Студенты ТюмГНГУ представили технологию получения марки экологичного, "народного" бензина АИ-85

Тюмень. В Тюменском государственном нефтегазовом университете продолжает работу всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Новые технологии - нефтегазовому региону". Сегодня в секции «Нефтехимия и технология переработки нефти и газа» студенты 4 курса МХП ТИ ТюмГНГУ Архат Ташбулатов и Илья Клюсов представили свою научно-исследовательскую работу по получению высокоэкологичного бензина марки АИ-85.
Как рассказали авторы проекта, основной потребительский парк автомобилей среднего класса населения состоит из машин марок ВАЗ, ГАЗ, в которых в качестве моторного топлива используются бензины марок АИ-80, АИ-91, АИ-93. С целью насыщения рынка качественным топливом по более доступной цене предлагается, как вариант, выпускать вместо низкооктанового бензина АИ-80, и дорогого АИ-91 бензин с промежуточным октановым числом АИ-85 и, тем самым повысить антидетонационные свойства, увеличить долговечность двигателей, улучшить условия сгорания топливно-воздушной смеси. К тому же применение бензина марки АИ – 85 позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу из-за пониженного содержания бензола. По словам студентов, в настоящее время введены ограничения на ароматические углеводороды, особенно бензол. Этот продукт является самым токсичным и самым легкокипящим среди ароматических углеводородов. Известна линейная зависимость между содержанием бензола в бензине и его концентрацией во всех видах выбросов несгоревших углеводородов: отработавших газах, испарениях из топливной системы и при заправке автомобиля топливом. На каждый процент увеличения бензола в топливе его содержание в отработавших газах увеличивается на 0,7-0,8%; более 75% содержащегося в воздухе бензола поступает в него из отработавших газов автомобилей. Бензол вреден для непосредственно работающих с бензином людей (он способствует заболеванию лейкемией). Его содержание в бензине не должно превышать 5%.
При первичной перегонке большинства нефтей, особенно сернистых парафинистых, получаются бензиновые фракции с низким октановым числом и поэтому они не могут служить в качестве топлива для современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Для получения высокооктановых бензинов нефтехимическая промышленность использует процессы каталитического риформинга. Каталитический риформинг относится к третьему поколению процессов нефтепереработки и предназначен для получения высококачественных бензиновых дистиллятов, которые используются в качестве высокооктанового компонента автомобильного и даже авиационного бензина. Наряду с этим при риформинге, особенно более узких бензиновых фракций, в сочетании с экстракцией, ректификацией и иными методами разделения углеводородов можно получить ароматические углеводороды (бензол, толуол и ксилолы) являющиеся важным сырьем для органического синтеза.
При проведении риформинга происходит целый ряд реакций превращений углеводородов, играющих различную роль в ходе процесса. К этим реакциям относятся: дегидрирование гомологов циклогексана в ароматические углеводороды, изомеризация гомологов циклопентана в циклогексановые углеводороды с последующей ароматизацией, изомеризация парафиновых углеводородов, дегидроциклизация парафиновых углеводородов - дегидрирование шестичленных нафтеновых углеводородов, дегидроизомеризация килированных пятичленных нафтенов и дегидроциклизация афиновых углеводородов, расщепления и деалкилирования ароматических углеводородов, гидрокрекинг парафиновых углеводородов с низким октановым числом, приводящий к их газификации, в результате которой в жидкой фазе происходит накопление ароматических углеводородов с хорошими октановыми характеристиками, гидрогенизация кокса, скапливающегося на поверхности катализатора.
Риформинг можно проводить при низком и высоком давлении. В настоящее время используют в основном риформинг высокого давления.
Сырьем для каталитического риформинга является, в основном, прямогонный бензин, а также дистилляты вторичного происхождения -бензин термического и каталитического крекингов, коксования.
В промышленных условиях сырье подвергают реформированию в присутствии полиметаллических катализаторов при повышенном давлении, температуры и больших объемах циркулирующего водорода в системе в результате чего получают высокооктановые бензины.
Чаще всего риформинг проводят с использованием в качестве сырья бензиновой фракции 85-180°С на платинорениевых катализаторах при температуре 480-530˚С, давлении до 1,5-4 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,5-3 ч-1 и рециркуляцией водорода от 3 до 10 молей на 1 моль сырья последующим контактированием риформата с катализатором, содержащим платину и окись алюминия при температуре 420-470°С и давлении 1,0-4,5 МПа. Недостатком этого способа является применение жестких технологических условий (повышенная температура и давление), что приводит к увеличению энергозатрат, а так же является самым главным, в результате получают бензин АИ-91 с большим процентным содержанием ароматики. В вышеприведенных технологических условиях не представляется возможным получить автомобильный бензин с более низким содержанием ароматики.
Данную работу ребята посвятили разработке способа переработки прямогонного бензина, позволяющего получить неэтилированный автомобильный бензин марки АИ-85 с меньшим процентным содержанием ароматики и бензола.
Студенты считают, что технологический процесс получения бензина марки АИ-85 полностью прошел апробацию в лабораторных условиях, как по выбору технологических параметров, так и по полному химико-физическому анализу полученных стабильных катализаторов.
Надо сказать, что данная работа вызвала большой интерес у аудитории. Авторам исследования задали много различных вопросов и предложений. Ребята признались, что один из них они взяли себе на заметку и непременно попытаются найти практический ответ на него.