Работа современной нефтяной промышленности невозможна без применения специальных химических реагентов, прежде всего деэмульгаторов. Деэмульгаторы — это специальные поверхностно активные реагенты, которые вводятся в водно-нефтяные эмульсии для обеспечения более высокой скорости их разрушения. Без этих реагентов невозможно получение товарной обезвоженной нефти (при содержании в нефти более 0,5% воды нефть считается некондиционной и подлежит переработке).
Учеными ТюмГУ, под руководством д. ф.-м. н. Семихиной Л. П., разработан способ получения высокоэффективных нефтепромысловых реагентов на основе жидкокристаллической нанотехнологии.
В отличие от сложившейся мировой практики разработки деэмульгаторов путем чисто эмпирического подбора их состава под нефть конкретных месторождений, учеными ТюмГУ предложен научно-обоснованный способ разработки универсальных деэмульгаторов с использованием современных экспериментальных физических методов, которые ранее для этой цели не использовались.
Рис. 1. Фото водонефтяной эмульсии Русского месторождения через 2 часа после ввода:
Слева: одного из лучших импортных деэмульгаторов Separol WF 41 с концентрацией 200 мг/л (1) и 400 мг/л (2) при 50оС
Справа: нанодеэмульгатора ТюмГУ при 22оС (3).
Как видим, импортный деэмульгатор даже при повышенной температуре и концентрации не может обеспечить необходимую степень обезвоживания нефти и низкое содержание нефтепродуктов в отделяемой от водонефтяной эмульсии воды.
Уровень разработки по данному направлению достиг уровня внедрения в производство и по нему в 2009 г. в РОСНАНО представлен проект на «Создание производства нанодеэмульгаторов для энергосберегающей подготовки нефти» (один из двух представленных в РОСНАНО проектов от Тюменской области).
Прототипом разработки является патент:
Семихина Л.П., Паничева Л. П., Семихин Д. В. «Способ повышения эффективности деэмульгаторов водонефтяных эмульсий». Патент Р Ф № 2316578. 2008.
В патенте показано, что эффективность деэмульгатора повышается, если обеспечивается возможность образования в его углеводородных растворах критической эмульсии, т.к. в этом случае реализуется дополнительный высокоэффективный механизм деэмульгирования.
Рис. 2. Фото наночастиц деэмульгатора, созданного учеными ТюмГУ, в водном растворе (Журавский Д.В., 2009 г.)
Научные результаты представлены в следующих основных публикациях:
Патенты:
1. Семихина Л. П., Семихин Д. В., Перекупка А. Г. Способ обезвоживания нефти. Патент Р Ф № 2067492. 1996.
2. Семихина Л. П. Способ воздействия на протонсодержащие объекты. Патент Р Ф № 2196320. 2003.
3. Семихина Л. П. Способ определения диэлектрических параметров воды и ее растворов в низкочастотной области с помощью L ячейки. Патент Р Ф № 2234102. 2004 г.
4. Семихина Л. П., Семихин Д. В. Способ выявления синергизма в композиционных деэмульгаторах по низкочастотным диэлектрическим измерениям. Патент Р Ф № 2 301 253. 2007.
5. Семихина Л. П., Паничева Л. П., Семихин Д. В. Способ повышения эффективности деэмульгаторов водонефтяных эмульсий. Патент Р Ф № 2316578. 2008.
6. Семихина Л. П. Способ определения диэлектрической и динамической магнитной проницаемостей веществ в низкочастотной области с помощью индуктивных L ячеек. Патент Р Ф № 2347230. 2009 г.
Статьи:
7. Семихина Л. П., Любимов Ю. А. Изменение диэлектрических потерь обычной и тяжелой воды после воздействия слабых магнитных полей. //Вестник МГУ. 1988. № 3. С. 59- 64.
8. Киселев В. Ф., Салецкий А. М., Семихина Л. П. О влиянии слабых магнитных полей и СВЧ-излучения на некоторые диэлектрические и оптические свойства воды и водных растворов. // Теор. и эксп. химия. 1988. № 3. С.330−334.
9. Семихина Л. П., Киселев В. Ф., Левшин Л. В., Салецкий А. М. Влияние слабых магнитных полей на спектрально-люминесцентные свойства красителя в водном растворе. //Журнал прикладной спектроскопии. 1988. Т.48. № 5. С. 811- 814.
10. Семихина Л. П., Киселев В. Ф. Влияние слабых магнитных полей на свойства воды и льда. // Известия вузов. Физика. 1988. № 5. С.13−17.
11. Семихина Л. П. Влияние гипомагнитных полей на диэлектрические потери воды и льда. //ЖФХ. Москва. 1989. № 1. С. 274−276. 12. Киселев В. Ф., Салецкий А. М., Семихина Л. П. Структурные изменения в воде после воздействия слабых переменных магнитных полей. //Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 1990. Т. 31. № 2. С.53−58.
13. Семихина Л. П., Семихин Д. В., Перекупка А. Г. Подбор деэмульгаторов с учетом температурного режима подготовки нефти. //Нефтяное хозяйство 2003. № 9. С. 25−27.
14. Семихина Л. П., Перекупка А. Г. Возможность повышения качества подготовки нефти и воды слабыми электромагнитными полями. //Нефтяное хозяйство. 2006. № 1. С. 36−37.
15. Семихин Д. В., Семихина Л. П., Перекупка А. Г. Повышение эффективности ингибиторов коррозии. // Нефтяное хозяйство. Москва. — 2003. — № 1. — С.25−27.
16. Семихина Л. П., Семихин Д. В. Применение индуктивного диэлектрического метода для исследования деэмульгаторов. // Вестник ТюмГУ, 2002. С.101−105.
17. Семихина Л. П., Перекупка А. Г., Семихин Д. В. Влияние мицеллообразующей способности деэмульгаторов на их эффективность. //Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Разработка, производство и применение химических реагентов для нефтяной и газовой промышленности». Москва. 2002.
18. Семихина Л. П., Перекупка А. Г., Семихин Д. В. Способы повышения эффективности ингибиторов коррозии.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Разработка, производство и применение химических реагентов для нефтяной и газовой промышленности». Москва. 2002.
19. Семихина Л. П. Разработка индуктивного метода измерения диэлектрических параметров жидкостей. // Вестник ТюмГУ. 2002. № 3. С. 94−100.
20. Семихина Л. П. Индуктивный метод определения диэлектрических свойств жидкостей. // Научное приборостроение. 2005, том 15, № 3, с. 83−87.
21. Семихина Л. П. Возможности индуктивного диэлектрического метода для изучения водных растворов. //Научн.прибор. 2005, том 15, № 4. С. 88−93.
22. Семихина Л. П. Определение магнитных и диэлектрических свойств связанной воды с помощью индуктивных L-ячеек. //Научн. приборостроение, 2006, том 16, № 1, С. 97 — 102.
23. Семихина Л. П. Определение магнитных и диэлектрических свойств веществ с помощью индуктивных L-ячеек. //Вестник ТюмГУ. 2005. № 1. С. 94−100.
24. Семихина Л. П. Состояние воды в биообъектах. //Образование через науку и инновации. Тюмень. Изд. ТюмГУ. 2005. С. 89−92
25. Семихина Л. П. Возможности индуктивного диэлектрического метода для изучения растворов. //Научное приборостроение. 2005, том 15, № 4.
26. Семихина Л. П., Кудрявцев А. А., Кунгуров А. А. Сравнение спектральных и диэлектрических методов изучения ассоциаций молекул в спиртовых растворах. // Труды Всероссийской конференции «Менделеевские чтения», Тюмень, 2005. с. 372−375.
27. Семихина Л. П. Диэлектрические и магнитные свойства воды в водных растворах и биообъектах в слабых электромагнитных полях. (Монография). Тюмень. ТГУ. 2006. 164с.
28. Семихина Л. П., Шабаров А. Г. Перекупка А.Г. Разработка нефтепромысловых реагентов на основе жидкокристаллической нанотехнологии. //Сборник трудов региональной научно-практической конференции «Нанотехнологии Тюменской области». Тюмень. Изд. ТюмГУ. 2009. С. 32−40.
О ТюмГУ:
Тюменский государственный университет открыт 1 января 1973 года на базе существовавшего в городе с 1930 года педагогического института. С момента первого выпуска диплом ТюмГУ получили более 80 тысяч человек.
Сегодня — это крупный научно-образовательный комплекс. В его в составе 13 учебных и научно-исследовательских институтов, 6 факультетов, академическая гимназия, центр информационных технологий, информационно-библиотечный центр с книжным фондом около 1,9 млн экземпляров, издательство с современной полиграфической базой, 15 спортивных и тренажерных залов, 7 научно-учебных полигонов под Тюменью, на Черноморском побережье, на озере Байкал и многое другое. Университет располагает 15 учебно-лабораторными корпусами и 5 студенческими общежитиями. Сеть из 15 филиалов вуза охватывает пространство от Заполярья до побережья Черного моря.
Научно-педагогическую работу в университете ведут 1333 преподавателя, из них 243 доктора наук и 686 кандидатов наук. В Университете широко внедряются и используются новейшие инновационные образовательные и информационные технологии, позволяющие вести обучение по 58 специальностям, 23 направлениям подготовки бакалавров, 22 магистерским программам и более чем 100 программам дополнительного профессионального образования. Сегодня по всем формам обучения в ТюмГУ проходят подготовку 38,5 тысяч человек.
Весной 2007 года программа ТюмГУ «Формирование инновационного научно-образовательного комплекса Тюменского университета для обеспечения эффективности природопользования в условиях интенсивного освоения ресурсов Западной Сибири» выиграла в конкурсе инновационных вузов.
