Специалисты Российского государственного университета нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина совместно с коллегами из Казанского федерального университета представили инновационную разработку — мобильную установку для обессеривания нефти. В основе технологии лежит использование ультразвуковых волн. Анонс состоялся в рамках крупного отраслевого мероприятия «Казань: Нефть, Газ, Химия», прошедшего на площадке «Казань ЭКСПО» с 26 по 28 августа. Партнером проекта выступила компания «РИТЭК».
Екатерина Григорьева
Источник фото: iadevon.ru
Для многих отечественных месторождений, особенно расположенных в Татарстане, Башкортостане и Самарской губернии, характерна добыча сырья с повышенной концентрацией серы. Это создает серьезные логистические и технические сложности:
- Износ инфраструктуры: Сернистые соединения провоцируют интенсивную коррозию, что существенно ускоряет амортизацию трубопроводов.
- Дорогая переработка: Требуется сложная и затратная подготовка на стационарных НПЗ.
Прорывное решение: от стационарных заводов к мобильности
Главное отличие новой разработки от существующих аналогов — возможность использования непосредственно на промыслах. Если раньше удаление серы было прерогативой исключительно стационарных заводов, то теперь появился шанс улучшать качество сырья прямо на месте добычи. По предварительным оценкам исследователей, внедрение такой практики способно сократить расходы на последующую переработку в два раза.
Научная подоплека: в чем заключается сложность?
Как пояснил представитель научного коллектива Алексей Деньгаев, извлечение серы считается одной из самых трудоемких задач в нефтяной отрасли. Проблема кроется в молекулярной структуре: сера встроена внутрь сложных молекул. Чтобы ее выделить, необходимо разорвать прочные внутримолекулярные связи, но при этом важно предотвратить их обратное восстановление — иначе разрушенные фрагменты просто «слипнутся» обратно.
«Над этой задачей бьются еще с середины XX века, но до недавнего времени все попытки оканчивались неудачей из-за невозможности контролируемо разрывать эти связи», — отметил эксперт.
Технология будущего: как работает кавитация?
Ученые впервые применили для решения этой задачи эффект кавитации. Суть метода заключается в воздействии на жидкость мощными акустическими колебаниями.
Процесс выглядит следующим образом:
- Ультразвуковые волны определенной частоты формируют в нефти микропузырьки газа.
- При резком схлопывании этих пузырьков в микроскопической точке возникает колоссальное давление (до десятков тысяч атмосфер) и экстремальная температура (тысячи градусов Цельсия).
- Высвобождаемой энергии достаточно для разрыва устойчивых связей и преобразования серосодержащих компонентов.
Реальные испытания: результаты превзошли ожидания
Реальные испытания: результаты превзошли ожидания
Мобильный прототип был протестирован на одном из промыслов, принадлежащих ЛУКОЙЛу. Испытания продемонстрировали впечатляющие результаты:
Снижение сероводорода: Концентрация вредного газа в сырье упала в 40 раз.
Преимущество над аналогами: Для сравнения, эффективность прежних технологий достигала максимум 20 ppm. Для справки: норматив для топлива класса «Евро-5» составляет 10 ppm.
Бонусный эффект: Помимо очистки, технология способствует снижению вязкости нефти, что значительно упрощает и удешевляет ее транспортировку по трубопроводным магистралям.