Раскрутить и обессерить
Российские ученые разработали новый способ очистки нефти и нефтепродуктов от серы за счет воздействия на них вращающихся электромагнитных полей высокой мощности
Технология десульфуризации нефти и опытная установка, позволяющая в реальности увидеть ее возможности, создана учеными Московского политехнического университета совместно с компанией «Максинвест» (резидент «Сколково»). Для нефтедобывающей отрасли страны снижение содержания серы в нефти актуально, поскольку она приводит к коррозии и ускоренному разрушению труб в нефтепроводах. В свою очередь, низкое содержание серы в нефтепродуктах — залог их высокого качества и экологичности. Ученые предлагают метод, который в разы дешевле всех существующих. По их словам, желающих использовать технологию много, но денег на производство опытно-промышленной установки, способной продемонстрировать преимущества нового способа, пока нет.
Все дело в магнетизме
Суть предлагаемого метода сероочистки — воздействовать на нефть и нефтепродукты вращающимися электромагнитными полями высокой мощности. Как уточняют сами разработчики, это происходит в электромагнитном активаторе процессов — Electromagnetic Process Activator. Поток нефти без какой-либо обработки подается в активатор, и там она очищается от серы.
Научный руководитель проекта заведующий кафедрой математики Московского политеха профессор Степан Андреев сравнивает активатор с электродвигателем: «В обычном электродвигателе ротор приводится в движение под действием переменных электромагнитных полей, подающихся с неподвижного статора. У нас вместо ротора отдельные наноразмерные ферромагнитные элементы, которые вращаются внутри объема подаваемой в установку нефти».
Эти ферромагнитные элементы вращаются в потоке нефти со скоростью 3000 оборотов в минуту, механически перемешивая нефть и активируя различные физико-химические процессы (кавитацию, магнитострикцию, образование низкотемпературной плазмы), совокупность которых приводит к образованию наночастиц оксида железа (они могут вноситься в установку и дополнительно), обладающих очень высокой адсорбционной способностью и каталитическими свойствами в отношении серы.
Как отмечает Степан Андреев, существуют научные работы, где по результатам исследований, проведенных другими научными организациями, сделан вывод, что переменное магнитное поле воздействует на нефть само по себе, приводя к различным положительным эффектам, в частности к увеличению доли легких фракций. Это происходит потому, что в самой нефти присутствуют магнитоактивные молекулы. Добавление же ферромагнитных частиц усиливает этот эффект многократно.
На выходе из электромагнитного активатора процессов получится нефть с уменьшенным содержанием серы, сдобренная наночастицами оксида железа с осажденной на них серой. Чтобы их удалить, применяют метод магнитной сепарации: поток нефти пропускается через узел с постоянным магнитным полем, где нанопорошок оседает, а нефть течет дальше, освобожденная от серы и магнетитов.