Получение топливных продуктов совместным гидрированием угля и сланца
- Авторы: Каирбеков Ж.К.1, Сармурзина Р.Г.2, Есеналиева М.З.1, Каирбеков А.Ж.1, Суймбаева С.М.1, Джелдыбаева И.М.1
-
Учреждения:
- Казахский национальный университет имени аль-Фараби
- Ассоциация производителей и потребителей нефтегазохимической продукции
- Выпуск: Том 5, № 4 (2023)
- Страницы: 83-91
- Раздел: Нефтехимия и нефтепереработка
- URL: https://ogarev-online.ru/2707-4226/article/view/249938
- DOI: https://doi.org/10.54859/kjogi108656
- ID: 249938
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Обоснование. Угли и горючие сланцы являются одним из перспективных видов органического сырья, которые могут в значительной степени компенсировать, а в будущем и заменить нефтепродукты и газ. В отличие от других видов твердого горючего ископаемого, горючие сланцы содержат значительное количество водорода в органическом веществе. Возможность получения жидких и газообразных углеводородов из смеси угля и горючих сланцев, близких по составу и свойствам к нефтепродуктам и природному газу, позволяет рассматривать их как важные стратегические ресурсы.
Цель. Данная статья посвящена изучению процесса получения топливных продуктов совместным гидрированием угля и сланца.
Материалы и методы. В качестве объектов исследования были взяты уголь месторождения Талдыколь и сланец месторождения Киин. Процесс ожижения угля и сланца проводили на лабораторной установке под давлением 5 МПа и температуре 425°С, время реагирования 1 ч. Были использованы газохроматографический и элементный анализы.
Результаты. Результаты исследований показали, что оптимальное количество сланца, добавляемого к углю, составляет 15,0%. Осуществление процесса совместного гидрирования при данных условиях увеличил выход жидких продуктов на 10%, а именно фракций с температурой кипения до 200ºC с 14,9% до 15,3%, фракций с температурой кипения 200–370°C с 22,1% до 26,4%, фракций с температурой кипения выше 370°C с 34,6% до 38,8%. Твердый остаток с температурой кипения выше 370°С испытан в качестве органического вяжущего для дорожного строительства.
Заключение. Предлагаемая технология процесса также позволяет получать бензиновые и дизельные фракции, которые после соответствующей гидроочистки могут использоваться как моторные топлива. Добавка горючих сланцев к углю позволяет осуществлять процесс в оптимальных условиях с высокой степенью превращения в жидкие продукты без коксообразования. Степень превращения смеси органической массы сланца и угля гораздо выше, чем просто угля.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Жаксынтай Каирбекович Каирбеков
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Email: zh_kairbekov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0255-2330
Scopus Author ID: 5591070520
ResearcherId: A-5389-2015
докт. хим. наук, профессор
Казахстан, АлматыРаушан Гайсиевна Сармурзина
Ассоциация производителей и потребителей нефтегазохимической продукции
Email: sarmurzina_r@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9572-9712
Scopus Author ID: 6603381995
докт. хим. наук, профессор
Казахстан, АстанаМаншук Зейнуллаевна Есеналиева
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Email: esenalieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0817-2048
Scopus Author ID: 6507284187
канд. хим. наук, доцент
Казахстан, АлматыАлтай Жаксынтаевич Каирбеков
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Email: altay_kairbekov@gmail.com
Scopus Author ID: 56600640700
канд. тех. наук
Казахстан, АлматыСалтанат Маликовна Суймбаева
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Email: saltanat_suimbayeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3990-4974
Scopus Author ID: 57201691853
ResearcherId: EBK-0532-2022
Казахстан, Алматы
Индира Мухаметкеримовна Джелдыбаева
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Автор, ответственный за переписку.
Email: indiko_87@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1524-4046
SPIN-код: 8666-3303
Scopus Author ID: 56600659100
ResearcherId: CPH-4244-2022
Казахстан, Алматы
Список литературы
- Karabalin U., Serikov F., Lyzlov O., et al. Processing perspectives of hard hydrocarbons of Kendyrlyk coal-oil shale field in “Vostochno-Kazakhstanskaya” area of Republic of Kazakhstan // Bulletin of KazNU. Ser. chem., 2011. Vol. 1, N 61. P. 61.
- Strizhakova Y.A., Usova T.V. Current trends in the pyrolysis of oil shale: A review // Solid Fuel Chemistry. 2008. Vol. 4, N 42. P. 197–201. doi: 10.3103/S0361521908040022.
- Kairbekov Z.K., Yemelyanova V.S., Myltykbaeva Z.K., Bayzhomartov B.B. Thermal catalytic processing of brown coal and oil shale from the Kenderlyk deposit // Fundamental research. 2012. Vol. 9, N 4. P. 924–926.
- Kairbekov Z.K., Yemelyanova V.S., Myltykbaeva Z.K., Bayzhomartov B.B. The brown coal and combustible slate(s) thermocatalytic processing of the «Kenderlyk» deposit // European Journal of Natural History. 2012. Vol. 5. P. 17–18.
- Maloletnev A.S., Kairbekov Zh.K., Yemelyanova V.S., et al. The deep processing of oil residues conjunction with shales // Bulletin of KazNU. Ser. chem. 2012. Vol. 4, N 68. P. 22–28. doi: 10.15328/chemb_2012_422-28.
