Ученые РФ создали импортозамещающий метод синтеза присадок для нефтепроводов
Инновационный импортозамещающий метод синтеза полимеров, снижающих энергопотери при транспортировке нефти (противотурбулентных присадок) разработали российские ученые, 11 марта сообщили на портале «Научная Россия» со ссылкой на информацию Российского научного фонда (РНФ).
Метод, в котором для противотурбулентных присадок используется только этилен, широко доступный в России продукт, был разработан учеными из Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН (Москва), Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова и Института органического синтеза им. И. Я. Постовского УрО РАН (Екатеринбург). Результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.
В своей статье исследователи отметили, что разработка энергосберегающих транспортных и безотходных технологий является приоритетной задачей современной прикладной и фундаментальной науки. Поскольку в России протяженность магистральных трубопроводов составляет более 50 тыс. километров, задачей нефтедобывающей отрасли является минимизация энергозатрат на транспортировку по ним нефти.
В современном трубопроводном транспорте сырой нефти и нефтепродуктов снижения мощности перекачки и увеличения пропускной способности трубопроводной системы добиваются с помощью присадок, уменьшающих сопротивление течению. В качестве противотурбулентных присадок используются полимеры со сверхвысокой молекулярной массой — полиальфаолефины.
Присадки из этих полимеров высокоэффективны, но их производство в России невелико и не покрывает потребности отрасли.
Для упрощения технологии производства присадок команда ученых предложила следующий техпроцесс: сначала путем сшивания молекул этилена в цепочки длиной до двенадцати атомов углерода синтезировались альфаолефины. Затем эти цепочки химически соединялись в полимеры — искомые сверхвысокомолекулярные полиальфаолефины. Для ускорения реакций учеными были разработаны специальные высокоэффективные катализаторы.
Присадки, изготовленные по новой технологии, были испытаны разработчиками для сравнения их свойств с импортными аналогами. Эксперименты показали высокую эффективность новых присадок при низких температурах. Так, добавка 15 миллионных долей присадок в смесь углеводородов снижала энергопотери при транспортировке нефти при комнатной температуре на 50%, а при 5°С — на 25%, тогда как широко применяющиеся полигексеновые противотурбулентные присадки при понижении температуры становятся малоэффективными.
Руководитель проекта по гранту РНФ, доктор химических наук, завлабораторией металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза, профессор кафедры органической химии химфака МГУ Илья Нифантьев пояснил:
«Использование доступного этилена и катализаторов собственной разработки позволяет создать отечественную технологию получения эффективных присадок, не зависящую от поставок зарубежного сырья. Особенная структура синтезированных нами полимеров обеспечивает их повышенную эффективность и при низких температурах».
