Отечественных разработок России не хватает. Пытливые казанские ученые исследовали процесс окисления нефти в присутствии соединений марганца (II), и не только. Казанский федеральный университет (КФУ) продолжает работать над разработкой отечественных внутрипластовых катализаторов. Для любознательных напомним, что метод внутрипластового горения (ВПГ) - это перспективная технология добычи высоковязкой нефти. Все просто : - часть находящейся в нефтеносном пласте нефти сжигают; - оставшуюся нефть разжижают и облагораживают за счет выделяющегося тепла.
Есть проблемка: процесс сложно контролировать и управлять им. Но при наличии эффективных внутрипластовых катализаторов окисления технология экономически выгодна. Хороший катализатор тот, который: - поддерживает процесс горения; - не допускающих сгорания слишком большой доли легких фракций нефти. Перспективны катализаторы на основе соединения марганца, которые доступны и обладают высокой каталитической эффективностью. Пытливые ученые ВУЗа сообщают: - выполненная работа и запланированное продолжение исследований соответствует программе реализации НЦМУ "Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты"; - активная работа над катализаторами продолжается; - одной из серьезных проблем отечественного нефтегаза ранее было отсутствие отечественных катализаторов в достаточном количестве; - нефтеперерабатывающая отрасль промышленности до сих пор зависит от импорта, при этом потребности в ближайшие годы будут только расти; - суть работы - исследования кинетики окисления нефти в присутствии различных катализаторов: 1) это позволяет подобрать оптимальный состав катализатора для повышения эффективности тепловых методов добычи тяжелой нефти; 2) в ближайшие годы актуальность таких исследований будет только расти.
С помощью метода ЭПР-спектроскопии пытливые казанские ученые установили, что процесс окисления нефти в присутствии соединений марганца (II) сопровождается изменением степени окисления марганца с +2 на +3. Метод спектроскопии зарегистрирован в Госреестре научных открытий СССР № 85 с приоритетом от 12 июля 1944 г. Метод спектроскопии разработан на основе физического явления Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), открытого Е. Завойским в Казанском государственном университете. ЭПР - это когда неспаренные электроны бодро и резонансно поглощают электромагнитное излучение. Электрон имеет спин S= 1/2 и ассоциированный с ним магнитный момент. Также казанские исследователи получили новые данные по иммобилизации наночастиц оксида марганца на силикатных наносферах, что позволяет повысить агрегативную устойчивость катализатора. Наноразмерные силикатные сферы - наноподложки, не только эффективно стабилизируют наночастицы оксида марганца, но и повышают их каталитическую активность.
И совсем радостные известия: - добавление субмикрочастиц оксида марганца (II) приводит к значительному снижению энергии активации высокотемпературного окисления тяжелой нефти по сравнению с некаталитическим процессом; - катализаторы на основе таллатов марганца, кобальта, никеля и меди почти в 2 раза увеличивают скорость протекания процессов высокотемпературного окисления тяжелой нефти.