Вітчизняні вчені пропонують революційний метод обробки нафти
Нафта амбарний - нафта товарна
У Казахстані біля деяких родовищ нафтові розливи (амбарний нафту) настільки великі, що їх можна зіставити з озерами з густою вуглеводневої сумішшю. Витяг цієї маси - хронічний головний біль нафтових компаній, яку стимулюють місцеві "зелені". Під нетоварной нафтою поховані тисячі гектарів землі. За деякими даними, тільки на казахстанському узбережжі Каспію амбарний нафти накопичилося понад 5 млн тонн, що можна порівняти з запасами середнього нафтового родовища. У міру випаровування легких фракцій амбарний нафту по консистенції наближається до пластиліну з вельми неприємним і дуже шкідливим запахом, іноді ця маса настільки щільна, що її можна витягувати екскаваторами. Екологи змусили компанію-виробника лікувати комірну хвороба. Щоб скоротити витрати на утилізацію нафтових озер, менеджери компанії і вирішили випробувати казахстанське ноу-хау.
Діяти по науці
- Ми представили молекулу у вигляді осцилятора, - пояснює Ібрагімов. - Осцилятори - це коливальна система; кулька на пружині - найпростіший осцилятор. У нього певна частота коливань. Проблема була в тому, що існує опис коливань простого осцилятора у вільному стані, коли збігаються маси тих, хто вагається частин. Це нас не влаштовувало, так як в цьому випадку нам довелося б зупинитися на розриві молекули навпіл.
Для опису процесу коливання осцилятора з вантажами різної маси вченим довелося розробити нову математичну модель явища (доповнити основи механіки). Для опису механізму передачі енергії також довелося розробляти принципово нову квантово-механічну матмоделі. Енергія подається до тих пір, поки молекула не буде зруйноване в строго заданому місці, тому що для даної маси частини молекули, яка виділяється, і коефіцієнта жорсткості молекулярної зв'язку в точці розриву характерна абсолютно строга й точна частота коливань.
В даний час існує декілька методів розриву внутрішньомолекулярних зв'язків. У термокрекінге енергія передається молекулі через механізм зіткнень молекул при тепловому русі - це основний метод нафтопереробки. Ведуться дослідження по обробці нафти потоком об'єктів, що швидко частинок за допомогою прискорювачів, але в даний момент технічне втілення цієї ідеї нерентабельно; обробка ультразвуком теж носить більше теоретичний характер - цей спосіб менш вигідний, ніж термокрекінг. Крім величезних енерговитрат і мізерного ККД, всі ці методи відрізняються неконтрольованістю процесу - куди довелося зіткнення молекул або удар частинки, там і відбудеться розрив молекули.
- Ми "амбарку", де взагалі не було легких фракцій, так як вони були спочатку випарується, обробляли і отримували дуже непогану товарну нафту, що відповідає всім вимогам ГОСТу. Тобто технологія цікава, і у неї є дуже непогані перспективи розвитку, - каже Ільдар Ібрагімов.
Результати експериментів запротокольовані Центром експертизи та стандартизації нафти і нафтопродуктів (ЦЕСН "Аналіт"). Правда, досить сенсаційні результати не вплинули на комерційне просування методу електромагнітного резонансу. За рік нафтовики врегулювали амбарний питання з екологами. Про Ібрагімова забули, навіть витрати на проведення експериментів компенсували.
Працювати з будь нафтою
- Після того як ми провели роботи на "амбарке", постало питання - а чи можна обробляти сиру і товарну нафту, щоб покращувати її якість? - пояснює Ібрагімов. - Провели експерименти на нафті. Практично на будь-який нафти помітно поліпшення якості. Розбиваючи парафіни, ми робимо нафту легшою, рідшою, так як зменшується її в'язкість, поліпшуються її товарні властивості.
Промисловий зразок одного з варіантів електромагнітного резонатора являє собою металевий пенал розміром 24х24 см у висоту і ширину, довжиною 40 см. У ньому вмонтовано кілька випромінювачів. Один блок обробляє на добу одну тонну нафти. Причому розміщується він безпосередньо на трубі, не потрібні додаткові ємності. За попередніми розрахунками ціна одного блоку не перевищує 5 тис. Доларів, ресурс роботи - не менше двох років. Кількість блоків, необхідних для первинної підготовки нафти, визначається кількістю витягується нафти: 100 тонн на добу - 100 блоків і так далі. За ККД метод резонансу на порядок краще, ніж теплової. Енергія починає йти не на нагрів, а на розрив внутрішньо молекулярних зв'язків, отже, ККД процесу набагато вище.
- Енерговитрати набагато менше традиційних методів: скільки подається енергії, стільки молекули і сприймають, нікуди вона не йде, так як даний механізм не призводить до збільшення поступального руху молекул (температури), - говорить Ібрагімов. - Помилка з'єднання назад молекула фактично не може, тому що ми впливаємо все тієї ж заданої частотою, і молекула знову розривається в цій же точці. Тобто певною частотою впливу ми забороняємо певний зв'язок. І впливаємо до тих пір, поки радикальна зв'язок не з'єднається з чимось іншим. В такому випадку виділилися вільні радикали додатково пов'язують сірку. Це побічна завдання, яке ми виявили в ході експериментів.
НПЗ в мініатюрі
Лабораторний агрегат, який виконує всі ці дії, вже зібрано в залозі. Але знаходиться не на нафтовому родовищі, а в гаражі у винахідника. Пробитися зі своїми ідеями в нафтовий сектор Ібрагімову не вдається. До речі, ця сфера не відрізняється любов'ю до прогресу, технології з нафтовидобутку і нафтопереробці розвиваються порівняно повільно. Ті ж нафтопереробні заводи працюють на технологічних принципах позаминулого століття. Шляхом многостадийного нагріву з нафти поетапно виділяють фракції. Причому виділити їх можуть стільки, скільки їх міститься спочатку в нафтової суміші. Ібрагімов пропонує не тільки відокремлювати дешевшим способом нафтові фракції, а й ставити їх процентне співвідношення.
Зараз Ільдар Ібрагімов веде переговори з державним Інноваційним фондом про реалізацію проекту. Але поки особливих результатів досягти не вдалося - для приватних комерційних структур новий метод надмірно глобальний. Технологічна реформа нафтового сектора по зубам швидше державним структурам, яким необхідно визначати стратегію і тактику надрокористування в державі.