11.10.2021
Ученые КФУ первыми в мире открыли влияние мицелл на гидратообразование
Ученые приоритетного направления «Эконефть» стали первыми, кто провел экспериментальное исследование и математическое моделирование для более глубокого понимания роли явления мицеллообразования на процессы образовании и разложения гидратов. Результаты исследования позволят рассматривать новые классы соединений для использования в процессах добычи и транспортировки углеводородного сырья.
Исследование выполнено в рамках грантовой поддержки РФФИ «Ресурсы Арктики».
«Нами показано, что разработанные в Казанском федеральном университете ингибиторы на основе полиуретанов, несмотря на их свойства образовывать мицеллы и вести себя как поверхностно-активные вещества, ингибируют гидратообразование – это новая интересная находка», – сообщил руководитель приоритетного направления «Эконефть» Михаил Варфоломеев.
В рамках научной работы исследователи изучили свойства разработанных ранее ингибиторов и обнаружили их уникальную особенность: «Ранее считалось, что образование мицеллов не позволит эффективно использовать разработанные нами ингибиторы. Однако наши исследования данную теорию опровергли и показали, что наличие поверхностно активных свойств и способность образовывать мицеллы может эффективно препятствовать процессу гидратообразования», – отмечает ученый.
«Никакого промотирующего воздействия на образование гидрата метана не наблюдалось. Результаты молекулярно-динамического моделирования подтверждают, что водорастворимые полиуретаны, как новый тип поверхностно-активных веществ, ингибируют образование газовых гидратов из-за своей более высокой протоноакцепторной способности к образованию водородной связи по сравнению с молекулами воды. Результаты показывают, что в зависимости от молекулярной структуры добавок их мицеллы могут оказывать ингибирующее действие на образование гидрата метана», – пояснил лаборант-исследователь НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Абдолреза Фархадиан.
Без доли сомнения можно утверждать, что ученые приоритетного направления «Эконефть» предоставили новую информацию об образовании газовых гидратов в присутствии поверхностно-активных веществ. Более того, полученные результаты проливают свет на механизм ингибирования: обнаружены разумные доказательства конкуренции между гидрофобными и гидрофильными группами на образование газовых гидратов. Данная информация будет полезна для дальнейшего проектирования и разработки эффективных ингибиторов и промоторов газовых гидратов для обеспечения безопасной транспортировки, и хранения газа, препятствуя возникновению экологических проблем мирового нефтепрома при освоении морских месторождений, в том числе Арктического региона.
Источник: САЕ «Эконефть»