Ученые из Новосибирска впервые выявили одну из неизвестных причин, которые затрудняют удаление серных соединений при переработке тяжелой нефти.
В будущем новые открытия помогут повысить эффективность переработки нефтяного сырья и улучшить его очистку.
Один из этапов очистки нефти заключается в удалении серы. Современные экологические стандарты для топлива требуют практически полного отсутствия этого загрязнителя: согласно стандарту «Евро-5», который регулирует вредные выбросы от автомобилей, содержание серы должно быть не более 10 мг на кг. В тяжелой нефти находятся ванадилпорфирины — это металлические комплексы сложных молекул, которые указывают на источник нефти и находят применение в медицине, биохимических сенсорах, солнечной энергетике, катализе и квантовой информатике. Однако реакции этих комплексов с сероорганическими соединениями мало исследованы, и их роль в процессах удаления серы остается неясной.
«Мы впервые показали, что при температурах выше 260 градусов в тяжелой нефти, без добавления каких-либо веществ, происходит обратимая реакция, в которой ванадилпорфирины превращаются в тиованадилпорфирины за счет замещения атома кислорода на восстановленную серу. Этот неизвестный цикл оборота серы в нефтепереработке является скрытым фактором, мешающим глубокому обессериванию», — цитирует пресс-служба слова одного из авторов исследования Андрея Чибиряева.
Таким образом, ученые впервые доказали, что исследуемые металлические комплексы способны улавливать химически активные формы серы в условиях, аналогичных традиционной нефтепереработке. По словам ученого, эту реакцию следует учитывать при разработке моделей гидроочистки тяжелых нефтяных остатков. Исследованные комплексы выполняют функцию естественных внутренних «датчиков». Они сигнализируют о восстановительных химических превращениях сероорганики в реальном времени. «Полученные результаты открыли ранее неизвестный путь трансформации серы в сложных многокомпонентных нефтяных системах», — подчеркивают в институте.
Фото: hi-tech.mail.ru