Избежать коррозии оборудования при добыче и транспортировке по трубопроводам нефти и газа помогут алгоритмы, разработанные учеными Томского политехнического университета. Они необходимы для анализа спектров вредных хлорорганических соединений на предприятиях. Об этом ИА «Девон» узнало из сообщения университета.

Благодаря математическим моделям можно просчитать и контролировать количество выделяемых вредных соединений. Это позволит нефтесервисным компаниям сэкономить миллиарды рублей на ремонте оборудования. Помимо этого, разработка исследователей ТПУ позволит предотвратить прорывы нефти и избежать убытков от аварии.

Хлорорганические соединения присутствуют в нефти, нефтепродуктах и химических реагентах, рассказал профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политеха Олег УЛЕНЕКОВ. Они вызывают коррозию оборудования и «отравляют» катализаторы. Это приводит к сбоям в работе оборудования, что несет угрозу экологических катастроф.

«Сегодня предприятия нефтяной и нефтегазовой отрасли не используют анализаторы оперативного контроля содержания хлорорганических соединений в нефти, нефтепродуктах и газовом конденсате, - подчеркнул Олег Уленеков. - Наши математические модели — это первый шаг для создания подобного прибора».

Аанализатор будет направлен на поиск и количественный расчет дихлорметана, хлороформа, хлорметана и тетрахлорметана. Эти вещества будут исследоваться методами спектроскопии высокого разрешения. Они обладают высокой точностью измерений и позволяют получать результат в режиме реального времени. Для получения данных политехники будут использовать базы данных макропараметров, которая составлялась научным коллективом на протяжении 30 лет.

«Для понимания состава вредной примеси в нефти и регистрации ее количества необходимо знать параметры эффективных дипольных моментов для колебательно-вращательных полос зондируемых веществ, - пояснил ученый. - Это различные характеристики спектра, информация о которых является ключевым моментом разработки прибора. Однако информации о спектрах высокого разрешения трех из четырех заявленных метан-хлоридов в мировой науке нет».

В рамках исследования томские ученые совместно с коллегами из Германии и Франции проводят высокоточные экспериментальные исследования спектров всех метан-хлоридов. С помощью специальных спектрометров они изучают основные полосы поглощения каждой молекулы. Исследователи определяют их вращательную структуру основных колебательных состояний, а также собственные значения и функции эффективных операторов всех четырех молекул.

В дальнейшем ученые модифицируют математические модели для исследования энергетической структуры молекул вредных веществ. На их основе будут усовершенствованы алгоритмы и компьютерные программы. После этого сформируют перечень рекомендаций для создания самого устройства, которое будет определять количественный состав вещества в смесях. Исследование рассчитано на два года.

В России все еще остается актуальной проблема загрязнения нефти хлорорганикой, которую используют в составе нефтепромысловых реагентов, ингибиторов коррозии и других соединениях.

Так, год назад Транснефть предотвратила попадание в нефтепроводы партии сырья с превышением нормативного содержания хлорорганических соединений (ХОС). В связи с этим останавливался прием сырья от "Самаранефтегаза" (дочка «Роснефти»).

Самая крупная авария, вызвавшая международный скандал, произошла в 2019 году. 19 апреля «Белнефтехим» снизил загрузку Мозырского и Новополоцкого заводов в Белоруссии. Причиной стало повышенное содержание ХОС в российской нефти. Дихлорэтаном загрязнены большие объемы нефти не только в «Дружбе», но и в нефтепроводе БТС-2. Он идет к перевалочному терминалу в Усть-Луге на Балтике.

В связи с этим европейские потребители остановили импорт российской нефти. К 26 мая прокачка сырья на экспорт по этому направлению была полностью остановлена. На слив из системы в резервуары и танкеры грязной нефти потребовалось около недели. Полноценный экспорт чистого сырья по «Дружбе» был восстановлен только к концу мая.

Источником загрязнения стал узел учета "Лопатино" в Самарской области. Оттуда нефть попала в систему магистрального трубопровода. По версии правоохранительных органов, грязное сырье сливали с целью скрыть хищения. Уголовные дела продолжаются до сих пор.

После инцидента остро встал вопрос не только о контроле качества нефти, но и о компенсациях за поставки грязной нефти и недопоставку чистой. А проблемы с качеством сырья не были решены до конца. Основные претензии к Транснефти предъявляет Роснефть. Компанию не устраивает предложенный монополией размер компенсации ущерба грузоотправителям. В целом на выплаты компенсаций Транснефть зарезервировала 30 млрд руб.