Ученые получили автомобильное топливо из гудрона

Ученые из Пермского Политеха разработали технологию, которая может заменить традиционное сырье в производстве автомобильного топлива на тяжелые продукты нефтепереработки.  Результаты данной работы ученые опубликовали в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология». Проделанная учеными работа позволит расширить сырьевую базу отечественной нефтеперерабатывающей промышленности в условиях растущего потребления топлива и сырья для нефтехимии.

Поскольку запасы легкой нефти не безграничны, сейчас как никогда актуальна тема переработки тяжелых нефтепродуктов. Чтобы удовлетворить спрос всего мира на энергию, необходимо более эффективно перерабатывать «черное золото». Но тяжелые фракции углеводородов содержат такие недостатки как: высокое содержание металлов, высокомолекулярных компонентов, смол, именно поэтому сырье нужно тщательно подготавливать. Для получения топлива используют процесс, при котором тяжелые молекулы нагреваются и распадаются на легкие – каталитический крекинг. Ученые из Пермского Политеха усовершенствовали технологию, заменив традиционное сырье тяжелыми продуктами нефтепереработки.

Обычно для этого в кипящем слое используют вакуумный газойль - продукт перегонки нефти и ее тяжелых производных под вакуумом.

Но для таких целей можно применять и предварительно подготовленные более тяжелые фракции.

Один из исследователей, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, кандидат химических наук Александр Чудинов рассказал, что без обработки такие вещества могут плохо воздействовать на работу применяемых при переработке катализаторов. По этой причине сырье «облагораживают», т.е. удаляют нежелательные компоненты с помощью легких растворителей (бутана, пентана или пропана). Тяжелая фракция выпадает в осадок и получается очищенная смесь, что позволяет улучшить качество сырья, а в дальнейшем облегчить процесс его переработки.

Сегодня в промышленности с помощью обработки гудрона пропаном получают компоненты базовых масел. Используя более тяжелые растворители - пентан или бензин, - есть возможность получить продукт, который можно использовать для получения бензина и других ценных продуктов. Это помогает увеличить количество сырья.

Ученые провели эксперименты на базе Научно-образовательного центра FCC и Центра коллективного пользования «Центр наукоемких химических технологий и физико-химических исследований» Пермского Политеха. Исследователи использовали гудрон с установок ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез. Он состоял из смеси 80-процентной западносибирской и 20-процентной каменноложской нефти. В качестве растворителя ученые взяли н-пентан со средней растворимостью. Соотношение растворителя и гудрона составило 6:25.

Исследователи загрузили гудрон и н-пентан в реактор специальной установки, а затем нагревали их до 50 °С в течение часа, постоянно перемешивая. Давление составило 1,3 атм. Далее в течение еще одного часа реактор выдерживали при 50 °С без перемешивания. Через 12–20 ч смолисто-асфальтеновая часть остывала до комнатной температуры, отстаивалась и выпадала в осадок, а затем ее отфильтровали. Затем ученые удалили из полученного продукта остатки растворителя.

Затем они провели каталитический крекинг вакуумного газойля и его смеси с полученным продуктом на специальной лабораторной установке при температуре 527 °С. Свойства продуктов реакций определили с помощью метода газовой хроматографии.

В результате удалось выяснить, что наиболее качественными стали составы, полученные при соотношении гудрона и н-пентана 14:1 и 16:1 при температуре 50 °С и давлении 1,3 атм.

Технологию можно будет использовать для получения высокооктановых бензинов и непредельных газов.

Информация опубликована 27.02.2023 г.