Қазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысыҚазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысы2707-42262957-806XKMG Engineering10895510.54859/kjogi108955ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ГОРЮЧЕГО СЛАНЦА И ЕГО СМЕСИ С МАЗУТОМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ МОТОРНЫХ ТОПЛИВDzheldybaevaIndira Mukhametkerimovna<p>PhD, Ведущий научный сотрудник, НИИ Новых химических технологий и материалов</p>indiko_87@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1524-4046КаирбековЖаксынтай Каирбекович<p>докт. хим. наук, профессор</p>zh_kairbekov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0255-2330ЕсеналиеваМаншук Зейнуллаевна<p>канд. хим. наук, доцент</p>esenalieva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0817-2048СармурзинаРаушан Гайсиевна<p>докт. хим. наук, профессор</p>sarmurzina_r@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9572-9712СуймбаеваСалтанат Маликовнаsaltanat_suimbayeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3990-4974Казахский национальный университет имени аль-ФарабиKAZENERGY822302202615052026Copyright © , Dzheldybaeva I., Каирбеков Ж.К., Есеналиева М.З., Сармурзина Р.Г., Суймбаева С.М.<p><strong>Аннотация.</strong></p>
<p><strong>Обоснование</strong>. Гидрогенизация твердых топлив – универсальный метод получения жидких продуктов, который применительно к органической массе сланцев (ОМС) может быть осуществлен под невысоким давлением водорода в связи со специфическим строением ОМС. При этом удается извлечь более 90 % органического вещества горючего сланца.</p>
<p><strong>Цель:</strong> Данная статья посвящена изучению процесса гидрогенизации горючего сланца и смеси сланца с мазутом для получения компонентов моторных топлив, оценка состояния и перспективы применения метода гидрогенизации под невысоким давлением водорода.</p>
<p><strong>Материалы и методы. </strong>В качестве объектов исследовании были взяты сланец месторождения Кендерлык (АО «Кварц», Восточно-Казахстанская область) и мазут месторождения Жанажол (Актюбинская область, Казахстан). Гидрогенизацию осуществляли во вращающемся автоклаве объемом 2 л и на стендовой проточной установке с объемом реактора 0,8 л, а переработку шлама (остаток ожижения сланца) – пиролизом в проточной установке с движущимся нисходящим слоем твердого теплоносителя.</p>
<p><strong>Результаты. </strong>Согласно полученным результатам, при увеличении температуры гидрогенизации горючего сланца с 410 до 440 <sup>0</sup>С при давлении 8,0 МПа наблюдается увеличение газообразования с 10,3 до 12,1 масс. % и расход водорода с 0,8 до 1,5 масс. % и также возрастает соединение фракции бензина и дизельного топлива. Повышение давления водорода от 4,0 до 8,0 МПа увеличивает степень превращения органической массы сланца на 20 % и повышает выход жидких продуктов (от 40,2 до 50,3 масс. %), газа (6,8-10,3 масс. %), воды (5,7-7,6 мас с.%) и содержания бензина и дизтоплива. Давление водорода выше 8,0 МПа не сказывает влияния на показатели процесса. Изучено влияние концентрации сланца, температуры и времени реакции на выход продуктов термокаталитической переработки мазута и сланца. При этом оптимальными условиями реакции является температура 415-425 °C, время переработки 60 мин и количество активирующей добавки (сланца) 10-12 масс. %. Суммарный выход дистиллятных фракций достигает 56-59 масс. %.</p>
<p><strong><em>Ключевые слова:</em></strong> <em>сланец, мазут, термическая переработка, жидкое топливо, моторные топлива.</em></p>oil shalefuel oilthermal processingliquid fuelmotor fuels.тақтатастмазуттермиялық өңдеусұйық отынымотор отындары.сланецмазуттермическая переработкажидкое топливомоторные топлива.[1. Maloletnev A.S., Naumov K.I., Shvedov I.M., Mazneva O.A. Shale hydrogenation. Solid Fuel Chemistry. 2011;5:29–33. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17056923][2. Nazarenko M.Yu., Bazhin V.Yu., Saltykova S.N., Konovalov G.V. Study of physico-chemical properties of oil shales. Coke and chemistry. 2014;3: 44–49. https://elibrary.ru/item.asp?id=21367543][3. Maloletnev A.S., Yulin M.K., Wohl-Epstein A.B. Thermal cracking of heavy oil residues mixed with shale. Solid Fuel Chemistry. 2011;4:20-25. https://elibrary.ru/item.asp?id=16525516][4. Zyuba O.A., Glushchenko O.N. Review of modern oil shale processing methods and environmental aspects of their application. Oil and Gas Geology. Theory and practice. 