ВТОРИЧНАЯ (ГЛУБОКАЯ) ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ. Глубокая переработка нефти это


ВТОРИЧНАЯ (ГЛУБОКАЯ) ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ — КиберПедия

На ранних стадиях нефтеперерабатывающей отрасли потребность в автомобильном бензине опережала потребность в тяжелом жидком топливе (например, дизельном).

Рост производства бензина требовал роста добычи сырой нефти и сопровождался перепроизводством дизельного топлива.

При простой перегонки методом ректификации требовалось большое количество нефти, одновременное происходило затоваривание дизельным топливом. С экономической точки зрения это не выгодно вследствие постоянного роста цен на бензин и снижения цен на тяжелые (дизельные) виды топлива.

Существует необходимость увеличения объема производства легких (бензиновых) фракций и снижения производства тяжелых (дизельных) топлив и мазута. То есть в более глубокой (вторичной) переработке нефти.

Методов вторичной переработки нефти делятся на две основные группы:

Термические и каталитические.

К термическим – относятся: термический крекинг, коксование и пиролиз.

К каталитическим – каталитический крекинг, риформинг, гидрагенизацонные процессы

 

ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

В процессе разгонки нефти, при достижении температуры 480 – 500 С общий объем конденсата окажется более 100% , а в кубе еще будет кипеть нефть.

Сложные тяжелые углеводороды, которые не испарились при 480 гр. С нагреваются до более высоких температур, происходит разрыв молекулярных связей, расщепление больших молекул на более малые. Например: молекула С16Н34 расщепляется на С8Н18, С6Н12 и С2Н4. Происходит термохимическая реакция расщепления.

Легкие молекулы кипят при более низких температурах и занимают больший объем, чем первоначальный продукт расщепления. В результате весовые проценты компонент остаются те же. А объемные проценты (за счет расщепления плотных молекул на более легкие и объемные) увеличиваются.

В боле крупных молекулах атомы упакованы плотнее.

В 1891 г. русские инженеры Шухов и Гаврилов изобрели способ получения легких (бензиновых) углеводородов расщеплением тяжелых углеводородов при высокой температуре и давлении или процесс крекинга.

Позднее в 1926 г. была создана первая промышленная установка крекинга продуктов нефти.

Термический крекинг протекает в диапазоне температур 47О...54О°С и давлении 4...6 МПа.

Сырьем для термического крекинга является мазут и другие тяжелые нефтяные остатки.

Прямогонный остаток после ректификационной колонны поступает на установку крекинга. Продукты реакции разделяются с получением топливных компонентов, газа и крекинг - остатка.

Повышенное давление в колонне необходимо для того, чтобы тяжелые молекулы не вскипали (не испарялись), а оставались в жидком состоянии и мог происходить термохимический процесс их расщепления.

Крекинг выгоден только в том случае, если им управлять. В ректификационной колонне этот процесс неуправляем, поэтому там поддерживается температура не выше 400 гр. С., избегая процесса крекинга.

Крекинга можно проводить при более низких температурах, то есть не нагревать до температур 480 – 500 гр. С. Для этой цели существует технологический процесс переработки нефти называемый ВАКУУМНАЯ ПЕРЕГОНКА.

 

ВАКУУМНАЯ ПЕРЕГОНКА

Для крекинга прямогонного остатка ректификационной колоны необходима высокая температура, свыше 480 гр С. Но прямогонный остаток можно разделить на дополнительные фракции и при более низких температурах, что выгодно с энергетической и экономической точки зрения.

Из физики мы знаем, с понижением давления резко снижается температура кипения (испарения). Молекуле нужна меньшая энергия, чтобы покинуть поверхность (оторваться) от жидкости. Создать такие условия можно с помощью вакуум насосов.

Этот процесс называется вакуумный крекинг и осуществляется в специальных установках вакуумной перегонки.

Кубовый остаток из ректификационной колонны с температурой 400 гр.С поступает на установку вакуумного крекинга. Давление в вакуумной колонне составляет 0,32-0,4 атм.

