Химики из России выяснили, что растворитель диметилсульфоксид можно использовать в качестве присадки, мешающей формированию кристаллов из соединений метана и воды на внутренних стенках нефтепроводов. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью в 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», — заявил ведущий научный сотрудник РГУ нефти и газа Антон Семенов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

Одной из главных проблем нефтегазовой отрасли России сегодня является то, что при низких температурах окружающей среды трубы нефтепроводов постепенно покрываются изнутри кристаллами так называемых клатратов. Они представляют собой соединения метана и воды, возникающие при определенных комбинациях температур и давлений. Их формирование несет массу проблем для транспортировки углеводородов, что заставляет ученых изучать свойства клатратов и искать способы предотвращения их формирования.

Семенов и его коллеги нашли неожиданно простое решение, позволяющее защищать стены нефтепроводов от формирования кристаллов клатратов с минимальной ценой для экологии и здоровья персонала нефтегазовых предприятий. Они совершили это открытие, изучая различные вещества, потенциально способные менять характер взаимодействий между молекулами метана и воды.

Дешевая и экологичная защита

Внимание ученых привлек диметилсульфоксид — соединение серы, кислорода и двух молекул метана, представляющее собой один из самых широко используемых органических растворителей. Это вещество широко используется в химической промышленности, науке и медицине, где диметилсульфоксид применяется в качестве одного из компонентов обезболивающих средств, а также в качестве основы для различных мазей.

Российские химики детально изучили то, как различные концентрации этого растворителя, добавленные в смесь из метана и воды, влияли на то, как часто в ней возникали кристаллы клатратов при определенных комбинациях температур и давлений. Как оказалось, 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 плюс шесть градусов Цельсия. Добавление растворителя в смесь из воды и метана понижало эту температуру до отметки в минус 31 градус Цельсия. В дополнение к этому, при высоких концентрациях диметилсульфоксид оказался эффективнее метанола и других веществ, применяемых сегодня для защиты труб от зарастания клатратами.

Как надеются ученые, высокая 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.

Источник: ТАСС