Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследовано влияние двух факторов на контур линии поглощения молекулы водяного пара в смеси с гелием, аргоном, криптоном и ксеноном: зависимости коэффициентов уширения γ и сдвига центра линии δ от скорости ν_a поглощающей молекулы Н₂О (эффект ветра) и изменения скорости Н₂О при столкновении с указанными атомами. Для исследования выбраны три линии поглощения молекулы Н₂О из полосы n₁ + n₂ + n₃ с различными вращательными квантовыми числами начального квантового состояния. Показано, что наиболее сильно эффект ветра проявляется при взаимодействии молекулы Н₂О с атомами аргона, криптона и ксенона. Результаты работы могут быть использованы при анализе спектров поглощения водяного пара в смеси с одноатомными газами.

В связи с актуальностью исследований стабильности климата результаты измерения температуры на метеорологических станциях Северного полушария и данные астрономической инсоляции упорядочиваются по возрастанию широты и подвергаются совместному анализу для различных выборок в интервале 1897-2010 гг. Подобные исследования развиваются в связи с расширением сети метеостанций и накоплением новых данных. С помощью пошаговой регрессии широтного хода средней многолетней температуры к полиному от астрономической инсоляции выделяются детерминируемый Солнцем широтный тренд температуры и флуктуирующие остатки регрессии, в которых проявляются индивидуальные особенности данных. Отсутствие взаимодействия этих составляющих достигается численно для любых выборок. Установлено, что в Северном полушарии для имеющихся выборок широтный тренд средней многолетней температуры полностью определяет потепление и вносит ~ 82% в общую дисперсию температуры. Границы областей, где температуры выше и ниже широтного тренда средней многолетней температуры, выделяют известные географические структуры и тем самым верифицируют тренд.

На основе климатических данных и технологических параметров факельных установок смоделированы поля рассеивания в воздухе загрязняющих веществ от действующих трех факельных установок на территории Мамонтовского месторождения в Нефтеюганском районе Ханты-Мансийского автономного округа. Рассчитаны количества загрязняющих веществ при сжигании попутного нефтяного газа, поступающие в атмосферу: монооксид углерода (CO) – 83 %, диоксид азота (NO₂) – 0.7 %, сажа – 10 %, метан – 6 %. Создана компьютерная карта растительного покрова на основе космического снимка Sentinel-2 с датой съемки 14.06.2021 г. с отображением полей рассеивания СО, NO₂ и сажи. Расстояния от источника выброса (факельной установки) до изолиний с концентрациями CO и сажи, равными 1 ПДК_мр (5 и 0.15 мг/м³), составляют 163 и 505 м соответственно, где ПДК_мр – предельно допустимая максимальная разовая концентрация. Аналогично измеренное расстояние до изолинии с концентрацией NO₂ 0.1 ПДК_мр (0.02 мг/м³) равно 284 м. В среднем концентрация CO уменьшается на 1 мг/м³ через 86 м и составляет 0.2 мг/м³ (0.04 ПДК_мр), на расстоянии около 572 м. Полученная модель полей рассеивания СО не противоречит спутниковым данным MERRA-2, согласно которым в окрестностях факельной установки концентрация СО составила 0.2 мг/м³. Хромато-масс-спектрометрический анализ образцов почв и растений, отобранных в северо-восточном направлении от факельной установки на расстояниях 216, 486, 710, 1 037 и 1 380 м, показал, что в составе их органического вещества преобладают алифатические углеводороды. Их содержание варьирует от 50 до 80 % от всех идентифицированных соединений с доминированием высокомолекулярных гомологов (C₂₇–C₃₃). Максимальное суммарное количество н-алканов (75.3 мкг/г) отмечено в образце почвы, находящемся на расстоянии 710 м от факельной установки. В органическом веществе игл сосны и листьев голубики доминирует гомолог С₂₇ и присутствуют C₂₅, C₂₉, C₃₁, характерные для наземной растительности. Кроме того, в почве идентифицированы полиароматические соединения - антрацен/фенантрен, флуорантен и пирен.

В рамках принципов “зеленой химии” использована концепция глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) для создания твердых товарных форм нефтевытесняющих композиций. Показано, что эвтектический состав на фазовой диаграмме бинарной системы “соль аммония - карбамид” соответствует ГЭР в качестве основы твердых товарных форм нефтевытесняющей композиции с наилучшими физико-химическими и технологическими характеристиками. На основе тройной системы ГЭР “соль аммония - карбамид - вода” определены оптимальные концентрации твердых товарных форм в рабочем растворе композиции. Представлены результаты лабораторных исследований и промысловых испытаний рабочего раствора твердых товарных форм нефтевытесняющей композиции.

Проведена постсинтетическая обработка цеолита ZSM-5 водным раствором NaOH с последующим модифицированием обработанного цеолита наноразмерным порошком никеля. Порошок никеля введен в цеолит методом сухого механического смешения. Исследованы текстурные, кислотные и каталитические свойства исходного цеолита ZSM-5 и образцов на его основе после щелочной обработки и модифицирования. Каталитическая активность цеолитов изучена в процессе превращения прямогонной бензиновой фракции нефти. Наряду с определением характеристик целевых продуктов реакции - высокооктановых бензинов, проведен анализ образующихся газообразных углеводородов и углеродных продуктов уплотнения - кокса. Установлено, что щелочная обработка цеолита и последующее смешение его с нанопорошком никеля приводит к снижению величин общей удельной поверхности и общего удельного объема пор, уменьшению концентрации кислотных центров и увеличению их силы. Определено усиление совокупного влияния щелочной обработки и модифицирования нанопорошком никеля на текстурные и кислотные свойства цеолитных катализаторов. Показано, что модифицирование цеолитных катализаторов практически не влияет на состав газообразных продуктов процесса превращения прямогонной бензиновой фракции нефти. При этом постсинтетическая щелочная обработка цеолита ZSM-5 значительно уменьшает его ароматизирующую и крекирующую активность, в результате чего увеличивается выход высокооктановых бензинов с улучшенными экологическими характеристиками. Введение нанопорошка никеля в обработанный щелочью цеолит усиливает эту тенденцию, хотя и несущественно. На модифицированных цеолитах снижается количество углеродных продуктов уплотнения, что будет способствовать увеличению времени стабильной работы полученных катализаторов и улучшению условий их регенерации.

