Тематический обзор посвящен вопросам современной нефтепереработки – от подготовки тяжелого и нестандартного сырья до цифровизации производственных процессов.
Рассмотрены технологии деметаллизации тяжелых нефтяных фракций – критически оценена промышленная гидродеметаллизация и альтернативные сорбционные, электрохимические, сверхкритические и биоинженерные методы с эффективностью извлечения металлов до 96–98 %. Описаны подходы к оптимизации каталитического крекинга и риформинга: управляемые схемы FCC с переключением между топливным и нефтехимическим вариантами, вовлечение вторичных потоков (нафта гидрокрекинга, бензин замедленного коксования), оптимизация реакторно-регенераторного блока, а также новые каталитические добавки – цеолит/LDH-композиты архитектуры «ядро–оболочка» и криогенные нанопорошки на основе дисульфида молибдена.
Значительная часть обзора посвящена термическим процессам переработки нефтяных остатков: исследовано влияние сверхкритической воды и металлокомплексных добавок (ацетат кальция, ацетилацетонат железа) на направление реакций крекинга – смещение баланса от конденсации к деструкции и снижение выхода кокса.
Также представлены вопросы водородного хозяйства НПЗ – баланс потребления и генерации водорода при углублении переработки, обоснование строительства собственных установок паровой конверсии; оптимизация производства дорожного битума из тяжелых остатков с установлением оптимального диапазона вязкости сырья; применение методов машинного обучения для контроля качества бензинов по газохроматографическим данным и цифровой двойник экологических рисков НПЗ на базе SCADA и искусственного интеллекта для раннего обнаружения аномалий выбросов.
Обзор предназначен для специалистов нефтеперерабатывающих предприятий, инженеров-технологов, научных работников, аспирантов и студентов профильных специальностей.
Представлены документы из фонда РНТБ, а также аннотированные описания электронных ресурсов и ссылки на полные тексты.
С полными текстами статей можно ознакомиться в зале информационно-справочной службы, комната 613, и в читальном зале периодических изданий, комната 614. Телефон для справок: +375 17 226 61 88.
Атрощенко, В. В. Обзор технологий деметаллизации тяжелого нефтяного сырья / В. В. Атрощенко, И. И. Мухаматдинов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2026. – № 3. – С. 46–64.
Представлен систематический обзор современных технологий деметаллизации тяжелого нефтяного сырья. Проведен критический анализ как установленного промышленного метода гидродеметаллизации с указанием присущих ему недостатков (высокая энергоемкость, расход водорода и дезактивация катализаторов), так и широкого спектра инновационных альтернативных подходов. К таким подходам отнесены передовые сорбционные и хелатирующие методы с использованием функционализированных материалов на основе диоксида кремния и полимеров (например, терполимера APEAA-HEA-MA), электрохимические, микроволновые, сверхкритические и перспективные биоинженерные способы. Сравнительный анализ показал их эффективность, где степень удаления достигает 96% для V, 91% для Ni и 98% для Ca. Рассмотрены технологии извлечения ценных металлов из перерабатываемых остатков, таких как отработанные катализаторы и зола.
Влияние утяжеленных сырьевых потоков на показатели работы установки каталитического риформинга бензинов / И. В. Пчелинцева, М. В. Панфилова, Е. С. Чернякова [и др.] // Теоретические основы химической технологии. – 2026. – Т. 60, № 3. – С. 86–103.
С использованием математической модели выполнена количественная оценка показателей процесса каталитического риформинга при вовлечении в переработку вторичных бензиновых фракций утяжеленного состава: бензина с установки замедленного коксования и нафты гидрокрекинга. Рассчитано изменение выхода и октанового числа риформата при различных соотношениях вторичных потоков к прямогонному сырью. Установлено, что вовлечение гидроочищенной нафты гидрокрекинга в количестве до 20 % и бензина замедленного коксования до 10 % позволяет расширить сырьевую базу процесса риформинга бензинов без существенного ухудшения качества риформата. На основе полученных данных предложены усовершенствованные поточные схемы НПЗ, включающие дополнительные сырьевые потоки установок риформинга. Выполнен прогноз изменения материального баланса и глубины переработки нефти.
Гончаров, А. В. Изменение структуры молекул асфальтенов в процессе крекинга гудронов в присутствии ацетата кальция / А. В. Гончаров, Е. Б. Кривцов // Химия твердого топлива. – 2025. – № 1. – С. 59–66.
Представлены результаты исследования асфальтенов, выделенных из жидких продуктов инициированного крекинга двух образцов гудронов при температуре 500 °C в присутствии добавки ацетата кальция. Показаны характерные изменения состава продуктов крекинга в зависимости от количества добавки. Установлено, что образование твердых продуктов уплотнения зависит не только от исходного содержания асфальтенов, но и от их строения. Исследованы изменения структурно-групповых параметров асфальтенов в процессе инициированного крекинга гудронов. Выявлено, что отличительной особенностью крекинга гудронов в присутствии ацетата кальция является то, что применение добавки способствует как деструкции структурных блоков, так и значительному снижению их числа в составе молекул асфальтенов. Кроме того, отмечено, что вследствие деструкции алифатических заместителей и нафтеновых циклов усредненные молекулы асфальтенов становятся более компактными, значительно увеличивается доля сконденсированных ароматических структур в их составе.
Каталитический крекинг с регулируемой жесткостью процесса: оптимальная схема для нефтехимического варианта с повышенным выходом олефинов / Б. В. Андреев, Р. В. Басов, А. С. Устинов [и др.] // Химическая технология. – 2025. – № 9. – С. 335–343.
Представлена разработанная и запатентованная технология управляемого каталитического крекинга в кипящем слое (ККФ/FCC) с применением бицеолитных катализаторов, позволяющая создавать универсальные установки каталитического крекинга, пригодные к эксплуатации как в классическом топливном варианте процесса с максимальным выходом высокооктановых компонентов товарных бензинов, так и в нефтехимическом варианте с повышенным выходом олефинов и, в частности, пропилена – важнейшего сырья для нефтехимических производств. Рассмотрены особенности технологии процесса с возможностью управления структурой выхода продуктов и аппаратурное оформление реакторно-регенераторного блока таких установок.
Кульбякина, А. В. Вопросы потребления и генерации водорода в технологических процессах нефтеперерабатывающих предприятий / А. В. Кульбякина, А. П. Мунин, Н. А. Озеров // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2026. – № 2. – С. 148–161.
Приведены удельные расходы энергетических ресурсов, для основных технологических установок. Установлено, что для достижения глубины переработки нефти свыше 85% требуется значительное увеличение потребление водорода и внедрение дополнительной гидрообработки остаточного мазута. Определено, что каталитический риформинг является одним из ключевых источников водородосодержащего газа, в то время как гидроочистка и гидрокрекинг – его основными потребителями. Для покрытия дефицита водорода на НПЗ наиболее экономически эффективным методом является строительство собственной установки производства водорода методом паровой конверсии. Сделан вывод, что в условиях необходимости повышения глубины переработки нефти и истощения запасов легкой нефти наблюдается устойчивая тенденция к увеличению потребления водорода на технологические нужды НПЗ, поэтому для развития нефтеперерабатывающей отрасли необходимы модернизация и внедрение новых эффективных мощностей по генерации водорода.
Нальгиева, Х. В. Влияние сверхкритической воды и ацетилацетоната железа (III) на состав продуктов крекинга нефтяных остатков / Х. А. Нальгиева, А. В. Гончаров, Г. С. Певнева // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2026. – Т. 69, Вып. 7. – С. 109–117.
Представлены результаты сравнительного анализа продуктов термической обработки трех образцов нефтяных остатков (мазуты) в среде сверхкритической воды и в присутствии ацетилацетоната железа (III). Термическую обработку проводили в реакторе-автоклаве при температуре 450 °C и продолжительности – 60 мин. Давление в экспериментах с водой составляло до 47 МПа. Показаны характерные особенности изменения вещественного и фракционного составов продуктов крекинга. Термолиз в среде сверхкритической воды показал, что нефтяные остатки, существенно отличающиеся по составу и физико-химическим характеристикам, по-разному реагируют на гидротермальную обработку. Для двух из трех остатков показано положительное влияние на конверсию, снизился выход твердых продуктов и увеличился выход целевых продуктов (бензиновая и дизельная фракция). С использованием кинетической модели процесса крекинга оценены изменения констант скоростей реакций термических превращений компонентов нефтяных остатков. Показано, что при термическом крекинге наибольшими значениями обладают константы реакций конденсации по маршруту смолы в асфальтены и далее в кокс. Термолиз в среде сверхкритической воды способствует смене направленности протекающих процессов, о чем свидетельствует увеличение значений констант реакций деструкции и снижение констант реакций конденсации.
Наноразмерные криогенные порошки на основе молибденита как катализаторы гидроконверсии модельных соединений и дизельной фракции / Т. А. Федущак, М. А. Уймин, В. В. Майков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2026. – Т. 69, Вып. 7. – С. 99–108.
Исследованы однокомпонентные наноразмерные порошки (НП) дисульфида молибдена, приготовленные в криогенных условиях (77 К), в различных газовых средах. Исследованы также двухкомпонентные композиты на основе дисульфида молибдена в сочетании с газофазными нанопорошками кобальта (Co) и никеля (Ni), как каталитическими промоторами. Частицы НП Со использовались как без оболочки, так и с пироуглеродной оболочкой на поверхности. Для получения новой серии образцов тонкому измельчению подвергался, прежде всего, моно-молибдендисульфид слоистой структуры в различных по химическому составу криогенных средах в сочетании с газофазными НП Со и Ni или без них. Для крио-образцов НП были определены дисперсность, пористость, каталитическая активность в реакциях гидродесульфуризации дибензотиофена, а также дизельных фракций. Выполнена оценка гидрирующей способности протестированных образцов катализаторов. Показано, что привлечение криогенного подхода позволяет получить новые крио-катализаторы с высоким уровнем гидродесульфирующей способности как модельных S-соединений, так и компонентов нативного сырья.
Оптимизация режима работы реакторно-регенераторного блока процесса каталитического крекинга в условиях расширения ресурсов сырья / Г. Ю. Назарова, И. А. Самсонов, Е. Н. Ивашкина, Е. А. Цепелева // Теоретические основы химической технологии. – 2026. – Т. 60, № 3. – С. 14–36.
Рассмотрена разработка рекомендаций для увеличения выхода топливных фракций в процессе каталитического крекинга за счет стабилизации теплового режима работы и расширения ресурсов сырья с использованием программно-реализованной математической модели процесса. Разработана двухфазная модель сопряженных процессов каталитического крекинга в трубчатом реакторе непрерывного действия и регенерации в псевдоожиженном слое катализатора, точность разработанной модели составила не менее 0,98 ед. Предложено два варианта смесевого сырья при вовлечении в переработку в процесс каталитического крекинга вязкого масляного дистиллята и его смеси с тяжелым газойлем коксования и остатком гидрокрекинга, что обеспечило загрузку установки до уровня максимальной производительности. Выполненные оптимизационные расчеты позволили установить, что для повышения степени регенерации катализатора до 97,3 % требуется увеличение расхода воздуха на регенерацию до 153–156 нм3/ч, при этом температура регенерации возросла на 15,8–19,0 °C вследствие интенсификации экзотермических реакций окисления кокса. С учетом изменения условий регенерации катализатора установлено, что для обеспечения температуры крекинга на уровне 520 °C требуется снижение кратности циркуляции катализатора до 6,07–6,15 тнкат/тнсырья. На основе выполненных прогнозных и оптимизационных расчетов разработанные технические решения позволят существенно увеличить массовый расход и выход целевого продукта – бензина на 981–989 тн/сутки (на 2,48–2,61 мас. % при малом приращении расхода легкого газойля 296,8 и 276,4 тн/сутки (на 0,1–0,4 мас. %) и снижении расхода жирного газа на 140,4 и 120,6 тн/сут (на 7,2–7,5 мас. %) в условиях стабильного температурного режима в реакторе.
Применение метода машинного обучения для контроля качества бензинов по газохроматографическим данным / Э. И. Мустеева, Д. М. Барданова, Э. В. Гарифуллина [и др.] // Технологии нефти и газа. – 2026. – № 3. – С. 3–7.
Рассмотрено создание виртуального ассистента, который использует модель машинного обучения для анализа газохроматографических данных и предсказания физико-химических свойств легкокипящих фракций углеводородов, функционирующего на основе искусственной нейронной сети, что в свою очередь позволяет автоматизировать процессы в лаборатории. Показаны преимущества внедрения искусственного интеллекта в работу лаборатории, такие как повышение производительности, ускорение анализа данных и снижение вероятности ошибок. В ходе обучения модели среднеквадратическая ошибка составила 0,171 %, а средняя абсолютная погрешность 0,164 %, что свидетельствует о ее высокой точности. Показан ориентировочный абсолютный экономический эффект от оптимизации издержек и повышения продуктивности работы лаборатории благодаря внедрению виртуального ассистента.
Скобелев, К. Д. Цифровой двойник экологических рисков НПЗ на основе SCADA и искусственного интеллекта для раннего обнаружения аномалий выбросов / К. Д. Скобелев, В. Г. Благовещенский // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2026. – № 4. – С. 19–25.
Предложен цифровой двойник экологических рисков нефтеперерабатывающего завода, объединяющий данные SCADA, имитационную модель технологического участка в R-PRO с искусственным интеллектом. Указано, что система выполняет раннее обнаружение аномалий выбросов по видеопризнакам и технологическому контексту, рассчитывает интегральный индекс риска и формирует предупреждения и визуальную индикацию в цифровой сцене. Работоспособность подхода подтверждена стендовыми испытаниями, показавшими более раннее выявление отклонений и снижение ложных тревог по сравнению с пороговой сигнализацией.
