Қарашығанақ кен орнының өндірістік ағынды сулары тұнбасының пиролиз өнімдерінің құрамы және отындық қасиеттері

Авторлар

  • Р.Н. Кубашева М. Өтемісов ат. Батыс Қазақстан университеті, Н. Назарбаев даң., 162, Орал, Қазақстан
  • Н.С. Ержанова М. Өтемісов ат. Батыс Қазақстан университеті, Н. Назарбаев даң., 162, Орал, Қазақстан
  • З.Х. Кунашева М. Өтемісов ат. Батыс Қазақстан университеті, Н. Назарбаев даң., 162, Орал, Қазақстан
  • Г.И. Утепкалиева М. Өтемісов ат. Батыс Қазақстан университеті, Н. Назарбаев даң., 162, Орал, Қазақстан
  • Д.Ж. Киишева М. Өтемісов ат. Батыс Қазақстан университеті, Н. Назарбаев даң., 162, Орал, Қазақстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc24(2)189-196

Кілт сөздер:

термиялық өңдеу, органоминералды тұнба, пиролиз, сұйық өнім, фракциялық құрамы, көмірсутектер, октан саны, газ хроматографиясы

Аңдатпа

Бұл зерттеуде органоминералды тұнбаны термиялық өңдеу арқылы алынған сұйық өнімдердің химиялық құрамы, фракциялық бөлінуі және отындық қасиеттері кешенді зерттелді. Негізгі басымдылық сұйық фазаға, оның көмірсутектік құрамына, фракциялық сепарациясына және отын ретінде қолдану мүмкіндігіне беріледі. Әдістер ретінде газды хроматография, элементтік талдау және стандартты айдау қолданылды. Алынған сұйық өнім изопарафинді (32,8%), ароматты (25,6%) және нафтенді (23,4%) көмірсутектерге бай екені, сонымен қатар олефиндер (8,5%) мен оттегі бар қосылыстарды (4,5%) қамтитыны анықталды. Толық айдау қисығы өнімнің кең қайнау диапазонына (73-370 °C) ие екенін көрсетті, соның ішінде 200 °C-қа дейінгі фракциялардың үлесі шамамен 70% құрайды, бұл оның негізінен бензин фракцияларынан тұратынын көрсетеді. Жеңіл фракцияда (100 °C-қа дейін) толуол (10,96%), этилбензол (3,06%), о-ксилол (3,75%), триметилбензол (4,19%) және C7–C17 изопарафиндері анықталды. Есептеулер жеңіл фракцияның жоғары октан санына ие екенін көрсетті: зерттеу әдісі бойынша 93,3, мотор әдісі бойынша 76,8, бұл негізінен изопарафиндердің (38,1 бірлік) және ароматты қосылыстардың (33,5 бірлік) үлесіне байланысты. Фракциялардың октан санын бағалау арқылы 70-100 °C фракциясының ең жоғары октандық потенциалға (зерттеу әдісі бойынша ~95-98) ие екені анықталды. Алайда, олефиндердің болуы өнімнің тұрақтылығын төмендетеді. Стандартты мотор отынының талаптарына сәйкес келу үшін олефиндер мөлшерін азайтуға бағытталған гидроөңдеу сияқты қосымша тазалау қажет. Нәтижелер термиялық өңделген органоминералды қалдықтардың сұйық өнімдері жоғары октанды отын компоненттерінің перспективалы шикізаты ретінде қарастырыла алатынын көрсетеді және оларды игерудің ресурс үнемдейтін технологияларын әзірлеу үшін негіз болады.

Әдебиеттер тізімі

(1) Z. Kunasheva, R. Kubasheva, R. Kuzmina, G. Utepkalieva, N. Erzhanova, et al. Physical and chemical features of the thermolysis of wastewater sludge. Engineered Science 26 (2023) 1-9. Crossref

(2) I. Fonts, G. Gea, M. Azuara, J. Ábrego, J. Arauzo. Sewage sludge pyrolysis for liquid production: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (2012) 2781-2805. Crossref

(3) Z. Wang, D. Chen, X. Song, L. Zhao. Study on the combined sewage sludge pyrolysis and gasification process: mass and energy balance. Environmental Technology 33 (2012) 2481-2488. Crossref

(4) X. Tang, X. Wei, S. Chen. Continuous pyrolysis technology for oily sludge treatment in the chain-slap conveyors. Sustainability 11 (2019) 1-10. Crossref

(5) X. Li, F. Zhang, B. Guan, J. Sun, G. Liao. Review on oily sludge treatment technology. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 467 (2019) 012173. Crossref

(6) H. Chang, H. Yang, J. Liu, W. Su. A study of the production and combustion characteristics of pyrolytic oil from sewage sludge using the Taguchi method. Energies 11 (2018) 2260. Crossref

(7) Ye.Ye. Ergozhin, Z.K. Maylybayeva. Petrochemistry: Fundamental Principles and Technologies. Almaty, 2015. 350 p. (In Russ.).

