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

От искусственного интеллекта до биотехнологий: продолжается прием заявок на премию «Время инноваций»

1 мин. чтения
Фотобанк «Страна Росатом»

Защита от сверхтоков: в России испытали выключатель для мощных электростанций

1 мин. чтения
Марсоход передает космонавту-геологу образец горной породы, собранный на поверхности Красной планеты

От Земли до Марса: какие технологии помогают исследовать недоступные миры

1 мин. чтения

Невидимая защита: инновация нефтяников поможет сохранить свежесть продуктов при хранении и перевозке

2 мин. чтения

«Энергия+» представляет рейтинг лучших промышленных колледжей России

4 мин. чтения

Рейтинг лучших промышленных колледжей России — 2026

1 мин. чтения
Изображение сгенерировано нейросетью

Можно ли доверить ИИ управление производством: в Петербурге обсудят цифровые двойники

1 мин. чтения

ИИ подобрал формулу: в России разработали масла, которые защитят «сердце» промышленного оборудования

2 мин. чтения

Как выглядит «промышленный форсаж»

1 мин. чтения

Как в компьютерной игре: в России создали многопользовательский VR-тренажер для горняков

1 мин. чтения