过期药品“变身记”

■本报记者 严涛

“平时家里常备的感冒药以及一些抗生素类药品，比如阿莫西林、诺氟沙星、环丙沙星、头孢等，过期之后其实还可以再利用，成为原油流动性改进剂的‘原料’。” 西安石油大学教授陈刚近日接受《中国科学报》采访时说。

陈刚团队与长庆油田合作，对过期药品进行回收再利用，使其“变身”为原油流动性改进剂，为过期药品资源化利用和低成本原油流动性改进剂研制提供了思路。

原油低温流动性难保持

原油流动性改进剂主要添加在原油中，用于降低原油的凝固点或黏度。

原油流动性改进剂在我国北方油田中被广泛使用。据陈刚介绍，现在石油企业大多通过管道输送原油。在管道输送过程中，如果控制不好温度，比如没有适时加热，原油黏度就会急剧增强，甚至凝固。这可能导致输送管道内发生堵塞，而解除原油凝固状态代价很大。

“有些原油就像蜡烛一样，熔化后很稀，可以流动，但冷却后就直接变成固态。”陈刚分析说，目前我国大部分油田分布在北方，因此保持原油低温下的流动性很重要。

目前在我国北方地区，尤其西北、东北的油田，冬季原油运输中最常用的办法是给输油管道持续加热，使其温度保持在凝固点以上，以保持原油正常流动。

但是油田管道运输复杂、地域分布广泛，加上原油凝固点温度不同，因此各地油田给管道加热的方式也不同。陈刚介绍，以前常用的方式是在输油管道中途设置小锅炉作为加热站，持续加热管道中的原油。

“但许多炼油厂距离油田较远，有的甚至相距几百公里，因此加热成本很高，并且能耗也高。”陈刚说，由于成本和环保原因，这种利用小锅炉给管道加热的办法逐渐被淘汰。

在这样的背景下，原油流动性改进剂逐渐成为很多油田的重要需求。陈刚凭借长期致力于绿色油田化学品研究与应用的经验，曾为长庆油田、冀东油田提供保持原油低温流动性的技术支持，利用原油流动性改进剂保证原油的低温输送。可以预见，原油流动性改进剂将是未来我国北方地区低温时期油田管道输送的主要技术手段之一。

过期药品再利用

陈刚团队在原油流动性改进剂研制方面已耕耘多年，但他们为何会想到用过期药品作原油流动性改进剂的“原料”？

“我们的研究对象之一是各类废弃物和污染物，以解决油田及其他工农业生产废弃物在油田生产中的资源化利用问题。”论文第一作者、团队硕士研究生臧芸蕾告诉《中国科学报》，原油流动性改进剂制造本质是化学品的应用，而废弃物资源化利用的核心是基于其化学结构和组成进行目标性应用。理论上说，任何一种废弃物，只要化学结构类型与油田需要的化学剂有一致性，就可以认为能在油田生产中被再利用。

之前陈刚团队开展过的一项工作是将一次性泡沫、有机玻璃和一次性口罩等废弃物再利用，转化为原油流动性改进剂。“因为这些废弃物本质上是烯烃类聚合物，与油田用的一些原料有类似的化学结构。”臧芸蕾说，但是这些废弃物的验证结果并不理想。

一次，有团队成员说起疫情期间家里囤积的很多药品最近都过期了，陈刚马上联想到能否将过期药品转化为原油流动性改进剂。

“基于我们的工作经验，一接触到废弃物就会自然而然想到利用问题。”陈刚说。

目前陈刚团队收集利用的过期药品以家庭常用的感冒药和抗生素类药品居多。“比如说阿莫西林、诺氟沙星、环丙沙星以及各种头孢等抗生素类药物。”陈刚介绍，根据《中国家庭过期药品回收白皮书》，我国约有78.6%的家庭备有家庭小药箱，而80%以上的家庭没有定期清理药箱的习惯，全国一年因此产生的过期药品约1.5万吨。

臧芸蕾告诉《中国科学报》，目前可利用的药品繁多，有几万种，从溶解性上可大致将其分为水溶性和油溶性两大类，其中水溶性药品不适合用在原油中。

于是，团队在油溶性过期药品中，根据大概结构进行初筛，对可能转变的过期药品进行验证。

“以目前团队研究利用的过期药黄体酮为例，我们发现，黄体酮注射液和黄体酮胶囊在不同原油中均起到一定的降黏和降凝作用。在未添加黄体酮注射液的情况下，蜡晶呈现聚集羽毛状，排列紧凑而规则。然而，添加500ppm黄体酮注射液后，蜡晶的形貌和结构发生转变，分散度增加。”臧芸蕾说，这表明在黄体酮的作用下，原油黏度不再急剧增强，利于其保持流动性。

难点不在科研

在陈刚看来，将过期药品转变为原油流动性改进剂从技术角度讲并不难，难点在于成果从实验室走向应用。

“第一个难点是规模化。这种废弃物收集困难，想要形成规模化利用还有很长的路要走，而只有实现规模化，对于油田才有意义。”陈刚说，过期药品流出家庭的第一步——垃圾分类，就存在很多困难。

陈刚表示，第二个难点是身份认定。目前我国对过期药品的管控比较严格，过期药品基本属于危险废弃物，如果将其身份改为可利用资源和原料，就涉及身份的转化和认定问题。而目前药物种类太多，废弃药品的处理路线和步骤还没有详细规定，因此做不到对单个废弃药品进行认定。

尽管困难重重，但在陈刚看来，将过期药品转化为原油流动性改进剂，一定程度上反映了实验室的发展理念。“我们一直认为可以将油田作为巨大的废弃物和污染物的吸收、容纳、再利用场所，各种过期药品基本都可以在油田找到去处，其他各类废弃物和污染物从理论上来说也可以在油田‘回炉再造’，找到再利用和消化的场景。”

陈刚举例说，即便废弃药品没有任何再利用的价值，也可以将废弃油井的地下空间利用起来，作为废弃药品、工业废弃物甚至二氧化碳等填埋处理场所。传统焚烧处理每年增加的二氧化碳排放量约为1.5万吨，废弃药品资源化利用可以将节省下来的碳排放量与需要的企业进行交易，补偿原油流动性改进剂的生产。

“除了过期药品外，下一步我们还将探索农业废弃物，如秸秆、果皮等材料在油田的应用。我和团队的这些探索成果可以统称为油田绿色化学品。”陈刚表示。