Как молодые ученые решают проблему засорения нефтепроводов

Внутри нефтепроводов могут постепенно накапливаться отложения, которые мешают движению нефти. Решение этой проблемы сейчас ищут казахстанские ученые. Youth.kz рассказывает, почему появляются такие отложения и как их хотят остановить.

Почему нефть начинает оставлять отложения

Асфальтены – это тяжелые компоненты нефти. Пока они находятся в устойчивом состоянии, проблем не возникает. Но условия внутри нефтяной системы могут меняться.

На асфальтены влияют температура, давление и состав нефти. Из-за этого отдельные частицы могут начать объединяться. Со временем они становятся крупнее и оседают на внутренних стенках труб и другого оборудования.

Так постепенно появляется слой отложений. Чем его больше, тем меньше свободного пространства остается внутри трубы. Это может снижать ее пропускную способность, а оборудование приходится чаще очищать и обслуживать.

Для Казахстана проблема особенно актуальна из-за больших расстояний, на которые приходится транспортировать нефть.

Что придумали ученые

Как пишет Министерство науки и высшего образования, исследователи Satbayev University решили проверить, смогут ли специальные растворители препятствовать объединению асфальтенов.

Речь идет о глубоких эвтектических растворителях – DES. Их получают из нескольких компонентов, смешанных в определенном соотношении. При этом состав можно менять и подбирать под конкретную задачу.

В проекте ученые работают с системами на основе хлорида холина и бетаина. К ним добавляют разные вещества – например, этиленгликоль, глицерин, мочевину и органические кислоты.

Затем исследователи проверяют, какой вариант лучше всего помогает удерживать асфальтены в нефти и не дает им объединяться в крупные частицы.

Нефть из разных месторождений отличается по составу. Поэтому раствор, который хорошо работает с одной нефтью, не обязательно даст такой же результат с другой.

Именно поэтому ученые испытывают разработанные составы на образцах казахстанской нефти.

В лаборатории они сравнивают разные комбинации компонентов и смотрят, насколько они влияют на образование отложений. Цель проекта – снизить их образование на 30-50%.

Руководитель проекта, ассоциированный профессор Satbayev University Шолпан Ислам объяснила, что ученые хотят подобрать состав, который повысит устойчивость нефтяной системы и снизит риск появления отложений.

Что проверяют в лаборатории

Ученым важно не просто увидеть, что отложений стало меньше. Они изучают процесс того, насколько устойчивы асфальтены, как они объединяются и при каких условиях начинают оседать.

Для этого используются физико-химические методы анализа. С их помощью исследователи сравнивают поведение нефти с разными составами DES.

После испытаний они планируют выбрать наиболее эффективные варианты и проверить их на следующих этапах исследования.

Ученые учитывают принципы «зеленой химии»

При разработке состава важно не только то, насколько хорошо он работает. Исследователи также оценивают свойства компонентов и их потенциальное воздействие на окружающую среду.

Поэтому в проекте учитываются принципы «зеленой химии». Ученые хотят получить состав, который можно будет регулировать под конкретную нефть и условия ее добычи и транспортировки.

Пока разработка находится на лабораторной стадии. В дальнейшем наиболее перспективные составы могут пройти дополнительные испытания и получить применение в нефтегазовой отрасли.

Проблема воздействия человека на окружающую среду касается не только нефтегазовой отрасли. Ранее Youth.kz рассказывал, как плотная застройка, асфальт и недостаток зелени приводят к перегреву Алматы.