Блог - Страница 17 из 32

Комплексное исследование антропогенного воздействия на природные объекты с применением данных наземного и дистанционного исследования территорий

Разработана унифицированная методика оценки экологического состояния нефтегазодобывающих территорий, сочетающая поверхностные и дистанционные исследования территорий, основанная на анализе содержания и состава микроорганизмов и органических соединений, расчете значений вегетационного индекса NDVI по космическим снимкам средствами ГИС-технологий.

Для оценки экологического состояния территорий и рационального использования растительного и минерального сырья проводятся исследования:

— содержания нефтепродуктов в объектах окружающей среды: водах (от питьевых до сточных), донных осадках, почвах (в том числе, торфяных);

— состава и идентификация органических соединений в следующих объектах: нефть и продукты ее переработки; воды речные, озерные и болотные; почвы, сапропели, торфа, растительное сырье.

Структурная организация компонентов нефтей и родственных природных объектов различного химического и генетического типов

Получены данные о строении надмолекулярных образований асфальтенов тяжелых нефтей различных химических типов, об особенностях их структуры на макромолекулярном и молекулярном уровне, о составе связанных через C–S–, С–О– и Сар.–С– мостики фрагментов в смолисто-асфальтеновых и масляных компонентах нефтей и адсорбированных/окклюдированных соединениях в составе асфальтенов. Показано, что в структуре смол и асфальтенов наименее термически устойчивыми являются фрагменты, связанные через алкилсульфидные мостики и С–О-связь сложных эфиров. Впервые установлено, что:

– алкилхинолины, алкилбензо- и дибензохинолины присутствуют в составе асфальтенов и смол в серосвязанном виде;

– насыщенные и ароматические углеводороды, бензо- и дибензотиофены присутствуют в маслах как в молекулярной форме, так и в связанном через сульфидные и эфирные мостики виде.

Катализатор для переработки тяжелого углеводородного сырья

Создан катализатор, состоящий из WC и NiCr, позволяющий управлять реакциями трансформации высокомолекулярных соединений (САВ) различных видов тяжелого углеводородного сырья (ТУС) при каталитическом крекинге. За счет комплекса реакций селективного деалкилирования и дециклизации компонентов масел и частичной деструкции САВ на поверхности WC, переноса и перераспределения водорода на поверхности образца NiCr образуется дополнительно до 60 % мас. светлых фракций. Выявлено, что компоненты ТУС не дезактивируют катализатор. Присутствующие на поверхности частиц NiCr оксиды металлов в процессе крекинга ТУС сульфидируются, что приводит к росту активности катализатора.

Переработка высокосернистых нефтяных фракций и остатков

Разработаны методы окислительной модификации серосодержащих компонентов углеводородного сырья, позволяющие снижать их термическую стабильность и направленно влиять на качественный и количественный состав тиофеновых структур в продуктах крекинга (а). Это позволяет минимизировать реакции газообразования, увеличить выход дистиллятов до 75% и повысить степень удаления серы. Применение органических пероксидов при термокрекинге гудронов позволяет перевести серу из смол и асфальтенов, составляющих 35-50% от сырья в кокс за счет протекания вторичных реакций конденсации производных тиофена (б). В результате увеличивается выход фракции н.к.-360 °С до 67% с одновременным снижением содержания серы на 35-40%, газа и кокса – в полтора-два раза.

Плазмохимические способы переработки углеводородного сырья

Разработаны перспективные плазмохимические способы переработки углеводородного сырья с использованием барьерного разряда, реализуемые при комнатной температуре, атмосферном давлении, без катализаторов и с низкими энергетическими затратами. Основными продуктами окисления насыщенных углеводородов являются спирты, альдегиды и кетоны, которые имеют высокую потребительскую стоимость. Предложены способы получения крупнотоннажных полупродуктов органического и нефтехимического синтеза: циклогексанона и циклогексанола, фенола, окиси газообразных и жидких олефинов. Разработан способ получения синтетического жидкого топлива из пропан-бутановой смеси, которое состоит из смеси углеводородов С₆-С₁₂, преимущественно изомерного строения. Октановое число составляет ~80 пунктов. Разработан одностадийный способ очистки углеводородных газов от сероводорода с образованием высокомолекулярных сероорганических соединений и без летучих побочных продуктов.

Катализаторы нового поколения для нефте- и газопереработки

Разработаны полифункциональные катализаторы и процессы на их основе, позволяющие получать высококачественные товарные продукты из топливных дистиллятов различного происхождения, пропан-бутановой фракции и низших спиртов. Разработаны методики синтеза цеолитов типа ZSM-5/MFI со встроенными в их структуру элементами – Zr, Nb, Fe, Cr, Zn, Pb, Mo, Co, Sn, Ti, Bi и Pt-группы как индивидуально, так и в виде бинарных композиций. На базе промышленного производства ПАО «НЗХК» получены опытные партии наиболее перспективных катализаторов серии КН (КН-4, КН-4И, КН-17) для переработки различных углеводородных смесей и метанола. В настоящее время налажено их промышленное производство в виде порошков и в форме гранул различного размера.

Разработана методика синтеза низкомодульного высококремнеземного цеолита структуры ZSM-5 и налажено его производство в ООО «ИСХЗК». Получены опытные партии этого катализатора в виде высокодисперсного порошка, который используется в качестве активной добавки к промышленным катализаторам крекинга, депарафинизации и гидроизодепарафинизации среднедистиллятных фракций нефти.

Создание катализатора и разработка технологии с его использованием по переработке природных углеводородных газов в ароматические соединения

Для превращения природного газа, попутного нефтяного газа, пропан-бутановой фракции и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) в ароматические соединения получен эффективный цеолитсодержащий катализатор на основе синтезированного галлоалюмосиликата типа цеолита ZSM-5. Благодаря подобранному оптимальному компонентному составу катализатора и установленным оптимальным условиям проведения процессов обеспечивается степень превращения исходного газообразного сырья 23-98% и выход целевого продукта 18-47% (в зависимости от состава сырья). Катализатор характеризуется высокой стабильностью работы и способен выдержать несколько циклов «реакция-регенерация» без снижения своей ароматизирующей активности, при этом наблюдается эффект «разработки» катализатора от цикла к циклу.

Влияние акустического излучения на структурно-механические свойства модельных нефтьсодержащих систем и тяжелых нефтяных остатков

Установлено, что низкочастотная акустическая обработка (НАО) при оптимальном времени воздействия (до 5 мин) разрушает парафиновую структуру нефтьсодержащих систем на ассоциативном уровне, вследствие чего снижаются вязкость и температура потери текучести. Высокочастотная обработка (частота более 20 кГц) модельной парафинсодержащей системы, в отличие от низкочастотной, повышает вязкость и температуру фазовых переходов независимо от времени обработки. Вязкость и температуры фазовых переходов модельной системы, обработанной в присутствии 0,5-1% мас. высокосмолистой нефти, являющейся природным депрессором, значительно снижаются вследствие изменения размеров и формы кристаллов парафинов.

Комплекс геохимических исследований для оценки перспектив нефтегазоносности

Разработаны оригинальные методики для проведения исследований состава металлопорфиринов и углеводородов. Полученные методики применяются:

• Палеогеографические реконструкции, фациальное районирование, оценка нефтегенерационного потенциала толщ и перспектив нефтегазоносности территорий.

• Анализ количественного содержания в породах органического вещества; определение в нефтях и рассеянном органическом веществе состава углеводородов, сера-, кислород- и металлсодержащих соединений; оценка степени термической преобразованности органического вещества; физико-химические свойства и групповой состав нефтей.

• Идентификация нефтематеринских источников; дифференциация осадочных пород по ландшафтной принадлежности и степени катагенетической преобразованности органического вещества.

Кислотные композиции на принципах «зеленой химии» для увеличения нефтеотдачи

Созданы кислотные нефтевытесняющие композиции для увеличения нефтеотдачи месторождений в северных регионах и Арктике на основе ПАВ, аддуктов неорганической многоосновной кислоты, полиолов и карбамида – тройных систем глубоких эвтектических растворителей – перспективного класса систем на принципах «зеленой химии».

Исследованы фазовые диаграммы плавкости, что позволило разработать низкозастывающие жидкие (–20÷–53°С) и твердые товарные формы кислотных композиций с плотностью 1100-1300 кг/м³, вязкостью от десятков до сотен мПа∙с и кислотностью от 2.6-3.1 до 1.2-0.6 ед. рН. Добавка фторсодержащих веществ к составам обеспечивают растворение как карбонатных, так и терригенных пород. При совместном воздействии на призабойные зоны скважин кислотных композиций и тепловых методов коэффициент вытеснения составил 95-96%, достигнут существенный прирост добычи нефти.