• Вход
  • Регистрация
аналитика
30 Ноября 2015, 10:20


Прорыв российских ученых в переработке нефти

10 523 47
Прорыв российских ученых в переработке нефти Фото: Politrussia.com

Нефть - штука полезная. Если бы она состояла только из углеводородов, то это было бы прекрасно. Но матушка-природа, создавая нефть, несколько усложнила нам задачу, подмешав в нефть некоторые неприятные добавки. Главной примесью в нефти являются органические соединения серы: тиолы, сульфиды и циклические соединения.

В зависимости от месторождения, их количество в пересчёте на чистую серу может колебаться от сотых долей процента по массе до 6%. Туркменская, бакинская и сахалинская нефть содержат минимальное количество серы, а вот уральская и сибирская насыщена ей по максимуму. Но больше всех «повезло» американцам: в нефти их месторождения «Пойнт» содержится 14% серы.

Основную часть серосодержащих примесей составляют тиолы – аналоги спиртов, в которых кислород заменён на серу. Про них и будем в основном говорить.

Проблема

Чем плохи тиолы в нефти? Можно сказать, что всем.

Во-первых, они дурно пахнут. Запах одного из компонентов сложной смеси сернистых примесей в нефти многим хорошо знаком. В России в бытовой газ добавляют небольшое количество этантиола – аналога этилового спирта, в котором вместо кислорода стоит сера. Поскольку его запах мы отчётливо ощущаем при концентрации нескольких долей микрограмма (одной миллионной доли грамма) в литре воздуха, то это позволяет очень быстро узнать об утечке газа. Кстати, скунсы вырабатывают смесь тиолов, которую и используют в качестве химического оружия. А теперь представьте себе запах на нефтяных месторождениях.

Во-вторых, тиолы ядовиты. Углеводороды – тоже не подарок, но в сочетании с сернистой органикой – это просто убийственная смесь и для человека, и для окружающей среды. А как же этантиол в газе? Там его такой мизер, что унюхать можно, а отравиться – нет.

В-третьих, тиолы – химически агрессивны. Они портят, например, катализаторы нефтехимического производства. Из-за них нефтедобывающее оборудование приходится изготавливать из дорогих специальных сплавов. Наличие небольших примесей сернистых соединений в моторном топливе приводит к снижению его октанового числа, а также быстрой коррозии двигателей

Как было раньше

Отсюда понятно, что сернистые примеси следует тщательно удалять из сырой нефти и как-то их утилизировать. Как это делалось до сих пор? От простых сернистых соединений – тиолов избавлялись щелочной очисткой, а более сложные (циклические и ароматические) требовали и более сложных методов. Но независимо от метода на выходе получался сероводород, из которого можно получить серную кислоту и чистую серу. А ещё на выходе получались вредные кислотные и щелочные стоки. Как говорится, что в лоб, что по лбу. Одна отрава получается.

Но химики-то ж знали формулы всех этих веществ и знали, что из них можно получить разные полезные вещества – более ценные, чем серная кислота и сера. В чём же загвоздка? Почему не получали? Одно дело нарисовать химическую реакцию на бумаге, а совсем другое – провести её в колбе. Но не всё, что получается в лаборатории, можно перенести в промышленность. В лаборатории химик может себе позволить делать с веществом то, что ему хочется и получать нужный результат. И пусть реакция идёт целую неделю при высоком давлении и высокой температуре, но идёт же!

Для промышленности же, конечно, важно и время проведения реакции, и условия. Слишком жёсткие условия увеличивают материало- и энергоёмкость производства. А если скорость реакции невелика, то получаем ещё и фактор времени. А время – деньги, как известно. Вот потому-то, сколь ни заманчива была идея прямого превращения сернистых примесей нефти в другие продукты, кроме серы и кислоты, существовавшие методы их синтеза оказывались слишком затратными с экономической точки зрения.

Решение

Ускорить реакцию и смягчить условия помогают специальные вещества – катализаторы. Автомобилистам это слово должно быть знакомо. Любой химик вам скажет, что химия катализаторов – это скорее искусство, чем наука. Подобрать нужный катализатор или каталитическую систему – это большая удача. В истории химии есть примеры, как каталитические свойства некоторых веществ были обнаружены чисто случайно. Облегчает задачу химикам опыт, накопленный учёными за 180 лет, прошедших со дня, когда шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус предложил термин «катализ». Не совсем в темноте блуждают исследователи в поисках катализаторов, а с ярким фонариком в руках.