Легкие фракции практически мгновенно вскипают и испаряются. Но при испарении происходит потеря тепла, температура снижается, и процесс крекинга самопроизвольно прекращается.

Для поддержания непрерывного процесса в низ колонны подается перегретый пар около 400 гр С, который регулирует давление и температуру в колонне. Вакуум создается насосом расположенным вверху колоны.

Продукты вакуумной перегонки формируются в два потока: легкий вакуумный дистиллят и тяжелый вакуумный дистиллят.

Обе фракции можно использовать как сырье для получения смазочных масел. В некоторых случаях их не разделяют. Такой продукт носит название легкая фракция вакуумной перегонки.

Тяжелый продукт, остаток на дне колонны (остаток вакуумной перегонки) используется как: сырье для производства битума или компонент остаточного топлива.

Остаток вакуумной перегонки может использоваться в качестве исходного продукта для последующего термического крекинга.

Вакуумная перегонка прямогонного остатка эквивалентна его атмосферной перегонке в интервале кипения около 540 - 590 гр С

Пиролиз - вид термического крекинга, осуществляемый в диапазоне температур 750...900 °С и атмосферном давлении. Цель - получения сырья для нефтехимической промышленности.

Сырьем для пиролиза являются легкие углеводороды, содержащиеся в газах, бензины первичной перегонки, керосины термического крекинга и керосиногазойлевая фракция. Продукты реакции - непредельных углеводородов (этилен, пропилен и др.).

Из жидкого остатка, называемого смолой пиролиза, при дальнейшей глубокой переработке могут быть извлечены ароматические углеводороды.

Коксование- форма термического крекинга, осуществляемая в диапазоне 450...550 °С и давлении 0,1...0,6 МПа. При этом получаются газ, бензин, керосиногазойлевые фракции и кокс.

 

 

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

Каталитический крекинг- это процесс разложения высокомолекулярных углеводородов при температурах 450...500 °С и давлении 0,2 МПа в присутствии катализаторов - веществ, ускоряющих реакцию крекинга и позволяющие осуществлять ее при более низких, чем при термическом крекинге, давлениях.

Катализаторы – это вещества, которые ускоряют или вызывают химическую реакцию, но сами не претерпевают изменений.

В качестве катализаторов используются, в основном, алюмосиликаты и цеолиты.

Сырьем для каталитического крекинга являются прямогонный тяжелый газойль, поступающий из ректификационной колонны, вакуумный газойль - из установки вакуумного крекинга, продукты термического крекинга и коксования мазутов.

Прямогонные фракции тяжелого газойля нагреваются при повышенном давлении в контакте с катализатором.

Температура кипения для процесса крекинга должна находится в диапазоне от 340 до 590 гр.С. Фактическая температура в реакторной установке находится в районе 480 гр.С.

Процесс протекает в реакторе. Сырье проходит через нагреватель, смешивается с катализатором и поступает в вертикальную трубу (райзер), ведущую в нижнюю часть резервуара (собственно реактор). В момент поступления сырья в реактор процесс уже идет, поэтому время пребывание в реакторе – несколько секунд. Т.е реактор фактически нужен для отделения продукта от катализатора. Это происходит с помощью циклона (процесс центрифугирования).

Катализатор существует в виде пористых шариков или микросфер и имеет огромную площадь контактной поверхности.

В ходе процесса на дне реактора скапливается отработанный катализатор покрытый углеродными отложениями (коксом). Его подают в регенератор где горячим воздухом выше 600 гр С прожигают (восстанавливают).

Получаемый продукт (смесь углеводородов) из реактора поступают в ректификационную колону для разделения на фракции.

Цель крекинга состоит в том, что бы превратить тяжелые фракции в бензин. При этом, температура в реакторе должна лежать в интервале выкипания бензиновой фракции.

В процессе каталитического крекинга происходят сразу несколько процессов.

Когда тяжелые молекулы расщепляются, то водорода оказывается недостаточно, чтобы насытить все образовавшиеся молекулы. Поэтому часть углерода переходит в кокс, который практически полностью состоит из атомов углерода.

