Российские ученые разработали подход, упрощающий добычу тяжелой и вязкой нефти

Москва. Российские ученые выяснили, что ацетаты — соли уксусной кислоты с переходными металлами — в комбинации с паровой обработкой снижают вязкость тяжелой, а потому трудно добываемой нефти на 58%. Такой подход оказался на 19% эффективнее по сравнению с действием одного лишь пара, который широко применяется при нефтедобыче.

Как сообщили в пресс-службе Российского научного фонда, предложенный метод поможет повысить энергоэффективность применяемых технологий.

Так, учёные из Казанского федерального университета обнаружили, что ацетаты — соединения соли уксусной кислоты с переходными металлами — являются предшественниками катализатора. В пласте из них образуются частицы сульфидов соответствующих переходных металлов, которые выступают активной формой катализатора. Они воздействуют на химические связи между углеродом и серой в смолах и асфальтенах, что способствует снижению вязкости нефти.

Сначала химики провели эксперимент в лабораторном реакторе, который имитирует процесс обработки тяжёлой нефти паром в промышленных условиях. В ходе опытов они обнаружили, что вязкость нефти снизилась на 39%. Затем исследователи добавили в реактор ацетаты различных металлов: свинца, магния, натрия, цинка, меди и никеля и сравнили свойства нефти после комбинированной обработки (пар с катализатором) с результатами предыдущего эксперимента, где использовали только пар. Оказалось, что ацетаты меди и никеля, добавленные вместе с паром, снизили вязкость исходной нефти на 58%, что на 19% больше, чем при использовании только пара. Такой эффект достигнут благодаря тому, что катализатор ускорил разрыв химических связей в длинных молекулах смол и асфальтенов, что привело к более эффективной очистке нефти.

Авторы исследования доказали, что после термокаталитического воздействия количество тяжёлых высокомолекулярных соединений в нефти действительно снизилось. Они проанализировали химический состав нефти до и после обработки. Оказалось, что при воздействии пара доля тяжёлых соединений уменьшилась с 38% до 36%. А при добавлении ацетата никеля содержание тяжёлых соединений снизилось с 38% до 24%. При этом содержание лёгких углеводородов и ароматических соединений увеличилось на 24% (с 62% до 76%). В сумме эти эффекты позволили снизить вязкость нефти на 58%.