1
ЗАО «Нанохимтехнология»
Семихина Людмила Петровна,
д.ф.-м.н., профессор Тюменского
государственного университета,
Вице-президент по НИР ЗАО
«Нанохимтехнология»
относится к трем приоритетным
инновационным направлениям России:
1) нанотехнологии; 2) энергосбережение.
3) рациональное природопользование и
экология;
Проект: СОЗДАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ
НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ
НАНОТЕХНОЛОГИИ»
2
Суть
инновации
в отличие от мировой практики чисто эмпирического подбора
состава деэмульгатора под нефть каждого месторождения
разработаны научно-обоснованные методы получения
универсальных нанодеэмульгаторов с использованием
жидкокристаллической нанотехнологии.
Проблема
Недостаточная эффективность деэмульгаторов -
специальных реагентов, без которых невозможно
разрушение водонефтяных эмульсий и получение
обезвоженной товарной нефти, а также воды с низким
содержанием углеводородов.
3
Суть
разработанной
нанотехнологии
связана со способностью молекул деэмульгаторов
находиться в своих растворах в виде наночастиц с
размерами 20-100 нм.
Эффективность деэмульгаторов в этом случае
существенно повышается за счет дополнительного
наномеханизма деэмульгирования.
Примеры снимков наночастиц деэмульгатора в водном
растворе, полученных с помощью атомно-силового
зондового микроскопа «Интегра-Аура».
4
Эффективность
нанодеэмульгаторов
Сопоставление количества
выпавшей из водонефтяной
эмульсии воды после ввода в нее
одного и того же реагента в
обычном, молекулярном
состоянии и в состоянии
наномодификации.
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100Время, мин
Wводы,%
1
2
3
Пример кинетики выпадения воды из
водонефтяной эмульсии при Т=23оС
с деэмульгатором в состоянии:
1 – макроэмульсии с размерами
частиц 700-900нм;
2 – критической наноэмульсии с
размерами частиц 50-100нм;
3 - молекулярного раствора с
размерами молекул 1-3нм.
0
20
40
60
80
100
нанодеэмульгатор обычный деэмульгатор
Wводы,
%
10 г/т
40г/т
5
Конкурентные
преимущества
1) Низкий удельный расход (до 2-4 раз ниже
обычных деэмульгаторов); снижение
стоимости подготовки нефти
2) Повышение качества
подготовки воды
А Б
Вид отделившейся из водонефтяной
эмульсии воды после ввода:
А – нанодеэмульгатора
Б –обычного деэмульгатора.
Фото степени распада 50% водонефтяной эмульсии при 23°С после ввода в нее нанодеэмульгатора (1) и трех деэмульгаторов ЗАО «Когалымский завод химических реагентов».
Разрабатываемые в проекте реагенты не
имеют аналога на мировом рынке и
являются новыми нанопродуктами.
0
20
40
60
80
100
нанодеэмульгатор ХПД-511 Separol WF-41
Wводы, %t=45°C, 60 мин.
t=23°C, 120 мин.
0
20
40
60
80
100
нанодеэмульгатор ХПД-511 ХПД-021 ХПД-006
Wводы,% при Т=23 С при 50С
0
20
40
60
80
100
нанодеэмульгатор ХПД-511 separol WF-41
Wводы, %t=45°C, 60 мин.
t=23°C, 120 мин.
Энергосбережение
Конкурентные
преимущества
достигается способностью нанодеэмульгаторов
осуществлять низкотемпературную подготовку
нефти, снижая потери легких фракций нефти и
энергозатраты на нагрев водонефтяных эмульсий
при получении товарной нефти.
4) Возможность низкотемпературной подготовки нефти
3) Эффективность выше лучших импортных деэмульгаторов, что обеспечивает возможность импортозамещения
Оптимизированный на наноуровне состав нанодеэмульгатора (нано),
оказывается высокоэффективным на разных нефтях, что показано на
примере нефти Кальчинского (А) и Муравленковского (Б) месторождений, в
то время как эффективность отдельных химических соединений на этих
нефтях различается очень значительно (Т = 20°С).
0
20
40
60
80
0 10 20 30 40 50 60время, мин.
W воды %
1
нано
5
4
3
2
А
Конкурентные
преимущества
Универсальность нанодеэмульгаторов
0
20
40
60
80
0 10 20 30 40 50время, мин.
W воды %
1
нано 5
43
2
Б
применение нанодеэмульгаторов
позволяет отказаться от использования ингибиторов коррозии
Сопоставление скорости коррозии стали в водных растворах:
ингибиторов коррозии ХПК (1-5), наноингибитора коррозии (6) и нанодеэмульгатора (7).
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1 2 3 4 5 6 7Реагент
Ве
ли
чи
на
ко
рр
ози
и (
усл
. е
д)
Конкурентные
преимущества
Опытно-
промышленное
испытание
Округ Добыча нефти
в млн. тонн
Удельный расход деэмульгатора,
г/т нефти.
Уральский 312,5 95
Приволжский 97,1 120
Северо-западный 26,9 30
Дальневосточный 14,3 55
Сибирский 13 90
Южный 9 75
Итого 472,8 Средний расход 94,5
Таблица 1. Добыча нефти и расход
деэмульгаторов по Федеральным округам
России в 2007 г.(*)
(*) - Анализ рынка нефтепромысловых реагентов.
