Ученые из Казанского федерального университета (КФУ) предложили эффективный метод сжигания нефтяного кокса. Научный сотрудник НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Э. Сайфуллин подчеркнул, что нефтяной кокс плохо поддается сжиганию, в т.ч. из-за его графитоподобной структуры. Сам графит горит при температуре выше 700 °С. Температура воспламенения нефтяного кокса, в зависимости от его состава, может начинаться от 450 °С. Достичь такой температуры сложно и дорого. Необходимо применение катализаторов.

Ученые исследовали неподвижный псевдоожиженный слой, чтобы оценить влияние катализатора на температуру воспламенения и рассмотреть кинетику горения и окисления нефтяного кокса в присутствии металлических катализаторов.

Ученые также подчеркнули, что сегодня особенно важно повышать эффективность использования топливно-энергетических ресурсов. Для этого нужно создать необходимые условия для перевода экономики страны на энергосберегающий путь развития. Поэтому значительное внимание специалисты приоритетного направления «Эконефть» уделяют нефтяному коксу, являющимся отходом нефтеперерабатывающих предприятий, и по своим качественным характеристикам превосходящий многие природные топливные ресурсы.

Сегодня перед учеными стоит важная задача - создать технологию, которая позволит максимально эффективно и экологически безопасно перерабатывать остатки от нефтепереработки. Пока что нефтяной кокс складируют под землёй и на ее поверхности, а также на многочисленных полигонах. Сжечь нефтяной кокс крайне сложно. При этом также сложно добиться полного сгорания нефтяного кокса. Для сжигания такого вида твердых частиц обычно используют технологию сжигания в псевдоожиженном слое, который является способом создания максимально подходящих условий для химической реакции. Технология заключается в том, чтобы заставить каждую отдельную частичку летать прямо в воздухе. Для веществ, которые трудно поддаются сжиганию, например, нефтяной кокс, данная методика является эффективным решением.

Еще одна проблема при утилизации кокса - его уникальный состав. Нефтяной кокс содержит все металлы, которые содержались в нефти, а это почти вся таблица Менделеева. В коксе содержатся в т.ч. металлы, непредсказуемо влияющие на процесс горения.

Применение технологии псевдоожиженного слоя активно используется в промышленности зарубежных стран, но для российской энергетики по-прежнему является новинкой.

Ученые КФУ рассмотрели данную технологию как перспективный метод сжигания нефтяного кокса, однако отметили, что для качественного сравнения катализаторов горения псевдоожиженный слой необходимо «заморозить». Для этого исследователи разделили частицы нефтяного кокса, смешав их с кварцевым песком. В таком «замороженном» режиме ученые могут точно и наиболее близко к реальным условиям исследовать кинетику горения нефтяного кокса и влияние катализаторов на температуру воспламенения.

Итогом проведенных экспериментов стало создание нового метода исследования горения нефтяного кокса и нахождение эффективных катализаторов, которые позволят добиться положительных для энергетики результатов.

Источник: neftegaz.ru