При разрыве тяжелых молекул образуется полный набор возможных молекул углеводородов от метана и выше. Образуются весь спектр предельных углеводородов, олефинов и ароматических (нафтеновых) групп.

Таким образом, продуктами крекинга является полный набор углеводородов, от метана до остатка, в том числе кокса.

В результате конденсации в ректификационной колонне продуктов расщепления получают следующие фракции: газ, бензин, легкий и тяжелый газойли, кокс.

Установка каталитического крекинга состоит из трех основных частей: реактора, регенератора катализатора и ректификационной колонны.

Риформинг- это каталитический процесс переработки низкооктановых бензиновых фракций, осуществляемый при температуре около 500°С и давлении 2…4 МПа. В результате структурных преобразований октановое число углеводородов в составе катализата резко повышается. Продукт риформинга (катализат) является основным высокооктановым компонентом товарного автомобильного бензина.

Из катализата также могут быть выделены ароматические углеводороды (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы).

Гидрогенизация- процесс переработки нефтяных фракций в присутствии водорода, вводимого в систему извне. Гидрогенизационные процессы протекают в присутствии катализаторов при температуре 260...430 °С и давлении 2...32 МПа.

Гидрогенизация позволяет углубить переработку нефти, обеспечив увеличение выхода светлых нефтепродуктов и одновременно удалить нежелательные примеси серы, кислорода, азота (гидроочистка).

К гидрогенизационным относятся следующие процессы:

1. деструктивная гидрогенизация;

2. гидрокрекинг;

3. недеструктивная гидрогенизация (гидроочистка)

 

Процессы гидрогенизации требуют серьезных капиталовложений и значительно увеличивают эксплуатационные расходы.

Затраты тем больше, чем выше давление, применяемое в процессе, чем более тяжелым по плотности и фракционному составу является сырье и чем больше в нем серы.

Очистка нефтепродуктов

Фракции (дистилляты), получаемые в ходе первичной и глубокой вторичной переработки нефти содержат в своем составе различные примеси.

Состав и концентрация примесей в дистиллятах, зависят от вида используемого сырья и технологического режима установки.

Для удаления вредных примесей дистилляты подвергаются очистке.

 

cyberpedia.su

Глубина переработки нефти — обобщающий показатель эффективности использования нефтяного сырья. Качество сырья глубокой переработки

из "Глубокая переработка нефти"

