Комплексное использование адсорбентов и ультразвукового воздействия в процессе удаления металлов из мазута

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрена возможность удаления металлов (Ni, V, Cr, Fe Ti, Mo) из мазута с использованием ультразвуковой обработки и адсорбентов: технический углерод; углеродные нанотрубки; оксигидроксид алюминия AlO(OH); оксигидроксид железа FeO(OH); диоксид титана (TiO2). Показано, что при комплексном использовании адсорбентов и ультразвука степень удаления металлов несколько выше, чем при использовании только адсорбентов. Соединения железа, хрома и молибдена, предположительно образующие комплексы с компонентами нефтяного сырья за счет межмолекулярных связей, удаляются практически полностью (более 95%). Степень удаления соединений титана из мазута не более 60%. Для данных металлов не найдено какой-либо зависимости степени извлечения от физико-химических свойств адсорбентов. Максимальная степень удаления при комплексном воздействии оксигидроксида железа и ультразвуковой обработки составляет для V и Ni 37 и 23% соответственно, что может быть связано с самым высоким отрицательным зарядом поверхности адсорбента из всех исследованных и самой высокой величиной площади удельной поверхности.

Об авторах

Н. С. Коботаева

Институт химии нефти СО РАН

Email: nat@ipc.tsc.ru
634055, Tomsk, Russia

Т. С. Скороходова

Институт химии нефти СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrochem@ips.ac.ru
634055, Tomsk, Russia

