Разработка научных основ термических процессов превращения тяжелого углеводородного сырья различного происхождения в высококачественные химические продукты на основе данных о составе, структурной организации, стабильности и реакционной способности его компонентов

Объекты исследования: тяжелое углеводородное сырье – тяжелые нефти, природные битумы, вакуумный газойль, мазут, гудрон, органическое вещество горючих сланцев. Основные результаты: Использование водорастворимых катализаторов при крекинге асфальтенов в сверхкритической воде позволило замедлить коксообразование и ускорить газообразование. Кобальтсодержащий катализатор способствует образованию дополнительных количеств мальтенов и газа. В составе мальтенов увеличивается содержание фракций НК–500 °С на 3,5 % мас. Добавка подсолнечного масла и микросфер (в составе которых более 80 % мас. оксидов железа) влияет на состав продуктов крекинга нефтяного остатка. В полученных продуктах существенно снижается содержание смолисто-асфальтеновых компонентов. Окисление вакуумного газойля позволяет снизить термическую стабильность его серосодержащих компонентов и увеличить степень обессеривания жидких продуктов крекинга. Крекинг мазута в присутствии добавки дидодеканоилпероксида приводит к конденсации серосодержащих структурных фрагментов смол и асфальтенов в кокс и снижению содержание серы в целевых продуктах. Состав компонентов (смолы, асфальтены, их смесь), которые подвергаются крекингу, влияет на направленность термических превращений и процесс коксообразования, что сказывается на изменении макроструктуры вторичных асфальтенов и кокса. Жидкие продукты крекинга смол, асфальтенов и их смеси имеют близкий качественный состав углеводородов и сернистых соединений. Методами термической и селективной химической деструкции получены данные по молекулярному составу соединений, ковалентно связанных (через C–S–, С–О– и Сар–С– мостики) в молекулах асфальтеновых и масляных компонентов нефтей, и нековалентно связанных (адсорбированных/окклюдированных) соединениях в составе асфальтенов, макроструктурным характеристикам и молекулярному составу азоторганических оснований продуктов термической деструкции смол тяжелой нефти, охарактеризован состав серосвязанных соединений в смолах и асфальтенах продуктов термического разложения горючего сланца в сверхкритическом бензоле.