Сейдов А., Пронин Ф., Ягудин А..// АТ Консалтинг компани,
2008.- 116 с.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
20.июл 30.июл 09.авг 19.авг 29.авг 08.сен 18.сен 28.сен 08.окт 18.окт 28.окт
Дата
Уд
ел
ьн
ый
расхо
д г/т
1992
1993Удельный расход деэмульгатора
Дипроксамина 157-65М (ДПА) в ЦППН
НГДУ "Федоровскнефть" при опытно-
промышленных испытаниях воздействия
прототипа проекта в 1993 г в сравнении с
его расходом в идентичный период 1992 г .
Достигнутый при этом испытании
расход деэмульгатора более, чем в 4
раза меньше среднего по России –
таблица 1.
10
Экономический эффект от использования
нанодеэмульгаторов на одном ЦППН
объем подготовки нефти, тыс. т/сутки 10
обводненность нефти % 85
расход деэмульгатора, г/т 100
расход ингибитора коррозии, г/т 100
расход нанодеэмульгатора, г/т 60
расход деэмульгатора, тонн/год 365
расход ингибитора коррозии, тонн/год 2068,3
расход нанодеэмульгатора, тонн/год 219
стоимость деэмульгатора, тыс. руб/т 80
стоимость ингибитора коррозии, тыс.руб/т 80
стоимость нанодеэмульгатора, тыс. руб/т 130
затраты на приобретение деэмульгатора, млн. руб/год 29,2
затраты на приобретение ингибитора коррозии, млн. руб/год 165,5
затраты на подготовку нефти обычным деэмульгатором, млн. руб./год 194,7
затраты на подготовку нефти с нанодеэмульгатором, млн. руб./год 28,47
экономический эффект от использования нанодеэмульгатора на одном
ЦППН 166,2
Масштабност
ь проекта
Создание промышленного производства новых
нанопродуктов планируется на базе Кондинского
нефтеперерабатывающего завода. Выпуск первых партий
новых продуктов возможен в 2012 году, в дальнейшем
планируется выйти на уровень производства до 3000-6000 т
реагентов в год за счѐт импортозамещения и экспорта.
С целью коммерческой реализации данного проекта
создано производственное общество ЗАО
«Нанохимтехнология» и «Центр нефтепромысловых
нанореагентов» (на территории техноцентра ФГБОУ ВПО
ТюмГУ) с современным физико-химическим
оборудованием, позволяющим разрабатывать новые
нанопродукты для создаваемого производства на мировом
уровне.
Zetatrac - анализатор
микро- и наночастиц
в растворах (США).
Прецизионный анализатор импеданса
WK 6530B Wayne Kerr Electronics
(Англия)
Перспектива коммерциализации проекта
Для создания производства необходимо 140 202 тыс. руб.
1 Затраты на строительство с учетом стоимости материалов,
тыс. руб.
44 880
2 Затраты на технологическое оборудование цеха, млн. руб. 37 422
3 Затраты на лабораторное оборудование для разработки и
испытания образцов нанодеэмульгаторов, тыс. руб. 9 000
4 Оплата труда строителей, рабочих по монтажу и пуско-
наладке оборудования цеха, инженеров–технологов
лаборатории по разработке нанодеэмульгаторов, тыс. руб.
14 400
5 Проект цеха, тыс. руб. 5 000
6 Приобретение реагентов и растворителей для начальной
стадии производства, тыс. руб. 29 500
Итого, тыс. руб. 140 202
13
Экономический эффект от производства нанодеэмульгаторов
ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА прогноз прогноз прогноз
2012 год 2013 год 2014 год
производство нанодеэмульгатора, т/год 333,3 3000 4000
стоимость 1 т реагента, тыс. руб./т 100 100 100
стоимость 1 т растворителя, тыс. руб./т 10 10 10
затраты на сырье (с НДС), млн. руб 18,33 165 220
затраты на транспортировку сырья (с НДС), млн. руб. 0,9 0,9 0,9
затраты на электроэнергию (с НДС), млн. руб. 0,103 0,926 1,236
цена реализации продукта (с НДС), тыс. руб./т 130 130 130
выручка от реализации продукта, млн. руб. 43,329 390 520
НДС (произведенный) 6,61 59,49 79,32
НДС (к уплате) 3,66 34,04 45,44
расходы на производство
численность работающих, чел. 24 38 45
средняя заработная плата, тыс. руб./месяц 35,14 37,1 37,56
заработная плата работников, млн. руб. 5,06 16,92 20,28
Ст-ть оборудования для цеха, млн. руб. 2 2 2
Ст-ть оборудования для научной лаборатории, млн. руб. 1 1 1
Налоги и сборы, 3,42 29,25 50
Управленческие и коммерческие расходы, млн. руб. 2,9 5,8 5,8
Прибыль, млн. руб. 5,95 134,16 173,34
14
Благодарю за внимание
15
Конкурентные
преимущества
нанодеэмульгаторов:
эффективность выше лучших импортных деэмульгаторов
низкий удельный расход (до 2-4 раз ниже обычных
деэмульгаторов);
повышение качества подготовки воды;
универсальность действия;
энергосбережение благодаря возможности
низкотемпературной подготовки нефти;
применение нанодеэмульгаторов позволяет отказаться от
использования ингибиторов коррозии;
снижение стоимости подготовки нефти.
