ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ РАЗРАБОТКА БЕЗВОДОРОДНЫХ СПОСОБОВ ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ КОМПОНЕНТОВ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО И УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ОБ ИХ СОСТАВЕ И СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ, СТАБИЛЬНОСТИ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ (промежуточный, этап 2) (0370-2018-0003) Приоритетное направление Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 - 2020 годы 46. Физико-химические основы рационального природопользования и охраны окружающей среды на базе принципов «зеленой химии» и высокоэффективных каталитических систем, создание новых ресурсо- и энергосберегающих металлургических и химико-технологических процессов, включая углубленную переработку углеводородного и минерального сырья различных классов и техногенных отходов, а также новые технологии переработки облученного ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами

Исследовано тяжелое углеводородное сырье - тяжелые нефти, природные битумы, мазут, вакуумный газойль, гудрон, органическое вещество горючих сланцев. Цель исследования - определение оптимальных условий крекинга, природы и состава каталитических и инициирующих реакционную способность добавок для активации смол и асфальтенов тяжелого нефтяного и углеродсодержащего сырья различной природы для получения легких фракций с низким содержанием гетероатомных соединений. Изучена термическая устойчивость компонентов масел и азоторганических соединений смол нефтей различного химического состава. Проведен последовательный термолиз асфальтенов тяжелой нефти месторождения Усинское при температурах 120, 230 и 290°С. Установлено, что в процессе термолиза при 120°С асфальтены уже претерпевают термическую деструкцию по лабильным алифатическим гетероатомным фрагментам и являются мощными инициаторами развития радикально-цепных реакций крекинга. При 230 и 290°С асфальтены подвержены интенсивным реакциям распада алифатических цепей, нафтеновых циклов, а также реакциям конденсации ароматических циклов. Изучено влияние добавок различной природы на направленность термических превращений смолисто-асфальтеновых компонентов тяжелого углеводородного сырья. Показано, что проведение крекинга природных битумов, тяжелых нефтей, мазута, гудрона и вакуумного газойля в присутствии инициирующих добавок (аморфный алюмосиликат, бутилбромид, WC/Ni-Cr, НРП гематита и Мо, карбонат кальция) способствует увеличению степени конверсии смолисто-асфальтеновых компонентов и выхода светлых фракций (НК-360°С). Изучен состав битумоидов горючих сланцев, выявлены закономерности термической деструкции органического вещества механоактивированных горючих сланцев в смеси с мазутом.