Vedci z Tomskej polytechnickej univerzity (TPU) vyvinuli zásadne nové zloženie magnézium-silikátových propantov – keramických materiálov používaných pri ťažbe ťažko obnoviteľných zásob ropy a plynu. Stali sa pevnejšími a ľahšími ako ich súčasné náprotivky a ich výroba je tiež oveľa lacnejšia. Výsledky štúdie boli publikované v Journal of Industrial and Engineering Chemistry. Technológia ich výroby bola úspešne odskúšaná vo výrobných podmienkach priemyselného partnera OOO NIKA-PETROTEK (Semiluki, Voronežská oblasť).
Keramické materiály nedávno získali nekonvenčné aplikácie v ropnom a plynárenskom priemysle ako propanty pri výrobe ropy a plynu hydraulickým štiepením. Propanty sú materiál pozostávajúci z malých granúl. Sú čerpané do zemského útvaru spolu s štiepnou kvapalinou. Po hydraulickom štiepení sú schopné zabrániť uzavretiu zlomov vo formácii, čím sa uľahčí uvoľňovanie ropy a plynu.
Propanty musia byť pevné, ľahké a odolné voči agresívnym médiám. Vedci na to hľadajú svoje nové kompozície. V súčasnosti sa v domácom priemysle vyrábajú dva druhy propantov: hlinitokremičitanové (na báze kvalitných kaolínov a žiaruvzdorných ílov) a magnézia-silikátové (na báze olivinitov, dunitov a serpentinitov) propanty. Vzhľadom na obmedzenú zdrojovú základňu sa dôraz kladie na to druhé.
Vedci TPU vyvinuli technológiu na výrobu magnézium-silikátových propantov so zlepšenými fyzikálnymi a technologickými vlastnosťami. Použili na to prírodnú prísadu oxidu kremičitého – diatomit. Ide o sedimentárnu horninu, produkt rozkladu diatomických rias, s poréznou štruktúrou. Nahradil piesok, ktorý sa tradične používa ako prísada do magnézia-silikátových propantov.
„Hlavným zložením diatomitu je oxid kremičitý v amorfnom, reaktívnom stave. Táto vlastnosť štruktúry mu dáva množstvo výhod v porovnaní s pieskom, v ktorom je oxid kremičitý v menej aktívnom kryštalickom stave. Takýto rozdiel v štruktúre kremičitej prísady aktivuje proces spekania a zhutňovania keramickej matrice,“ vysvetľuje vedúci projektu, profesor Vedecko-vzdelávacieho centra N.M. Kizhnera TPU Tatiana Vakalová.
Okrem toho je výroba takýchto propantov oveľa lacnejšia ako analógy: vypaľujú sa pri nižších teplotách, čo znižuje náklady na energiu.
Teraz vedci vykonávajú výskum na vytvorenie keramických propantov pomocou umelého odpadu z palív a energie a chemických a metalurgických komplexov. Ide o rôzne odpady s obsahom popola, hutnícke trosky a kaly.
bbabo.Net