РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СОДЕРЖАНИЯ ХОС В НЕФТИ

Хлорорганические соединения (сокр. ХОС) ‑ продукты замещения в различных органических соединениях атомов водорода хлором.

К ним относят , дибензофураны, полихлорированные дифенилы, полихлорированные диоксины и т.д. В нефтедобывающей промышленности ХОС используются для облегчения добычи нефти: как растворители для обезжиривания и плохо растворимых соединений, входят в состав жидкостей при бурении скважин для их промывки, глушения, увеличения извлекаемых объемов. Однако содержание их в нефти при последующей очистке пагубно сказывается на нефтеперерабатывающем оборудовании.

Выяснилось, что дихлордифенил и ряд других ХОС имеют способны преодолевать длинные пищевые цепочки, не перевариваясь и не разлагаясь в организмах в течении многих лет, после чего произошло резкое сокращение их использования в мире.

Загвоздка заключается в том, что ХОС в нефти ощутимо бьют по нефтеперерабатывающему комплексу, так как в процессе первичной перегонки при распаде реагируют с водородом, образуя хлороводород, ‑ сильный окислитель, который приводит к ускорению коррозии трубопровода и выведению из строя дорогостоящего оборудования нефтеперерабатывающих комплексов.

Инновационный метод борьбы с ХОС

Наука не стоит на месте. Каждый день человечество находит решения постоянно возникающих проблем. Вполне возможно, что в недалеком будущем ученые смогут разработать экономически эффективный способ очистки нефти от ХОС.

Однако мы, как инженеры, решили попробовать найти свой путь решения проблемы.

 В науке давно известно о свойствах резонанса, когда система увеличивает амплитуду колебания при приближении частоты внешней силы к частоте данной системы. Если сравнять частоту силы и системы, то это может привести к разрушению системы, как, например, оперные певцы лопают стеклянные стаканы голосом, входя в частоту колебания атомов стекла. Однако звуковые колебания в трубопроводе использовать в принципе нелогично. Удобнее создать элекромагнитные колебания.

Электромагнитные колебания широко применяются в различных сферах жизни человека. Томограф в медицине, микроволновая печь, радио – всё это работает благодаря электромагнитным волнам. По сути, идея заключается в генерации электромагнитных волн определенной частоты, способных разрушить молекулярную связь в хлорорганических соединениях между хлором и углеродом.

Подобная технология используется в печах СВЧ, где генератором высокочастотных элекромагнитных волн является магнетрон. Он генерирует высокочастотные волны, которые заставляют вращаться с огромной частотой молекулы воды и распадаться, высвобождая огромную энергию.

Так как нефть в нефтепроводе находится в постоянном движении, важно понять, как расположить генераторы СВЧ. Наиболее целесообразным является установка по типу НПЗ, устанавливаемая перед первичной обработкой нефти. Закачанный в емкость флюид будет поддаваться воздействию электромагнитных волн, что приведет к разрушению связей в ХОС. В дальнейшем продукты распада будут отделены от нефти с помощью сепарации и сжатия всей смеси.

Рассмотрим на примере хлороформа: при разрушении хлороформ распадется на хлор, водород и углерод, при этом мы избежим распада самой нефти, так как у нее другая частота резонанса. Как только мы добиваемся распада ХОС, производим дистилляцию. Важно успеть провести дистилляцию до образования связей между разрушенными молекулами хлороформа, чтобы избежать образования хлороводорода, чтобы увеличить эффективность процесса. После чего смесь следует запустить на перегонку.