для управления оленями? Узнайте из квиза о народах Севера!

1 мин. чтения