НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ КРЕКИНГ СВЕРХВЯЗКОЙ НЕФТИ В ПРИСУТСТВИИ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ ЦИНКА И АЛЮМИНИЯ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
3.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
4.
КНИТУ; КNRTU
5.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
6.
КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 61
по 66
Статус:
Опубликован
Получено:
25.12.2025
Одобрено:
25.12.2025
Опубликовано:
25.12.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
СВЕРХВЯЗКАЯ НЕФТЬ, КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ, АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ, НЕФТЯНАЯ ДИСПЕРСНАЯ СИСТЕМА, СУБКРИТИЧЕСКАЯ ВОДА
Аннотация (русский):
Актуальность исследования влияния наночастиц металлов на низкотемпературный крекинг тяжёлой нефти обусловлена необходимостью разработки эффективных и экологически чистых методов переработки трудноизвлекаемых углеводородов. Тяжелая нефть, содержащая значительное количество смолисто-асфальтеновых компонентов, требует особых условий и технологий для её переработки. В статье рассматриваются результаты исследования влияния наночастиц металлов Zn и Al на изменения состава и вязкостных свойств продуктов низкотемпературного крекинга тяжёлой нефти. Эксперименты проводились при температуре 360 °C под давлением перегретого пара 160 бар в среде субкритического водного флюида. Проведение крекинга в субкритическом водном флюиде позволяет уменьшить образование побочных продуктов. В продуктах крекинга нефти увеличивается содержание смоли снижается выход легкокипящих фракций. Напротив, присутствие в реакционной среде наночастиц металлов приводит к снижению содержания смолисто-асфальтеновых веществ и увеличению количества насыщенных и ароматических углеводородов, что указывает на более эффективное разрушение высокомолекулярных соединений нефти. Наибольшая деструкция смолисто-асфальтеновых веществ происходит при крекинге тяжелой нефти с наночастицами Zn, с конверсией асфальтенов 21 %. Тяжёлая нефть и продукты крекинга, содержащие значительное количество смолисто-асфальтеновых компонентов, демонстрируют неньютоновское поведение с вязкопластичными свойствами. В субкритическом водном флюиде вязкость дополнительно уменьшается вследствие увеличения содержания углеводородов и снижения концентрации смол и асфальтенов. При участии в процессе крекинга наночастиц вязкость снижается, причём наиболее заметное уменьшение наблюдается при использовании ZnO. Крекинг нефти в присутствии наночастиц изменяет состав и строение нефтяных дисперсных систем, уменьшается доля ядра. Крекинг в субкритическом водном флюиде с ZnO приводит к наибольшему увеличению количества дисперсионной среды и снижению доли сольватной оболочки. Показано, что индикаторами трансформации структуры нефтяных дисперсных систем могут служить ИК-спектральные коэффициенты. Исследование влияния наночастиц металлов на процесс крекинга тяжёлой нефти может иметь практическое значение для нефтеперерабатывающей промышленности. Наночастицы металлов, такие как Zn и Al, могут значительно изменить состав и свойства нефти, снижая затраты на её дальнейшую переработку. Результаты исследования могут быть полезны для оптимизации технологий переработки нефти и улучшения экологических характеристик процесса.
Актуальность исследования влияния наночастиц металлов на низкотемпературный крекинг тяжёлой нефти обусловлена необходимостью разработки эффективных и экологически чистых методов переработки трудноизвлекаемых углеводородов. Тяжелая нефть, содержащая значительное количество смолисто-асфальтеновых компонентов, требует особых условий и технологий для её переработки. В статье рассматриваются результаты исследования влияния наночастиц металлов Zn и Al на изменения состава и вязкостных свойств продуктов низкотемпературного крекинга тяжёлой нефти. Эксперименты проводились при температуре 360 °C под давлением перегретого пара 160 бар в среде субкритического водного флюида. Проведение крекинга в субкритическом водном флюиде позволяет уменьшить образование побочных продуктов. В продуктах крекинга нефти увеличивается содержание смоли снижается выход легкокипящих фракций. Напротив, присутствие в реакционной среде наночастиц металлов приводит к снижению содержания смолисто-асфальтеновых веществ и увеличению количества насыщенных и ароматических углеводородов, что указывает на более эффективное разрушение высокомолекулярных соединений нефти. Наибольшая деструкция смолисто-асфальтеновых веществ происходит при крекинге тяжелой нефти с наночастицами Zn, с конверсией асфальтенов 21 %. Тяжёлая нефть и продукты крекинга, содержащие значительное количество смолисто-асфальтеновых компонентов, демонстрируют неньютоновское поведение с вязкопластичными свойствами. В субкритическом водном флюиде вязкость дополнительно уменьшается вследствие увеличения содержания углеводородов и снижения концентрации смол и асфальтенов. При участии в процессе крекинга наночастиц вязкость снижается, причём наиболее заметное уменьшение наблюдается при использовании ZnO. Крекинг нефти в присутствии наночастиц изменяет состав и строение нефтяных дисперсных систем, уменьшается доля ядра. Крекинг в субкритическом водном флюиде с ZnO приводит к наибольшему увеличению количества дисперсионной среды и снижению доли сольватной оболочки. Показано, что индикаторами трансформации структуры нефтяных дисперсных систем могут служить ИК-спектральные коэффициенты. Исследование влияния наночастиц металлов на процесс крекинга тяжёлой нефти может иметь практическое значение для нефтеперерабатывающей промышленности. Наночастицы металлов, такие как Zn и Al, могут значительно изменить состав и свойства нефти, снижая затраты на её дальнейшую переработку. Результаты исследования могут быть полезны для оптимизации технологий переработки нефти и улучшения экологических характеристик процесса.
Ключевые слова:
СВЕРХВЯЗКАЯ НЕФТЬ, КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ, АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ, НЕФТЯНАЯ ДИСПЕРСНАЯ СИСТЕМА, СУБКРИТИЧЕСКАЯ ВОДА
СВЕРХВЯЗКАЯ НЕФТЬ, КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ, АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ, НЕФТЯНАЯ ДИСПЕРСНАЯ СИСТЕМА, СУБКРИТИЧЕСКАЯ ВОДА