Довольно большую группу катализаторов представляют собой соединения палладия – благородного металла платиновой группы. И как нам повезло! Самое крупное в мире месторождение палладия находится в России (Норильск, Талнах). Осталось только найти соединение палладия для катализа реакций тиолов с образованием полезных продуктов.

Такой катализатор был получен группой химиков под руководством члена-корреспондента Российской академии наук В.П. Ананикова в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского. Катализатор представляет собой комплекс палладия с азотсодержащим циклическим соединением.

А дальше, что делаем? Тиолы сами по себе летучи, и их легко выделить из нефти. Берем какой-нибудь тиол, смешиваем его с производным ацетилена и добавляем к смеси замечательный катализатор от академика Ананикова. И довольно быстро мы получим хороший и полезный продукт, который уже не воняет. Реакция проходит в одну стадию с большим выходом (96%) и высокой чистотой получаемого продукта (99%). То, что доктор прописал! Одностадийный синтез – мечта химика-технолога.

А что же делать с другими примесями: сульфидами и циклическими соединениями? Это не проблема. Их можно довольно легко по известным методикам превратить во всё те же тиолы, а дальше поступить с ними, как сказано выше.

Что же за продукт мы в итоге получаем? А получаем мы штуку со сложным названием: виниловый тиоэфир. Со словом винил многие знакомы. Так называют чёрные пластинки с музыкой. А всё из-за материала, из которого они сделаны – поливинилхлорида. Раз в названии есть «винил», то из этого винилового тиоэфира можно получить какой-нибудь поливинил.

И действительно, из виниловых тиоэфиров получаются полимеры, обладающих высокой термической и химической стойкостью, а также интересными оптическими свойствами. В таких материалах заинтересована электронная и оптическая промышленность, а также производители медицинского оборудования.

Открытие наших химиков позволяет теперь превратить вонючую неприятность в источник обогащения. И поскольку приоритет в этом деле принадлежит нашей стране, то им нужно побыстрее воспользоваться для блага и процветания нашей Родины. Нефть – это наше богатство, которое мы должны использовать полностью.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Помочь проекту


Новости партнеров
Реклама
ОБСУЖДЕНИЕ
Чтобы оставить комментарий, необходимо
зарегистрироваться или авторизоваться
или вы можете оставить анонимный
комментарий без регистрации.
Аноним
Аноним
Россия, Санкт-Петербург
Технологии постоянно совершенствуются, к примеру uuvz уже давно обновили все технологии по произвдотсву
0
Михаил Денисов
где ссылка на оригинальную статью?
0
Аноним
Аноним
Россия, Ярославль
На редкость простое изложение. Хороший стиль!
0
Аноним
Аноним
Украина, Одесса
в россии сокращается производство и качество бензина. причина- отсутствие катализаторов ранее покупаемых у гейропы и пидоносов. своих как оказалось не оказалось. а потребность 800 000 тон оказалась накрытой санкциями.
0
Аноним
Аноним
Россия, Южно-Сахалинск
Достижения науки в нархоз + )))
0
Аноним
Аноним
Россия, Южно-Сахалинск
Достижения науки в нархоз + )))
0
kozhemrak
kozhemrakПостоянный житель50 комментариев
мда прочитав сие я понял что я не химик, тулолы-мутолы-сульвиды о_0 ничего не понятно вообще
0
Александр ДаДаДа
остальные пользователи пережили бы незнание вашего непонимание ) не обязательно было писать столь глубокомысленный комментарий )
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Комментарий удален
-7
Maxim Goryainov
Комментарий удален
-1
Andrey  Seleznyov
А твоё никчемное существование ликвидирует хоть 0,1% того, что ты перечислил? Нет??? РАССТРЕЛЯТЬ!!!
1
Jin Do
Jin Do Постоянный житель5 комментариев
+100500
1
Аноним
Аноним
Россия, Москва
И семью тоже поди? Твой дед наверно в НКВД евреем служил. А ты внучок его.
-1
Виталий Вольф
А "бедные граждане" заработать денег не пробовали?
1
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Самая правильная, почти сакраментальная, реплика за последний месяц!!
Виталий В., а что если-бы такой сайт организовать с названием дословным твой полной реплике?
Ведь уже тошнит от неработающих нигде наших "словоблудов"! Тошнит до рвотности от толп бездельников, шатающихся в дневное рабочее время по улицам наших городов, начиная с Москвы. Забиты бездельниками тротуары, магазины, развлекательные центры, заполненные маршрутки и т.д.
Нахрена для них "гнать" в супермаркеты импорт овощей, сыров, колбас и пр. за " российские нефтедоллары" ...
1
Виталий Вольф
Да я сам такой был, сидел на госе, штаны просиживал, потихоньку спивался и ныл про то, как все плохо.. Потом сел и понял, что каждый сам кузнец своего благосостояния и начал, наконец, работать. За 10 лет от фрилансера до владельца собственной небольшой АйТи студии, правда, сколько это работы было, сейчас страшно смотреть. Но она себя окупила.
0
Андрей Батурин
И вот после этого начинается самое интересное. После разработки катализатора необходима разработка технологического процесса. Строительство опытно-промышленной установки. Обкатка установки не менее года. И изменение материального баланса на предприятиях, где внедряется данный процесс. Это очень долгий и сложный процесс, несмотря на то, что я много чего упустил. Современные "эффективные менеджеры" врядли на это способны. Кстати, интересно прорабатывался ли процесс регенерации катализатора.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Вряд ли регенерация катализатора в таких объемах возможна - это же миллионы тонн вязких реакционных масс. Думаю, что этот техпроцесс не для нашей жизни.
0
A V
A VС нами навсегда!500 комментариев
Статья интересная, но сказав А, не стесняйтесь говорить Б. Не раскрыто в 5 абзаце снизу, какое же вещество получается при каталитической реакции тиола. Чистота, выход и пр. это здорово, но что же на выходе?
0
Ваня Смит
Вы случаем не шпион?
0
A V
A VС нами навсегда!500 комментариев
С какой целью интересуетесь?
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Статья несколько спекулятивного плана. Процесс надо еще дорабатывать и дорабатывать в колбах, а там "либо осел подохнет, либо падишах".
0
Rohl
RohlС нами навсегда!2000 комментариев
Спасибо за статью.
Пробовал разобраться с этой темой, так как в институте проходил органическую химию... понял, что лучше это вообще не трогать. Всё так сложно, что институтский опыт ничто, в сравнении с этой темой.
2
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Надоели плохие новости,хоть здесь отдохнул.Спасибо. ...Дед.
2
Максим Марачковский
Порадовали. Но могу заметить, что были созданы Адам и Ева для таких экспериментов, и когда у нас будут автолаборанты?
1
Аноним
Аноним
Россия, Москва
когда запретят использование битумов без модификации полимерами в дорожном строительстве?
1
Илья Петров
Когда заменят ГОСТы 50-летней давности.
0
Ваня Смит
Это которые «содраны» с американских стандартов 20-х годов? Оо
0
Виталий Вольф
забавное то, что в самой США ГОСТы с тех самых 20х годов так и не менялись. США очень технологически отсталая страна, можете это оспаривать, но я это знаю на своём опыте.. Начиная от архаичных дюймов и заканчивая убогими стандартами времен пара и угля. Особенно доставляет отсутствие единой энергосети и разные стандарты на токи в сетях. Я про 128/220 v. А еще у них есть городишки, где вообще постоянный ток в сети хреначит. Это уже вообще за гранью. И эти люди будут нам говорить про газофикацию всей страны?
