|
|
|
|
|
|
Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Ученые КФУ выяснили, как происходит подземное «облагораживание» нефти при помощи изотопных меток
13:52, 20 Января 26
Нефтегазовая Россия Приволжский ФО Ученые КФУ выяснили, как происходит подземное «облагораживание» нефти при помощи изотопных меток  В Казанском федеральном университете с использованием изотопных «меток» выяснили, как происходит «подземное облагораживание» нефти при каталитическом гидротермальном воздействии. Работа получила поддержку Российского научного фонда в рамках лаборатории мирового уровня.
Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий провели комплексное исследование и выявили механизмы химических процессов, протекающих при закачке водяного пара и прекурсора катализатора при разработке месторождений высокосернистой тяжелой нефти.
Насущная проблема, связанная с разработкой нетрадиционных запасов тяжёлых углеводородов с высоким содержанием серы, требует внедрения инновационных технологий, учитывающих особенности добываемого сырья. Кроме того, его высокая вязкость создает многочисленные проблемы на этапах добычи, хранения и транспортировки. Не менее важным вызовом является влияние серосодержащих молекул на дезактивацию или отравление катализаторов, что существенно снижает эффективность процессов переработки, направленных на получение товарных нефтепродуктов.
Избежать этих сложностей в промышленности помогают технологии, основанные на снижение вязкости и доли серосодержащих соединений. Среди них можно особо выделить каталитическое внутрипластовое гидротермальное облагораживание, которое реализуется непосредственно на стадии добычи в ходе операций по тепловому воздействию на пласт с использованием закачки водяного пара.
Стоит отметить, что в Казанском федеральном университете уже много лет активно проводятся исследования, направленные на разработку и исследование данной технологии. Так, в одной из последних работ, выполненной при поддержке Российского научного фонда (проект лаборатории мирового уровня), казанские ученые рассмотрели c применением изотопных меток (D2O) роль воды в процессах облагораживания и десульфуризации тяжелой нефти. Следует отметить, что вода является экологически чистым растворителем. При этом она может вступать в реакции акватермолиза и снижать вязкость и содержание серы, отвечая принципам зеленой химии.
«За последние пять лет мы последовательно развивали направление, посвящённое изучению роли воды как «зелёного» и экологически безопасного теплоносителя при паротепловом воздействии и донора водорода при гидротермальном облагораживании высокосернистых нефтей, в том числе серосодержащих модельных соединений и выделенных групповых фракций (SARA – насыщенные, ароматические, смолы и асфальтены). Настоящее исследование стало ключевым шагом вперёд: мы впервые показали с использованием D2O, что вода участвует в реакциях с переносом водорода не только в жидких продуктах, но и в газообразных. Это было зафиксировано по данным изотопного анализа метана и сероводорода», - сообщил первый автор и научный сотрудник НИЛ Внутрипластового горения ИГиНГТ Амин Аль-Мунтасер.
Экспериментальным путем ученые КФУ еще раз подтвердили, что при гидротермальном воздействии вода служит не только реакционной средой, но и потенциальным донором водорода.
«Ранее, в предыдущих исследованиях совместно с АО «Зарубежнефть», мы уже показали, что у воды в условиях акватермолиза имеется двойная функция (растворитель и участник химической реакции). Это делает ее неотъемлемым агентом при разработке экологически чистых и эффективных технологий добычи и внутрипластового облагораживания тяжелых нефтей. Однако, в проведенных ранее работах не доставало данных на молекулярном уровне, позволяющих проследить весь путь реакции, а это очень важно для дальнейшего моделирования и оценки применимости и эффективности технологии к освоению конкретных по составу и свойствам залежей тяжёлых нефтей», - поделился научный руководитель проекта РНФ Михаил Варфоломеев.
Для восполнения этого пробела ученые казанского университета провели исследования с использованием дейтерированной воды, в быту известной как тяжелая вода (D2O), в сочетании с выбранным нефтерастворимым металлоорганическим прекурсором катализатора акватермолиза стеаратом никеля (II).
«Уникальное сочетание методов 2H-ЯМР и ГХ–МС позволило напрямую отследить пути химических реакций с участием воды и количественно оценить влияние температуры (200, 250 и 300 °C). Эти результаты дают прямые доказательства активной донорной функции воды», - объясняет научный сотрудник НИЛ Внутрипластового горения ИГиНГТ Сувейд Мунир.
Экспериментальная часть была реализована с использованием целого комплекса физико-химических методов, включая ИК-Фурье спектроскопию, ЯМР высокого разрешения на дейтерии (2H) и газовой хромато-масс-спектрометрии. Изотопный анализ как жидких, так и газообразных продуктов выявил зависящее от температуры поведение (200, 250 и 300 °C), представляя фундаментальную базу для понимания роли воды как донора водорода и ее взаимодействия с каталитическими системами.
Полученные результаты не только обогащают теоретическую базу в области гидротермального облагораживания, проясняют пути переноса водорода, но и служат убедительным аргументом в пользу оптимизации технологий облагораживания и десульфуризации. Кроме того, данное исследование открывает новые возможности в области оценки роли воды в качестве экологически чистого агента для термического и термокаталитического воздействия на высокосернистое углеводородное сырье.
Источник: пресс-служба ИГиНГТ К(П)ФУ
Все новости за сегодня (42)
|
 Программа признания «Человек года “Росатома”» получила три гран-при премий People Motivation Awards и «Внутриком - 2026»
Высокая оценка профессионального сообщества подтвердила значимость проекта как эффективного инструмента укрепления корпоративной культуры и повышения вовлеченности персонала. |
|
О проекте
Размещение рекламы на портале
Баннеры и логотипы "Energyland.info" |
|
