Учеными Томского политехнического университета разработаны технологии утилизации и переработки газовых конденсатов и попутных нефтяных газов (ПНГ) в высококачественный автомобильный бензин и другие ценные продукты. 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. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

«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 профессор ТПУ Владимир Ерофеев, руководитель лаборатории «Переработка углеводородного сырья с применением нанотехнологий».
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». Между тем, газовый конденсат содержит в себе преимущественно именно такие фракции. Однако его и 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. Поэтому, их в большинстве случаев сжигают в хозяйственных целях на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях.
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 аналогов) является то, что они обладают высокорегулярной микропористой структурой. По размеру эти микропоры сопоставимы с такими «маленькими» молекулами, как этан, пропан, бутан и другими, содержащимися в ПНГ и газоконденсате. Попадая в «узкие» микропоры, эти молекулы изолируются и под воздействием суперкислотных центров, расположенных в каждой такой микропоре, приобретают повышенную подвижность и реакционную способность», — уточняет ученый.
То есть, эти молекулы уже не инертны. Они начинают взаимодействовать с другими молекулами, их значительно легче подвергать различным химическим превращениям, получая таким образом такие ценные продукты как низшие олефины, арены или высоколиквидные высококооктановые бензины класса «Евро 5» и «Евро 6».
Проводят такие сложные химические преобразования ученые ТПУ на специальных каталитических установках. Такие установки полностью автоматизированы и мобильны, что позволяет использовать их 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 (газоперерабатывающий завод в с. Бондарка Каргасокского района Томской области). Интересуются технологиями ТПУ в этом направлении сегодня и другие предприятия нефтегазовой отрасли.
Высокооктановые бензины — это виды углеводородного топлива с высоким октановым числом (от 95 и выше) и высокими физико-химическими свойствами и эксплуатационными характеристиками. Цеолиты — большая группа близких по составу и свойствам минералов, водные алюмосиликаты кальция и натрия из подкласса каркасных силикатов, со стеклянным или перламутровым блеском, известных своей способностью отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Профессор ТПУ Владимир Ерофеев является автором более 350 научных работ и 40 патентов на изобретения. Под его руководством коллектив лаборатории «Переработка углеводородного сырья с применением нанотехнологий» проводит научные исследования и разрабатывает новые процессы и технологии получения высоколиквидных моторных топлив, а также низших олефинов, ароматических углеводородов (ценных видов сырья для многих процессов нефтехимии) из различных видов углеводородного сырья: нефти, газовых конденсатов и попутного нефтяного газа. Добавим, научный коллектив Владимира Ерофеева также разработал технологию получения высокооктановых морозостойких бензинов и дизельного топлива, которые способны выдерживать температуры до -80 С°, что позволяет использовать его в условиях экстремально низких температур. Например, в Арктике и Антарктиде.