ПРОИЗВОДСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ СОВМЕСТНОЙ ПЕРЕРАБОТКОЙ НИЗКООКТАНОВОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ И СПИРТОВ НА ЦЕОЛИТНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ
Аннотация
В работе обобщены литературные данные, посвященные альтернативному способу получения автомобильных бензинов совместной переработкой на цеолитных катализаторах типа пентасил смесевого сырья, содержащего низкооктановые углеводородные фракции различного происхождения и спирты – технологии «Метаформинг». Необходимость внедрения нетрадиционных способов производства высокооктановых бензинов обусловлена ужесточением экологических требований к их качеству и продуктам их сгорания, а также прогнозируемым дефицитом ископаемых ресурсов и связанным с ним уменьшением добычи нефти с одновременным увеличением доли высоковязких и высокосернистых нефтей. Одностадийная технология «Метаформинг» позволяет получать автомобильные бензины требуемого качества с меньшими капитальными и энергетическими затратами по сравнению с традиционными промышленными технологиями. Использование спиртов расширяет возможные сырьевые ресурсы топлив, особенно в случае их синтеза из возобновляемого непищевого сырья, сельскохозяйственных и бытовых отходов. Применение не содержащих благородных металлов цеолитных катализаторов, нечувствительных к наличию сернистых и азотистых соединений в составе нефтяного сырья и не требующих наличия в зоне реакции водородсодержащего газа, обладающих пористой иерархической структурой, высокой термической и гидротермальной стабильностью, повышает выход товарных бензинов и увеличивает длительность межрегенерационного периода работы катализаторов. В настоящее время существуют несколько разновидностей технологии «Метаформинг», разработанных отечественными и зарубежными компаниями, однако промышленного применения данная технология не имеет. Благодаря относительно простой технологической схеме производства и возможности варьирования аппаратурного оформления и технологических параметров процесса, под технологию «Метаформинг» могут быть также реконструированы действующие на нефтеперерабатывающих заводах установки гидроочистки или риформинга.
Для цитирования:
Величкина Л.М. Производство автомобильных бензинов совместной переработкой низкооктанового углеводородного сырья и спиртов на цеолитных катализаторах. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2026. Т. 69. Вып. 7. С. 44-52. DOI: 10.6060/ivkkt.20266907.3t.
Литература
Naranov E.R., Dementev K.I., Gerzeliev I.M., Kolesnichenko N.V., Roldugina E.A., Maksimov A.L. The Role of Zeolite Catalysis in Modern Petroleum Refining: Contribution from Domestic Technologies. Pet. Chem. 2019. V. 59. N 3. P. 247–261. DOI: 10.1134/S0965544119030101.
Altynov A.A., Bogdanov I.A., Belinskaya N.S., Popok E.V., Kirgina M.V. Production of automobile gasolines with stable gas condensate and of zeoforming prozess products as mixture components. Neftegaz. Delo. 2019. N 2. P. 217–242 (in Russian). DOI: 10.17122/ogbus-2019-2-217-242.
Kirgina M., Belinskaya N., Altynov A., Bogdanov I., Temirbolat A. Transformations of stable gas condensate hydrocarbons into high-octane gasoline components over ZSM-5 zeolite catalyst. J. Nat. Gas Sci. Eng. 2020. V. 84. 103605. DOI: 10.1016/j.jngse.2020.103605.
Sharifi K., Halladj R., Royaee S.J. An overview on the effects of metal promoters and acidity of ZSM-5 in per-formance of the aromatization of liquid hydrocarbons. Rev. Adv. Mater. Sci. 2020. V. 59. P. 188–206. DOI: 10.1515/rams-2020-0037.
Mirzaliyeva S.E., Mamedova A.Z., Shirinova S.M., Mammadov S.E., Akhmedova N.F. Acid and catalytic properties of bimetallic catalysts on the basis of ZSM-5 type zeolite in the refining of straightrun gasoline. Nefte-gaz. Delo. 2019. N 4. P. 155–172 (in Russian). DOI: 10.17122/ogbus-2019-4-155-172.
