Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Российские ученые выяснили, как можно растворить нефть в воде

CC0 / redhawkgroup / Добыча нефти
Добыча нефти
МОСКВА, 11 июн — РИА Новости. Химики из ведущих отечественных вузов и институтов выяснили, как можно "растворить" нефть в воде, особым образом повысив давление и температуру в окружающей ее среде. Это поможет быстро и дешево изучать ее состав, а также создать новые методики переработки и добычи углеводородов, сообщает пресс-служба МФТИ.

"Запасы легкой нефти неумолимо истощаются. Все большую роль в производстве бензина играет гидрокрекинг мазута, молекулярный состав которого крайне сложен и пока что не изучен. Установки гидрокрекинга дороги, не производятся в России и требуют использования специальных катализаторов", — рассказывает Юрий Костюкевич, старший научный сотрудник лабораторий Сколтеха и МФТИ.

Нефть, как сейчас считают ученые, представляет собой останки водорослей, фитопланктона и прочих обитателей древних морей Земли. Они осаждались на их дне на протяжении многих миллионов лет, где они постепенно спрессовывались, разогревались и разлагались, превращаясь в кероген, различные горючие сланцы, а затем и в классические углеводородные полезные ископаемые.
В зависимости от того при какой температуре протекали эти превращения, конечный продукт этих метаморфоз может представлять собой как газ или жидкую нефть, состоящие из легких углеводородных молекул, так и чрезвычайно сложные по составу субстанции. В их число входят мазут, битумные пески или отложения различных сланцев, из которых нефть можно извлечь при помощи фрекинга.
Заброшенные нефтяные скважины в Техасе, США
Ученые: добыча нефти вызвала землетрясения в Калифорнии в начале 20 векаДобыча нефти в начале прошлого столетия могла быть одной из основных причин возникновения серии мощных землетрясений в Лос-Анджелесе и в других городах Калифорнии в 1920 и 1930 годах.
В общей сложности, как отмечают Костюкевич и его коллеги, тяжелые фракции нефти могут содержать в себе около 400 тысяч различных органических молекул, точный состав, доли и свойства которых ученые пока не знают. Это мешает разделению подобных альтернативных источников углеводородов на компоненты и их оптимальному применению в промышленности.
Часть этих веществ, по словам химиков, можно выделить и определить, используя масс-спектроскопические методы, однако они не позволяют узнать точную формулу вещества и его пространственную конфигурацию, часто сильно влияющую на свойства органических соединений.
Ученые достаточно давно научились решать подобные проблемы, используя методику так называемого "изотопного обмена", заменяя часть атомов в сложных молекулах на их более тяжелые изотопы. Проще всего это осуществить, смешав изучаемые вещества с тяжелой и легкой водой, в результате чего дейтерий и кислород-18 заместят часть атомов в углеводородных цепочках.
Проблема заключается в том, что нефть в воде не растворяется, как это постоянно показывают различные утечки с танкеров и аварии на нефтедобывающих платформах в море. По этой причине химики раньше были вынуждены растворять ископаемые углеводороды не в чистой влаге, а в кислотах и щелочах, что меняло и искажало их состав.
Костюкевич и его коллеги придумали, как обойти эту проблему, используя так называемую сверхкритическую воду. Так ученые называют H2O, нагретую до сверхвысоких температур, значительно превышающих 100 градусов Цельсия, но при этом она остается в жидком состоянии. Яркий пример этого — выбросы так называемых черных курильщиков на дне океанов Земли, чья средняя температура превышает четыре сотни градусов.
Руководствуясь этой идеей, авторы статьи создали специальный реактор, позволявший им вводить нефть в пробирку со сверхкритической водой, нагретой и сжатой до разных температур и давлений. Разогрев их до 360 градусов Цельсия и сжав до 300 атмосфер, химики добились желаемого: им удалось "растворить" нефть в воде и заставить их перемешаться.
ВР пытается остановить утечку нефти с помощью новой заглушки
Экологи нашли пропавшую нефть с Deepwater Horizon у дельты МиссисипиРадиоуглеродный анализ проб воды и почвы из разных участков Мексиканского залива показал, что примерно 37 тысяч тонн нефти, "пропавшей" во время аварии на платформе Deepwater Horizon, осело на дно моря неподалеку от устья Миссисипи.
Используя эту методику, Костюкевич и его коллеги изучили химический состав одной из марок легкой сибирской нефти. Ученые обнаружили в ней несколько тысяч молекул, используя классические методы масс-спектрометрии, а также несколько сотен веществ, в которые встроились атомы тяжелого водорода и кислорода. Анализ их свойств помог им восстановить трехмерную структуру этих молекул и раскрыть их состав.

"Мы научились различать фураны, пиридины, нафтеновые кислоты в сырой нефти, не прибегая к сложной процедуре перегонки. Надеемся, что наша работа позволит глубже понять структуру и состав нефти, поможет в разработке новых катализаторов для эффективной нефтепереработки и позволит улучшить контроль качества нефти в магистральных нефтепроводах", — заключает ученый.

Спортсмены и команды
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала