Активно развивающаяся супрамолекулярная химия, вероятно, придет в скором времени в соприкосновение с областью присадок для сырой нефти. Важная особенность супрамолекул заключается в способности к самовосстановлению после механических и других внешних воздействий. Причиной этого являются слабые нековалентные взаимодействия, лежащие в основе их образования. Ван-дер-ваальсовы, кулоновские взаимодействия, водородные связи представляют собой лабильные контакты, связывающие элементы (мономеры) супрамолекул, благодаря которым макрообъект способен гибко реагировать на изменения окружающей среды. Этим супрамолекулы отличаются от прочных ковалентных соединений. Для восстановления самоорганизующихся систем требуется определенное время. Восстановление поверхностно-активных веществ, например, может занять до нескольких десятков часов в зависимости от их химического строения и химического окружения. Прочные супрамолекулы, имеющие в своей основе диполь-дипольные взаимодействия, водородные связи, должны быстрее восстанавливать свою структуру после снятия механических напряжений. Это качество особенно перспективно с точки зрения создания противотурбулентных присадок, способных «возрождаться» после прохождения центробежного насоса. Традиционные карбоцепные полимеры в этих условиях необратимо теряют способность к снижению гидродинамического сопротивления. Кроме того, слабые взаимодействия предполагают существование ансамбля частиц различной молекулярной массы в данный момент времени. При этом низкомолекулярные частицы могут выполнять функцию депрессорных присадок, а высокомолекулярные – противотурбулентных. Поскольку депрессорные присадки расходуются по мере связывания парафином, необходима начальная концентрация супрамолекул порядка нескольких сотен миллионных долей.
В статье приведены возможные виды супрамолекул, основанные на кислотно-основных, комплементарных и гидрофобных интерполимерных взаимодействиях, которые могут стать основой присадок универсального действия.
Список литературы
1. Ezrahi S., Tuval E., Aserin A. Properties, main applications and perspectives of worm micelles // Advances in Colloid and Interface Science. – 2006. – December 21. – № 128–130. – P. 77–102. – DOI: 10.1016/j.cis.2006.11.017
2. Pat. USA 6774094. Drag reduction using fatty acids / V. Jovancicevic, K. Bartrip; assignee Baker Hughes Incorporated. – Appl. № 09/944,837; filed: 30. 08. 2001; publ. 10.09.2004.
3. Investigation of cationic surfactants as clean flow improvers for crude oil and a mechanism study / X. Gu, F. Zhang, Y. Li [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2018. – V. 164. – P. 87–90.
4. Darabi Ahmad, Soleymanzadeh Aboozar Evaluation of Drag Reduction by Cationic Surfactant in Crude Oil. – https://www.nisoc.ir/_DouranPortal/Documents/2_20100120_123001.pdf
5. Несын Г.В., Валиев М.И., Гареев М.М. Устойчивые к деструкции агенты снижения гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2019. – Т. 9. – № 6. – С. 652–659.
6. Zakin J.L., Zhang Y., Ge W. Drag reduction by surfactant giant micelles. In: Giant Micelles: Properties and Applications / Edited by: R. Zana, E.W. Kaler. – Boca Raton (Fl): CRC Press, 2007. – P. 473–492.
7. Pat. USA 7288506. Aluminum carboxylate drag reducers for hydrocarbon emulsions / V. Jovancicevic, S. Campbelle, S. Ramachandran., P. Hammonds, Weghorn S.; assignee Baker Hughes Incorporated. – Appl. No. 10/720,655; filed: 24.11.2003; publ. 30.10.2007.
8. Synthesis and characterization of nanohybrid of poly(octadecylacrylates derivatives)/montmorillonite as pour point depressants and flow improver for waxy crude oil / A.M. Al-Sabagh [et al.] // Journal of Applied Polymer Science. – 2019. – V. 136. – № 17. – P. 47333. – DOI: 10.1002/app.47333.
9. Sabadini E., Francisco K.R., Bouteiller L. Bis-Urea-Based Supramolecular Polymer: The First Self-Assembled Drag Reducer for Hydrocarbon Solvents // Langmuir. – 2010. – V. 26. – № 3. – P. 1482–1486.
10. Malik S., Mashelkar R.A. Hydrogen bonding mediated shear stable clusters as drag reducers // Chemical Engineering Science. – 1995. – № 50 (1). – P. 105–116. – DOI: 10.1016/0009-2509(94)00125-B
11. Бектуров Е.А. Тройные полимерные системы в растворах / под ред. Б.А. Жубанова. – Алма-Ата: Наука, 1975. – 252 с.
