Для переработки тяжелого нефтяного сырья актуальной проблемой является поиск новых, более дешевых катализаторов, в первую очередь катализаторов крекинга. В работе исследована активность катализаторов окислительно-восстановительного типа на основе ферросфер энергетических зол в крекинге двух типов тяжелых нефтей (парафинистой и асфальтенистой) и мазута парафинистой нефти в автоклавных условиях. Установлено, что при 450 °С в присутствии 10 мас.% ферросфер селективность образования жидких продуктов для парафинистого сырья составляет 95–96 %, для асфальтенистой нефти – 72 %. По сравнению с термическим крекингом в составе жидких продуктов увеличивается содержание светлых продуктов и доля бензиновой фракции. Влияние ферросфер наиболее сильно проявляется в крекинге парафи-сырья: содержание светлых фракций в продуктах крекинга нефти по сравнению с термокрекингом увеличивается приблизительно на 20 % и составляет 67 %, в светлых продуктах крекинга мазута в 14 раз возрастает доля бензиновой фракции. В процессе крекинга происходит изменение фазового состава и структурных характеристик ферросфер, наблюдается отложение на их поверхности углеродистых образований, различающихся реакционной способностью в реакции горения, и концентрирование сернистых соединений из нефтяного сырья.
In processing a heavy oil feedstock, an urgent problem is to find new and less expensive, primarily cracking, catalysts. We have studied the activity of redox catalysts based on ferrospheres from energy ashes in the cracking of two types (paraffinic and asphaltenic) of heavy oil and paraffinic crude oil under autoclave conditions. It was found that at 450 °C and in the presence of 10 wt % of ferrospheres, the selectivity toward liquid products for paraffinic and asphaltenic feedstock achieves 95–96 % and 72 %, respectively. Compared with the thermal cracking, this catalytic system provides the composition of liquid products with the higher content of light products and higher percent of the gasoline fraction. The influence of ferrospheres is most pronounced in the cracking of paraffinic feedstock: compared with thermal cracking, the content of light fractions in the products of petroleum cracking increases by ~20 % and achieves 67 %, while in the products fuel oil cracking, the ratio of the gasoline fraction increases 14-fold. During the cracking, we detected changes in the phase composition and structural characteristics of ferrospheres, formation of surface carbonaceous deposits with different reactivity in the combustion, and accumulation of sulfur compounds from petroleum feedstock.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.