В РФ ищут новые пути переработки нафты в водород и синтез-газ
В Сибирском отделении РАН работают над каталитической конверсией прямогонного бензина.
Нафта — это смесь легких и средних углеводородов, которую выделяют преимущественно при первичной переработке нефти. Из нее производят моторные топлива, олефины и ароматические углеводороды. Легкими углеводородными фракциями также разбавляют тяжелую нефть при транспортировке и переработке. Мировой рынок производства нафты составляет порядка $200 млрд.
Сегодня развиваются альтернативные технологии преобразования углеводородного сырья. Поэтому одним из перспективных направлений является каталитическая конверсия нафты в синтез-газ (смесь монооксида углерода и водорода). Она может быть переработана в чистый водород или иные ценные продукты, такие как метанол, аммиак, синтетические углеводороды и т.д.
Классическая переработка тяжелых фракций нефти в синтез-газ включает в себя ряд стадий, в том числе предриформинг и высокотемпературный риформинг. Они весьма энергоемки и технологически сложны. В последнее время нафта все меньше используется в качестве растворителя нефти. Но по своим химическим свойствам она перспективна для получения синтез-газа.
Один из способов — прямая конверсия углеводородов в синтез-газ с применением высокоэффективных структурированных катализаторов. Они улучшают условия тепломассообмена, снижают диффузионные ограничения и повышают стабильность каталитических систем при высоких температурах.
Специалисты Института катализа планируют создать такие структурированные катализаторы для паровой и парокислородной конверсии нафты. В отличие от традиционных насыпных гранул, структурированные носители с каналами лучше отводят тепло и стабильнее работают при высоких температурах.
Ученые исследуют реальный состав нафты, чтобы выделить наиболее сложные в плане конверсии соединения. Они проверят на модельных смесях, как природа активных компонентов — родия, никеля, платины, рутения, палладия, щелочных и щелочноземельных металлов — влияет на конверсию, селективность по водороду и устойчивость к коксообразованию.
«Мы хотим понять, какие компоненты нафты сложнее всего превращаются в синтез-газ и какие свойства катализатора определяют эффективность этого процесса, — говорит руководитель исследования, младший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа института Владислав ШИЛОВ. — Особое внимание мы уделим влиянию различных добавок на активность катализаторов, конверсию топлива и устойчивость к дезактивации. Это позволит перейти к целенаправленному подбору состава катализаторов для продуктивной переработки».
Главная задача ученых — сформировать научно-технический задел для развития каталитических технологий, которые можно применять в реальном секторе на российских нефтяных предприятиях. Водородсодержащие смеси — многообещающее топливо для энергоустановок на топливных элементах, считают ученые. Поэтому исследование важно для развития распределенной энергетики.
В 2022 году ИА «Девон» сообщало, что ученые Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук получили синтетический газ для нефтехимии путем пиролиза полимеров и угля.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: катализатор, нафта, Водород, наука, глубокая нефтепереработка