Produksjonskjemikalier er nødvendige for å sikre kontinuerlig og problemfri produksjon av petroleum. Vokskrystallisering er en av de største utfordringene ved oljeproduksjon. Problemet inntreffer spesielt i kaldt miljø, for eksempel ved undervannsproduksjon. Prosjektet har utviklet nye voksinhibitorer for å støtte effektiv og lønnsom petroleumsproduksjon.
Lignin er den nest vanlige biopolymeren på jorda, og produseres i store mengder i masseproduksjon og i bioraffinerier. Lignin har et stort potensial for valorisering, både på grunn av tilgjengelighet og mangfoldig kjemi. Forskning har skapt en rekke nye modifikasjonsveier og mulige applikasjoner. Målet med prosjektet var å ta denne utviklingen videre til neste trinn, og muliggjøre bærekraftige og miljøvennlige spesialkjemikalier basert på lignin.
I prosjektet ble det først jobbet med valg og oppgradering av aktuelle råvarer. Deretter ble nye ruter for kjemisk modifisering av lignin utviklet, som muliggjorde esterifisering med fettsyrer og fettalkoholer. Syntesen ble videre skreddersydd for å lage voksinhibitorer med god ytelse. Til slutt ble andre mulige anvendelsesområder og biologisk nedbrytbarhet undersøkt.
Prosjektet skal bidra til reduksjon av klimagasser i petroleumsproduksjon ved å muliggjøre produksjonskjemikalier basert på biobaserte naturresurser. I tillegg er biopolymere mer miljøvennlige, og ofte biologisk nedbrytbare. Bruk av lignin fra bioraffineringsprosesser er et viktig eksempel, der Norges petroleumsindustri styrker utviklingen av grønn teknologi og bioøkonomi.
The project has developed and disseminated the necessary competences for producing more sustainable wax inhibitors and production chemicals from lignin. The petroleum industry is dependent on wax inhibitors and other production chemicals for ensuring uninterrupted and economic production. Developing new wax inhibitors can also help to provide solutions for cases that were previously impossible or too expensive to treat.
Current wax inhibitors are insufficient in sustainability and biodegradability. By esterifying lignin with fatty acids, a fully bio based wax inhibitor with excellent environmental compatibility was developed. This may further improve the sustainability of petroleum production, reduce the potential environmental impact, and allow operators to comply with changing environmental policies and more restrictive regulations.
Biorefinery and forest-based technologies were promoted by utilizing lignin, which will advance our societal shift to green technology and a bioeconomy.
The goal of the project is to fill the need of petroleum industry for efficient and sustainable wax inhibitors and production chemicals. The project will generate key competences and advance the current state-of-the-art in direct esterification of lignin and utilization of lignin-based specialty chemicals for petroleum production.
An oil soluble lignin can be made by reacting lignin’s hydroxyl groups with fatty acids, which would be 100% bio based. Reacting long chain alcohols with lignin’s carboxyl groups would allow further tailoring of synthesis and product. Direct esterification will be researched and optimized, as this will enable the sustainable and economic production of specialty chemicals based on lignin-alkyl-esters. The wax inhibition efficiency will be optimized by tailoring the input reagents, lignin pretreatment, synthesis route and conditions, and other factors. Detailed characterization of the effect on wax crystallization will be done. Additional application areas within petroleum production will be screened, such as asphaltene inhibition, foaming agents, and oilwell dispersants. At last, the sustainability gain will be documented by assessing biodegradability and the overall carbon balance.
The project will generate competences in key ares by addressing current issues in research, such as green specialty chemicals, lignin modification, and biomass valorization. An interdisciplinary team of researchers and engineers with complementary backgrounds is assembled. The project is deeply rooted within key industries of Norway, while considering the entire value chain of oilfield chemicals to facilitate prompt commercial implementation of the results. The utilization of lignin from biorefinery operation will provide a paramount example, in which petroleum industry fosters the development of green technologies.