Mamedov S.E., Shirinova S.M., Akhmedova N.F., Mamedov E.S., Akhmedov E.I., Aliyev T.A. Effect of Modification on the Catalytic Properties and Stability of Catalysts Based on ZSM-5 Zeolite in Obtaining High-Octane Gasoline from the Straight-Run Gasoline Fraction of Gas Condensate. Chem. Sust. Dev. 2022. V. 30. N 2. P. 182–186. DOI: 10.15372/csd2022372.
Korobitsyna L.L., Velichkina L.M., Budaev Zh.B., Sholidodov M.R. Investigation of the influence of the method for obtaining zeolite of the structural type MFI on its catalytic activity in the processing of hydrocarbon raw materials. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 11. P. 50–57 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.4t.
Velichkina L.M., Gerasimov E.Yu., Vosmerikov A.V. Study of the combined effect of postsynthetic alkaline treatment and nickel modification of MFI zeolite on the dynamics of its deactivation in the process of refining straightrun gasoline. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 8. P. 103–112 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20246708.10t.
Velichkina L.M., Korobitsyna L.L., Travkina O.S., Vosmerikov A.V. Conversion of methane and straight-run gasoline fraction of oil on a granular zeolite catalyst with a hierarchical structure. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2025. V. 68. N 8. P. 67–74 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20256808.15t.
Velichkina L.M. Dependence of hydrocarbon and fractional compositions of high-octane gasolines on the process temperature, modification method and duration of operation of zeolite catalysts. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2025. V. 68. N 8. P. 58–66 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20256808.2t.
Korobitsyna L.L., Kozlov V.V., Sholidodov M.R., Veli-chkina L.M., Barbashin Ya.E., Altunina L.K. Synthesis of high silica zeolites using deep eutectic solvents. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim.Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 11. P. 76-84 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.14t.
Korobitsyna L.L., Travkina O.S., Velichkina L.M., Vosmerikov A.V., Kutepov B.I. Catalytic Conversion of methanol and straightrun gasoline over granulated catalysts with different concentrations of H-Form ZSM-5 zeo-lite. Pet. Chem. 2022. V. 62. N 5. P. 544–551. DOI: 10.1134/S0965544122040028.
Kuzmina R.I., Pilipenko A.Y., Khoroshilov I.I., Frolov M.P. Ethanol Conversion on Zeolites. Izv. Sarat. un-ta. Nov. Ser. Ser. Khim. Biol. Ekol. 2015. V. 15. Iss. 4. P. 30–41 (in Russian). DOI: 10.18500/1816-9775-2015-15-4-30-41.
Kuzmina R.I., Khoroshilov I.I., Chebotarev S.A. Catalytic Conversion of Ethyl Alcohol on Zeolite Catalysts. Izv. Sarat. un-ta. Nov. Ser. Ser. Khim. Biol. Ekol.. 2019. V. 19. N 2. P. 165–169 (in Russian). DOI: 10.18500/1816-9775-2019-19-2-165-169.
Tsodikov M.V., Chistyakov A.V., Gubanov M.A., Khadzhiev S.N., Gekhman A.E., Moiseev I.I. Conversion of biological substrates to fuel components in the presence of industrial catalysts. Russ. Chem. Bull. 2013. V. 62. P. 820–829. DOI: 10.1007/s11172-013-0111-4.
Altynkovich E.O., Plekhova K.S., Potapenko O.V., Tal-zi V.P., Sorokina T.P., Doronin V.P. Methods for modifying a zsm-5 type zeolite to alter the activity of the system of hydrogen transfer reactions in the cracking of lower aliphatic alcohols. Pet. Chem. 2019. V. 59. N 7. P. 666–674. DOI: 10.1134/S0965544119070028.
Dedov A.G., Karavaev A.A., Loktev A.S., Osipov A.K. Bioisobutanol as a promising feedstock for production of “green” hydrocarbons and petrochemicals (a review). Pet. Chem. 2021. V. 61. N 11. P. 1139–1157. DOI: 10.1134/ S0965544121110165.