Список литературы

  1. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: Технологический и экологический аспекты. М.: Техника, 2001. 384 с.
  2. Гаррис Н.А., Полетаева О.Ю., Латыпов Р.Ю. Проблемы транспортирования тяжелых нефтей // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2013. № 3. С. 3-6.
  3. Надиров Н.К., Котова А.В., Камьянов В.Ф., Титов В.И., Алешин Г.Н. Металлы в нефтях. М.: Наука, 1984. 448 с.
  4. Ахметов Ф.А., Красильникова Ю.В. Деметаллизация тяжелых нефтяных остатков - основная проблема глубокой переработки нефти // Башкирский химический журнал. 2011. Т. 18. № 2. С. 93-98.
  5. Нукенов Д.Н., Пунанова С.А., Агафонова З.Г. Металлы в нефтях, их концентрации и методы извлечения. М.: ГЕОС, 2001. С. 77.
  6. Антипенко В.Р. Металлы в нефтях. Основные аспекты исследований и способы удаления (обзор) // Нефтехимия. 1999. Т. 39. № 6. С. 403-413.
  7. Магомедов Р.Н., Попова А.З., Марютина Т.А., Кадиев К.М., Хаджиев С.Н. Состояние и перспективы деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (обзор) // Нефтехимия. 2015. Т. 55. № 4. С. 257-290
  8. Magomedov R.N., Popova A.Z., Maryutina T.A., Kadiev K.M., Khadzhiev S.N. Curent status and prospectsof demetallization of heavy petroleum feedstock (revier) // Petrol. Сhemistry. 2015. V. 55. № 5. P. 423-443. https://doi.org/10.1134/S0965544115060092.
  9. Шпирт М.Я., Нукенов Д.Н., Пунанова С.А., Висалиев М.Я. Принципы получения ценных металлов из горючих ископаемых // Химия твердого топлива. 2013. № 2. С. 3-6. https://doi.org/10.7868/S0023117713020114
  10. Суханова А.А., Петрова Ю.Э. Ресурсная база попутных компонентов тяжелых нефтей России // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2008. № 3. С. 1-5.
  11. Татауров К.А., Синицин С.А. Обзор адсорбционных методов деметализации тяжелого нефтяного сырья // Технология нефти и газа. 2005. № 4. C. 24-27.
  12. Ахметов С.А., Галимов Ж.Ф., Галимов Р.Р. Перспективная модель безостановочной переработки мазута в высококачественные моторные топлива // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2003. № 5. С. 129-131.
  13. Коган Ю.С., Конь М.Я.. Переработка остаточного сырья на установках каталитического крекинга за рубежом. Темат. обзор. сер. Переработка нефти. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1988. Вып. 8. С. 29-32.
  14. Тараканов Г.В., Нурахмедова А.Ф., Рамазанова А.Р., Савенкова И.В. Термоадсорбционное облагораживание углеводородных остатков // Вестник АГТУ. 2016. № 1 (61). С. 7-13.
  15. Мархевка В.И., Мелик-Ахназаров Т.Х., Соляр Б.З., Козлов М.Е., Либерзон И.М., Холина А.Л. Разработка технологии адсорбционно-каталитической очистки мазута // ХТТМ. 1990. № 1. С. 3-6.
  16. Мелик-Ахназаров Т.Х., Аладышева Э.З., Глазов Л.Ш., Басов Р.В., Либерзон И.М., Берман Л.А., Климцева Е.А., Еркин В.Н., Козлов И.Т., Карпова Н.М. Безотходная переработка нефтяных остатков в моторные топлива с предварительным адсорбционно-каталитическим // Химия и технология топлив и масел. 1993. № 9. С. 35-37.
  17. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2. М.: Химия, 1980. C. 96-103.
  18. Pfeiffer R., Borey D., Jahnig C. Flued coking of heavy hydrocarbons // Patent US № 288113014. Published 19.08.1953.
  19. Ахметов С.А., Ахметов С.С., Галимов Р.Р., Ишмияров М.Х. Способ деструктивно-адсорбционной переработки тяжелых нефтяных остатков и устройство для его осуществления // Патент РФ № 2280674. Опубл. 27.02.2006.
  20. Галимов Ж.Ф., Ахметов С.А., Гибайдулина Х.М., Квитко В.Ж., Газизов М.Х. Контакт-адсорбент для термоконтактной переработки нефтяных остатков // Патент РФ № 2176546. Б.И. 2001. С. 6-7.
  21. Dean R.A., Girdler R.B., Dean R.A., Girdler R.B. Improvement relation to the removal of metals from petroleum fraction // Patent Great Britain № 920748. Publlished 13.05.1963.
  22. Надиров Н.К., Батракова Л.Х., Сарсенбаева Б.К., Жумашева К.С. Адсорбционный метод извлечения ванадия из Каражанбасской нефти // Нефтехимия. 1992. Т. 32. № 4. С. 359-362.
  23. Ongarbayev Y., Oteuli Sh., Tileuberdi Y., Maldybaev G., Nurzhanova S. Demetallization and desulfurization of heavy oil residues by adsorbent // Petrol. Sci. & Tech. 2019. № 37. Р. 1045-1052. https://doi.org/10.1080/10916466.2019.1570257
  24. Ongarbayev Y., Oteuli Sh., Tileuberdi Y., Maldybaev G., Nurzhanova S. Demetallization of heavy vacuum residuum by titanium-vanadium zeolite adsorbents //STUDIA UBB CHEMIA. 2020. LXV. № 1. Р. 219-231. https://doi.org/10.24193/subbchem.2020.1.17
  25. Татауров К.А., Синицин С.А. Способ получения жидких нефтепродуктов деметаллизацией тяжелого нефтяного сырья // Патент РФ № 2286380. 2005. БИ. 2006. № 30 (19).
  26. Трутнев Ю.А., Муфазалов Р.Ш., Мухортов Н.Я., Митенков Ф.М., Зарипов Р.К., Певницкий А.В., Соловьев В.П., Тюпанов А.А. Способ деметаллизации сырой нефти и устройство для ее осуществления // Патент РФ № 2133766. 1999. БИ. № 27
  27. Гиниятуллин В.М. Реологическое поведение тяжелого нефтяного сырья в процессе контактной деметаллизации в волновом поле. Автореф. дисс. канд. техн. наук: Уфа: Уфим. гос. нефт. техн. ун-т, 1998. 24 с.
  28. Имашев У.Б., Ганиев Р.Ф., Везирев В.В. // Материалы Международной конференции "Проблемы комплексного освоения трудно извлекаемых запасов нефти и природных битумов (добыча и переработка)". Казань: ИОФХ КНЦ РАН.1994. С. 89.
  29. Винокуров В.А., Фролов В.И., Крестовников М.П., Лесин С.В., Шишкин Ю.Л. Исследование влияния волнового процесса на нефти // Нефтепереработка и нефтехимия. 2012. № 8. С. 3-7.
  30. Галимов Р.А., Марданшин Р.Н., Харлампиди Х.Э. Многостадийная активация нефтей в электромагнитном поле // Вестник Казанского ун-тета, 2008. № 4. С. 121-126.
  31. Леоненко В.В., Сафонов Г.А. Магнитно-акустическая обработка нефти Талаканского месторождения // Нефтепереработка и нефтехимия. 2005. № 3. С. 10-14.
  32. Пивоварова Н.А., Клепова Н.А., Белинский Б.И., Туманян Б.П. Влияние магнитного поля на результаты перегонки нефтяных остатков // Нефтепереработка и нефтехимия. 2003. № 12. С. 23-26.
  33. Гарифзянова Г.Г., Гарифзянов Г.Г. Пиролиз гудрона плазмохимическим методом // Химия и технология топлив и масел. 2006. № 3. С. 15-17.
  34. Василенко П.А., Нукенов Д.Н., Пунанова С.А., Якубсон К.И. // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2002. № 5. С. 41.
  35. Нукенов Д.Н., Пунанова С.А., Агафонова З.Г. Металлы в нефтях, их концентрация и методы извлечения. М.: ГЕОС, 2001. C. 77.
  36. Нусупбекова Д.А., Нурмамбетов К.Э., Нурмамбетова Д.А., Нукенов Д.Н. Способ извлечения металлов из высоковязких нефтей // Патент РФ № 23169. 2010. БИ. № 11. Опубл. 15.11.2010.
  37. Хаджиев С.Н., Шпирт М.Я. Микроэлементы в нефтях и продуктах их переработки. М.: Наука, 2012. 222 с.
  38. Лернер М.И., Давыдович В.И., Сваровская Н.В., Глазкова Е.А. Способ получения нановолокон оксидно-гидроксидных фаз алюминия // Патент РФ № 2328447. 2008. БИ. № 19. С. 4.
  39. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия. М.: Недра. 1996. 422 с.
  40. Коботаева Н.С., Борило А.В., Скороходова Т.С., Сироткина Е.Е. Сорбент для очистки нефтяных газов от сероводорода // Патент РФ № 2541081. 2015. БИ. 2015. № 4.
  41. Вуль А.Я., Соколов В.И. Исследование наноуглерода в России: от фуллеренов к нанотрубкам и наноалмазам // Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 3-4. С. 17-30.
  42. Раздьяконова Г.И., Пьянова Л.Г., Суровикин Ю.В., Лихолобов В.А. Свойства и методы анализа углеродных материалов: монография. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. 176 с.
  43. Golebiowski S. Rozmimszszenie wanadu, niklu i porfiryn destylatach ropy naftowej // Nafta (PRL). 1971. V. 27. № 11. P. 378-380.
  44. Yen T.F. Role of trace metals in petroleum /. Ed. T.F. Yen. Ann. Arbor. Sci. Publsen Michigan, 1975. 230 р.
  45. Антипенко В.Р., Мелков В.Н., Титов В.И. Микроэлементы и формы их существования в нефтях // Нефтехимия. 1979. Т. 19. № 5. С. 723-737.
  46. Hodgson G.W., Hitchon B., Taguchi K., Baker B.L., Peake E. Geochemistry of porphyrins, chlorins and polycyclic aromatics in soils, sediments and sedimentary rocks // Geochim. Cosmochim. Acta. 1968. № 32. Р. 737-772.
  47. Dunning H.N., Moore J.M. Interfacial activities and porphyrin contents of petroleum extracts // Industr. Engng. Chem. 1955. V. 45. № 8. Р. 1759-1765.
  48. Hodgson G.W., Holmes M.A., Halpern B. // Geochim. Cosmochim. Act. 1970. № 34. P. 1107-1109.
  49. Надиров Н.К., Котова А.В., Камьянов В.Ф., Титов В.И., Алешин Г.Н., Солодухин В.П., Бакирова С.Ф., Глухов Г.Г., Корябина Н.М. Новые нефти Казахстана и их использование: металлы в нефтях. Алма-Ата: Наука, 1984. 448 с.
  50. Bertain K.K., Turekian K.K. Molybdenium in marine deposits // Geochim. Cosmochim. Acta. 1973. V. 37. № 6. P. 1416-1419.
  51. Антипенко В.Р., Серебренникова О.В., Титов В.И. Состав и химическая структура нефтяных порфиринов // Нефтехимия. 1979. № 3. С. 323-333.
  52. Серебренникова О.В., Белоконь Т.В. Геохимия порфиринов. Новосибирск: Наука, 1984. 86 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).