В НЦМУ открыли двойное действие производных ЭДТА для нефтегазовой промышленности
Повсеместный и нетоксичный химический реагент — этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) лёг в основу универсальной «добавки».
Инновационный способ создания реагентов, противоположных друг другу по действию, был разработан в Казанском федеральном университете на базе Научного центра мирового уровня «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты». Один компонент, входящий в ранг экологически безопасных веществ, лег в основу создания ингибиторов гидратообразования – ликвидатора «газогидратных пробок» в трубопроводах, а также промоторов гидратообразования – необходимых компонентов в гидратной технологии утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). Выяснено, что изменение длины углеводородной части амидного фрагмента ведёт к изменению свойств добавки от промотирования к ингибированию гидратообразования, сообщают ученые НЦМУ. Подробности работы опубликованы в Energy&Fuels.
«Реагенты с коротким амидным фрагментом до трех атомов углерода проявляют промотирующие свойства, то есть ускоряют гидратообразование и увеличивают количество образующегося гидрата. Со средним по длине, наоборот, ингибирующие: здесь мы наблюдаем за замедлением образования гидрата и снижение его количества в системе. В случае с длинными амидными фрагментами, начиная от гексильного (С6) и выше, вновь фиксируются свойства промоторов. По-видимому, это связано с появлением у молекул свойств поверхностно-активных веществ, которые, как известно, обладают способностью облегчать образование газогидратов», — объяснила младший научный сотрудник НИЛ «Гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов» Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Юлия Зарипова.
Методика решения двух противоположных задач на единой основе – является инновационным решением, в силу того, что промоторы и ингибиторы существенно отличаются по структуре и составу.
«Синтезированные молекулы содержат как полярные фрагменты (карбоксильные и амидные группы), так и гидрофобные алкильные группы разного размера и геометрии. Полученные результаты показали, что бисамиды с короткими алкильными цепями способствовали образованию гидрата метана и значительно снижали устойчивость пены при разложении гидрата по сравнению с известным промышленным реагентом додецилсульфатом натрия, что показывает их эффективность. Было показано, что при увеличении длины алкильного заместителя до пропила время зародышеобразования увеличивалось, однако и конверсия газа в гидрат значительно росла», — поделился подробностями исследования ведущий научный сотрудник НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ Роман Павельев.
«Мы продолжаем активную работу в области получения новых промоторов процессов гидратообразования попутного нефтяного газа (ПНГ). Ведь именно стадия получения гидратов является самой затратной в гидратной технологии утилизации ПНГ, которая сегодня привлекает большое внимание ученых и представителей компаний в качестве возможной альтернативы другим известным технологиям, например, сжижения или компримирования. Полученные в нашей статье молекулы повышают эффективность данной стадии за счет более высокой степени конверсии газа. Но интересно отметить, что, немного изменив структуру, мы получили противоположный результат. Это говорит о том, насколько важны с практической точки зрения фундаментальные закономерности между структурой и свойствами молекул» – подчеркнул руководитель НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ Михаил Варфоломеев.
Сегодня работа находится на стадии лабораторных испытаний. Однако в ближайшей перспективе результаты исследования позволят специалистам грамотно подбирать нефтепромысловые реагенты для различных целей, прогнозируют ученые.
