Состав и топливные свойства продуктов пиролиза осадка производственных сточных вод Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc24(2)189-196Ключевые слова:
термическая обработка, органоминеральный осадок, пиролиз, жидкие продукты, фракционный состав, углеводороды, октановое число, газовая хроматографияАннотация
В данном исследовании всесторонне изучены химический и фракционный состав и топливные свойства жидких продуктов, полученных в результате термической обработки органоминерального осадка. Особое внимание уделено жидкой фазе, ее углеводородному составу, фракционированию и возможности использования в качестве топлива. Для анализа применялись методы газовой хроматографии, элементного анализа и стандартной дистилляции. Установлено, что полученный жидкий продукт характеризуется высоким содержанием углеводородов: изопарафинов (32,8%), ароматических соединений (25,6%) и нафтенов (23,4%), а также олефинов (8,5%) и кислородсодержащих соединений (4,5%). Кривая дистилляции показала широкий диапазон кипения продукта (73-370 °C), при этом около 70% фракций выкипает до 200 °C, что указывает на преобладание бензиновых фракций. В легкой фракции (до 100° C) обнаружены толуол (10,96%), этилбензол (3,06%), о-ксилол (3,75%), триметилбензол (4,19%) и изопарафины C7–C17. Расчеты подтвердили высокое октановое число легкой фракции: 93,3 по исследовательскому методу и 76,8 по моторному методу, что обусловлено в основном содержанием изопарафинов (38,1 ед.) и ароматических соединений (33,5 ед.). Оценка октанового числа фракций показала, что фракция 70-100 °C обладает самым высоким октановым потенциалом (~95-98 по исследовательскому методу). Однако присутствие олефинов снижает стабильность продукта и для соответствия требованиям, предъявляемым к стандартному моторному топливу, необходима дополнительная очистка, например, гидропереработка, направленная на уменьшение содержания олефинов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что жидкие продукты термической обработки органоминеральных отходов могут рассматриваться как перспективное сырье для получения высокооктановых топливных компонентов и служить основой для разработки ресурсосберегающих технологий.
Библиографические ссылки
(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
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Р.Н. Кубашева, Н.С. Ержанова, З.Х. Кунашева, Г.И. Утепкалиева, Д.Ж. Киишева

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.