5
Jin Do
Jin Do Постоянный житель5 комментариев
Как только Вы изобретёте модифицированные полимеры дешевле битума, так и закона не потребуется ( Капитан Очевидность )
0
Виталий Вольф
Это все замечательно, но что-то мне подсказывает, что столь уникальный катализатор и методики его применения появятся, в первую очередь на западе.
3
Ричард Искатель
Виталий, здесь я готов с вами согласиться. Увы.
0
Виталий Вольф
Ну вот поставьте себя на место владельца компании нефтяной. В 90х, путем нехитрых манипуляций, ему досталось пара заводов и скважин за копейки. И вот он сидит, деньга капает, он привык кататься на гелендвагене, дети в Кембридже и вообще ему все нормально.. И тут к нему приходят и говорят, вот есть такая разработка, позволит вам получать бензины дешевле, но сначала надо провести модернизацию.. Он посмотрит на них, да и пошлет.. Зачем ему модернизация? У него и так все хорошо в жизни. Подумаешь, раньше капало 10 лярдов в месяц, а сейчас 3. Какая разница-то? Главное - капает.
0
Антон Вангер
Ты бы тоже не рыпался если бы вместо 10 лярдов начал получать 3 ? И это при условии что потенциально после модернизации можно было бы получать 20 ???
0
Виталий Вольф
А я и не рыпаюсь, у меня такая же ситуация. Мне что 10, что 3 - все едино. По большому счету, мне и 1 выше крыши. Это я, конечно, образно, про "миллиарды", у меня доход намного ниже, конечно. Факт в том, что мне хватает. И ему хватает и не будет он рыпаться и что-то там менять. Он зашевелится, только когда оно все начнет рушиться.
0
Ричард Искатель
Угу. А для того, чтобы начало рушиться, нужен молодой да ранний конкурент, вложившийся в новую технологию и сумевший найти деньги на её развитие. Но в нашей стране это из области фантастики: съесть-то он съест, да кто ж ему дасть?
0
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
Времена меняются... не живите прошлым.
1
Ричард Искатель
Ваши бы слова да Богу в уши. Пока что уровень монополизации нашей экономики растет, а не снижается. Последняя новость на этом фронте - Ростех сливает воедино вертолетные КБ Миля и Камова. В целях повышения эффективности, разумеется.
1
Антон Вангер
Ричард, вы наверное и за децентрализацию единой энергосистемы в свое время выступали... чем плоха оборонная или например водочная госмонополия ?
0
Ричард Искатель
Антон,
во-первых давайте договоримся: вы не будете домысливать за меня то, чего я не говорил, а я не буду говорить, куда вам следует идти. ОК?
Во-вторых, водочная монополия ничем не плоха. Водка везде одна и та же - спирт, разведенный водой. Будет эту хрень делать одна компания или 100, ничего не изменится.
В-третьих, в оборонной монополии все зависит от. Даже при товарище Сталине у нас было 2 вертолетных КБ, а самолетных штук 5-6, а то и до 10 в разное время. И в этом есть резон - заказчик (государство) может выбрать тот продукт, который ему подходит для данной задачи. При этом мудрый заказчик (если он мудрый) учитывает, что задачи бывают разные, и для каких-то лучше продукция другого, альтернативного КБ с другими традициями, другим опытом, а в чем-то и другими знаниями. Например, КБ Камова наверняка в соосной схеме вертолета понимает больше, чем КБ Миля. А в классической схеме все наоборот.
0
Антон Вангер
Вам едино, а ему нет. Если у тебя актив начинает приносить в три раза меньший доход - пора что-то менять.
0
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
Как бы катализатор судя по статье уже есть и уже внедряется.
0
Ричард Искатель
Про катализатор в статье написано, а вот про внедрение - ни слова. Между тем, от тестирования катализатора в лаборатории до промышленного рабочего процесса с этим катализатором "дистанция огромного размера".
0
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
Не сказал бы, процитирую - "Одностадийный синтез – мечта химика-технолога."
1
Ричард Искатель
Ну да, одностадийный синтез СОЗДАН. Но я не видел в статье указаний ни на одну российскую компанию, где этот процесс ВНЕДРЕН. И да, вы удивитесь, но химики-технологи в основном работают в лабораториях. А на заводы ездят внедрять разработанные ими процессы.
0
Василий Уткин
Всегда найдётся предатель, согласный за 10 000$ продать "тетрадку с формулами". Больше таким не платят, а технология в конце концов оказывается "за бугром".
0
Ваня Смит
Внедрить на Западе проще как минимум по двум причинам: 1) дешёвые кредиты на модернизацию производства; 2) потребность в этой технологии объективно выше.
Ну и ещё одна причина. Пока на Западе технология не запатентована, она по факту не защищена.
0
Ричард Искатель
Спасибо за статью. Значительнее интереснее, чем лажа про "постепенный сухой закон".
1
любознательный
Комментарий заблокирован
0
наши услуги
Видео
Реклама
Новости партнеров