Разработана технология для предотвращения испарений бензина
Испарение бензина при хранении - не просто техническая проблема, а утечка, которая бьёт по экономике и здоровью людей. Подсчитано, например, что в Канаде в 2002 году с заправок в воздух улетучилось 58 миллионов литров топлива - в пересчёте на одну станцию это более 14 литров бензина каждый день. В Китае потери достигли четырёх килограммов с каждой тонны хранимого топлива, а в отдельных случаях могут доходить до 0,5% от всего объёма. В масштабах страны эти цифры огромны.
Кроме того, испаряющийся бензин - это выброс летучих органических соединений, которые становятся причиной смога, вредят экосистемам и здоровью человека. Среди этих невидимых испарений содержится бензол - вещество с доказанным канцерогенным эффектом. Поэтому проблема потери от "малых дыханий" резервуаров остаётся актуальной.
Учёные РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М.Губкина нашли способ борьбы с испарением бензина в топливных резервуарах. Исследователи разработали особую краску для покрытия стенок хранилищ, которая действует как терморегулятор, снижая потери бензина почти до 2-3% в год и уменьшая выбросы в атмосферу вредных летучих соединений. Технология не имеет аналогов в России и в мире и поможет экономить топливо в резервуарах, особенно в тёплых макроклиматических районах: Крым, Кавказ, Краснодарский и Ставропольский край, Ростовская, Астраханская, Волгоградская области.
Покрытие содержит микрокапсулы с парафином (эйкозаном), заключённым в полиуретановую оболочку. Эти капсулы работают как аккумуляторы тепла: днём поглощают его избыток, предотвращая образование паров бензина, их нагрев и выход из резервуара, а ночью отдают накопленное тепло, уменьшая охлаждение.
"Проблема, которую решает наша разработка, известна как потери от "малых дыханий" резервуаров. Днём стенки резервуара нагреваются на солнце, пары бензина внутри расширяются и через специальный клапан выбрасываются в атмосферу. Ночью, при охлаждении, пары конденсируются, и резервуар забирает наружный воздух. Этот цикл повторяется постоянно, приводя к значительным потерям топлива", - отметил руководитель лаборатории функциональных энергосберегающих гибридных материалов РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М.Губкина Денис Воронин.
Инкапсуляция парафинов для создания терморегулирующих добавок активно изучается во всём мире. Но российские учёные впервые предложили использовать такие добавки для уменьшения потерь бензина в резервуарах от так называемых "малых дыханий" вследствие среднесуточных перепадов температуры. Исследователи поместили парафин (эйкозан) в такие капсулы, а затем добавили их в стандартные лакокрасочные материалы для обработки резервуаров. Поскольку содержание капсул в краске не превышает 20%, то полученное в итоге покрытие не теряет своих основных эксплуатационных свойств.
"Когда дневная температура повышается и возникает риск перегрева, парафин внутри капсул плавится, поглощая избыточное тепло и не давая паровоздушной смеси в резервуаре сильно расшириться. Ночью, при охлаждении, парафин затвердевает, отдавая обратно накопленное тепло и смягчая падение температуры внутри ёмкости. Таким образом покрытие сглаживает суточные перепады температуры внутри резервуара, уменьшая потери от "малых дыханий"", - пояснил учёный. Эксперименты в лаборатории с моделью резервуара показали: покрытие с микрокапсулами снизило температуру паров бензина в среднем на 1,7 градуса за 480 циклов "день-ночь". Расчёты, основанные на реальных климатических данных по России за 2023 год, продемонстрировали: для большого резервуара объёмом 5000 тонн, экономия может составить от 84 до 235 килограммов бензина в год (от 1,79 до 2,76%).
Наиболее значительное снижение потерь зафиксировано в регионах с умеренно тёплым климатом, где суточные колебания температуры совпадают с рабочим диапазоном материала (35-40 градусов). В число таких регионов вошли: Крым, Кавказ, Краснодарский и Ставропольский край, Ростовская, Астраханская, Волгоградская области. Учёные отмечают, что эффективность покрытия для других регионов может быть повышена путём инкапсуляции парафинов с более подходящей рабочей температурой.
Источник:
