Томские ученые готовы удешевить производство автомобильного бензина
Ученые Томского политехнического университета разработали технологии утилизации и переработки газовых конденсатов и попутных нефтяных газов в высококачественный автомобильный бензин, которые способны удешевить его производство.
Как сообщили НИА Томск в пресс-службе вуза, используя нанотехнологии, политехники нашли способ не только решить актуальную на сегодняшний день для нефтегазовой отрасли проблему утилизации ПНГ, но и значительно удешевить производство автомобильного бензина, что позволит в будущем более экономно расходовать нефтяные запасы.
«Если в нефти прямогонной бензиновой фракции содержится максимум 10 – 15%, то в газовом конденсате — до 80% и более. Так, например, если вы хотите получить 10 тысяч тонн высокооктанового (ред. — высококачественного) бензина, вам необходимо будет переработать примерно 100 000 тонн нефти. В то время как газового конденсата для получения такого же объема продукции потребуется около 15 тысяч тонн, что позволяет существенно экономить на сырье», — рассказывает руководитель лаборатории «Переработка углеводородного сырья с применением нанотехнологий» ТПУ Владимир Ерофеев, доктор технических наук, профессор, академик РАЕ и заслуженный деятель науки РФ.
К тому же не все типы нефти содержат в большом количестве прямогонные бензиновые фракции, пригодные для получения высококачественных бензинов классов «Евро 5» и «Евро 6». А газовый конденсат содержит в себе преимущественно именно фракции, пригодные для производства высококачественного бензина. Однако газоконденсат и ПНГ существенно труднее перерабатывать, чем ту же нефть. Дело в том, что молекулы метана и этана, входящие в их состав, являются химически инертными — практически никак не взаимодействуют с другими молекулами. Следовательно, попутный газ и газоконденсат трудно во что-то преобразовать.
«В связи с этим попутный нефтяной газ в большинстве случаев из-за отсутствия соответствующей инфраструктуры сжигается на многих нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях в хозяйственных целях», — говорит Владимир Ерофеев.
Ученые лаборатории «Переработка углеводородного сырья с применением нанотехнологий» ТПУ нашли способ, как решить эту проблему, используя модифицированные наноструктурированные цеолитные катализаторы, позволяющие перерабатывать газовые конденсаты и ПНГ в различные ценные продукты.
«Важной особенностью наших катализаторов (в отличие от существующих промышленных металлических, оксидных и других) является то, что они обладают высокорегулярной микропористой структурой. По размеру они сопоставимы с такими «маленькими» молекулами, как этан, пропан, бутан и другими, содержащимися в ПНГ и газоконденсате. Внутри каждой микропоры расположены суперкислотные активные центры. Попадая в эти «узкие» микропоры, молекулы самых химически инертных из органических соединений изолируются и под воздействием суперкислотных центров приобретают повышенную подвижность и реакционную способность, что позволяет значительно легче и при меньших энергетических затратах подвергать их различным химическим превращениям, образуя с их помощью различные ценные продукты», — уточняет ученый.
Переработку газоконденсата и ПНГ с помощью таких катализаторов ученые проводят на специальных каталитических установках. Поступая в реактор такой установки, прямогонный бензин газоконденсата или газообразная фракция С2-С4 ПНГ сначала нагревается до определенной температуры, а затем вступает во взаимодействие с катализаторами (цеолитами) и модификаторами (оксидными системами).
В результате всех этих сложных химических процессов ученые получают низшие олефины, арены или высоколиквидные высококооктановые бензины класса «Евро 5» и «Евро 6».
Такие установки полностью автоматизированы и мобильны, их можно использовать прямо на месторождениях. Так, например, подобная установка по переработке газовых конденсатов в высокооктановые бензины, изготовленная ООО «Томскнефтегазпереработка» ОАО «Востокгазпром» по технологии Томского политеха, использовалась в 2014-2015 годах на Мыльджинском месторождении. Интересуются технологиями ТПУ в этом направлении и другие предприятия нефтегазовой отрасли.
