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
Солнечная электростанция на Омском нефтеперерабатывающем заводе

В Саудовской Аравии построили самую большую в мире микросеть

1 мин. чтения
Сотрудник лаборатории держит деталь в руках

Дом для нефтяников, деталь для атомного реактора и другие необычные объекты, напечатанные на 3D-принтере

3 мин. чтения
Сотрудники Холмогорского месторождения

Пермские ученые создали многофункционального «паука» для очистки трубопроводов

2 мин. чтения
Самолет в аэропорту в процессе заправки

В Томске создали авиатопливо из растительных масел и отходов нефтепереработки

1 мин. чтения
Участники фестиваля «Наука 0+»

Всероссийский фестиваль науки в Москве посетили 18,5 миллиона человек

2 мин. чтения
Сотрудница Московского завода смазочных материалов Дарья Москаленко

Кто «готовит» моторные масла и как правильно умаслить ими двигатель автомобиля

1 мин. чтения
Команда гребцов мегасапа «Энергии+»

«Энергию+» признали одним из главных СМИ о российской энергетике

1 мин. чтения
СПГ-бункеровщик

Как путешествовать по морям и океанам, занимаясь любимым делом: профессия кок

1 мин. чтения
Ученый в лаборатории

Катализаторы для получения водорода научились производить за несколько минут

1 мин. чтения
Ветрогенераторы в море

В Китае построили самую мощную в мире ветряную морскую платформу

1 мин. чтения