ТАСС, 10 июня. Химики из России выяснили, как лучше избавляться от "зарастания" нефтепроводов. Они обнаружили, что растворитель диметилсульфоксид мешает формированию кристаллов из соединений метана и воды на внутренних стенках нефтепроводов, пишет пресс-служба Российского научного фонда. Результаты исследования опубликовал Chemical Engineering Journal.
"Важное преимущество этого вещества – сравнительно низкая токсичность. Поэтому использование диметилсульфоксида вместо метанола и моноэтиленгликоля может способствовать как уменьшению экологической нагрузки, так и снижению вредного влияния на здоровье работников нефтегазовых предприятий", – отметил один из авторов работы, ведущий научный сотрудник РГУ нефти и газа им. Губкина Антон Семенов.
Одна из главных проблем нефтегазовой отрасли России заключается в том, что при низких температурах окружающей среды трубы нефтепроводов постепенно покрываются изнутри кристаллами так называемых клатратов. Так называют соединения метана и воды, возникающие при определенных комбинациях температур и давлений. Они мешают транспортировке углеводородов, из-за чего специалисты изучают свойства клатратов и ищут способы не дать им сформироваться.
Семенов и его коллеги придумали, как защищать стены нефтепроводов от формирования кристаллов клатратов с минимальной ценой для окружающей среды и здоровья нефтяников. К этой идее ученые пришли, исследуя различные вещества, которые потенциально могут менять характер взаимодействий между молекулами метана и воды.
Ученые обратили внимание на диметилсульфоксид – соединение серы, кислорода и двух молекул метана. Это один из самых широко используемых органических растворителей. Диметилсульфоксид широко используется в химической промышленности, науке и медицине,его используют в качестве одного из компонентов обезболивающих средств, а также как основу для различных мазей.
Химики добавляли в смесь из метана и воды этот растворитель в разной концентрации и смотрели, как часто при определенных комбинациях температур и давлений в ней образовывались кристаллы клатратов. Оказалось, что высокие концентрации диметилсульфоксида резко снижали максимальную температуру, при которой формирование клатратов было возможным.
В частности, в обычных условиях кристаллы этого соединения начинают расти на стенках трубопроводов уже при температуре в +6 °С. Если же в смесь из воды и метана добавляли диметилсульфоксид, эту температуру удавалось снижать до –31 °С. В дополнение к этому, при высоких концентрациях диметилсульфоксид оказался эффективнее метанола и других веществ, применяемых сегодня для защиты труб от зарастания клатратами.
Ученые надеются, что экологичность и относительно низкая стоимость производства и использования диметилсульфоксида позволит ему стать одним из основных средств защиты нефтепроводов от кристаллов метана и воды уже в ближайшие годы и десятилетия.