(8) N.T. Smagulova, B.K. Kasenov, Sh.B. Kasenova, Ye.Ye. Kuanyshbekov. Thermal processing of organic sludges with obtaining alternative energy carriers. Bulletin of the araganda University, Chemistry Series 102 (2021) 45-52. (In Russ.).

(9) L.B.S. Thomsen, P.N. Carvalho, J.S. Passos, K. Anastasakis, K. Bester, P. Biller. Hydrothermal liquefaction of sewage sludge; energy considerations and fate of micropollutants during pilot scale processing. Water Research 183 (2020) 116101. Crossref

(10) M. Wang, X. Li, F. Huang. Microwave-pyrolysis treatment of biosludge from a chemical industrial wastewater treatment plant for exploring product characteristics and potential energy recovery. Energy 199 (2020) 117446. Crossref

(11) M. Halalsheh, K. Shatanawi, R. Shawabkeh, G. Kassab, H. Mohammad, et al. Impact of temperature and residence time on sewage sludge pyrolysis for combined carbon sequestration and energy production. Heliyon 10 (2024) e28030. Crossref

(12) D.A. Sukhorukov, R.G. Kukushkin, M.V. Alekseeva, O.A. Bulavchenko, O.O. Zaikina, et al. Upgrading of sewage sludge-derived pyrolysis oil via hydrotreatment over NiMo-based catalysts. Fuel 359 (2024) 130383. Crossref

(13) P. Gururani, P. Bhatnagar, B. Bisht, K.K. Jaiswal, V. Kumar, et al. Recent advances and viability in sustainable thermochemical conversion of sludge to bio-fuel production. Fuel 316 (2022) 123351. Crossref

(14) Y. Hu, Z. Chen. Thermochemical Conversion of Sewage Sludge: Progress in Pyrolysis and Gasification. Water 17 (2025) 1833. Crossref

(15) Ye. Aibuldinov, N. Nurgaliyev, M. Petrov, G. Abdiyussupov, M. Omirzak. Co-pyrolysis of oil sludge and additives: an analytical review. Bull. Bulletin of the L.N. Gumilyov Eurasian National University. Chemistry. Geography. Ecology series 151 (2025) 11-34. (In Kaz.). Crossref

(16) Z. Wang, K.G. Burra, T. Lei, A.K. Gupta. Co-pyrolysis of waste plastic and solid biomass for synergistic production of biofuels and chemicals-A review. Progress in Energy and Combustion Science 84 (2021) 100899. Crossref

(17) L. Li, J. Zhang, M. Wang. Steam pyrolysis of oil sludge for energy-valuable products. Electronics 12 (2023) 1012. Crossref

(18) P. Palmay, C. Haro, I. Huacho, D. Barzallo, J. Bruno. Production and analysis of the physicochemical properties of the pyrolytic oil obtained from pyrolysis of different thermoplastics and plastic mixtures. Molecules 27 (2022) 3287. Crossref

(19) A.V. Bridgwater. Review of fast pyrolysis of biomass and product upgrading. Biomass Bioenergy 38 (2012) 68-94. Crossref

(20) ASTM D2699. Standard Test Method for Research Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel. ASTM International. Crossref

Жүктеулер

Жарияланды

2026-07-17

Журналдың саны

Бөлім

Статьи

Дәйексөзді қалай келтіруге болады

Кубашева, Р., Ержанова, Н., Кунашева, З., Утепкалиева, Г., & Киишева, Д. (2026). Қарашығанақ кен орнының өндірістік ағынды сулары тұнбасының пиролиз өнімдерінің құрамы және отындық қасиеттері. Горение и плазмохимия, 24(2), 189-196. https://doi.org/10.18321/cpc24(2)189-196