catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2017-2-137-144catal-448Research ArticleКАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСATALYSIS IN PETROLEUM REFINING INDUSTRYАкватермолиз природного битума в сверхкритических условиях в присутствии ферросферAquathermolysis of Natural Bitumen under Supercritical Conditions in the Presence of FerrospheresСвириденкоН. Н.SviridenkoN. N.ctls@kalvis.ruКривцовЕ. Б.KrivtsovE. B.ctls@kalvis.ruГоловкоА. К.GolovkoA. K.ctls@kalvis.ruИнститут химии нефти СО РАН, ТомскРоссияInstitute of Petroleum Chemistry, TomskRussian Federation201720092017172137144Copyright © LLC "KALVIS", 20172017LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/448

Исследовано влияние каталитической добавки – магнитных ферросфер – на состав продуктов крекинга природного битума Ашальчинского месторождения, содержащего 4,6 мас.% фракций н.к.–200 °С. Реакцию проводили в автоклаве в присутствии донора водорода (вода). Показано, что добавка 10 мас.% ферросфер увеличивает деструкцию смол и выход легкокипящих фракций. Установлено, что при акватермолизе битума в сверхкритических условиях в присутствии ферросфер замедляется коксообразование. При температуре акватермолиза 500 °С с ферросферами выход фракций н.к.–360 °С увеличивается на 12,5 %, а выход газа и кокса снижается на 14,4 и 3,9 мас.% соответственно по сравнению с выходами при крекинге битума. Данные структурно-группового анализа смол и асфальтенов свидетельствуют о значительной деструкции алкильного и нафтенового обрамления при акватермолизе. Метод акватермолиза позволяет перерабатывать тяжелое углеводородное сырье, используя дешевые и эффективные добавки, которые значительно увеличивают глубину переработки сырья.

The influence of a catalytic additive – magnetic ferrospheres – on the product composition of cracking of natural bitumen from Ashal'chinskoe oilfield (4.6 wt % of fractions with IBP 200 °C) was studied. The reaction was achieved in an autoclave in the presence of a hydrogen donor (water). The addition of 10 wt % of ferrospheres was shown to favor the tar destruction and to increase the yield of light boiling fractions. The coke formation was decelerated during bitumen aquathermolysis under supercritical conditions. In aquathermolysis with ferrospheres at 500 °C, the yield of fractions IBP 360 °C increase by 12.5 %, while gas and coke yields decreased by 14.4 and 3.9 wt %, respectively, against the yields during bitumen cracking. The data on structure and group analysis of tars and asphaltenes indicate considerable destruction of the alkyl and naphthene species during aquathermolysis. Application of aquathermolysis allows heavy hydrocarbon feedstock to be processed using inexpensive and effective additives to improve considerably the conversion ratio.

