Ученые КФУ создают высокоэффективные подземные катализаторы

Новые катализаторы способны работать в условиях низких температур и давлений, а так же в отсутствии воздуха.

Проект молодых ученых Химического института им. А.М.Бутлерова Ильназа Ракипова и Артема Петрова стал одним из лучших в конкурсе научно-исследовательских работ аспирантов и студентов нефтяных вузов России, проведенного ПАО «Татнефть». Данный конкурс призван поддержать наиболее перспективные разработки в 2 больших направлениях – в нефтедобыче и нефтепереработке. Ильназу Ракипову и Артёму Петрову удалось заявить о себе в секции «Добыча нефти». Их работа на тему «Термокаталитический пиролиз тяжелой нефти в условиях пласта» удостоилась 2 места в конкурсе. Но как оказалось, место здесь не главное – абсолютно все призёры могут смело считать себя победителями, потому что им удалось привлечь к себе внимание крупных промышленных компаний.

«Наша работа носит скорее фундаментальный характер – мы изучаем влияние структуры и строения катализаторов на изменение физико-химических параметров нефти. При этом результаты нашей работы имеют практическое применение для подземной переработки нефти. Тем ценнее, что ПАО «Татнефть» заинтересовалась нашими результатами, они увидели здесь огромную перспективу для увеличения нефтеотдачи пластов с трудноизвлекаемыми запасами. Для нас это – бесценный опыт совместной работы с компаниями. Потому что сразу после объявления результатов конкурса нам назначили наставника из компании ПАО "Татнефть" – дальнейшую работу мы будем проводить совместно. А это уже совершенно другой уровень. Надеюсь, в дальнейшем нам помогут провести необходимые испытания непосредственно на месторождениях – это и было целью участия в конкурсе изначально», - рассказывает нам один из авторов проекта аспирант Химического института им. А.М.Бутлерова Ильназ Ракипов.

По словам И.Ракипова, их разработка по-своему уникальна и интересна. Молодые ученые решают проблему использования катализаторов непосредственно в скважинах, т.е. в условиях, отличающихся от обычных. Дело в том, что для активации катализаторов при переработке нефти, как правило, нужна высокая температура (не менее 400°C). Под землей данное условие практически не реализуемо. Однако, научной группе НИЛ "Реологических и термических исследований" удалось найти решение для увеличения эффективности катализаторов при заданных условиях.

«При загрузке катализаторов в скважину существует проблема их преждевременной активации, т.е. до пласта катализаторы могут и не дойти. Поэтому мы предлагаем использовать прекурсоры на основе железа, например, карбонил железа. Это позволит доставить катализаторы непосредственно в точку активации – при подъеме температуры в пласте до 150°C карбонил распадется, и мы получим необходимый нам катализатор – окись железа», - делится секретом аспирант Химического института им. А.М.Бутлерова Ильназ Ракипов.

Стоит отметить, что проект выполняется в рамках САЕ «ЭкоНефть – глобальная энергия и ресурсы для материалов будущего» под руководством проректора по инновационной деятельности КФУ Даниса Карловича Нургалиева. Кроме НИЛ «Реологических и термических исследований» в работе задействованы так же кафедра физической химии Химического института им. А.М. Бутлерова и Институт геологии и нефтегазовых технологий КФУ. Об эффективности работы в таком консорциуме руководитель САЕ «ЭкоНефть» Данис Нургалиев рассказал на минувшем заседании Совета ОАО “Татнефтехиминвест-холдинг” с участием Президента РТ Рустама Минниханова. Тогда же Д.Нургалиев назвал в качестве основной задачи САЕ поиск новых технологий добычи нетрадиционных углеводородов. И определенные успехи в этом направлении связаны именно с разработками НИЛ "Реологических и термических исследований".

«Перед нами стоит задача повысить объемы добычи сверхвязких нефтей и природных битумов. Для этого, прежде всего, необходимо уменьшить вязкость таких углеводородов. С помощью разработанных катализаторов нам удалось увеличить содержание парафинов и понизить содержание смол, не изменив при этом концентрацию асфальтенов. В итоге, вязкость нефти упала практически на 40%», - продолжает разговор другой автор проекта студент 5 курса Химического института им. А.М. Бутлерова Артём Петров.

Кроме этого проекта, Ильназ и Артем работают над синтезом принципиально новых наноразмерных катализаторов на органической основе. Их использование позволит более эффективно перерабатывать тяжелую нефть непосредственно в скважине, тем самым минимизировав экологические риски за счет консервации вредных компонентов под землей, и практически увеличить объемы добычи нефти из пласта.