Қазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысыҚазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысы2707-42262957-806XKMG Engineering10865310.54859/kjogi108653Обзорная статьяПерспективы использования энергоаккумулирующих веществ в решении экологических проблем нефтяной отраслиБойкоГалина Ильясовна<p>докт. хим. наук, профессор</p>g.boiko@satbayev.universityhttps://orcid.org/0000-0003-2719-7045СармурзинаРаушан Гайсиевна<p>докт. хим. наук, профессор</p>sarmurzina_r@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9572-9712ГалиеваНина Павловна<p>канд. хим. наук</p>amtek@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7133-808XКарабалинУзукбай Сулейменович<p>докт. техн. наук, профессор</p>reception@kazenergy.comhttps://orcid.org/0000-0002-7471-7851ТиесовДанияр Суиншликовичcv@kpi.kzАхановаТанзиля Ринатовнаtanzilyaziyayeva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8343-1150КеняйкинПавел Витальевичkenyaikin.p@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4360-1573Satbayev UniversityKAZENERGYKazakhstan Petrochemical Industries Inc.1807202352991162405202321062023Copyright © 2023, Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Галиева Н.П., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Аханова Т.Р., Кеняйкин П.В.2023<p>Обсуждены перспективы использования энергоаккумулирующих веществ нового поколения на основе сплавов алюминия, активированного металлами-активаторами (индий, галлий, олово, эвтектики низкоплавких металлов), в качестве нетрадиционных экологически чистых источников для получения водорода из воды и способов хранения энергии, образования различных форм гидроксидов алюминия, которые могут быть использованы в решении экологических проблем в нефтяной отрасли: в технологиях комплексной подготовки нефти, разрушения аномально стойких водонефтяных эмульсий и нефтешламов, деметаллизации и десульфуризации углеводородного сырья, для очистки промышленных сточных, оборотных и природных вод, а также рекультивации нефтезагрязненных территорий с низким и средним уровнями загрязнения, восстановления их плодородия при совместном использовании с органоминеральными (гуминовыми) удобрениями.</p>aluminumactivationoil sludgealloysenergy-accumulating substancesалюминийактивациямұнай шламдарықорытпаларэнергия шоғырландырушы заттаралюминийактивациянефтешламысплавыэнергоаккумулирующие вещества1.Trowell K.A., Goroshin S., Frost D.L., Bergthorson J.M. Aluminum and its role as a recyclable, sustainable carrier of renewable energy// Applied Energy. 2020. Vol. 275. doi:10.1016/j.apenergy.2020.115112.2.Najafpour M.M., Mehrabani S., Bagheri R., et al. An aluminum/cobalt/iron/nickel alloy as aprecatalyst for water oxidation // International Journal of Hydrogen Energy. 2018. Vol. 43(4). P. 2083–2090. doi:10.1016/j.ijhydene.2017.12.025.3.Pini M., Breglia G., Venturelli M., et al. Life cycle assessment of an innovative cogeneration system based on the aluminum combustion with water // Renewable Energy. 2020. Vol. 154. doi:10.1016/j.renene.2020.03.046.4.Egilegor B., Jouhara H., Zuazua J., et al. ETEKINA: analysis of the potential for waste heat recovery in three sectors: aluminium low pressure die casting, steel sector and ceramic tiles manufacturing sector // Int. J. Thermofluids. 2020. Vol. 1–2. doi:10.1016/j.ijft.2019.100002.5.Blanco H. What will an international marketplace for Hydrogen look like? // Energypost. Дата обращения: 05.05.2023. Режим доступа: https://energypost.eu/what-will-an-international-marketplace-for-hydrogen-look-like.6.Mazloomi K., Gomes C. Hydrogen as an energy carrier: prospects and challen- ges // Renew. Sustain. Energy Rev. 2012. Vol. 16. P. 3024–3033. doi:10.1016/j.rser.2012.02.028.7.Авторское свидетельство № 535364/ 15.11.76, Бюл. № 42. Сокольский Д.В., Козин Л.Ф., Бармин В.П., Подгорный А.Н., Варшавский Н.А., Сармурзина Р.Г., Оспанов Е. Сплав на основе алюминия для получения водорода.8.Zhang F., Yonemoto R., Arita M., Horita Z. Hydrogen generation from pure water using Al-Sn powders consolidated through high-pressure torsion // J Mater Res. 2016. Vol. 31. P. 75–82. doi:10.1557/jmr.2016.74.9.Дли М.И., Балябина А.А., Дроздова Н.В. Водородная энергетика и перспективы ее развития // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015. № 22. С. 37–41. doi:10.15518/isjaee.2015.22.004.10.Берш А.В., Клейменов Б.В., Мазалов Ю.А, Низовцев В.Е. Перспективы развития водородной энергетики на основе алюминия // Радиоэлектроника и телекоммуникации. 2005. № 2(38). C. 62–66.11.Ilyukhina A.V., Kravchenko O.V., Bulychev B.M., Shkolnikov E.I. Mechanochemical activation of aluminum with gallams for hydrogen evolution from water // International journal of hydrogen energy. 2010. Vol. 35. P. 1905–1910. doi:10.1016/j.ijhydene.2009.12.11.12.Шейдлин А.Е., Жук А.З. Алюмоводородная энергетика // Вестник Российской Академии наук. 2010. Т. 80, № 3. С. 218–224.13.Ilyukhina A.V., Kravchenko O.V., Bulychev B.M. Studies on microstructure of activated aluminum and its hydrogen generation properties in aluminum/water reaction // Journal of Alloys and Compounds. 2017. Vol. 690. P. 321–329. doi:10.1016/j.jallcom.2016.08.151.14.Huang T., Gao Q., Liu D., et al. Preparation of Al-Ga-In-Sn-Bi quinary alloy and its hydrogen production via water splitting // International Journal of Hydrogen Energy. 2015. Vol. 40, No. 5. P. 2354–2362. doi:10.1016/j.ijhydene.2014.12.034.15.Ziebarth J.T., Woodall J.M., Kramer R.A., Choi G. Liquid phase-enabled reaction of Al-Ga and Al-Ga-In-Sn alloys with water // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. Vol. 36, No. 9. P. 5271–5279. doi:10.1016/j.ijhydene.2011.01.127.16.Патент РК № 34988/ 09.04.21. Бюл. № 14. Сармурзина Р.Г., Бойко Г.И., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Любченко Н.П., Байгазиев М.Т., Бойко Е.А. Сплав для получения водорода и способ его приготовления.17.Патент РК № 34806/ 22.07.21. Бюл. № 3. Сармурзина Р.Г., Бойко Г.И., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Любченко Н.П., Байгазиев М.Т., Бойко Е.А., Мамутов М.Э. Сплав для получения водорода на основе алюминия и способ его приготовления.18.Патент РК № 34807/ 22.07.21. Бюл. № 3. Сармурзина Р.Г., Бойко Г.И., Карабалин У.С., Любченко Н.П., Тиесов Д.С., Байгазиев М.Т., Мамутов М.Э. Сплав для получения водорода на основе алюминия и способ его приготовления.19.Сармурзина Р.Г., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Любченко Н.П., Байгазиев М.Т. Перспективы использования водородной энергетики в технологиях комплексной подготовки нефти, разрушения аномально стойких водонефтяных эмульсий и нефтешламов // Нефть.Газ. Новации. 2019. № 5 (222). С. 26–31.20.Патент РК № 31164/ 16.05.16. Бюл. № 5. Сармурзина Р.Г., Карабалин У.С., Досмухамбетов М.Д., Исказиев К., Бойко Г.И., Молдабеков Б.Ш., Любченко Н.П. Способ обработки призабойной зоны пласта.21.Байгазиев М. Т, Сарсенбеков Н.Д., Бойко Г.И., и др. Исследование воздействия активированного сплава алюминия на керны, насыщенные нефтями месторождений Казахстана // Нефтяное хозяйство. 2018. № 7. С. 68–89. doi:10.24887/0028-2448-2018-7-86-89.22.Евразийский патент № 033942B1/ 12.12.19. Бюл. № 7. Сармурзина Р.Г., Бойко Г.И., Любченко Н.П., Байгазиев М.Т. Карабалин У.С., Акчулаков Б.У., Козырев Д.В. Способ разрушения нефтешлама.23.Патент РК № 33660/ 07.06.19. Бюл. № 23. Сармурзина Р.Г., Бойко Г.И. Любченко Н.П., Байгазиев М.Т. Карабалин У.С., Акчулаков Б.У., Козырев Д.В. Способ разрушения нефтешлама.24.Патент РК № 33863/ 06.07.19. Сармурзина Р.Г., Бойко Г.И., Любченко Н.П., Набидоллаев С.Е., Карабалин У.С., Акчулаков Б.У., Козырев Д.В., Бойко Е.А. Способ извлечения цветных металлов из тяжелого нефтяного сырья.25.Патент РК № 34095/ 30.03 20. Бюл. № 11. Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Любченко Н.П., Набидоллаев С.Е., Бойко Е.А. Способ удаления серы из нефтяного сырья.26.Yang B, Zhu J, Jiang T, et al. Effect of heat treatment on Al-Mg-Ga-In-Sn alloy reaction for hydrogen generation through hydrolysis // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42, No. 38. P. 24393–24403. doi:10.1016/j.ijhydene.2017.07.091.27.Кузнецова В.В., Лоик А.В. Энергоаккумулирующие вещества как альтернативное топливо для стационарных и транспортных энергоустановок // Известия МГТУ «МАМИ». 2014. № 4(22). Т 1. С. 41–46.28.Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Любченко Н.П., и др. Перспективы использования активрованного алюминия в водородной энергетикеи нефтегазовом комплексе // Материалы Всемирного Конгресса инженеров и ученых «энергия будущего: инновационные сценарии и методы их реализации» WSEC. 2017. Т. 3. Алматы. С. 125–130.29.Sarmurzina R.G., Boiko G.I., Baigaziyev M., et al. New generation of energy accumulating substances on the basis of activated aluminum // Journal of chemical technology and metallurgy. 2018. Vol. 53, No. 1. Р. 119–124.30.Sarmurzina R.G., Boiko G.I., Lyubchenko N.P., et al. Аlloys for the production of hydrogen and active aluminum oxid // National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences 1. 2022. Vol. 1, No. 451. P. 91–98. doi:10.32014/2022.2518-170X.145).31.Sarmurzina R.G., Boiko G.I., Lyubchenko N.P., et al. Hydrogen obtaining from the system activated aluminum water// National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences 6. 2022. Vol. 6, No. 456. P. 196–213. doi:10.32014/2518-170X.249.32.Lee C.H., Tiwari B., Zhanga D., et al. Water purification: oil–water separation by nanotechnology and environmental concerns // Environ. Sci.: Nano. 2017. Vol. 4. P. 514–525. doi:10.1039/c6en00505e.33.Бойко Г.И., Зияева Т.Р., Мухамедова Р.Ф., и др. Гуминовые кислоты и их полимерные формы как природные детоксиканты почвы от нефтяного загрязнения // Теория и практика химической технологии (Марушкинские чтения-VI). 2021. № 2. С. 328–329.34.Sarmurzina R.G., Boiko G.I., Kenzhaliyev B.K., et al. Coagulants for water based on activated aluminum alloys // Global J. Environ. Sci. Manage. 2023. Vol. 9(4). P. 673–690. doi:10.22034/gjesm.2023.04.2.35.Патент РК № 35912/ 21.10.22. Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Галиева Н.П., Кеняйкин П.В., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Бойко Е.А. Способ очистки нефтесодержащих сточных вод.36.Патент РК № 35913/ 21.10.22. Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Галиева Н.П., Кеняйкин П.В., Карабалин У.С. Тиесов Д.С. Способ очистки нефтесодержащих сточных вод.37.Патент РК № 36031/ 30.12.22. Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Галиева Н.П., Кеняйкин П.В., Карабалин У.С., Тиесов Д.С., Бойко Л.С. Способ очистки нефтесодержащих сточных вод.