В Пермском Политехе исследовали получение бензинов из гудрона
В Пермском Политехе исследовали получение бензинов из гудрона
Исследователи из Пермского Политеха (ПНИПУ, участник НОЦ «Рациональное недропользование») исследовали возможность получения бензина и других ценных продуктов из гудрона.
В связи с сокращением запасов легкой нефти все более актуальной становится переработка тяжелых нефтепродуктов. Однако из-за высокого содержания в них металлов, смол и высокомолекулярных компонентов, их использование требует подготовки сырья и применения каталитического крекинга – процесса, при котором тяжелые молекулы нагреваются и распадаются на легкие.
– Обычно для каталитического крекинга в кипящем слое используют вакуумный газойль – продукт перегонки нефти и ее тяжелых производных под вакуумом. Но для этого можно применять и предварительно подготовленные более тяжелые фракции. Без обработки эти вещества могут негативно повлиять на работу применяемых при переработке катализаторов. Чтобы избежать последствий, сырье «облагораживают», в том числе удаляя нежелательные компоненты с помощью легких растворителей: пропана, бутана или пентана. Тяжелая фракция выпадает в осадок, очищая продукт от загрязняющих веществ. Это позволяет улучшить качество сырья, и далее его легче перерабатывать, – рассказывает один из исследователей, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, кандидат химических наук Александр Чудинов.
В ходе исследования была изучена возможность более эффективного использования гудрона. С помощью обработки гудрона пропаном сегодня получают компоненты базовых масел. Однако используя более тяжелые растворители – пентан или бензин, – можно получить продукт, который подойдет для получения бензина и других ценных продуктов.
Ученые Пермского Политеха обработали гудрон с помощью н-пентана и изучили процессы в смеси газойля и очищенных углеводородов в ходе каталитического крекинга. На качество и количество продукта влияют не только состав сырья и параметры обработки, но и тип и структура растворителя. Исследователи описали характеристики веществ, полученных при различных соотношениях растворителя и сырья.
Для экспериментов ученые использовали комплекс для испытания катализаторов крекинга в псевдосжиженном слое и оборудование Центра коллективного пользования «Центр наукоемких химических технологий и физико-химических исследований» Пермского Политеха. 
Гудрон был получен с установок ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». Он состоял из смеси 80%-й западносибирской и 20%-й каменноложской нефти. В качестве растворителя ученые применяли 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 часов смолисто-асфальтеновая часть остывала до комнатной температуры, отстаивалась и выпадала в осадок, а затем ее отфильтровали. Затем ученые удалили из полученного продукта остатки растворителя. Они определили его плотность, вязкость, коксуемость, зольность и содержание азота.
Далее 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. Добавление продуктов «очищения» гудрона к вакуумному газойлю до 10 % не снижает эффективность процесса и получения продуктов.
Результаты работы ученые представили в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология». Разработка открывает перспективы для получения высокооктановых сортов бензина и непредельных газов и тем самым позволит расширить сырьевую базу отечественной нефтеперерабатывающей промышленности и нефтехимии. Исследование соответствует направлениям «Углеводороды» и «Инновационные химические, фармацевтические и медицинские техологии» Пермского НОЦ.
