Қазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысыҚазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысы2707-42262957-806XKMG Engineering10865610.54859/kjogi108656Научная статьяПолучение топливных продуктов совместным гидрированием угля и сланцаКаирбековЖаксынтай Каирбекович<p>докт. хим. наук, профессор</p>zh_kairbekov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0255-2330СармурзинаРаушан Гайсиевна<p>докт. хим. наук, профессор</p>sarmurzina_r@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9572-9712ЕсеналиеваМаншук Зейнуллаевна<p>канд. хим. наук, доцент</p>esenalieva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0817-2048КаирбековАлтай Жаксынтаевич<p>канд. тех. наук</p>altay_kairbekov@gmail.comСуймбаеваСалтанат Маликовнаsaltanat_suimbayeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3990-4974ДжелдыбаеваИндира Мухаметкеримовнаindiko_87@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1524-4046Казахский национальный университет имени аль-ФарабиАссоциация производителей и потребителей нефтегазохимической продукции151220235483911306202315092023Copyright © 2023, Каирбеков Ж.К., Сармурзина Р.Г., Есеналиева М.З., Каирбеков А.Ж., Суймбаева С.М., Джелдыбаева И.М.2023<p><strong>Обоснование.</strong> 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.</p> <p><strong>Цель.</strong> Данная статья посвящена изучению процесса получения топливных продуктов совместным гидрированием угля и сланца.</p> <p><strong>Материалы и методы.</strong> 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.</p> <p><strong>Результаты.</strong> 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.</p> <p><strong>Заключение.</strong> 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.</p>coalshalethermocatalytic processinghydrogenationproduct yieldgasoline fractiondiesel fractionкөміртақтатастермокаталитикалық өңдеугидрогенизацияөнім шығымыбензин фракциясыдизель фракциясыугольсланецтермокаталитическая переработкагидрогенизациявыход продуктовбензиновая фракциядизельная фракция1.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;1(61):61.2.Strizhakova YA, Usova TV. Current trends in the pyrolysis of oil shale: A review). Solid Fuel Chemistry. 2008;4(42):197–201. DOI: 10.3103/S0361521908040022.3.Kairbekov ZK, Yemelyanova VS, Myltykbaeva ZK, Bayzhomartov BB. Thermal catalytic processing of brown coal and oil shale from the Kenderlyk deposit. Fundamental research. 2012;9(4):924–926.4.Kairbekov ZK, Yemelyanova VS, Myltykbaeva ZK, Bayzhomartov BB. The brown coal and combustible slate(s) thermocatalytic processing of the «kenderlyk» deposit. European Journal of Natural History. 2012;5:17–18.5.Maloletnev AS, Kairbekov ZK, Yemelyanova VS, et al. The deep processing of oil residues conjunction with shales. Bulletin of KazNU. Ser. chem. 2012;4(68):22–28. doi:10.15328/chemb_2012_422-28.6.Kairbekov ZK, Yemelyanova VS, Baizhomartov BB. Thermocatalytical processing of coal and shales. Bulletin of KazNU. Ser. chem. 2012;4(68):126–133. doi:10.15328/chemb_2012_4126-133.7.Kairbekov ZK, Maloletnev AS, Jeldybayeva IМ. Application of Ultrasonication to Intensify the Thermal Cracking of Fuel Oil in a Mixture with Oil Shale. Solid Fuel Chemistry. 2020;54(3):175–179. doi: 10.3103/S0361521920030052.8.Gyul’maliev AM, Kairbekov ZK, Maloletnev AS, et al. Thermodinamic Analysis of the Gasification of Oil Shale from the Kenderlyk Deposit. Solid Fuel Chemistry. 2013;47(6):360–364. doi:10.3103/S0361521913060037.9.Kairbekov ZK, Maloletnev AS, Emelyanova VS, et al. Hydrogenolysis of kenderlyk shale. Alternative sources of raw materials and fuel. Abstracts of the IV International Scientific and Technical Conference; 2013 May 28–30; Minsk, Belarus.10.Kairbekov ZK, Maloletnev AS, Emelyanova VS, 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; 2013 May 28–30; Minsk, Belarus.11.Kairbekov ZK, Maloletnev AS, Emelyanova VS, 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; 2013 May 28–30; Minsk, Belarus.12.Kairbekov ZK, Maloletnev AS, Emelyanova VS, Baizhomartov EA. 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. Kaiyrbekov; 2014 Oct 15–16.13.Ermoldina ET, Dzheldybaeva IM, Kairbekov ZK, Maloletnev AS. Combined Hydrogenation of Coal and Shale from the Kendyrlyk Deposit in Kazakhstan. Solid Fuel Chemistry. 2019;53(2):76–82. doi:10.3103/S036152191902006X.14.Kairbekov ZK, Maloletnev AS, Dzheldybaeva IM, 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/S0361521917060039.15.Kairbekov ZK, Ermoldina ET, Kairbekov AZ, Dzheldybaeva IM. Complex processing of brown coals of Southern Kazakhstan. Almaty: KazNU Publishing House; 2018. 454 p.16.Kairbekov ZK, Toktamysov MT, Zhalgasuly N, Eshova ZT. Complex processing of brown coals of Central Kazakhstan. Almaty: Publishing House of KazNU; 2014. 278 p.17.Kairbekov ZK, Aubakirov EK, Myltykbaeva ZK, Smagulova NT. Complex processing of brown coals of East Kazakhstan. Almaty: Publishing House of KazNU; 2017. 392 p.18.Kairbekov ZK, Emelyanova VS, et al. Theory and practice of coal processing: monograph. Almaty: Publishing house "Bilim"; 2013. 496 p.19.Kairbekov Z, Dzheldybaeva IM. Integrated processing of solid fossil fuels: state and prospects. Almaty: Printing house "IP Volkova E.V."; 2019. 168 p.20.Tashmukhambetova ZK, 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.21.Vol-Epshtein DB, Shpilberg MB, Platonov VV, Rudenskii AV. Oil shales are hydrogen donors during thermal dissolution of brown coal of the Kansk-Achinsk basin. Solid Fuel Chemistry. 1987;2:75–77.22.Vol-Epshtein AB, Shpilberg MB, Gorlov EG. Obtaining fuel products by thermal dissolution of enriched Baltic oil shale. Chemistry of solid fuel. 1983;2:59–68.23.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.24.Vol-Epshtein AV, Platonov VV, Shpilberg MB, et al. Thermal cracking of oil tar. Solid Fuel Chemistry. 1990;5:86–91.25.Soone Y. Obtaining fuels from oil shale. Processes and technologies. 2009;32–34.26.Nazarenko MY, Kondrasheva NK, Saltykova SN. Increasing the efficiency of using oil shale. News SPbGTI (TU). 2016;38:76–80.27.Abdullina AA, Bespaeva HA, Votsalevsky ES, Daukeeva SZ, Miroshnichenko LA, editors. Basins and deposits of coal and oil shale. Almaty: Publishing House Kazak University; 2013. 112 p.