14.576.21.0043

Исследование и разработка комплекса научно-технических и технологических решений, направленных на создание отраслевых нормативных документов, обеспечивающих решение проблемы организации высокорентабельного промышленного производства ценных и редких металлов из нефтяного сырья.
Многие месторождения тяжелых нефтей и битумов обогащены рядом металлов (V, Ni, Re, Mo, Se, U, Sb, As, Au, Cd и другими редкими и рассеянными элементами), содержание которых может достигать уровня промышленных рудных концентраций, особенно в остаточных продуктах переработки. В рамках выполнения проекта будет произведен отбор проб с различных месторождении металлоносных нефтей и природных битумов РФ, выполнен их элементный анализ по различным предлагаемым методикам и произведена оценка содержания ценных и редких металлов, а также других полезных попутных компонентов, содержащихся в нефти. По полученным данным будут построены карты металлоносности нефти различных месторождений РФ.

По разведанным запасам тяжелой нефти Россия занимает третье место в мире после Канады и Венесуэлы. Запасы тяжелой высоковязкой нефти в РФ оцениваются в 6-7 млрд т и в основном сосредоточены в Волго-Уральском и Западно-Сибирском нефтегазоносных регионах. Операционные затраты по добыче тяжелой нефти и природных битумов в 3-4 раза превосходят затраты на добычу легкой нефти, что связано не только с более высокой плотностью и вязкостью тяжелых нефтей, но и с недостаточной развитостью технологии ее добычи и переработки в нашей стране. Эксперты отмечают, что переработка тяжелой высоковязкой нефти еще более затруднительна, энергоемка и, как следствие, во многих случаях низкорентабельна. При этом многие месторождения тяжелых нефтей и битумов обогащены рядом металлов (V, Ni, Re, Mo, Se, U, Sb, As, Au, Cd и другими редкими и рассеянными элементами), содержание которых может достигать уровня промышленных рудных концентраций, особенно в остаточных продуктах переработки. В некоторых странах (Канада, Венесуэла, США) из тяжелых нефтей и битумов извлекаются V, Ni, U и другие металлы.
Для разработки и внедрения технологий глубокой переработки тяжелых нефтей, прежде всего, необходимо произвести оценку ценных и редких металлов, а также других полезных попутных компонентов, содержащихся в месторождениях металлоносных нефтей и природных битумов РФ. Объемы ежегодно добываемой и перерабатываемой нефти в РФ являются условием, определяющим возможность полномасштабного производства (в виде попутно получаемых продуктов нефтепереработки) концентратов металлов из нефтяного сырья.

Как отмечалось ранее, для разработки и внедрения технологий глубокой переработки тяжелых нефтей, прежде всего, необходимо произвести оценку ценных и редких металлов, а также других полезных попутных компонентов, содержащихся в месторождениях металлоносных нефтей и природных битумов РФ. 
В аналитическом контроле процессов нефтепереработки для определения их элементного состава используют, как правило, ГОСТы и методики, рекомендуемые ISO (Международной организацией по стандартизации), UOP (американской фирмой Universal Oil Products), ASTM (Американским обществом испытания материалов), EN (Европейским комитетом по стандартизации).
Стандартных методов элементного анализа природных битумов не существует. Целью настоящего проекта является исследование и разработка комплекса научно-технических и технологических решений, направленных на создание отраслевых нормативных документов, обеспечивающих решение проблемы организации высокорентабельного промышленного производства ценных и редких металлов из нефтяного сырья.

1. Регламент контроля содержания элементов в тяжелых нефтях и природных битумах, который может лечь в основу разработки аттестованной методики измерений элементного состава тяжелого нефтяного сырья спектральными методами. В настоящий момент существует ограниченное количество стандартных методик, направленных на определения ограниченного количества элементов в нефти. 
2. База данных по полному элементному составу природных битумов и тяжелых нефтей различных месторождений РФ. Указанная база не имеет аналогов по актуальности полученных данных, по перечню определенных элементов, включая редкие и редкоземельные металлы. 
3. Карты-схемы металлоносности тяжелых нефтей и природных битумов различных месторождений РФ. Разработаны на основе базы данных и с целью демонстрации объектов, наиболее интересных в качестве сырья при производстве металлов.
4. Критерии выбора эффективного доступного способа извлечения металлов из нефтяного сырья в зависимости от элементного состава. 
5. Рекомендации по использованию тяжелых нефтей и природных битумов в качестве сырья при производстве металлов по результатам анализа полученной базы данных по полному элементному составу нефтей различных месторождений РФ. 
6. Проект Программы мероприятий, направленных на модернизацию нефтеперерабатывающих предприятий с целью внедрения технологий деметаллизации нефтяного сырья в зависимости от его исходного элементного и углеводородного состава. 

Составление карт металлоносности нефтей различных месторождений РФ позволит оценить регионы и объемы добычи перспективных для последующего выделения металлов высоковязких нефтей и природных битумов, что поможет сформулировать рекомендации по использованию тяжелых нефтей и природных битумов в качестве сырья для производства металлов. Наличие данных рекомендаций будет способствовать составлению оптимальной и наиболее экономичной технологической схемы не только эксплуатации месторождений, но и дальнейшей переработки тяжелого нефтяного сырья. На основании информации, собранной в ходе выполнения всего проекта, и результатов проведенных исследований должны быть разработаны рекомендации по подбору технологических решений для выделения металлов из нефтяного сырья в зависимости от его исходного элементного и углеводородного состава, при наличии которых появится возможность разработки мероприятий для организации в России высокорентабельного промышленного производства ценных и редких металлов из нефтяного сырья.