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
Термоядерный реактор

Ученые совместили два металла с 3D-печатью и создали новый материал для термоядерного реактора

1 мин. чтения
Инженер ветроэлектростанции

На ветроэлектростанции, которая станет самой мощной в России, установили первый ветрогенератор

1 мин. чтения
Дизельное топливо

В Тюмени придумали, как очистить дизельное топливо с помощью алюминиевой пудры

1 мин. чтения
Сотрудница научной лаборатории смотрит в микроскоп

В Сколтехе смоделировали нефть на молекулярном уровне, чтобы упростить ее добычу

1 мин. чтения
Лаборантка Московского завода смазочных материалов во Фрязине

Как производят моторное масло, которое не боится арктических морозов и африканской жары

3 мин. чтения
Нефтяник на месторождении в Ханты-Мансийском автономном округе

ТЭК-2025: чего ждать от энергетической отрасли в ближайший год

3 мин. чтения
Космическая солнечная электростанция

Ученый РАН рассказал, когда может появиться первая космическая электростанция

2 мин. чтения
Морская буровая установка

Эксперт объяснил, зачем в Китае создали морскую установку, которая пробурит земную кору

2 мин. чтения
Пористый гель в лаборатории

В Китае создали гелевый генератор, который вырабатывает энергию за счет сжатия

1 мин. чтения
Запуск ракеты-носителя

В Петербурге напечатали долговечную камеру сгорания для ракетных двигателей

1 мин. чтения