Сок акации защитит нефтегазовое оборудование от коррозии
Ученые Пермского Политеха и Казанского федерального университета в сотрудничестве с экспертами Ирана и Китая разработали новые уникальные ингибиторы для защиты оборудования от коррозии на основе полиуретана и гуммиарабика — смолы, получаемой из сока акаций. Синтезированное вещество эффективно на 95 процентов.
Статья с результатами опубликована в журнале «Наука о коррозии». Исследование профинансировано Минобрнауки России и Национальным фондом естественных наук Китая.
Коррозионное разрушение оборудования для добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых — это причина почти четверти аварий в нефтегазовой отрасли. Применение специальных химических соединений — ингибиторов — наиболее эффективный и доступный способ борьбы с коррозией. Однако многие из них могут содержать токсичные элементы, опасные для экологии. Поэтому сейчас растет интерес к «зеленым» ингибиторам, получаемым из биологических источников, безопасных для окружающей среды. В частности, в качестве компонентов рассматриваются биополимеры и растительные экстракты из фруктов, листьев и цветов.
Природный газ сегодня — это более чистая и экологичная альтернатива нефти и углю из-за меньшего количества выбросов углекислого газа. В последние годы его потребление стабильно растет, но при этом доступные месторождения все больше истощаются. Чтобы соответствовать мировым запросам на газ, добывать его приходится во все более суровых условиях, а именно в кислых средах, насыщенных сероводородом, где коррозия – одна из важнейших встречающихся проблем.
Для получения более экологичных ингибирующих веществ активно изучаются биополимеры на основе углеводов, получаемые из природных источников. К ним относятся целлюлоза, крахмал, пектин, хитозан, декстрин, альгинаты и натуральные камеди. Последние – это высокомолекулярный углевод, выделяемый в виде сока или смолы из деревьев и различных растений. Применение камеди позволяет создавать комплексы с ионами металлов и образовывать защитный слой на поверхности, предохраняя ее от коррозии.
Биополимеры уже показали свой потенциал в качестве ингибиторов в нефтегазовой промышленности. Однако их долговечность и стабильность в кислых средах не так эффективны. Решить эту проблему возможно с помощью добавления других полимеров, повышающих их термостойкость.
Ученые ПНИПУ и КФУ разработали совершенно новые ингибиторы на основе аравийской камеди, а именно гуммиарабика (смолы акаций), в структуру которого введен полиуретан. Синтезированный продукт позволит предотвратить коррозию углеродистой стали при добыче газа в кислой среде.
«Аравийскую камедь обычно получают из стеблей и ветвей акации. Благодаря своим характеристикам она эффективно предотвращает коррозию различных металлов и сплавов, например, стали и алюминия, и в различных средах (кислотных, щелочных и нейтральных). Ее качества обеспечивают исключительное покрытие поверхности даже при минимальной концентрации и превосходную долгосрочную защиту от коррозии», – рассказывает Дмитрий Мартюшев, профессор кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ, доктор технических наук.
Политехники синтезировали три полиуретана с привитыми (присоединенными к структуре) молекулами аравийской камеди с разной степенью прививки и подвергли их экспериментальным и теоретическим исследованиям в качестве потенциальных ингибиторов для кислой среды. Синтез включал в себя два основных этапа: получение полиуретановых преполимеров и их последующее постепенное присоединение к химической структуре гуммиарабика в разной концентрации (10,4%; 17,2% и 25,4%).
«Исследования показали, что чистая аравийская камедь способна умеренно снизить коррозию в кислой среде на 74% защиты. Включение же полиуретана в ее структуру значительно повышает ингибирующую активность до 94-95%. Наиболее оптимальным количеством введения полиуретана оказалось 17,2%, дальнейшее его присоединение не приводит к значительному изменению», – поделился Дмитрий Мартюшев.
«Эти результаты доказывают, что модификация структуры аравийской камеди эффективно улучшает ее свойства, делая ее перспективным экологически чистым ингибитором для газовой промышленности, поскольку только 17,2% составляет полиуретан», – поясняет Абдолреза Фархадиан, старший научный сотрудник кафедры нефтегазового дела КФУ.
Политехники проверили работоспособность ингибитора в кислой среде и выявили уменьшение повреждений поверхности и образования продуктов коррозии на металле. Он образует защитный слой, который действует как барьер, препятствуя взаимодействию коррозионных элементов с поверхностью.
Разработанный учеными ПНИПУ и КФУ экологичный биологический ингибитор – это многообещающая альтернатива обычным веществам для борьбы с коррозией. Его применение повысит долговечность оборудования, применяемого в кислых средах, и устойчивость мировой нефтегазовой промышленности.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В 2020-х годах шакалы достигли Архангельской области, а еще раньше колонизировали другие регионы Северной Европы. Авторы новой работы проанализировали перспективы и пришли к выводу о неизбежности многократного расширения их европейского ареала в этом веке. Причем ключевую роль в этом играет человек и его действия.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно