OSOBENNOSTI TERMOADSORBTsIONNOGO IZVLEChENIYa ASFAL'TENOV IZ TYaZhELOY NEFTI

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Проведен сравнительный анализ результатов термоадсорбционного извлечения асфальтенов из тяжелой нефти с помощью ряда доступных сорбентов — силикагель ACKГ, оксид алюминия, природный цеолит (марка ZEOL) и уголь (марка БАУ-А), из которых адсорбционную активность показал ACKГ и, в незначительной мере, цеолит, прокаленный до 600°C (Ц-А). Показано, что извлечение асфальтенов из тяжелой нефти в присутствии 10% ACKГ при 280°C снижает их содержание до 6,6 мас.% (на 26%), а цеолит Ц-А в этих же условиях — лишь до 8,4 мас.% (на 5%). Применение увеличенного до 25% количества ACKГ позволяет снизить количество асфальтенов уже при 25°C до 6,2 мас.% (на 30%), а при 280°C — до 2,1 мас.% (на 76%). В случае же цеолита Ц-А повышение температуры и количество сорбента практически не влияют на адсорбционное извлечение асфальтенов из тяжелой нефти. Установлено, что ACKГ способствует адсорбции из тяжелой нефти преимущественно асфальтенов, содержащих полярные группы — амидные, карбонильные и сложноэфирные. По мере роста температуры и количества ACKГ возрастает адсорбция асфальтенов с низкой долей ароматических структур. Термоадсорбционное извлечение асфальтенов из тяжелой нефти при 280°C с помощью 25% силикагеля ACKГ позволяет снизить ее вязкость с 215,1 до 43,7 сСт.

