РАЗРАБОТКА ПАРОТЕПЛОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ С УТИЛИЗАЦИЕЙ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ АЛКАНЫ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Abstract

Существенное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере прослеживается сразу после бума индустриализации. Достижение цели нулевого уровня выбросов при устойчивом энергоснабжении требует инновационных разработок улавливания углекислого газа и его превращения в полезные химические продукты, такие как синтетический газ, метанол, диметиловый эфир, олефины, ароматические соединения, углеводороды и высшие спирты, а также топлива. В данной статье рассматривается альтернативный метод утилизации СО2 в низкомолекулярные н-алканы с помощью внутрипластового процесса каталитического гидрирования при паротепловом воздействии на высоковязкие нефти. В зависимости от условия протекания реакции и природы катализатора, продуктами гидрирования СО2 может стать метан и низкомолекулярные н-алканы, где последние являются предпочтительными продуктами каталитического гидрирования СО2 in-situ из-за их способности улучшить групповой и элементный состав высоковязкой нефти, и снизить ее вязкость. С целью моделирования паротепловой технологии интенсификации добычи высоковязкой нефти с утилизацией диоксида углерода в низкомолекулярные н-алканы в присутствии катализатора на основе никеля были проведены эксперименты в автоклаве высокого давления с продолжительностью 48 часов при температуре 250?С и давлении 90 бар. Проанализирован состав неконденсирующихся газообразных продуктов реакции с использованием газового хроматографа "Хроматек Кристал 500.3". Определен групповой состав высоковязкой нефти до и после термокаталитических экспериментов. Результаты SARA-анализа показывают уменьшение доли асфальтенов и смол на 10% и увеличение содержания насыщенных и ароматических фракций на 15%. Аналитические методы исследования, такие как CHNS-O и ИК-спектроскопия нефти и отдельных фракций, подтверждают изменения в составе нефти после каталитического гидрирования углекислого газа. Установлена активность катализатора на основе никеля в превращении углекислого газа в низкомолекулярные н-алканы, а также в процессах деструктивном гидрировании смолисто-асфальтеновых веществ, что позволяет не только эффективно утилизировать антропогенный углекислый газ, но и повысить эффективность паротеплового воздействия путем дополнительного снижение вязкости нефти (28,1%) и увеличить долю светлых фракций.