Кінетичне дослідження процесу термолізу нафтошламу (атасу-алашанькоу) з нікелем, кобальтом і залізом, нанесеними на мікросилікат

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255666

Ключові слова:

термодеструкція, термогравіметричний аналіз, каталізатори, мікросилікат, нафтошлам

Анотація

Об'єктом дослідження є процес термічної деструкції нафтошламів у присутності гетерогенних каталізаторів.

Створення ефективних технологічних процесів переробки органічної частини нафтошламів у моторні палива, сировину для нафтохімії та утилізації мікросилікатів є важливим актуальним завданням, вирішення якого дозволить отримати значний економічний та екологічний ефект. Завданням, що вирішується, є встановлення загальних кінетичних закономірностей процесу термічної деструкції нафтошламів у присутності мікросилікатів з обложеними металами. Перевага методу Одзава-Флінна-Уолла полягає в тому, що можна визначити кінетичні параметри для кожного значення конверсії нафтошламу, тобто для різних стадій термічної деструкції. Для кожного ступеня перетворення (α) розраховані енергія активації нафтошламу 67,1 кДж/моль, і з каталізатором 59 кДж/моль відповідно. Значення коефіцієнта кореляції (R2≥0,997) забезпечує хорошу збіжність із експериментальними результатами. Порівняно з іншими способами термічної переробки нафтошламів каталітична термічна деструкція має низку переваг: відносно низькі температури процесу (400–650 °С), малу чутливість до складу сировини та процес переробки, що відповідає всім сучасним вимогам хімічного виробництва

Досліджено закономірності термокінетичних параметрів термічного розкладання нафтошламів на сировину, одержану в процесі транспортування нафти, у присутності каталізатора з нанесеним металом (нікель, залізо, кобальт) на мікросилікат. Отримані результати кінетики розкладання нафтошламів можуть бути використані під час створення бази даних для математичного моделювання процесу переробки важкої вуглеводневої сировини

Біографії авторів

Sairagul Tyanakh, Karaganda Buketov University

PhD-doctoral student

Department of Physical and Analytical Chemistry

Murzabek Baikenov, Karaganda Buketov University

Doctor of Chemical Sciences, Professor, Head of Department

Department of Chemical Technology and Petrochemistry

Almas Tusipkhan, Karaganda Buketov University

PhD Doctor, Associate Professor

Department of Chemical Technology and Petrochemistry

Darzhan Aitbekova, Karaganda Buketov University

PhD-doctoral student

Department of Physical and Analytical Chemistry

Nazerke Balpanova, Karaganda Buketov University

PhD-doctoral student

Department of Physical and Analytical Chemistry

Ma Feng Yun, Xinjiang University

PhD Doctor, Professor

Department of Petrochemistry Laboratory

Посилання

  1. Bodykov, D. U., Аbdikarimov, М. S., Seitzhanova, M. A., Elemessova, Zh. K. (2017). Recycling of oil sludge using electrohydraulic effect. Combustion and Plasma Chemistry, 15 (2), 140–147. Available at: https://cpc-journal.kz/index.php/cpc/article/view/74/70
  2. Johnson, O. A., Affam, A. C. (2018). Petroleum sludge treatment and disposal: A review. Environmental Engineering Research, 24 (2), 191–201. doi: https://doi.org/10.4491/eer.2018.134
  3. Niff, J. M. (2005). Composition, environmental fates, and biological effects of water based drilling muds and cuttings discharged to the marine environment: a synthesis and annotated bibliography. Report prepared for the Petroleum Environmental Research Forum (PERF) and American Petroleum Institute. Washington.
  4. Xiao, W., Yao, X., Zhang, F. (2019). Recycling of Oily Sludge as a Roadbed Material Utilizing Phosphogypsum-Based Cementitious Materials. Advances in Civil Engineering, 2019, 1–10. doi: https://doi.org/10.1155/2019/6280715
  5. Fetisova, O. Y., Kuznetsov, P. N., Purevsuren, B., Avid, B. (2021). A Kinetic Study of the Stepwise Thermal Decomposition of Various Coals from Mongolia. Solid Fuel Chemistry, 55 (1), 1–7. doi: https://doi.org/10.3103/s0361521921010031
  6. Shin, S., Im, S. I., Nho, N. S., Lee, K. B. (2016). Kinetic analysis using thermogravimetric analysis for nonisothermal pyrolysis of vacuum residue. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 126 (2), 933–941. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-016-5568-6
  7. Flynn, J. H., Wall, L. A. (1966). A quick, direct method for the determination of activation energy from thermogravimetric data. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Letters, 4 (5), 323–328. doi: https://doi.org/10.1002/pol.1966.110040504
  8. Ozawa, T. (1965). A New Method of Analyzing Thermogravimetric Data. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 38 (11), 1881–1886. doi: https://doi.org/10.1246/bcsj.38.1881
  9. Doyle, C. D. (1961). Kinetic analysis of thermogravimetric data. Journal of Applied Polymer Science, 5 (15), 285–292. doi: https://doi.org/10.1002/app.1961.070051506
  10. Bukvareva, O. F., Bukharkina, T. V. (2001). Kinetika i termokhimiya protsessov termodestruktsii uglerodsoderzhaschikh veschestv. Moscow: [b.i.], 28.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-04-30

Як цитувати

Tyanakh, S., Baikenov, M., Tusipkhan, A., Aitbekova, D., Balpanova, N., & Yun, M. F. (2022). Кінетичне дослідження процесу термолізу нафтошламу (атасу-алашанькоу) з нікелем, кобальтом і залізом, нанесеними на мікросилікат. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(6 (116), 19–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255666

Номер

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин