Российские ученые разработали инновационный импортозамещающий метод синтеза полимерных противотурбулентных присадок, снижающих энергопотери при транспортировке нефти. Предложенный подход основан на использовании доступного сырья – этилена, пишет издание «Научная Россия».

Протяженность магистральных трубопроводов в России превышает 50 тысяч километров. Поэтому минимизация энергозатрат при передвижении нефти по ним рассматривается в качестве важнейшей задачи отрасли.

Углеводороды в трубопроводах транспортируются на высоких скоростях в режиме турбулентного потока. Жидкость, соприкасающаяся со стенками, движется с непостоянным — пульсирующим — давлением. Это приводит к снижению скорости и заметным энергопотерям. Сгладить пульсации помогают противотурбулентные присадки.

Сверхвысокомолекулярные полиальфаолефины — редкий и малодоступный класс полимеров, содержащих в своем составе около миллиона атомов углерода. Эти присадки эффективны даже в крайне малых концентрациях — порядка нескольких миллионных долей. Но отечественное производство альфаолефинов не покрывает потребности нефтяной и нефтехимической промышленности, поэтому необходима разработка новых подходов к синтезу.

Ученые Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН (Москва), Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Института органического синтеза имени И.Я. Постовского Уральского отделения РАН (Екатеринбург) предложили метод, основанный на использовании этилена в качестве единственного сырья.

Химики сначала синтезировали альфаолефины путем сшивания молекул этилена в цепочки длиной до двенадцати атомов углерода. Затем полученные цепи химически соединяли в полимеры — искомые сверхвысокомолекулярные полиальфаолефины. Обе реакции авторы проводили при помощи высокоэффективных катализаторов собственной разработки.

Новые присадки показали высокую эффективность при низких температурах. Добавление в смесь углеводородов 15 миллионных долей присадок при комнатной температуре снизило энергопотери при транспортировке нефти на 50%, а при 5°С — до 25%. Традиционные полигексеновые противотурбулентные присадки при пониженных температурах малоэффективны.

«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», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ, профессор Илья НИФАНТЬЕВ.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Polymers.

В январе ИА «Девон» сообщало, что специалисты АО «Самотлорнефтегаз» и института «РН-БашНИПИнефть» при участии компании BP разработали уникальное программное обеспечение для защиты внутрипромысловых трубопроводов от внутренней коррозии. На основе физико-химических свойств перекачиваемой жидкости и статистики коррозионного мониторинга программа позволяет оценивать текущее состояние трубопровода, рассчитывать скорость внутренней коррозии, определять её вид.

В 2019 году выпуск импортозамещающих противотурбулентных присадок начал завод «Транснефть – Синтез», построенный в ОЭЗ «Алабуга». Таким образом, Транснефть полностью обеспечила себя необходимыми объемами присадок и получила возможность продавать ее другим компаниям на внешнем рынке.