В самарском Политехе предложили энергоэффективную технологию переработки нефти

Актуальная проблема нефтеперерабатывающей промышленности - переход на тяжёлую нефть, так как запасы лёгкой нефти практически исчерпаны. Однако известные способы переработки тяжёлой нефти отличаются жёсткими технологическими условиями (например, высоким давлением газообразного водорода в системе) и дороговизной. Специалисты кафедры "Химическая технология переработки нефти и газа" предложили энергоэффективную технологию переработки тяжёлой нефти и нефтяных остатков. Результаты последних исследований опубликованы в "Российском химическом журнале" (DOI: 10.6060/rcj.2025693.11). Сейчас учёные оформляют патентную заявку на свою разработку.

"Термические процессы переработки все энергоёмкие, поскольку предполагают нагрев сырья до высоких температур (400-500°С). Задача состоит в том, чтобы при нагреве и деструкции тяжёлой нефти (или тяжёлого нефтяного остатка) получить как можно больше светлых нефтепродуктов (целевых, улучшающих технико-экономические показатели работы НПЗ), - отмечает ассистент кафедры Игорь Докучаев. - Энергоэффективность процесса мы оцениваем с точки зрения затрат энергии на получение единицы светлых нефтяных фракций в процессе деструкции".

Тяжёлые нефтяные остатки характеризуются высокой плотностью и большим содержанием полициклических ароматических углеводородов и гетероорганических соединений. Это усложняет их переработку из-за диффузионных ограничений.

"Все дело в том, что молекулы сырья слишком крупные и не могут проникнуть в поры промышленных катализаторов для эффективного химического преобразования. Кроме этого, происходит отравление катализаторов и, как следствие, - замедление процесса переработки тяжёлой нефти (или нефтяного остатка). Причина - в молекулах, прочно связанных с каталитически активными центрами и блокирующих их. Это приводит к тому, что центры перестают принимать участие в реакционном цикле, - поясняет Игорь Докучаев. - Поэтому мы предложили использовать термический процесс переработки с использованием в качестве катализатора переноса водорода алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки".

Отработанный катализатор гидроочистки не способен обеспечивать необходимый уровень остаточной серы в процессе гидроочистки. Однако он эффективен при переносе водорода в процессе переработки тяжёлого нефтяного сырья.

Кроме этого, политеховские учёные предлагают заменить газообразный водород на альтернативный источник водорода в виде промышленной нефтяной фракции гидрированного лёгкого газойля каталитического крекинга (ЛГКК). Это низкокачественный продукт переработки вакуумного газойля, который прошёл гидроочистку и вовлекается в процесс термодеструкции тяжёлых нефтяных остатков в качестве источника водорода.

Испытание технологии происходило следующим образом. В ёмкость (автоклав) помещали: тяжёлый нефтяной остаток, или тяжёлый нефтяной остаток + катализатор + водород, или тяжёлый нефтяной остаток + катализатор + ЛГКК (в разных количествах), герметизировали, нагревали до определённой температуры и выдерживали при ней. Затем охлаждали, отбирали продукты и определяли массу и состав газа, жидкости и твёрдого остатка.

"Такой подход обеспечивает более высокую эффективность переноса водорода в термическом процессе, что, в свою очередь, позволяет увеличить долю светлых нефтепродуктов и в большей степени улучшить их качество. Кроме этого, гидроочистка ЛГКК, а не гидропереработка тяжёлого нефтяного остатка, позволяет эксплуатировать катализаторы в более мягких режимах", - утверждает Игорь Докучаев.

Источник:

https://samgtu.ru/news/view/v-politexe-predlozhili-energoeffektivnuyu-texnologiyu-pererabotki-nefti