Технологии

Водородная химчистка: как из черной нефти получают прозрачное дизельное топливо

Слушать аудиоверсию 05:00

Автор

Федор Васильев

Опубликовано

21 июня 2024

Опубликовано

21 июня 2024

Опытные автомобилисты знают, как выглядит качественное дизельное топливо: прозрачное, от светло-желтого до практически бесцветного. Если сравнить его внешний вид с дизельной фракцией нефти, то можно не догадаться, что это одна и та же субстанция. Все дело в очистке.

Водородные процедуры

Гидроочистка — это химический процесс переработки нефти, который называют методом облагораживания дизельного топлива. За счет нее на нефтеперерабатывающих заводах получают его премиальные сорта экологического стандарта наивысшего пятого класса с ультранизким содержанием серы. Согласно современным требованиям, в каждой тонне дизельного топлива должно содержаться не более 10 граммов серы.

Сера в выхлопных газах признана основным источником кислотных дождей. При сгорании топлива с ее высоким содержанием образуется сероводород, вредный для атмосферы. Этим обусловлены жесткие экологические требования к топливу по ее содержанию.

Приставка «гидро» в названии химического процесса означает, что в нем участвует водород. Под воздействием температуры 350–420 градусов и давления 40–80 атмосфер он связывает находящуюся в нефти серу — получается сероводород. Его улавливают и отправляют на переработку для получения серной кислоты и комовой серы. Одновременно происходит деазотирование — снижение содержания азота. В итоге топливо становится стабильным: при сгорании в двигателе оно противостоит образованию смолистых веществ, а значит, минимизируется риск образования отложений и нагара.

Дизельная фракция нефти (в емкости слева) и дизельное топливо после гидроочистки

Гидроочистка эффективно уменьшает и объем полициклических ароматических углеводородов — они понижают цетановое число дизельного топлива. Чем оно больше, тем выше воспламеняемость и стабильнее горение топливной смеси. Высокое содержание полиароматики же способствуют образованию нагара в моторе и провоцируют его коррозию. Частицы нагара могут попадать в масло и ускорить износ силового агрегата — прежде всего, поршневых колец. Все это уменьшает эффективность двигателя внутреннего сгорания и со временем может привести к его поломке.

Катализаторы вместо мыла

На каждом современном нефтеперерабатывающем заводе есть установка гидроочистки прямогонных фракций — бензина, керосина, дизельного топлива, вакуумного газойля. В зависимости от назначения процесса и состава фракции схемы таких установок могут немного отличаться.

Установка гидроочистки на Омском нефтеперерабатывающем заводе

К примеру, для облагораживания бензинов с большим количеством непредельных углеводородов применяют гидроочистку в мягких температурных режимах — при 250–325 градусах.

При переработке высокосернистых тяжелых нефтяных фракций обязательно используют каталитическую гидроочистку. Катализаторы гидроочистки — это гранулы из оксида алюминия, пропитанные активными растворами солей гидрирующих металлов (например, молибдена, никеля, кобальта). Чем эффективнее катализатор, тем топливо получится чище — во всех смыслах этого слова.

Ирина Резниченко

Руководитель программы развития катализаторов «Газпром нефти»

В реакторах установок гидроочистки дизельную фракцию как бы процеживают через гранулы, тем самым запуская процесс отделения сернистых соединений, азота и полиароматики.

Палитра автовладельца

После гидроочистки к посветлевшим углеводородам добавляют различные присадки. В дизельном топливе это депрессорно-диспергирующие, цетаноповышающие и противоизносные составы.

Депрессорно-диспергирующие присадки — компоненты, снижающие температуру застывания и предельную температуру фильтруемости дизельного, печного и судового видов топлива. Такие добавки помогают обеспечить работу двигателя в мороз.

Катализаторы гидроочистки

Цетаноповышающие присадки — это азотсодержащие соединения, которые повышают цетановое число в дизельном топливе. Они способствуют увеличению полноты его сгорания, повышению КПД мотора, облегчению пуска двигателя зимой и сокращают образование нагара.

Противоизносные присадки снижают износ деталей поршневой группы.

Цвет топлива после всех «процедур» варьируется от желтоватого, характерного для летних марок, до практически бесцветного прозрачного — для зимних. Причина сезонной разницы оттенков в том, что зимнее дизельное топливо делают из более легкой и прозрачной части фракции — по наличию тяжелых компонентов в составе оно ближе к керосину.

1
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Пластиковые полимерные гранулы

Московские ученые превратили бытовой пластик в сырье для топлива и нефтехимии

1 мин. чтения
Робот-химик и сотрудник лаборатории Восточно-Мессояхского месторождения

Как робот-химик попал на Крайний Север

4 мин. чтения
Лаборант работает над улучшением покрытия для ТОТЭ

В Новосибирске нашли способ продлить жизнь твердооксидным топливным элементам

3 мин. чтения

В Новосибирске собрали мощный топливный элемент размером меньше шариковой ручки

1 мин. чтения

Фестиваль энергетики, идей и изобретений: как «ЭнергоТехноФест» познакомил изобретателей с инвесторами

1 мин. чтения

Московские ученые «соткали» сверхтонкий материал для энергоемких аккумуляторов

1 мин. чтения

В Новочеркасске из яблочного жмыха создали материал для суперконденсаторов

1 мин. чтения

Суперспособности бактерий: от добычи нефти до приготовления пищи

2 мин. чтения

Рыбы подсказали ученым технологию создания улучшенного алюминиевого сплава

1 мин. чтения

Московские ученые изобрели энергоустановку для многомесячных полетов аэростатов

1 мин. чтения
X 1