Chaipornchalerm P., Prasertsab A., Prasanseang W., Wattanakit C. Perspectives on Recent Advances in Hier-archical Zeolites for Bioethanol Conversion to Chemicals, Jet Fuels, and Carbon Nanotubes. Energy Fuels. 2024. V. 38. N 15. P. 13612–13636. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.4c02069.
Mamedov E.S., Babaeva B.A., Mamedov S.E., Akhmedova N.F. Bioethanol Conversion into High-Octane Components of Motor Fuel in the Presence of Cobalt-Containing HZSM-5 Type Zeolites. Chem. Sust. Dev. 2023. V. 3. P. 302–308. DOI: 10.15372/CSD2023470.
Pavlov V.S., Bruter D.V., Zholobenko V.L., Ivanova I.I. Effects of the Physicochemical Properties of Zeolite Catalysts on Their Deactivation in Methanolto-Hydrocarbons Conversion (A Review). Pet. Chem. 2024. V. 64. N 2. P. 210–234. DOI: 10.1134/S0965544123110087.
Barilchuk М., Rostanin N.N., Sergeeva K.A. Conversion of gasoline fractions into components of gasoline based on zeolite-containing catalysts. Ekspozitsiya Neft’ Gaz. 2024. N 2. P. 60–64 (in Russian). DOI: 10.24412/2076-6785-2024-2-60-64.
Lipin P.V., Koveza V.A., Potapenko O.V. Determination of the regularities of the joint transformation of a monohydric alcohol of the aliphatic series and paraffin of normal structure under catalytic cracking conditions using the example of a model mixture of n-hexadecane–isopropanol. Pet. Chem. 2024. V. 64. N 2. P. 148–162. DOI: 10.31857/S0028242124020041.
Dolinskiy S.E. Costeffective production of high-grade high-octane gasoline from low-grade hydrocarbons and methanol. Gazokhimiya. 2009. N 6 (10). P. 42–45 (in Russian).
Salim M.A.R., Jasim A.M., Dawood M.M., Saed U.A. Gasoline production via methaforming process using modified and shaped Zn/ZSM-5 zeolite. CSCEE. 2023. V. 8. P. 100423. DOI: 10.1016/j.cscee.2023.100423.
Abdellatief T.M.M., Ershov M.A., Kapustin V.M., Abdelkareem M.A., Kamil M., Olabi A.G. Recent trends for introducing promising fuel components to enhance the anti-knock quality of gasoline: A systematic review. Fuel. 2021. V. 291. P. 120112. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.120112.
Ramirez J.A., Brown R.J., Rainey T.J. Liquefaction biocrudes and their petroleum crude blends for processing in conventional distillation units. Fuel Process. Technol. 2017. V. 167. P. 674–683. DOI: 10.1016/j.fuproc.2017.08.022.
Zhu X., Wang Y., Wang G., Hou Y., Yu M., Yang X., Yin F. Synergistic co-conversion of pentane and methanol to aromatics over bifunctional metal/ZSM-5 zeolite catalysts. Micropor. Mesopor. Mat. 2021. V. 320. P. 111107. DOI: 10.1016/j.micromeso.2021.111107.
Salim M.A., Saed U.A. Production of high-octane number gasoline from Basra low octanenumber gas conden-sate and ethanol over modified Zn/ZSM-5 zeolite catalyst. Bull. Chem. React. Eng. Catal. 2023. V. 18. N 1. P. 59–70. DOI: 10.9767/bcrec.16763.
Sims S., Adebayo A., Lobichenko E., Iosif Lishchiner I., Malova O. Methaforming: Novel Process for Producing High-Octane Gasoline from Naphtha and Methanol at Lower CAPEX and OPEX. AIChE Annual Meeting. 2019. P. 1–16.
New gas technologies – synthesis [Electronic resource]. URL: https:// www.ngt-synthesis.com; www.methaforming.sk.ru (accessed 14.01.2026) (in Rus-sian).
