INFLUENCE OF PLASMA REACTOR MODES ON THE PROCESS OF ASPHALT-RESIN-PARAFFIN DEPOSITS PROCESSING

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents the results of a comprehensive study of transformation of asphalt-resin-paraffin deposits (ARPD) into carbon materials (CM) using an electric arc plasma reactor. The experiments were conducted at different treatment modes – current intensity (75–125 A) and arc discharge initiation time (5–30 s) at atmospheric pressure. Methods of X-ray diffractometry, IR spectroscopy, differential thermal analysis, X-ray fluorescence analysis, laser diffraction, and scanning electron microscopy were used in the study of the initial sample of ARPD and its products. It is established that optimal conditions of plasma processing (100–125 A, 25–30 s) provide almost complete destruction of organic matrix of ARPD with formation of graphite-like carbon structure characterized by a high degree of order and heat resistance. The presented results confirm the technological possibility of electric arc plasma processing of ARPD at atmospheric pressure as a method of simultaneous utilization of oil wastes and obtaining promising carbon materials.

About the authors

V. V Egorova

Surgut State University

Email: arkachenkova_vv@surgu.ru
Surgut, Russia

E. V Frantsina

Surgut State University; Tomsk Polytechnic University

Surgut, Russia; Tomsk, Russia

Y. Y Petrova

Surgut State University

Surgut, Russia

D. O Zelentsov

Surgut State University

Surgut, Russia

A. Y Pak

Tomsk Polytechnic University

Tomsk, Russia

P. V Povalyaev

Surgut State University; Tomsk Polytechnic University

Surgut, Russia; Tomsk, Russia

I. A Zemtsov

Surgut State University

Surgut, Russia

References

  1. Илюшин П.Ю., Вяткин К.А., Козлов А.В. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. № 6. С. 157.
  2. Халилова Г.А., Стромов К.А., Денисламов И.З. // Нефтегазовое дело. 2021. № 1. С. 92.
  3. Макарова Т.Г., Уразаков К.Р., Думлер Е.Б. и др. // Нефтегазовое дело. 2022. № 2. С. 120.
  4. Булатов В.И., Игенбаева Н.О., Нанишвили О.А. // Бюллетень науки и практики. 2021. № 8. С. 46.
  5. Акатьева Т.Г. // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2021. № 2. С. 127.
  6. Еремченко О.З., Сапцын Р.В., Ложкина Е.А. и др. // Вестник Пермского университета. Серия Биология. 2022. № 1. С. 64.
  7. Lifshits S., Glyaznetsova Y., Erofeevskaya L. et al. // Environmental Pollution. 2021. V. 288. P. 117680.
  8. Opekunov A., Opekunova M., Kukushkin S. et al. // Pedosphere. 2022. V. 32. № 3. P. 414.
  9. Shahbaz M., Rashid N., Saleem J. et al. // Fuel. 2023. V. 332. P. 126220.
  10. Wang X., Jin W., Li Y. et al. // Chemical Engineering Journal. 2024. V. 497. P. 154182.
  11. Созина И.Д., Данилов А.С. // Записки Горного института. 2023. № 260. С. 297.
  12. Ke C.Y., Chen L.Y., Qin F.L. et al. // Environmental Technology & Innovation. 2021. V. 23. P. 101654.
  13. Jagaba A.H., Kutty S.R.M., Lawal I.M. et al. // Cleaner and Circular Bioeconomy. 2022. V. 3. P. 100029.
  14. Petrova Yu.Yu., Frantsina E.V., Grinko A.A. et al. // Materials Today Communications. 2022. V. 33. P. 104669.
  15. Samigulin A.D., Galiakbarov A.T., Galiakbarov R.T. // Journal of Physics: Conference Series. 2016. V. 669. P. 012017.
  16. Tertyshna O., Royenko K., Martynenko V. et al. // Chemistry & Chemical Technology. 2016. V. 10. № 3. P. 361.
  17. Palaev A. G., Dzhemilev E. R. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. V. 862. № 3. P. 032081.
  18. Fan Z., Sun H., Dou L. et al. // Chemical Engineering Journal. 2023. V. 461. P. 141860.
  19. Dhamale G.D., Ajith N., Ghorui S. // Waste Management. 2023. V. 168. P. 290.
  20. Гринько А.А., Иванова Л.В., Францина Е.В. и др. // Химия высоких энергий. 2023. Т. 57. № 3. С. 238.
  21. Li Bo, Song X. // Materials Letters. 2024. V. 372. P. 137106.
  22. Ma J., Chen X., Song M. Wang Ch. et al. // Diamond and Related Materials. 2021. V. 117. P. 108445.
  23. Choudhary F., Mudgal P., Parvez A. et al. // NanoStructures & Nano-Objects. 2024. V. 38. P. 101186.
  24. Padro J.M., Novotny A., Smal C. et al. // Upstream Oil and Gas Technology. 2023. V. 10. P. 100087.
  25. Cabral R.L.B., Galvao E.R.V.P., Fechine P.B.A. et al. // RSC Advances. 2024. V. 14. № 28. P. 19953.
  26. Li F., Li G., Lougou B.G. et al. // Waste Management. 2024. V. 189. P. 364.
  27. Nuraly A., Mutushev A., Tuleibayeva A. et al. // Carbon Trends. 2024. V. 15. P. 100338.
  28. Hu Y., Ding Y., Xie L. et al. // Carbon. 2024. V. 230. P. 119574.
  29. Работягов К.В., Сютра Ю.Н. // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2021. № 4. С. 265.
  30. Liu H., Zhan T., Li Ch. et al. // Chemical Engineering Journal. 2024. V. 502. P. 157861.
  31. Компанцев Д.В., Поздняков Д.И., Байрамкулова А.М. и др. // ВНМТ. 2022. № 4. С. 99.
  32. Pak A.Y., Bolatova Z., Nikitin D.S. et al. // Waste Management. 2022. № 144. Р. 263.
  33. Frantsina E., Petrova Y., Arkachenkova V. et al. // Petroleum Science. 2023. V. 20. № 6. P. 3830.
  34. Ширяева Р.Н., Асадуллина А.С. // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. Т. 22. № 3–1. С. 31.
  35. Волкова Г.И., Лоскутова Ю.В., Прозорова И.В. и др. Подготовка и транспорт проблемных нефтей (научно-практические аспекты). Томск: Издательский Дом ТГУ, 2015. 136 с.
  36. Ibragimova D., Sharafieva Z., Sharifullin A. et al. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 516. P. 012046.
  37. Yarkeeva N.R., Iskhakov R.A. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. V. 981. P. 032053.
  38. Tucureanu V., Matei A., Avram A.M. // Critical Reviews in Analytical Chemistry. 2016. V. 46. № 6. P. 502.
  39. Castro A.T. // Journal of the Brazilian Chemical Society. 2006. V. 17. № 6. P. 1181.
  40. Yadykova A.Y., Strelets L.A., Ilyin S.O. // Molecules. 2023. V. 28. № 5. P. 2065.
  41. Golovko A.K., Grinko A.A. // Pet. Chem. 2018. V. 58. P. 599.
  42. Антипенко В.Р. Термические превращения высокосернистого природного асфальтита: геохимические и технологические аспекты. Новосибирск: Наука РАН, 2013. 184 с.
  43. Rabchinskii M.K., Saveliev S.D., Ryzhkov S.A. et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1695. P. 012070.
  44. Yordsri V., Thanachayanont Ch., Asahina Sh. et al. // Microscopy and Microanalysis. 2018. V. 24. № 2. P. 156.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).