Production of bitumen from fuel oil and its fractions / S. Bukanova, G. Shambilova, F. Kairliyeva // Materials. – 2026. – Vol. 19, iss. 8. – Article number:1590. – URL: https://doi.org/10.3390/ma19081590 (date of access: 19.10.2026).
Переведенное заглавие: Производство битума из мазута и его фракций.
Исследовано влияние глубины отбора газойлевой фракции из мазута на физико‑химические и эксплуатационные свойства дорожного битума. Новизна исследования заключается в установлении взаимосвязи между семикомпонентным химико‑групповым составом тяжелых остатков и кинетикой их окисления. Экспериментально показано, что использование сырья с условной вязкостью (ВУ80) в диапазоне 20–80 °C (что соответствует фракциям 480–525 °C) позволяет получать битум, одновременно удовлетворяющий требованиям стандартов ASTM D946, EN 12591 и СТ РК 1373. Обоснован оптимальный «диапазон вязкости» для переработки нестандартного сырья, обеспечивающий повышенную стойкость готового продукта к термоокислительному старению.
Zeolite/LDH composites as additives for light olefin production by catalytic cracking of heavy oil fractions / C. Rodaum, C. Wattanakit, A. Corma, C. Martínez // ACS Applied Energy Materials. – 2025. – Vol. 8, iss. 23. – P. 17442–17450. – URL: https://doi.org/10.1021/acsaem.5c02910 (date of access: 19.10.2026).
Переведенное заглавие: Композиты цеолит/слоистые двойные гидроксиды (LDH) в качестве добавок для получения легких олефинов при каталитическом крекинге тяжелых нефтяных фракций.
В рамках поиска эффективных стратегий интенсификации выхода легких олефинов в процессе каталитического крекинга тяжелых нефтяных фракций обоснована перспективность применения функциональных каталитических добавок. Разработан и охарактеризован композиционный материал (Z5‑LDH), синтезированный на базе среднепористого цеолита ZSM‑5 (Z5) и смешанных оксидов, полученных из слоистых двойных гидроксидов (LDH), с целью его использования в качестве модифицирующей добавки при крекинге тяжелого углеводородного сырья. Установлено, что указанный композит обеспечивает повышенную селективность образования легких олефинов в составе газовой фракции C₃–C₄. Композит Z5‑LDH характеризуется архитектурой типа «ядро–оболочка»: цеолитная фаза формирует ядро, а фаза на основе LDH –внешнюю оболочку. По данным сравнительной оценки кислотно‑основных свойств, материал обладает сниженной плотностью и силой бренстедовских кислотных центров относительно индивидуального цеолита ZSM‑5; при этом на поверхности формируется основность, обусловленная образованием основных оксидов металлов в ходе термической обработки (прокаливания) LDH‑компонента. Каталитическая активность композита была сопоставлена с активностью чистого цеолита ZSM‑5 в реакции крекинга вакуумного газойля (ВГО). Экспериментально подтверждено, что использование Z5‑LDH в качестве добавки позволяет достичь существенно более высокого содержания олефинов и их селективности в фракции C3–C4 по сравнению с коммерческим катализатором на основе цеолита USY (17,2 % против 11,3 мас. % соответственно). Отмечено значительное увеличение молярных соотношений пропилен/пропан и бутилены/бутаны при применении Z5‑LDH по сравнению с добавкой на основе чистого ZSM‑5. Повышение селективности по олефинам C3–C4 обусловлено совокупным влиянием двух факторов: во‑первых, снижением плотности и силы бренстедовских кислотных центров в Z5‑LDH, что подавляет протекание вторичных реакций (в частности, реакций переноса водорода); во‑вторых, наличием оболочки из смешанного оксида металлов (производного LDH), которая ограничивает реадсорбцию образующихся олефинов C3–C4 и тем самым препятствует их дальнейшей конверсии. Эффективность композита Z5‑LDH как добавки в процессе жидкофазного каталитического крекинга (FCC) продемонстрирована не только на примере традиционного сырья (ВГО), но и при переработке более тяжелых фракций – в частности, атмосферного остатка.
Вы можете заказать представленные на выставке издания, используя форму. Мы забронируем их для вас и сообщим, в каком читальном зале они будут доступны.
Заказать издания может только читатель РНТБ.
Вы также можете заказать фрагменты полных текстов, воспользовавшись услугой электронная доставка документов либо услугой электронный абонемент (услуги платные).