В России вырабатывается в основном топочный мазут марок М-40 и М-100, а также его экспортные сорта. Качество топочных мазутов по содержанию серы не удовлетворяет требованиям экологии, поскольку выработка мазута с содержанием серы до 1% ограничена, а основной объем выпускается с содержанием серы до 2% и более. [c.50] Высокое содержание серы в топочном мазуте связано с отсутствием мощностей по гидрогенизационному обессериванию нефтяных остатков. [c.50] Разработка и освоение таких процессов, обеспечивающих малосернистым мазутом ТЭЦ (особенно в крупных городах), является приоритетной задачей отраслевой науки [56—57]. [c.50] Жечь нефть. .. значит сравнить ее с каменным углем и, следовательно, получать от нее копейки, когда она может давать рубли. [c.51] Следует отличать понятия глубины переработки нефти от выхода светлых нефтепродуктов (т. е. моторных топлив) последний показатель, как правило, на 15-20% ниже, чем глубина переработки нефти. В России он составляет 48—50%. [c.51] Задача углубления переработки нефти в нашей стране обусловлена в первую очередь сокращением объемов ее переработки при достаточно высоком спросе на светлые нефтепродукты и сырье для нефтехимического синтеза. [c.51] Во всех случаях большое значение имеет максимально возможный отбор светлых фракций от их потенциального содержания в нефти на стадии первичной перегонки. [c.52] Этот показатель определяется конструкцией погоноразделительной аппаратуры установок АВТ, ее техническим состоянием, четкостью поддержания технологического режима. В России высокий возрастной состав большинства установок АВТ и их неудовлетворительное техническое состояние ограничивают возможность полного извлечения потенциальных ресурсов светлых нефтепродуктов из нефти. В результате отбор светлых фракций даже на крупных установках мощностью более 3 млн т/год в среднем для российских НПЗ составляет не более 93-94%, и лишь на отдельных, лучших установках — 96-97% от потенциального [61, 70]. С целью достижения отбора светлых 97-98% от потенциала (максимально возможный уровень) требуется осуществление комплекса мероприятий по оптимизации технологического режима и совершенствованию оборудования (замена погоноразделительных тарелок в ректификационной колонне на более эффективные, увеличение их числа и т. д.). [c.52] Поданным БашНИИ НП, это позволит увеличить ресурсы преимущественно дизельных фракций, попадающих в настоящее время в топочный мазут и другие остаточные топлива. Реализация предложенного комплекса мероприятий на установках АВТ, имеющихся в составе НПЗ России, может обеспечить прирост выработки дизельных фракций на величину более 2,0 млн т/год при условии сохранения объема и качества перерабатываемой нефти. [c.52] Исходным сырьем для глубокой переработки в России (табл. 21) являются остатки атмосферной или вакуумной перегонки в основном сернистых нефтей, отличающиеся низким отношением водорода к углероду (0,125 0,135) и высоким содержанием асфальто-смолистых соединений, в которых сконцентрированы сернистые, азотистые и металлоорганические соединения. [c.52] Для достижения необходимого соотношения между водородом и углеродом возможно применение различных технологических приемов, основанных на вводе дополнительного водорода или выводе излишнего углерода. [c.53] Обший расход водорода при этом изменяется в пределах 2,3-3,8% мае. [c.53] В случае получения непредельных газообразных продуктов — сырья для нефтехимического синтеза — необходимый вывод излишнего углерода достигает 16-21% мае., а при образовании предельных углеводородов 31—36% мае. [c.54] Технология переработки нефтяных остатков с выводом излишнего углерода в основном базируется на термических процессах, а технология ввода водорода в молекулярную структуру остаточных фракций — на гидрогенизационных каталитических процессах. [c.54] Переработка нефтяных остатков (мазута) возможна по двум вариантам первый — прямая каталитическая или термическая обработка мазута с получением целевых продуктов второй — предварительная разгонка под вакуумом с получением вакуумного дистиллята и гудрона и их раздельная переработка. [c.54] Прямая каталитическая переработка нефтяных остатков в светлые нефтепродукты встречает значительные трудности из-за высокого содержания в остатках серы, азота, тяжелых металлов (никеля и ванадия) и асфальто-смолистых веществ, быстро дезактивирующих катализатор. Технологически более простым решением является термическая переработка остатков 163-66]. [c.54] В мировой практике наиболее широко применяются схемы раздельного облагораживания вакуумных дистиллятов и гудронов, что позволяет подобрать для каждого вида сырья оптимальные условия переработки, обеспечивающие наиболее благоприятные выходы целевых продуктов. [c.54] Большое значение в этом случае имеет подготовка нефти и ее высокомолекулярных фракций — вакуумных дистиллятов, гудрона — к глубокой переработке. [c.54] При неудовлетворительном обессоливании нефти неорганические соли, оставаясь в тяжелых фракциях нефти, оказывают отрицательное влияние на работу катализаторов и оборудования. [c.55] Выделенные из мазутов вакуумные дистилляты с концом кипения 480—500°С характеризуются низким содержанием металлосодержащих соединений и асфальтенов, их коксуемость по Конрадсону не превышает 0,2% мае. Эти дистилляты (особенно после гидроочистки) являются высококачественным сырьем для каталитической переработки. Потенциальное содержание их в мазуте составляет 40-50% (табл. 23). [c.55]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Антикризис и глубокая переработка углеводородов // Добыча и переработка // Наука и технологии

Предлагаемая технология глубокой переработки нефти и любого другого углеводородного сырья позволит получать огромную дополнительную ежегодную прибыль и экономить сотни и тысячи миллионов тонн сырья. Другими словами, ее внедрение эквивалентно увеличению мировых запасов углеводородов в несколько раз.

