В Казанском федеральном университете нашли способ, как добиться максимального экологического и экономического эффекта от утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), который в большом количестве образуется при нефтедобыче.

Специалисты Научного центра мирового уровня «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» КФУ предложили использовать промотор на основе касторового масла, который позволяет переводить газа в гидратную форму. Подробности нового исследования казанских ученых опубликованы в ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Одна из современных проблем нефтедобывающей отрасли – сжигание попутного нефтяного газа. Бесконтрольно выпускать газ в атмосферу или сжигать его нефтяные компании не могут, поскольку это негативно сказывается на окружающей среде и серьезно увеличивает углеродный след предприятия. Кроме того, это большая упущенная выгода, поскольку этот газ является ценным продуктом.  

«Новый промотор для интенсификации процесса гидратообразования на основе касторового масла показал высокую эффективность, сократил время образования гидратов и существенно увеличил конверсию. Все это позволит применять технологию гидратов для хранения и транспортировки газа. Разработанный нами промотор позволит заметно снизить экономические затраты. Анализ технико-экономических показателей технологии говорит о том, что наиболее дорогостоящей стадией является именно стадия получения гидратов», – сообщил  руководитель НИЛ Методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ Михаил Варфоломеев.

В доступной альтернативе переработки попутного газа нуждаются и месторождения со слабой инфраструктурой, где не представляется возможным применить даже традиционные технологии утилизации.  

Как отметили в НЦМУ, предложенная гидратная технология позволит перевести газ в твердую форму в присутствии воды, при этом один объем гидрата может вместить в себя до 180 объема газа.

«Наши промоторы ускоряют процесс образования гидратов и повышают конверсию, что делает вышеупомянутую технологию рентабельной. Новый реагент демонстрирует эффективность, сравнимую с коммерческим реагентом – додецилсульфатом натрия», – дополняет младший научный  сотрудник НИЛ Гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов ИГиНГТ Юлия Зарипова.

Сжигание попутного нефтяного газа, метана, приводит к выбросам токсичных веществ в атмосферу, что влечет за собой регулярную необходимость оплаты штрафов, подчеркивает проректор по направлениям нефтегазовых технологий, природопользования и наук о Земле КФУ Данис Нургалиев. Более того, ПНГ может использоваться в качестве топлива для выработки электроэнергии непосредственно на нефтяных месторождениях или поблизости от них.

«Нефтегазовые компании нуждаются в способах хранения и транспортировки метана, особенно когда идет добыча нефти, а газопровода рядом нет. Эффективным методом для этого может стать превращение ПНГ, метана в газогидраты. По сути необходим некий достаточно простой реактор, в котором смешаются вода и метан в присутствии, например, промотора на основе касторового масла. Таким образом, образуется газогидрат, очень похожий на лед,  который можно вырезать, уложить в контейнер, хранить и транспортировать при не очень низкой температуре и невысоком  давлении», – рассказал Данис Нургалиев.

В Казанском университете доказали, что касторовое масло хорошо способствует образованию гидрата метана для работы заявленного «реактора». И это открывает перед исследовательским проектом заметные перспективы, ведь касторка является повсеместным и бюджетным продуктом, а самое главное – менее токсичным.

«У сульфированного касторового масла есть и другие значительные преимущества: синтез на основе доступного природного сырья, снижение пенообразования. Пена может попадать в различные технологические узлы, а также мешает полному извлечению газа из гидрата. Ну и, конечно же, новый регент биоразлагаем», – дополнил  сотрудник НИЛ Гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов ИГиНГТ Абдолреза Фархадиан.

Перечень исследований возможностей касторового масла для нефтегазовой отрасли будет продолжен. В ближайшем будущем ученые КФУ планируют рассмотреть синергетический эффект промоторов на его основе совместно с пористой средой для повышения эффективности гидратной технологии утилизации ПНГ.