- Kairbekov ZK, Yemelyanova VS, Baizhomartov BB. Thermocatalytical processing of coal and shales // Bulletin of KazNU. Ser. chem. 2012. Vol. 4, N 68. P. 126-133. doi: 10.15328/chemb_2012_4126-133.
- Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., Jeldybayeva I.М. Application of Ultrasonication to Intensify the Thermal Cracking of Fuel Oil in a Mixture with Oil Shale // Solid Fuel Chemistry. 2020. Vol. 54, N 3. P. 175–179. doi: 10.3103/S0361521920030052.
- Gyul’maliev A.M., Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., et al. Thermodinamic Analysis of the Gasification of Oil Shale from the Kenderlyk Deposit // Solid Fuel Chemistry. 2013. Vol. 47, N 6. P. 360–364. doi: 10.3103/S0361521913060037.
- Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., Emelyanova V.S., et al. Hydrogenolysis of kenderlyk shale // Alternative sources of raw materials and fuel. Abstracts of the IV International Scientific and Technical Conference; May 28–30, 2013; Minsk, Belarus.
- Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., Emelyanova V.S., et al. Transformation of oil tar in the presence of Kenderlyk shale // Alternative sources of raw materials and fuel. Abstracts of the IV International Scientific and Technical Conference; May 28–30, 2013; Minsk, Belarus.
- Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., Emelyanova V.S., et al. Joint thermal catalytic destruction of Kenderlyk shale and fuel oil. Alternative sources of raw materials and fuel. Abstracts of the IV International Scientific and Technical Conference; May 28–30, 2013; Minsk, Belarus.
- Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., Emelyanova V.S., Baizhomartov E.A. Oil shale processing technology (Overview) // Proceedings of the international scientific and practical conference "Technology of complex processing of hydrocarbon raw materials" dedicated to the 70th anniversary of Prof. Zh.K. Kairbekov; Oct 15–16, 2014.
- Ermoldina E.T., Dzheldybaeva I.M., Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S. Combined Hydrogenation of Coal and Shale from the Kendyrlyk Deposit in Kazakhstan // Solid Fuel Chemistry. 2019. Vol. 53(2). p. 76–82. doi: 10.3103/S036152191902006X.
- Kairbekov Zh.K., Maloletnev A.S., Dzheldybaeva I.M., et al. Application of modified iron-containing catalysts and preliminary ozonation of coal from the Shubarkol deposit to the hydrogenation of this coal. Solid Fuel Chemistry. 2017;6:365–369. doi: 10.3103/S0361521917060039.
- Kairbekov Zh.K., Ermoldina E.T., Kairbekov A.Zh., Dzheldybaeva I.M. Complex processing of brown coals of Southern Kazakhstan. Almaty : KazNU Publishing House, 2018. 454 p.
- Kairbekov Zh. K., Toktamysov M.T., Zhalgasuly N., Eshova Zh.T. Complex processing of brown coals of Central Kazakhstan. Almaty : Publishing House of KazNU, 2014. 278 p.
- Kairbekov Zh.K., Aubakirov E.K., Myltykbaeva Zh.K., Smagulova N.T. Complex processing of brown coals of East Kazakhstan. Almaty : Publishing House of KazNU, 2017. 392 p.
- Kairbekov Zh.K., Emelyanova V.S., et al. Theory and practice of coal processing: monograph. Almaty : Publishing house "Bilim", 2013. 496 p.
- Kairbekov Zh., Dzheldybaeva I.M. Integrated processing of solid fossil fuels: state and prospects. Almaty : Printing house "IP Volkova E.V.", 2019. 168 p.
- Tashmukhambetova Zh.Kh., editor. Materials of the international scientific-practical conference "Technology of complex processing of hydrocarbon raw materials" dedicated to the 70th anniversary of Professor Zh.K. Kairbekova. Almaty : Kazakh University, 2014. 312 p.
- Vol-Epshtein D.B., Shpilberg M.B., Platonov V.V., Rudenskii A.V. Oil shales are hydrogen donors during thermal dissolution of brown coal of the Kansk-Achinsk basin // Solid Fuel Chemistry. 1987. Vol. 2. P. 75–77.
- Vol-Epshtein A.B., Shpilberg M.B., Gorlov E.G. Obtaining fuel products by thermal dissolution of enriched Baltic oil shale // Chemistry of solid fuel. 1983. Vol. 2. P. 59–68.
- Patent №2024577/ 20.03.92. Vol-Epshtein A.B., Shpilberg M.B., Gorlov E.G., et al. Method for producing liquid products from heavy oil products and solid fossil fuels.
- Vol-Epshtein A.V., Platonov V.V., Shpilberg M.B., et al. Thermal cracking of oil tar // Solid Fuel Chemistry. 1990. Vol. 5. P. 86–91.
- Soone Yu. Obtaining fuels from oil shale. Processes and technologies. 2009. P. 32–34.
- Nazarenko M.Yu., Kondrasheva N.K., Saltykova S.N. Increasing the efficiency of using oil shale // News SPbGTI (TU). 2016. Vol. 38. P. 76–80.
- Abdullina A.A., Bespaeva H.A., Votsalevsky E.S., Daukeeva S.Zh., Miroshnichenko L.A., editors. Basins and deposits of coal and oil shale. Almaty : Publishing House Kazak University, 2013. 112 p.
Дополнительные файлы