Основные источники и составляющие мировой энергетики - углеводородное сырье (нефть, газ, уголь, продукты растительного происхождения), атомная, термоядерная, водородная, природная энергетика.

Природная, например, ветровая, солнечная энергетика, в промышленных мировых масштабах может привести к необратимому изменению карты распределения температур на поверхности земли, направлений и интенсивности ветров, течений и климата в целом с непредсказуемыми последствиями. Переработка углеводородов растительного происхождения в топливо может привести к серьезным социальным и экологическим последствиям в масштабах всей планеты, т.к. в промышленных масштабах не является возобновляемым источником энергии. Водородная и термоядерная энергетика далеки от завершения фазы экспериментальных работ и серьезного промышленного применения. Атомная энергетика вносит и еще долгое время будет вносить большой вклад в мировую энергетику, однако область ее применения ограничена - в основном, это выработка электроэнергии.

Наиболее применима и широко используется в настоящее время энергетика, основанная на переработке нефти и использовании газа, угля. Переработка нефти дает моторные топлива, сжиженный газ, продукты нефтехимии. Природные газ и уголь используются в основном для выработки тепла и электроэнергии. В плане производства продуктов нефтехимии и моторного топлива у углеводородной энергетики нет и в ближайшем обозримом будущем не предвидится серьезных конкурентов.

Общей тенденцией нефтяной отрасли является уменьшение запасов лёгкой нефти, практически весь прирост запасов происходит за счет тяжелой вязкой сернистой нефти. Потенциал качественного сырья реализован почти на 80%, сохраняя лишь перспективы небольших открытий. Преобладают запасы тяжелой нефти в России, Казахстане, Китае, Венесуэле, Мексике, Канаде, США и во многих других странах различных континентов.

В настоящее время наиболее широко распространены каталитические процессы углубленной переработки углеводородного сырья, однако даже они не могут предложить достаточно привлекательный технико-экономический баланс для многих нефтепереработчиков при переработке самых тяжелых видов сырья (из программы 19 Мирового нефтяного конгресса, Мадрид, 29.06 - 03.07.2008 г.).

Более того, с помощью известных и широко применяемых каталитических технологий невозможно в принципе решить задачу 100% глубины переработки (считается по выходу легких целевых продуктов с температурой конца кипения 350-360 °С), т.к. тяжелые нефтяные остатки будут очень быстро приводить к отравлению и коксованию активной поверхности любого катализатора. Из-за высокого содержания в сырье металлов, асфальтенов наряду с сернистыми, азотистыми соединениями и другими вредными примесями и компонентами, происходит быстрая дезактивация катализаторов, закрываются поры, поверхность катализатора покрывается смолистыми и коксовыми отложениями. Все это существенно снижает селективность и эффективность классического каталитического процесса. Необходимость постоянного изготовления и обновления катализаторов, оперативная их смена и утилизация требует дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат и повышает себестоимость процесса переработки и получаемой продукции.

Поэтому глубокая переработка нефти и нефтяных остатков, вовлечение в традиционную переработку газообразных и особенно твердых углеводородов является основной задачей ближайшего времени. Для решения вопроса глубокой переработки, рационального и экономного использования любого углеводородного сырья необходимо не просто улучшать известные углубляющие процессы (термический и каталитический крекинг), а изменить отношение к существующим технологиям нефтепереработки. Необходимо разработать новый подход или новое направление глубокой переработки углеводородного сырья, которое позволит осуществить безостаточную, практически 100% конверсию любого углеводородного сырья (жидкого, твердого, газообразного) в целевые легкие углеводороды.

Основное отличие и преимущество предлагаемого подхода и технологии заключается в том, что сырье, в основном тяжелое и содержащее большое количество разнообразных вредных примесей, непосредственно с катализатором не контактирует.

Сначала сырье подвергают мягкому некаталитическому (например, термическому и/или термомеханическому) крекингу.