Проведено исследование смол, выделенных из тяжелой высоковязкой нефти Нурлатского месторождения. Комплексом физико-химических методов (ИК-спектроскопия, УФ-спектроскопия, хромато-масс-спектрометрия, химическая деструкция) изучен состав фрагментов, связанных сульфидными и эфирными мостиками в молекулах исходных смол, и жидких продуктов их конверсии при 450 °С в условиях лабораторного эксперимента. Показано, что деструкции подвергаются главным образом фрагменты, связанные в структуре исходного образца через наименее термически устойчивые функциональные группы сложных эфиров и алифатических сульфидов. “Серосвязанные” и “эфиросвязанные” соединения в структуре обоих образцов смол представлены н-алканами, н-алкилциклопентанами, н-алкилциклогексанами и гопанами. Среди “серосвязанных” соединений установлены никельпорфирины. В процессе термолиза наиболее заметно изменяется молекулярный состав “связанных” н-алканов. Разрыв эфирной связи в молекулах вторичных смол приводит к образованию продуктов, содержащих моно- и дибромиды алкилдифенилов. Этот факт свидетельствует о том, что данные ароматические соединения присутствуют в составе смол в виде фрагментов, связанных с другими структурными фрагментами через один и два эфирных мостика.

Проведено исследование процесса экстракции серосодержащих соединений дизельного топлива (ДТ) ионными жидкостями (ИЖ) на основе имидазола с различными заместителями (бутил, октил, нонил, додецил, цетил) в положении 1 имидазольного кольца и определен состав серосодержащих соединений и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) методом хромато-масс-спектрометрии в исходном и очищенном ДТ. Определены оптимальные условия процесса экстракции: температура 30-35 °С, время экстракции 60 мин, соотношение ДТ/ИЖ = 1.66-2. Наиболее эффективным в качестве экстрагента серосодержащих соединений ДТ является 1-нонил-3-метилимидазолия бромид, позволяющий снизить общее содержание серы с 0.369 до 0.143 мас. %. Результаты исследования группового и индивидуального состава производных дибензотиофена (ДБТ) и ПАУ показали, что степень извлечения производных ДБТ и трициклических ароматических углеводородов составляет 66-72 %. В меньшей степени происходит извлечение нафталина и его гомологов - 37 %. Среди гомологов ДБТ наиболее полно извлекается диметилдибензотиофен.

Представлены результаты реологических измерений низкотемпературного состава гелеобразующей композиции на неорганической основе (ГАЛКА^®), разработанной в Институте химии нефти СО РАН. Исследования выполнены на реометре Haake Viscotester IQ с использованием геометрии СС25 (режим осцилляции при частоте 1 Гц) при различных температурах. В ходе амплитудного теста определен диапазон значений деформации и напряжения, соответствующие диапазону линейной вязкоупругости. При заданном значении амплитуды деформации из диапазона линейной вязкоупругости определены зависимости модуля комплексной вязкости (|μ*|), модуля упругости (модуля накопления, G'), модуля вязкости (модуля потерь, G'') от времени при значениях температуры 38, 30 и 20 °С. Охарактеризована кинетика процесса образования геля, по наибольшему значению модуля упругости оценена максимальная прочность сформировавшейся структуры, определены время формирования последней и точки начала гелеобразования.

На основе результатов исследований фазовых равновесий компонентов тройной системы глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) “глицерин - карбамид - борная кислота” создана композиция, характеризующаяся регулируемыми физико-химическими параметрами в широком диапазоне. Изучено влияние полученной композиции на увеличение нефтеотдачи пластов, а также представлены результаты лабораторных исследований влияния композиции на основе ГЭР на фильтрационные характеристики неоднородного пласта карбонатного коллектора Усинского месторождения. Методом физического моделирования произведена оценка эффективности композиции для месторождений, находящихся на ранней и поздней стадиях разработки. Установлено, что обработка модели неоднородного пласта композицией приводит к существенному приросту коэффициента нефтевытеснения как при низких, так и при высоких температурах за счет выравнивания фильтрационных потоков, увеличения охвата пласта и восстановления начальной проницаемости. Исследование состава и свойств тяжелой высоковязкой нефти до и после обработки композицией показало, что применение кислотной композиции на основе ГЭР не влияет на качественный состав нефти. Использование композиции приводит главным образом к перераспределению содержания низко- и высокомолекулярных структур: вытесняются преимущественно легкие окклюдированные углеводороды, в то время как тяжелые компоненты нефти адсорбируются на коллекторе.

Проведено лабораторное моделирование нефтяного загрязнения водных объектов с использованием системы “дизельное топливо - вода - минеральная фаза”. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии изучены содержание и состав органических соединений в каждой из составляющих систему частей. Выявлен характер изменения состава присутствующих в дизельном топливе н-алканов, полициклических ароматических и нафтеновых углеводородов, циклогексанов, алкилбензолов и триметилалкилбензолов при переходе из дизельного топлива в водную и минеральную фазы.