Ученые повысили эффективность исследования нефти, превратив ее в водный раствор

Новый метод изучения соответствует принципам "зеленой" химии

Исследователи МФТИ, Сколковского института науки и технологий, МГУ имени М. В. Ломоносова и Объединенного института высоких температур РАН разработали новый метод исследования состава нефти, который в будущем может сделать ее переработку эффективнее и повысить качество нефтепродуктов. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Сколтеха.

Метод соответствует принципам "зеленой" химии, позволяя отказаться от использования небезопасных для экологии растворителей. Работа опубликована в журнале Analytical and Bioanalytical Chemistry.

"Известно, что нерастворимые в воде соединения могут быть растворены в перегретой, так называемой сверхкритической воде, температура которой значительно превышает 100 градусов ℃, поэтому было решено применить этот подход и к нефти. Авторы работы доказали, что при повышении температуры и давления получить водный раствор нефти возможно, и провели анализ ее состава. <…> Данные позволили получить больше информации о структуре входящих в состав нефти соединений. Подобный метод может применяться для исследования и других сложных неполярных соединений на молекулярном уровне", - отмечается в сообщении.

Анализ чистой нефти, состав которой насчитывает 400 тыс. компонентов и зависит от географии месторождения, необходим для достижения максимальной эффективности переработки. Некоторые тяжелые фракции сырья, которые выдерживают нагрев до 300 градусов ℃, остаются малоизученными потому, что сложность состава нефти не позволяет разделить ее на компоненты.

Метод масс-спектрометрии при этом дает информацию об элементном составе и молекулярной массе, но не всегда может различить изомеры (химические соединения с одинаковой формулой, но разными свойствами из-за различного расположения атомов).

Метод изотопного обмена позволяет уточнить анализ состава нефти, заменяя кислород или водород в соединениях на изотопы - те же элементы, обладающие другой массой. Самый удобный и безопасный источник изотопов кислорода и водорода - вода, однако при обычных условиях нефть в ней не растворяется. Для этого применялись концентрированные кислоты и щелочи.

Исследователи научились различать в сырой нефти фураны, пиридины и нафтеновые кислоты, не прибегая к сложной процедуре перегонки. Авторы научной работы намерены продолжить исследования, которые помогут разработать новые катализаторы для эффективной переработки сырья и улучшить контроль качества нефти в магистральных нефтепроводах.

СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "Технологии"