В процессе крекинга сырья образуются непредельные углеводороды, которые впоследствии могут конденсироваться, что приводит к ограничению глубины переработки. Для наиболее полной и глубокой переработки и увеличения выхода легких целевых продуктов и фракций схема переработки должна быть дополнена устройством, которое позволяет с минимальными затратами насыщать открытые связи атомарным водородом и/или легкими радикалами. Проблему можно решить такой организацией схемы процесса, при которой тяжелое сырье, содержащее вредные примеси и компоненты, и катализатор не контактируют, вследствие чего катализатор практически не отравляется вредными примесями и не коксуется, что приводит к увеличению долговечности катализатора и отсутствию необходимости его регенерации и замены. Для этого молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом (они не содержат смол, асфальтенов и других вредных примесей и компонентов), например, попутный, природный газ, в том числе газ и часть легких фракций, получаемых в процессе переработки углеводородного сырья, при необходимости подогревают (особенно для легких жидких фракций, получая из них углеводородный пар) и направляют для получения активного атомарного водорода и/или легких радикалов в реактор с нагретым до необходимой температуры катализатором (блок получения атомарного водорода и/или легких радикалов). Полученные активный водород и/или легкие радикалы направляют в устройства нагрева (учитывая высокую реакционную способность атомарного водорода и/или легких радикалов, которые являются своеобразными катализаторами) и/или некаталитического крекинга жидкого исходного сырья для проведения реакции (процесс схематически изображен на рис. 1).

Нагрев водорода и/или легких водородсодержащих сред, обогащенных водородом, а также реактора с катализатором можно осуществлять за счет тепла нагретого сырья и/или тяжелых фракций, направляемых на повторную обработку. Давление в реакторе с катализатором должно быть больше давления в реакторе некаталитического крекинга сырья. Атомарный водород и/или легкие радикалы насыщают открытые связи непредельных углеводородов с получением легких целевых фракций высокого качества. Легкие насыщенные продукты реакции непрерывно выводятся из процесса для получения легких целевых продуктов (сжиженного газа, бензина, реактивного, дизельного топлива, продуктов нефтехимии).

При этом такие дорогие процессы, как гидроочистка, риформинг и т.д. в блоках получения легких товарных продуктов могут не использоваться, т.к. открытые связи радикалов крекинга сырья насыщаются до блока получения товарных продуктов, а регулировка свойств и состава получаемых фракций производится изменением режима и параметров процесса. Кроме того, в процессе обработки сырья уменьшается количество вредных примесей, например сернистых соединений, т.к. в процессе обработки основная часть серы переходит в сероводород и далее выводится из процесса известными методами с дальнейшим получением, например, атомарной серы и других полезных побочных продуктов. Тяжелые фракции направляются на повторную обработку. При повторной обработки тяжелых фракций можно достичь практически 100% глубины переработки и выхода легких целевых продуктов. Непрореагировавшие молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом, могут возвращаться в начало процесса для повторного использования. При необходимости, тяжелые фракции частично могут направляться и для получения тяжелых товарных продуктов (битума, кокса и других). Укрупненная блок - схема процесса показана на рис. 2.

Если получение молекулярного водорода в настоящее время является довольно дорогим процессом, то использование для получения атомарного водорода и/или легких радикалов природного или попутного газа, который во многих случаях сжигается на факелах, позволяет свести затраты на проведение процесса глубокой переработки к минимуму.

Технология апробирована на небольшой лабораторной установке. Глубина переработки достигает 97ч98%. С учетом образующихся несконденсированных газов, можно уверенно говорить практически о 100% глубине переработки сырья с помощью предлагаемой технологии.

Твердое углеводородное сырье (например, уголь, сланец, продукты растительного происхождения) направляют в блок мелкодисперсного размельчения и вводят в исходное сырье и/или тяжелые фракции перед повторной обработкой или приводят в непосредственный контакт с легкими радикалами. Газообразные углеводороды также вводят в исходное сырье и/или тяжелые фракции перед их повторной обработкой. Жидкие, твердые и газообразные углеводороды могут обрабатываться по данной схеме одновременно, по отдельности или попарно. Часть газообразных и/или легких продуктов (они обогащены водородом и могут заменять исходные водородсодержащие среды) переработки по данной схеме может быть возвращена в начало процесса в реактор с катализатором для получения активного атомарного водорода и/или легких радикалов.

