НЕФТЕХИМИЯ

Представлены результаты гидроконверсии гудрона с рециркуляцией непревращенного вакуумного остатка в присутствии наноразмерных частиц катализатора MoS2, синтезируемых “in situ” в углеводородной среде. Описаны изменения молекулярной структуры асфальтенов гудрона и продуктов гидроконверсии смеси гудрона с вакуумным остатком (рисайклом) в зависимости от времени пребывания асфальтенов в зоне реакции. Установлены основные особенности структурных превращений асфальтенов при проведении гидроконверсии с рециркуляцией. Сопоставлен характер изменения структурных свойств асфальтенов при варьировании различных параметров процесса – времени пребывания и температуры в реакционной среде.

Изучено влияние образующихся in situ ультрадисперсных частиц дисульфида молибдена на дисперсные свойства сырья, а также на кислотность микросферического цеолитсодержащего катализатора в процессе каталитического крекинга вакуумного дистиллята. Характер изменения выхода продуктов каталитического крекинга и группового углеводородного состава бензиновой фракции указывает на гидрирующую активность дисульфида молибдена в условиях каталитического крекинга. Показано, что модифицирование дисульфидом молибдена может быть направлено на снижение выхода легкого газойля, понижение содержания олефинов в бензиновых фракциях, уменьшение выхода водорода, а в целом дает возможность регулировать качественный и количественный состав продуктов каталитического крекинга.

Получены никель-вольфрамовые сульфидные наноразмаерные катализаторы гидрирования ароматических углеводородов (УВ) путем разложения никель-тиовольфрамовой соли-прекурсора in situ в углеводородном сырье. В качестве прекурсора использован никель-тиовольфраматный комплекс 1- бутил- 1 метилпиперидиния [BMPip]2Ni[WS4]2. Полученные in situ частицы были охарактеризованы методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Показано, что полученные сульфидные Ni–Wчастицы представляют собой нанопластинки, объединенные в мультислойные агломераты; средняя длина Ni–W–S частиц 6 нм, среднее число слоев многослойной упаковке – 3. Каталитическая активность полученных катализаторов была исследована в реакциях гидрирования модельных смесей моно и бициклических ароматических углеводородов и в реакции превращения дибензотиофена в реакторе периодического действия при температуре 350°C и давлении водорода 5.0 МПа. Показана возможность гидрооблагораживания легкого газойля каталитического крекинга (ЛГКК) на исследованных катализаторах.

Исследовано влияние алюминирования на текстурные, кислотные и каталитические свойства мезопористых алюмосиликатов с упорядоченной системой мезопор. Установлено, что процедура алюминирования сопровождается встраиванием Al в алюмосиликатный материал стенок мезопор. Показано, что в реакции метилирования фенола состав продуктов на исходном (Si/Al = 12.5) и алюминированных алюмосиликатах (Si/Al = 2.2 и 0.8) одинаков, что указывает на идентичную природу активных центров. В отличие от исходного мезопористого алюмосиликата, алюминированные материалы работали без потери активности в течение 4 ч. Предположено, что причиной стабильной активности алюминированных катализаторов является генерирование дополнительных кислотных центров в результате взаимодействия обогащенного алюминием материала стенок мезопор с водой, образующейся в процессе взаимодействия фенола с метанолом.

Исследована реакция кислородной конверсии метана в синтез газа с использованием высокоселективного катализатора на основе NdCaCoO4, определены кинетические константы. Для определения кинетических констант на узком слое катализатора массой 0.1 г реализована модель изотермического процесса получения синтез газа, выбраны варианты целевых функций и вычислительный алгоритм минимизации критерия рассогласования расчетных и экспериментальных данных. Проведено кинетическое моделирование процесса окислительной конверсии метана в изотермическом и автотермическом режимах, для изотермического режима установлено соответствие результатов расчетов экспериментальным данным.

Исследованы нефтематеринские породы Банатской депрессии (юго-восточной части Паннонского бассейна, Сербия), отложений среднего и верхнего миоцена, содержащие органическое вещество (ОВ) в относительно широком диапазоне преобразованности (от начала до поздней стадии генерации жидких углеводородов). ОВ представлено преимущественно керогеном II типа и сформировано в меняющихся окислительно-восстановительных условиях. Для этой нефтегазоносносной провинции, как для всего гипертермального Паннонского бассейна, типичны очень высокие геотермические градиенты (4.0–7.5°C/100 м) и скорости нагрева миоценовых пород (9–22°C/млн лет). С помощью корреляционного анализа согласно Spearman и Pearson тесту проведено сравнение значений измеренного и на основе максимальной палеотемпературы и геохимических параметров термической преобразованности рассчетного индекса отражательной способности витринита. Показано, что для рассчета отражательной способности витринита и определения степени термической зрелости ОВ нефтематеринских пород в гипертермальных бассейнах с высокой скоростью нагрева достоверными являются геохимические параметры, рассчитанные по составу стеранов и метилдибензотиофенов, и, как ожидалось, максимальная палеотемпература залегания.

Представлена сравнительная оценка перспектив развития технологий переработки тяжелого нефтяного сырья (ТНС) с точки зрения возможности удаления и извлечения содержащихся в нем металлов. Показано, что деметаллизация ТНС с различной эффективностью может достигаться в результате деструктивных термических процессов конверсии исходного сырья, а также недеструктивных массообменных процессов. Сольвентная деасфальтизация (СДА) отличается конструктивной простотой и технологической гибкостью и позволяет удалять асфальтены и металлы, отложения которых приводят к необратимой дезактивации катализаторов нефтепереработки. Перспективные направления деметаллизации в области деструктивного превращения сырья связаны с процессами, обеспечивающими наиболее высокую конверсию ТНС и наименьший выход непревращенного остатка, в котором концентрируются металлы сырья. В этой связи развитие и внедрение технологий переработки нефтяных остатков на основе процессов гидкрокрекинга с суспендированным слоем катализатора, термоконтактного крекинга с непрерывным сжиганием или газификацией кокса и экстракции растворителями в сверхкритических условиях создает реальные предпосылки для организации глубокой комплексной переработки тяжелых нефтей с выделением концентрата металлов.