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
Ученый с чашкой Петри в лаборатории

Ученый из Архангельска разработал «мыло» для добычи нефти из старых месторождений

2 мин. чтения
Моряки на Каспийском море во время Великой Отечественной войны

Энергия Победы: истории тех, кто доставлял топливо на фронт

6 мин. чтения
Сотрудники Московского НПЗ в годы войны

Топливо Победы: какую роль сыграли нефтяники и нефть в Великой Отечественной

4 мин. чтения
Моряк на Каспийском море на фоне нефтяных буровых вышек

Как доставляли нефть в годы Великой Отечественной: уникальная кинохроника морских перевозок

1 мин. чтения
3д печать жаропрочных магнитов сложной формы

Уральские ученые научились печатать жаропрочные магниты сложной формы

1 мин. чтения
Панели солнечной электростанции на Омском нефтеперерабатывающем заводе

Ученые придумали, как переработать солнечные панели на пользу атомной энергетике

2 мин. чтения
Лишайник в тундре

Союз гриба и водоросли: как живется растениям на Крайнем Севере

3 мин. чтения
Южно-Приобское месторождение

Казанские ученые упростили добычу вязкой нефти с помощью акустических волн

2 мин. чтения
Конференция Материалы и технологии в нефтегазовой отрасли

Будущее материалов для нефтегазовой отрасли обсудят на конференции в Петербурге

1 мин. чтения
Специалисты «Газпром нефти» за работой на фоне цифровой геологической модели

Энергетика-2050: о чем говорит новая энергетическая стратегия России

5 мин. чтения