Химики разработали новый «зеленый» способ очистки нефтепродуктов

1 мая 2023
252

Исследователи из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН разработали метод очистки легких нефтепродуктов от серо- и азотсодержащих соединений с использованием экологически безопасных селективных растворителей на основе полностью возобновляемых водорастворимых полимеров. Предложенный метод перспективен для повышения степени очистки продуктов нефтепереработки. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Engineering Research and Design.

Серо- и азотсодержащие соединения, содержащиеся в продуктах нефтепереработки, при сгорании образуют вредные газы, поэтому в целях регуляции вредных выбросов в окружающую среду во многих странах вводятся строгие требования контроля их содержания в нефтепродуктах. Традиционным методом – каталитической гидроочисткой – трудно достичь качественной очистки от этих соединений. К тому же такой метод требует применения жестких условий: высоких температур и давлений (600-700 К; 20-50 бар), а также влечет большие затраты водорода и дорогостоящих катализаторов.

Московские химики предположили, что одним из наиболее перспективных методов очистки легких углеводородных фракций от серо- и азотсодержащих гетероциклических соединений может являться жидкостная экстракция. Применение в качестве экстрагентов коммерчески доступных и пожаробезопасных водорастворимых полимеров может существенно повысить эффективность и экологическую безопасность этого процесса. Не менее важной является возможность регенерации применяемых экстрагентов и их повторного многократного использования.

Ученые успешно применили водорастворимые полимеры для очистки легких углеводородных фракций от примесных продуктов. Результаты работы прокомментировал один из авторов статьи, старший научный сотрудник Лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Юлия Заходяева: «Современные методы очистки продуктов нефтепереработки включают в себя процессы, требующие значительных энергозатрат, капиталовложений, а также использования токсичных и пожароопасных реагентов. Применение водорастворимых полимеров решает эти проблемы. Нами впервые был предложен комплексный подход к процессу извлечения и разделения хинолина, индола и тиофена из легких углеводородных фракций с помощью полимеров - поливинилпирролидона и полиэтиленгликоля - с последующей их регенерацией за счет обработки углекислым газом. Мы показали, что использование водного раствора поливинилпирролидона эффективно для первичной очистки от азотсодержащих соединений и позволяет в дальнейшем беспрепятственно удалять серосодержащие соединения с помощью полиэтиленгликоля. На наш взгляд, такая двухступенчатая очистка имеет очень хорошие перспективы. Кроме того, мы предлагаем новый подход к регенерации полимеров, который позволяет эффективно выделять тиофен, хинолин и индол».

Авторы считают, что сочетание экстракции полимерами и экстракции диоксидом углерода является более экономичным и экологичным методом для промышленной очистки нефтепродуктов от серо- и азотсодержащих гетероциклических веществ, так как в этом случае не требуются дорогостоящие реагенты и катализаторы.