Российские ученые разработали новый способ очистки нефтепродуктов

Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ) РАН предложили осуществлять очистку нефтепродуктов от соединений серы и азота с помощью водорастворимых полимеров. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Engineering Research and Design. 

Соединения на основе серы и азота, содержащиеся в нефтепродуктах, при сгорании образуют вредные газы. Поэтому регуляторы нередко устанавливают ограничения на концентрацию таких веществ в бензине, мазуте и дизельном топливе. Международная морская организация (IMO) в 2020 г. ввела запрет на использование мазута с содержанием серы свыше 0,5% в качестве судового топлива, напоминают эксперты ассоциации "Глобальная энергия". Для снижения концентрации сернистых и азотистых соединений обычно используется каталитическая гидроочистка, в ходе которой фракции нефтепродуктов подвергаются воздействию водорода при высоком давлении (до 50 бар, что в 50 раз выше атмосферного давления) и температуре (свыше 300 градусов Цельсия). Однако этот метод требует высоких энергозатрат и применения токсичных реагентов и дорогостоящих катализаторов.

Ученые из ИОНХ РАН предложили использовать вместо каталитической гидроочистки жидкостную экстракцию, т.е. перевод азотистых и сернистых соединений из смеси нефтепродуктов в контактирующую жидкость, содержащую растворитель (экстрагент), который не смешивается с нефтепродуктами. Роль экстрагента в таком случае выполняют водорастворимые полимеры, широко используемые в фармацевтике, – поливинилпирролидон, который на первом этапе позволяет извлекать азотсодержащие соединения из легких углеводородных фракций, и полиэтиленгликоль, с помощью которого на втором этапе происходит удаление серосодержащих соединений.

«На наш взгляд, такая двухступенчатая очистка имеет очень хорошие перспективы», – цитирует ИОНХ РАН кандидата химических наук Юлию Заходяеву, старшего научного сотрудника Лаборатории теоретических основ химической технологии.

Полимеры на завершающем этапе подвергаются обработке углекислым газом, благодаря чему из поливинилпирролидона и полиэтиленгликоля извлекаются азотистые и сернистые соединения. В результате использованные полимеры можно повторно применять для очистки нефтепродуктов.