природный битумакватермолизсверхкритические условиясмолыасфальтеныферросферыnatural bitumenaquathermolysissupercritical conditionstarsasphaltenesferrospheresReferencesОкунев А.Г., Пархомчук Е.В., Лысиков А.И., Парунин П.Д., Семейкина В.С., Пармон В.Н. // Успехи химии. 2015. № 9. С. 987—999.Окунев А.Г., Пархомчук Е.В., Лысиков А.И., Парунин П.Д., Семейкина В.С., Пармон В.Н. // Успехи химии. 2015. № 9. С. 987—999.Xie W., Fang W., Li D., Xing Y., Guo Y., Lin R. // Energy&Fuels. 2009. V. 23. P. 2997—3001.Xie W., Fang W., Li D., Xing Y., Guo Y., Lin R. // Energy&Fuels. 2009. V. 23. P. 2997—3001.Ali F.A., Ghaloum N., Hauser A. // Energy&Fuels. 2006. V. 20. P. 231—238.Ali F.A., Ghaloum N., Hauser A. // Energy&Fuels. 2006. V. 20. P. 231—238.Trejo F., Ancheyta J., Rana S.M. // Energy&Fuels. 2009. V. 23. P. 429—439.Trejo F., Ancheyta J., Rana S.M. // Energy&Fuels. 2009. V. 23. P. 429—439.Hosseinpour M., Ahmadi S.J., Fatemi S. // Journal of supercritical fluids. 2015. V 100. P. 70—78.Hosseinpour M., Ahmadi S.J., Fatemi S. // Journal of supercritical fluids. 2015. V 100. P. 70—78.Fumoto E., Sato S., Takanohashi T. // Energy&Fuels. 2011. V. 25. P. 524—527.Fumoto E., Sato S., Takanohashi T. // Energy&Fuels. 2011. V. 25. P. 524—527.Шарыпов В.И., Береговцова Н.Г., Барышников С.В., Кузнецов Б.Н. // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. № 3. С. 287—291.Шарыпов В.И., Береговцова Н.Г., Барышников С.В., Кузнецов Б.Н. // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. № 3. С. 287—291.Sharypov V.I., Kuznetsov B.N., Beregovtsova N.G. // Fuel. 1996. Vol. 75. № 7. P. 791—794.Sharypov V.I., Kuznetsov B.N., Beregovtsova N.G. // Fuel. 1996. Vol. 75. № 7. P. 791—794.Yuan X.Z., Tong J.Y., Zeng G.M., Li H., Xie W. // Energy& Fuels. 2009. V. 23. P. 3262—3267.Yuan X.Z., Tong J.Y., Zeng G.M., Li H., Xie W. // Energy& Fuels. 2009. V. 23. P. 3262—3267.Zhang A., Gao J., Wang G., Xu C., Lan X., Ning G., Liang Y. // Energy&Fuels. 2011. V. 25. P. 3615—3623.Zhang A., Gao J., Wang G., Xu C., Lan X., Ning G., Liang Y. // Energy&Fuels. 2011. V. 25. P. 3615—3623.Zhao L-Q., Cheng Z-M., Ding Y., Yuan P-Q, Lu S-X, Yuan W-K. // Energy&Fuels. 2006. V. 20. P. 2067—2071.Zhao L-Q., Cheng Z-M., Ding Y., Yuan P-Q, Lu S-X, Yuan W-K. // Energy&Fuels. 2006. V. 20. P. 2067—2071.Cheng Z-M., Ding Y., Zhao L-Q. // Energy&Fuels. 2009. V. 23. P. 3178—3183.Cheng Z-M., Ding Y., Zhao L-Q. // Energy&Fuels. 2009. V. 23. P. 3178—3183.Антипенко В.Р., Голубина О.А., Гончаров И.В., Нова С.В., Рокосов Ю.В. // Известия Томского политехн. ун-та. 2005. Т. 308. № 6. С. 122—127.Антипенко В.Р., Голубина О.А., Гончаров И.В., Нова С.В., Рокосов Ю.В. // Известия Томского политехн. ун-та. 2005. Т. 308. № 6. С. 122—127.Антипенко В.Р. // Известия Томского политехн. ун-та. 2011. Т. 319. № 3. С. 125—129.Антипенко В.Р. // Известия Томского политехн. ун-та. 2011. Т. 319. № 3. С. 125—129.Sharonova O.M., Anshits N.N., Solovyov L.A., Salanov A.N., Anshits A.G. // Fuel. 2013. V. 111. P. 332—343.Sharonova O.M., Anshits N.N., Solovyov L.A., Salanov A.N., Anshits A.G. // Fuel. 2013. V. 111. P. 332—343.Свириденко Н.Н., Кривцов Е.Б., Головко А.К. // Химия и технология топлив и масел. 2016. № 3. С. 31—35.Свириденко Н.Н., Кривцов Е.Б., Головко А.К. // Химия и технология топлив и масел. 2016. № 3. С. 31—35.Sviridenko N.N., Krivtsov E.B., Golovko A.K., Dombrovskaya A.S., Krivtsova N.I. // Procedia Chemistry. 2014. Vol. 10. P. 326—331Sviridenko N.N., Krivtsov E.B., Golovko A.K., Dombrovskaya A.S., Krivtsova N.I. // Procedia Chemistry. 2014. Vol. 10. P. 326—331Свириденко Н.Н., Кривцов Е.Б., Головко А.К. // Фундаментальные исследования. 2014. № 8 (4). С. 854—858.Свириденко Н.Н., Кривцов Е.Б., Головко А.К. // Фундаментальные исследования. 2014. № 8 (4). С. 854—858.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.