14.607.21.0025

Цель исследования – разработка технологии процесса получения синтетической нефти (легкого газового конденсата) из попутного нефтяного газа (ПНГ), совместимой с нефтью при прокачке по трубопроводу.
Задачи исследования – создание каталитических стадий переработки синтез-газа, получаемого окислительной конверсией ПНГ, в синтетическую нефть (синтез оксигенатов из синтез-газа, синтез синтетической нефти из оксигенатов): разработка катализаторов, выбор оптимального технологического режима.

Разрабатываемая технология предназначена к применению на нефтепромыслах для переработки попутного нефтяного газа и, при некоторой модификации, может быть использована на установках по переработке природного газа, угля, бытовых отходов или биомассы в ценные химические продукты или моторные топлива.
Впервые на пилотной установке из синтез-газа через оксигенаты (ДМЭ и метанол) получена синтетическая нефть (легкий газовый конденсат). Подобран оптимальный технологический режим получения синтетической нефти с заданными характеристиками, обеспечивающий максимально возможный удельный выход продукта.

С использованием исходных промышленных материалов: катализатора синтеза метанола, гамма-оксида алюминия, высококремнистого цеолита разработана технология приготовления катализаторов для стадий переработки синтез-газа в оксигенаты (ДМЭ и метанол) и получения из оксигенатов синтетической нефти. Технология апробирована при выпуске опытных партий катализаторов. Осуществлен монтаж и пуск лабораторной и пилотной установок получения синтетической нефти. На пилотной установке проведены исследовательские испытания опытных партий катализаторов. Выбран оптимальный режим работы установки получения синтетической нефти: проточно-циркуляционный с объединением в один циркуляционный контур двух каталитических реакторов. После реактора синтеза оксигенатов проводится промежуточное охлаждение контактного газа с выделением конденсата. Рекомендуемые условия процесса: давление 9.0-10.0 МПа, температура в реакторе синтеза оксигенатов 290-300оС, в реакторе синтеза бензина 340-350оС, кратность циркуляции не ниже 4.9.

Разработаны катализаторы стадий синтеза оксигенатов и синтетической нефти. Разработано кинетическое описание и определены кинетические параметры процесса синтеза ДМЭ из синтез-газа применительно к разработанному бифункциональному катализатору. Определен оптимальный технологический режим получения из синтез-газа синтетической нефти (легкого газового конденсата) с заданными характеристиками, обеспечивающий максимально возможный удельный выход продукта. Разработаны физико-химические основы процесса синтеза синтетической нефти из синтез-газа: создана технология получения синтетической нефти (легкого газового конденсата) с селективностью по углеводородам С+5 не менее 75% мас. в сочетании с  низким содержанием нежелательных компонентов: бензола (не более 0.5 % мас.) и дурола (не более 1.5 % мас.). Получаемый продукт по фракционному и групповому углеводородному составу соответствует торговому продукту «Бензин газовый стабильный». Показано, что при масштабировании процесса данные, полученные на пилотной установке, согласуются с данными лабораторных испытаний.

Основным технологическим недостатком зарубежных технологий является высокое содержание дурола после синтеза легкого газового конденсата, требующее установки дополнительного блока гидроизомеризации. Разрабатываемая технология не имеет прямых аналогов, основана на использовании усовершенствованных катализаторов. Технико-экономические показатели технологии находятся на сопоставимом уровне с известными разработками зарубежных фирм: Халдор Топсе, Мобил Ойл, Когаз, Примас Грин Энерджи или превосходят их.

 

В настоящее время газохимическое направление использования попутного нефтяного газа не развито, что приводит к значительным его потерям, прежде всего при сжигании. Переработка ненефтяного сырья в углеводороды бензинового ряда в России отсутствует. Разрабатываемая технология способна дать толчок развитию в стране этих направлений и позволит улучшить экологическую ситуацию в районах нефтепромыслов.
Переработка ПНГ в синтетическую нефть позволит повысить глубину переработки извлекаемого углеводородного сырья.
Практическое внедрение результатов работы возможно на основе инвестиций со стороны заинтересованных инвесторов/потенциальных потребителей, например, газо/нефтедобывающих компаний, предприятий по переработке отходов, биомассы.