Исследователи уже проверили метод в лаборатории и с помощью компьютерных моделей, чтобы убедиться, что он будет работать даже в суровых условиях Арктики.

Газовый конденсат — это смесь жидких углеводородов, которая остается при добыче газа. Он содержит такие вещества, как этан и пропан. В России большая часть конденсата добывается в труднодоступных местах, например, на полуострове Ямал. Из-за сложностей с транспортировкой его обычно сжигают, что приводит к выбросам угарного газа, сажи и других вредных веществ.

Новый метод предлагает перерабатывать конденсат с помощью реакции гидрогенолиза. Если объяснить просто, это процесс, при котором тяжелые углеводороды превращаются в более легкие, например, в метан. Метан можно закачивать в трубопроводы, увеличивая объем добытого газа. Раньше такой способ требовал сложного оборудования и больших затрат энергии, но ученые нашли способ обойти эти проблемы.

Исследователи из Тюменского государственного университета и Института катализа имени Борескова предложили использовать специальные катализаторы на основе никеля. Эти катализаторы сделаны в виде картриджей с особой структурой, которая хорошо проводит тепло. Благодаря этому реакция внутри реактора происходит почти без внешнего нагрева. Ученые также улучшили конструкцию реактора, добавив внутренние перегородки. Это позволило снизить температуру запуска реакции с 400°С до 300°С.

Но самое интересное — это технология, при которой направление движения реагентов внутри реактора периодически меняется. В этом случае внешняя энергия нужна только для запуска процесса, а дальше реакция поддерживается сама по себе. Это позволяет перерабатывать конденсат даже при низких температурах окружающей среды, что особенно важно для Арктики.

Чтобы убедиться, что метод будет работать в реальных условиях, ученые провели компьютерное моделирование. Они учли множество факторов: как протекают реакции, как движутся потоки газа, как выделяется и передается тепло. Результаты показали, что технология с изменением направления потока — самая эффективная.

В планах ученых — улучшить катализаторы, чтобы сделать их более компактными, и разработать оборудование для промышленного использования.

Андрей Загоруйко, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН, говорит:

Наша технология открывает путь к созданию недорогих и компактных установок для переработки конденсата. Их можно будет доставлять даже в самые отдаленные места. Более того, тепло, которое выделяется при реакции, можно использовать для других нужд, например, для нагрева воды. Это поможет снизить нагрузку на экосистемы Севера и сохранить ценное сырье для будущего.

Ранее мы опубликовали 10 инноваций в нефтегазовой отрасли, актуальных в 2025 году.

Фото: Никельсодержащий стекловолокнистый катализатор. Источник: Евгения Бобаткова.