2012;7(4):1-15][5. Strizhakova Yu.A., Usova T.V., Tretyakova V.F. Oil shales as a potential source of raw materials for the fuel and energy and chemical industries. Chemistry and chemical technology of organic substances. 2006;4:76-85][6. Strizhakova Yu.A. Conversiob of oil shale to chemical products. Solid Fuel Chemistry. 2006;2:86-90. https://elibrary.ru/item.asp?id=9218515][7. Gerasimov A.M., Syroezhko A.M., Itskoviya V.A., Kholodnov V.A. Influence of oil waste additives on the process of thermochemical processing of oil shales and brown coals. Izvestiya St. Petersburg State Technological Institute (Technical University). 2012;16(42):40-43 https://elibrary.ru/item.asp?id=18322322][8. Gerasimov A.M., Syroezhko A.M., Dronov S.V., Strakhov V.M. Thermochemical processing of various carbon-containing raw materials in mixtures with oil shales. Coke and chemistry. 2012;4:37-41 https://elibrary.ru/item.asp?id=17681957][9. M.V. Mozhaiskaya, V.G. Surkov, M.A. Kopytov, A.K. Golovko. Joint cracking of oil residue and mechanically activated oil shale. Journal of the Siberian University. Chemistry 2019;12(3):319-327 DOI: 10.17516/1998-2836-0129.][10. Gorlov E.G., Kotov A.S., Gorlova E.E. Thermocatalytic processing of oil residues in the presence of zeolites and oil shales. Solid Fuel Chemistry. 2009;1:31-38. https://elibrary.ru/item.asp?id=11685403][11. V. M. Abbasov, G. S. Mukhtarova, A. E. Alizade, T. H. Bashirova The use of oil shale in the process of hydrocracking of heavy oil residues. Oil and gas technology. 2020;3(128):13-16 DOI: 10.32935/1815-2600-2020-128-3-13-16][12. Strizhakova Yu.A., Usova T.V. The history of the development of processes for the production of synthetic motor fuels based on oil shales. History of science and technology, 2007;9:32-48.][13. Mozhaiskaya M.V., Pevneva G.S. The effect of the concentration of iron nitrate additive on the cracking of a mixture of fuel oil and mechanically activated oil shale. Materials of the conference "Chemistry of oil and gas". 2022:258-259. https://elibrary.ru/item.asp?id=49762648][14. Gorlova E.E., Nefedov B.K., Gorlov E.G.Thermochemical processing of fuel oil together with rubber waste mixed with shale. Modern science. 2012;1(9):15-18.][15. Kairbekov Zh., Jeldybayeva I.M., Akhmetov T.Z., Yessenalieva M.Z., Abilmazhinova D.Z. Effect of ultrasound on thermochemical processing of fuel oil with shale additives at different pressures. Chemical Journal of Kazakhstan. 2021;1(73):119-126. https://doi.org/10.51580/2021-1/2710-1185.12][16. Zh. Kairbekov, Dzheldybaeva I.M., Maloletnev A.S. Application of ultrasonic exposure to intensify thermal cracking of fuel oil mixed with shale. Solid Fuel Chemistry. 2020;3:62–67. https://www.elibrary.ru/item.asp?doi=10.31857/S0023117720030056 DOI: 10.31857/S0023117720030056][17. Kairbekov Zh., Kairolla S., Kayrzhanova K. Jeldybayeva I.М. Termal utilization of Kenderlyk field shales and solid oil residue. Chemical Journal of Kazakhstan. 2020;1(69):146-152. https://chemjournal.kz/index.php/journal/article/view/59/43][18. Kairbekov Zh., Jeldybayeva I.М., Akhmetov T.Z., Kairbekov A.Zh. High grade petroleum residue recycling with shale additive. Chemical Journal of Kazakhstan. 2020;3:189-195. https://chemjournal.kz/index.php/journal/article/view/112][19. Kairbekov Zh.К., Jeldybayeva I.М., Yermoldina Ye., Akhmetov T. Effective use of Oil Shale from the Kendyrlyk Field . Chemical Journal of Kazakhstan. 2018;4(64):124-129. https://chemjournal.kz/index.php/journal/article/view/365][20. 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, No. 3, pp. 175–179. DOI: 10.3103/S0361521920030052 https://link.springer.com/article/10.3103/S0361521920030052][21. Kairbekov Zh., Jeldybayeva I.M., Akhmetov T.Z., Yessenalieva M.Z., Abilmazhinova D.Z. Effect of ultrasound on thermochemical processing of fuel oil with shale additives at different pressures. Chemical Journal of Kazakhstan. 2021;1(73): 119-126. https://doi.org/10.51580/2021-1/2710-1185.12][22. Kairbekov Zh.К., Jeldybayeva I.М., Yermoldina Ye., Akhmetov T. Effective use of Oil Shale from the Kendyrlyk Field. Chemical Journal of Kazakhstan. 2018;4(64):124-129. https://chemjournal.kz/index.php/journal/article/view/365]