03.05.2021
Ученые Казани создали новое биоразлагаемое вещество, замедляющее образование газовых гидратов и коррозию при добыче и транспортировке нефти
Новая разработка получила поддержку РФФИ.
В Казанском федеральном университете, в рамках деятельности приоритетного направления «Эконефть», ученые создали новое биоразлагаемое вещество, замедляющее образование газовых гидратов и коррозию трубопровода при добыче и транспортировке нефти. Разработка создавалась учеными КФУ совместно с Университетом Ставангера (Норвегия) и РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. По итогам проведенного исследования, ученые сообщили о новых синтезированных водорастворимых полиуретанах (WPU), исполняющих роль как ингибитора коррозии, так и кинетического ингибитора газовых гидратов, что успешно решает проблему совместимости одновременной закачки ингибиторов разного типа. Подробности исследования были опубликованы в Energy & Fuels, и являются продолжением цикла работ по изучению взаимосвязи строения молекулы ингибитора с его целевыми свойствами. В рамках нового исследования, научная группа детально рассмотрела влияние длины алкильных радикалов в различных положениях молекулы при одновременном варьировании числа оксиэтиленовых фрагментов. Эксперименты показали, что разработанные в КФУ ингибиторы позволяют «замедлять» углекислотную коррозию при поддержании эффективности ингибирования гидратов.
«В предыдущих работах мы изучали, в основном, влияние на коррозию в растворе соляной кислоты. Здесь же мы показали активность разработанных реагентов в отношении углекислотную коррозии. Это очень важная задача с точки зрения транспортировки, подготовки углеводородного сырья, т.к. в имеющихся условиях вопрос транспортировки стоит наиболее остро», – сообщил руководитель приоритетного направления «Эконефть» Михаил Варфоломеев.
Говоря о традиционных методах контроля гидратов и коррозии, напомним, что на сегодняшний день специалисты используют одновременно два реагента, что не может не отразиться на их эффективности. Обойтись можно и одним, уверены специалисты КФУ. Довольно простая модификация данного типа соединений позволяет рассматривать их в качестве хорошей модели.
«В данной работе было изучено влияние гидрофобности используемой карбоновой кислоты. Показано, что наличие бутильных групп в структуре ингибитора приводит к их лучшей антигидратной активности по сравнению с меньшими группами (метильные/этильные), тогда как частичная замена ПЭГ400 на 1,2-бутандиол во время синтеза способствует ухудшению их ингибирующих свойств», – пояснил старший научный сотрудник НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Андрей Стопорев.
Обе активные функциональные сегмента молекулы для ингибирования газогидратов и коррозии присутствуют в составе новых ингибиторов. Они могут значительно подавлять процессы коррозии и образования газовых гидратов.
«Новые ингибиторы на основе полиуретанов могут содержать 2,2-бис (гидроксиметил) пропионовую кислоту (DMPA), 2,2-бис (гидроксиметил) масляную кислоту (DEBA), полиэтиленгликоль (PEG400), N-метилдиэтаноламин (MDEA) и N-бутилдиэтаноламин (BDEA). Такие химические вещества могут быть использованы в качестве эффективных ингибиторов двойного назначения – коррозии и газогидратов – для трубопроводной транспортировки нефти и газа», – пояснил лаборант-исследователь НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Абдолреза Фархадиан.
Также исследователи выявили дальнейшие направления, подразумевающие пилотные испытания данной разработки. Вовсе не исключено, что ингибиторы казанских ученых дадут начало отдельной гибридной технологии борьбы с промысловыми осложнениями, устраняя аварии и экологические риски.
Источник: САЕ «Эконефть»