Тяжелое сырье не вступает в непосредственный контакт с катализатором, не происходит его отравление и коксование, отпадает необходимость регенерации и замены катализатора, процесс упрощается и становится более надежным, стоимость процесса и оборудования значительно уменьшается, т.е. происходит снижение капитальных и эксплуатационных затрат, глубина переработки может быть увеличена до 100%. При этом происходит экономия сырья при выработке необходимого количества целевых товарных продуктов, другими словами оптимальное и рациональное использование сырьевых ресурсов при их дальнейшей переработке при реализации данной схемы. Кроме того, различные остатки и отходы, накапливающиеся в процессе, например, добычи и переработки нефти, приводят к ухудшению экологической обстановки, и их переработка по данной схеме с получением высоколиквидной продукции позволяет решать экологические проблемы и получать дополнительную прибыль. Минимальная производительность, при которой процесс становиться окупаемым, в несколько раз меньше, чем при использовании известных каталитических технологий. Появляется возможность строительства небольших перерабатывающих производств, непосредственно приближенных к потребителю и оптимально удовлетворяющих его требованиям.

Реактор с катализатором может быть выполнен в виде цилиндра, шара, кольцевого цилиндра, параллепипеда (пластины) или другой объемной фигуры с помещенным в него катализатором в виде гранул или порошка произвольного размера и формы. На рис. 3 показан простейший реактор стержневого типа, на рис. 4 - реактор кольцевого типа. Для оптимизации процесса могут использоваться пакеты реакторов различной конфигурации. Реакторы или пакеты реакторов могут располагаться вдоль движения сырья, поперек или под углом. Поверхность реактора проницаема для атомов водорода и/или легких радикалов, или на поверхности реактора выполнены отверстия произвольной формы, причем размеры отверстий меньше, чем размеры гранул катализатора. Стенки реактора с катализатором могут быть выполнены из пористого материала с различными размерами пор, например в нанометровом диапазоне. Реактор с катализатором может и не содержать гранул или порошка катализатора, при этом оболочка реактора, или весь реактор целиком выполнены из материала, который является катализатором для проведения процесса получения атомарного водорода и/или легких радикалов из молекулярного водорода и/или водородсодержащих сред. В теле катализатора может быть выполнен коллектор для распределения водорода и/или водородсодержащих сред. Количество атомов водорода и/или легких радикалов, получаемых в реакторе с катализатором, должно превышать количество открытых связей радикалов крекинга сырья, а отношение поверхности реактора (пакета реакторов) с катализатором к объему зоны нагрева и/или крекинга сырья увеличивают так, чтобы максимально полно провести реакцию сырья и атомарного водорода и/или легких радикалов. Возможно использование нанотрубок для подачи и получения атомарного водорода и/или легких радикалов и других достижений нанотехнологий и водородной энергетики.

По предлагаемой технологии поданы международные заявки на изобретения по системе РСТ, заявки зарегистрированы в ВОИС.

Широкое промышленное внедрение предлагаемой новой экономичной, экологичной и эффективной технологии глубокой переработки нефти и любого другого углеводородного сырья по топливному варианту и производству продуктов нефтехимии позволит получать огромную дополнительную ежегодную прибыль и экономить сотни и тысячи миллионов тонн сырья ежегодно при полном удовлетворении рынка качественными горюче - смазочными материалами в полном объеме. Другими словами, внедрение таких технологий эквивалентно увеличению мировых запасов углеводородов в несколько раз без затрат на их разведку и добычу при существенном снижении стоимости готовой продукции переработки.

Разработка, возможно в кооперации с ведущими мировыми нефтяными компаниями, промышленных установок нового типа и модернизация всей нефтеперерабатывающей, газовой и угольной промышленности позволит увеличить занятость трудоспособного населения, оживит экономику, приведет к стабилизации мировой энергетической системы и скорейшему выходу из мирового экономического кризиса.

Автор: В.А. Золотухин, автор и патентообладатель, к.т.н[email protected]

neftegaz.ru