ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО КОКСА C ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ В УГЛЕРОДНЫЕ СОРБЕНТЫ
Аннотация
В настоящей работе проведены исследования получения дробленых активных углей на основе промышленного нефтяного кокса марки КЭЛ (кокс с повышенным содержанием летучих веществ), полученного методом замедленного коксования. Получение активных углей велось путем предварительной термообработки (карбонизации) кокса при температуре 500-800 °С с последующей активацией в среде водяного пара при температуре 800-900 °С. В работе также проведены исследования влияния пропитки исходного кокса водными растворами химических активаторов (гидроксид натрия, карбонат калия, ортофосфорная кислота) на эффективность термообработки и характеристики пористой структуры получаемого сорбента. Применение в качестве активирующего агента гидроксида натрия способствует повышению реакционной способности образца, но при этом микропористая структура не развивается. Использование в качестве активирующего раствора карбоната калия и повышение температуры карбонизации до 800 °С вызывает возрастание степени обгара от 28 до 44 %. Однако, активация полученных карбонизатов перегретым водяным паром приводит к выгоранию образцов на 97-98 % из-за резкого увеличения реакционной способности. Исследования показали, что дробленный активный уголь, полученный на основе кокса с повышенным содержанием летучих веществ путем предварительной пропитки водным раствором ортофосфорной кислоты (концентрация 17 мас.%), фильтрации и высушивания, с последующей карбонизацией при температуре 800 °С в инертной атмосфере и активацией в среде водяного пара при температуре 850-900 °С, обладает достаточно высокой удельной поверхностью микропор (до 430 м2/г) и другими характеристиками пористой структуры. Таким образом, предложенный метод может служить одним из путей расширения квалифицированного использования нефтяного кокса.
Литература
Chebotova V.I. Depth of oil refining in Russia, Europe and the USA. Ustoiych. Razv.Nauki Obrazov. 2020. N 3. Р. 42–45 (in Russian).
Rudin M.G. Oil refining in Russia. Status and Prospects. Neftekhimiya. 2007. V. 47. N 4. Р. 269–275 (in Russian). DOI: 10.1134/S0965544107040032.
Telyashev E.G., Khairudinov I.R., Akhmetov M.M. Oil coke in Russia - promising technologies. Neftepererabot-ka. 2006. N 4. Р. 66–71 (in Russian).
Tverdokhlebov V.P., Khramenko S.A., Buryukin F.A., Pavlov I.V., Proshkin S.E. Petroleum coke for the alu-minum industry. Technology and properties. Zhurn. Sibir. Fed. Un-ta. Khimiya. 2010. V. 3. N 4. Р. 369–386 (in Russian).
Shakenev R.K., Kasenov A.Z. Application of petroleum coke depending on its properties. Put' Nauki. 2016. N 1. Р.11–13 (in Russian).
Tagirov M.A., Zhirnov B.S., Gost'kov E.V., Fatkullin M.R., Mukhametzyanova E.G. Аctivation of petroleum coke to obtain catalyst substrates. Coke Chem. 2011. V 54. N 10. Р. 379–382. DOI: 10.3103/S1068364X11100103.
Olontsev V.F., Olontsev V.V. Active carbons (production and use). Perm': Perm. TsNTI. 2005. 88 р. (in Rus-sian).
Farberova E.A., Tingaeva E.A., Kobeleva A.R. Technology for the production of active coals and their use. Perm': Izd-vo PNIPU. 2018. 147 р. (in Russian).
Mukhin, V.M., Klushin V.N. Production and use of carbon adsorbents. M.: RKhTU im. D.I. Mendeleeva. 2012. 307 p. (in Russian).
Pokonova Yu.V. Carbon adsorbents and ionites from the copolymer of oil asphaltites. Khim. Tverdogo Topliva. 2011. N 1. Р. 42–46 (in Russian). DOI: 10.3103/S0361521911010113.
Yablokova M.A., Ponomarenko E.A., Georgievsky N.V. Modern technologies and equipment for recycling small non-commercial fractions of petroleum coke (Overview). Izv. SPbGTI. 2016. N 34. Р. 67–78 (in Rus-sian).
Kapustin V.M., Glagoleva O.F. Physicochemical aspects of petroleum coke formation (overview). Neftekhimia. 2016. V. 56. N 1. Р. 3–12 (in Russian). DOI: 10.1134/S0965544116010035.
Salikhov D.A., Dyskina B.Sh. Thermal desulfurization of petroleum cokes. Put' nauki. 2015. N 1. Р. 46–47 (in Russian).
Savel’eva A.V., Ivanov A.A., Yudina N.V., Lo-movskii O.I. Сomposition and properties of hu-mic acids from natural and mechanochemically oxidized brown coal. Solid Fuel Chem. 2015. V. 49. N 4. Р. 201–205. DOI: 10.3103/S0361521915040096.
Lomovsky O.I. Mechanochemistry in solving environ-mental problems. Ekologiya. Ser. Analit. Obzorov Miro-voiy Literatury. 2006. N 79. Р. 1–221 (in Russian).
Chesnokov N.V., Mikova N.M., Ivanov I.P., Kuznetsov B.P. Preparation of carbon sorbents by chemical modifi-cation of fossil coals and plant biomass. Zhurn. Sibir. Fed. Un-ta. Khimiya. 2014. N 7. Р. 42–53 (in Russian).
Rabadanova D.I., Sveshnikova D.A., Akhmedov I.R., Gafurov M.M., Kakagasanov M.G. To the issue of ob-taining activated carbons from vegetal raw materials of the Republic of Dagestan. Vestn. DGU. 2019. V. 34. N 4. Р. 86–90 (in Russian). DOI: 10.21779/2542-0321-2019-34-4-86-90.
Shendrik T.G., Tamarkina Yu. V., Khabarova T.V., Kucherenko V.A. Formation of porous structure of brown coal in thermolysis with potassium hydroxide. Кhim. Tverdogo Topliva. 2009. N 5. Р. 51–55 (in Rus-sian). DOI: 10.3103/S0361521909050097.
Surinova S.I., Kostomarova M.A., Golovina G.S. De-velopment of the porous structure of carbon adsorbents in the process of activation. Кhim. Tverdogo Topliva. 1986. N 1. Р. 118–121 (in Russian).
Rambabu N., Azargohar R., Dalai A.K., Adjaye J. Evaluation and comparison of enrichment efficiency of physical/chemical activations and functionalized activated carbons derived from fluid petroleum coke for envi-ronmental applications. Fuel Proc. Technol. 2013. V. 106. P. 501–510. DOI: 10.1016/j.fuproc.2012.09.019.