References

  1. Dong X., Liu H., Chen Z., Wu K., Lu N., Zhang Q. Enhanced oil recovery techniques for heavy oil and oilsands reservoirs after steam injection // Appl. Energy. 2019. № 239. P. 1190–1211. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.244
  2. Rana M.S., Sámano V., Ancheyta J., Diaz J.A.I. A review of recent advances on process technologies for upgrading of heavy oils and residua // Fuel. 2007. V. 86. № 9. P. 1216–1231. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2006.08.004
  3. Gray M.R. Fundamentals of partial upgrading of bitumen // Energy Fuels. 2019. V. 33. № 8. P. 6843–6856. https://doi.org/10.1021/acs.energofuels.9b01622
  4. Zachariah A., de Klerk A. Partial upgrading of bitumen: Impact of solvent deasphalting and visbreaking sequence // Energy Fuels. 2017. V. 31. № 9. P. 9374–9380. https://doi.org/10.1021/acs.energofuels.7b02004
  5. Shahandeh H., Motamed Nasab F., Li Z. Multistage stochastic capacity planning of partially upgraded bitumen production with hybrid solution method // Optim. Eng. 2019. V. 20. P. 1193–1226. https://doi.org/10.1007/s11081-019-09426-5
  6. Gholami R., Alvarez-Majmutov A., Ali M., Chen J. Understanding bitumen partial upgrading through process modelling and simulation // Can. J. Chem. Eng. 2021. V. 99. № 1. P. 222–234. https://doi.org/10.1002/cjce.23850
  7. Gholami R., Alvarez-Majmutov A., Chen J. Process modelling and simulation of bitumen partial upgrading: analysis of solvent deasphalting–thermal cracking configuration // Can. J. Chem. Eng. 2022. V. 100. № 7. P. 1516–1529. https://doi.org/10.1002/cjce.2439
  8. Sámano V., Ancheyta J. On the combination of solvent deasphalting and partial catalytic hydrotreating to produce transportable heavy oil // Pet. Coal. 2021. V. 63. № 1. P. 151–154.
  9. Adams J.J. Asphaltene adsorption. A literature review // Energy Fuels. 2014. V. 28. № 5. P. 2831–2856. https://doi.org/10.1021/eF500282p
  10. Balabin R.M., Syunyaev R.Z., Schmid T., Stadler J., Lomakina-Rumyantseva E.I., Zenobi R. Asphaltene adsorption onto an iron surface: combined near-infrared (NIR), Raman, and AFM study of the kinetics, thermodynamics, and layer structure // Energy Fuels. 2011. V. 25. № 1. P. 189–196. https://doi.org/10.1021/eF100779a
  11. Скирдин К.В., Казьмина О.В. Анализ нефтесорбентов: виды, свойства и эффективность применения // Нефтехимия. 2022. T. 62. № 6. C. 797–815. https://doi.org/10.31857/S002824212206003X
  12. Онгарбаев Е.К., Отеули Ш.А., Муратов Д., Тилеуберди Е., Нуржанова С.Б., Малдыбаев Г.К. Деметаллизация и деасфальтизация тяжелого нефтяного сырья // Горение и плазмохимия. 2019. Т. 17. № 2. С. 140–148.
  13. Pierre C., Barré L., Pina A., Moan M. Composition and heavy oil rheology // Oil Gas Sci. Technol. 2004. V. 59. № 5. Р. 489–501. https://doi.org/10.2516/ogstr2004034
  14. Cortés F.B., Mejía J.M., Ruiz M.A., Benjamea P., Riffel D.B. Sorption of asphaltenes onto nanoparticles of nickel oxide supported on nanoparticulated silica gel // Energy Fuels. 2012. V. 26. № 3. Р. 1725–1730. https://doi.org/10.1021/ef201658c
  15. Xing C., Hitis R.W., Shaw J.M. Sorption of Athabasca vacuum residue constituents on synthetic mineral and process equipment surfaces from mixtures with pentane // Energy Fuels. 2010. V. 24. № 4. Р. 2500–2513. https://doi.org/10.1021/ef901297e
  16. Moschopedis S.E., Fryer J.F., Speight J.G. Investigation of asphaltene molecular weights // Fuel. 1976. V. 55. № 3. Р. 227–232. https://doi.org/10.1016/0016-2361(76)90093-4
  17. Zahabi A., Gray M.R., Dabros T. Kinetics and properties of asphaltene adsorption on surfaces // Energy Fuels. 2012. V. 26. V. 1. № 2. Р. 1009–1018. https://doi.org/10.1021/ef2014698
  18. Сейтжанова М.А., Досжанов Е.О., Кульдеев Е.И., Мансуров З.А., Тажу К., Танирбергенова С.К., Канжаркан Е., Тажкенова Г.К. Влияние термической обработки на сорбционные характеристики цеолита, применяемого в процессе очистки воды // Горение и плазмохимия. 2023. Т. 21. № 3. С. 173–179. https://doi.org/10.18321/cpe21(3)173–179
  19. Абрютина Н.Н., Абушаева В.В., Арефьев О.А. и др. Современные методы исследования нефтей. Справ.-метод. пособие / Под ред. А.И. Богомолова, М.Б. Темянко, Н.И. Хотышева. Ленинград: Недра. Ленинградское отд-ние. 1984. 431 с.
  20. Рохас Робрисе И.М. Исследование структурно-группового состава нефти и ее компонентов с применением ИК-Фурье спектрометрии: учебно-методическое пособие. Казань: Казанский федеральный университет. 2024. 23 с.
  21. Якубов М.Р., Храмов А.А., Идрисов М.Р., Борисова Ю.Ю., Борисов Д.Н., Якубова С.Г., Тазеева Э.Г., Тазеев Д.И. Особенности состава и структуры асфальтенов и смол остаточного продукта комбинированного термо- и гидрокрекинга гудрона в суспензионной фазе // Нефтехимия. 2025. Т. 65. № 2. С. 106–115. https://doi.org/10.31857/S0028242125020036
  22. Taheri Z., Hossein Saeedi Dehaghani A.H., Ayatollahi S., Kharrat R. A new insight to the assessment of asphaltene characterization by using fortiert transformed infrared spectroscopy // J. Petrol. Sci. Eng. 2021. V. 205. ID 108824. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.108824
  23. Юркевич И.А. Сравнительное изучение высокомолекулярной части нефтей и битумов (в аспекте проблемы нефтеобразования). М.: Наука. 1981. 160 с.
  24. Song Z., Wang S. Hydrous pyrolysis of organic sulfur compounds: Species and distribution of secondary derivatives // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2012. V. 95. Р. 171–179. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2012.02.004
  25. Mironov N., Milordov D., Таzеева Е., Таzеева D., Abilova G., Yakubova S., Yakubov M. Impact of asphaltenes on the adsorption behavior of petroleum vanadyl porphyrins: kinetic and thermodynamic aspects // Energy Fuels. 2021. V. 35. № 18. Р. 14527–14541. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c01495

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».