18.02.2020 - Kazan Federal University

Kobaltbasierte Katalysatoren versprechen eine verbesserte Schwerölförderung

Trotz der großen Anzahl vorhandener Reagenzien wird weltweit an universellen Katalysatoren geforscht, die sich durch ihre Effizienz, geringe Kosten und neutrale Auswirkungen auf die Umwelt auszeichnen. Nach der Durchführung von Laborstudien konnten die Wissenschaftler der KFU einen neuen Typ von Reagenz auf der Basis von Nickel- und Kobaltcarboxylaten herstellen, die hochwirksame Katalysatoren für die Raffination von Schweröl sind.

Die Verwendung von Katalysatoren, die in ein Reservoir eingespritzt werden, verstärkt die Zerstörung von asphalten-harzigen Verbindungen, die die Viskosität des Öls am stärksten beeinflussen.

In der Arbeit wurden chemische Veränderungen in der Zusammensetzung von Asphaltenen-Subfraktionen von Schweröl unter dem Einfluss von öllöslichem Katalysator auf Co-Basis untersucht. Die Ergebnisse der SARA-Analyse und der MALDI-Spektroskopie zeigten eine Abnahme des absoluten Gehalts an Asphaltenen und ihrer Molekularmassen in Gegenwart von Katalysator. Darüber hinaus wurde der Schwefelgehalt unter dem Einfluss des Katalysators verringert, und er wurde hauptsächlich in der Subfraktion mit dem höchsten Molekulargewicht (A5) beobachtet. Die wichtigste katalytische Reaktion war eine zerstörende Hydrierung, die darauf abzielte, die -C-S-C-Bindungen in den Asphalten-Molekülen aufzubrechen. Die 13C-NMR-Spektren zeigten die Abnahme der durchschnittlichen Kettenlänge (MCL) nach der katalytischen Behandlung um das 15-fache in der A1-Subfraktion, die als Solvatschicht akzeptiert wurde, und fast um das 13-fache in der A2-Subfraktion. Die C-O- und C-S-Bindungen brechen in den Seitenketten von aromatischen und alizyklischen Kohlenwasserstoffen. Der Gehalt an primären (Cp) und die Summe aus sekundären und quaternären (Csq) Kohlenstoffen wurde erhöht, während der Gehalt an tertiären (Ct) und aromatischen Kohlenstoffen (Car) abnahm. Die hochmolekularen polyalicyclischen und polyaromatischen Komponenten hatten die geradkettigen und verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffe verloren und wurden dann in eine koksähnliche Substanz - Carben-Kohlenwasserstoffe - umgewandelt.

"Die Aquathermolyse-Technologie wird zur Arbeit mit Katalysatoren eingesetzt. Diese Reagenzien sind unsere eigene Produktion. Bis heute haben sie ihre Anwendung in Kuba und auf dem Ashalchi-Feld in Tatarstan gefunden", sagte Salikh Indad Sharif Salikh, Junior Research Associate am In-Situ Combustion Lab.

Der Markt, so der Forscher, hat diese Technologie bereits geschätzt - die Katalysatoren werden von den größten russischen Unternehmen in die Produktion eingeführt.

"In unserem Labor arbeiten Vertreter aus dem Iran, Irak, Algerien und anderen Ländern. Und es ist kein Zufall, dass wir Pläne haben, unsere Katalysatoren in anderen Ländern der Welt zu fördern. Wir sind überzeugt, dass sie auf zahlreichen Ölfeldern in Übersee gute Leistungen erbringen können", sagte Irek Mukhamatdinov, Senior Research Associate im selben Labor.

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