ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ БАРЗАССКИХ УГЛЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ

• Published in: Izvestiâ Tomskogo politehničeskogo universiteta. Inžiniring georesursov Vol. 332; no. 9; pp. 196 - 209
• Main Authors: Ушаков, Константин Юрьевич, Петров, Иван Яковлевич, Богомолов, Александр Романович
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 28.09.2021
• ISSN: 2500-1019; 2413-1830
• DOI: 10.18799/24131830/2021/9/3369

Актуальность исследования связана с перспективами глубокой переработки твердого топлива и необходимостью получения более подробной информации об основных закономерностях термических превращений угля при его ожижении. Разработка и совершенствование технологий прямого ожижения углей в будущем может стать важным источником получения дополнительных ресурсов углеводородов для химической промышленности и энергетики. Цель: изучить влияние технологических параметров (температуры и давления) на процессы ожижения и термические превращения барзасских углей в атмосферах диоксида углерода и водорода с целью установления взаимосвязей между условиями термической обработки угольного сырья и составом и выходами продуктов его конверсии. Объекты: сапромикситы Барзасского месторождения углей (Кемеровская область, Россия) и продукты их термических превращений в углекислотной и водородной средах. Методы: термическая обработка исследуемых углей в лабораторном микроавтоклаве в различных средах (CO2, H2) и анализ продуктов их превращений методами элементного анализа (CHNOS), ИКФП-спектроскопии и масс-спектрометрии. Исследования производились на тарированном и исправном оборудовании. Перечень оборудования и методы, использованные в данной работе, подробно описаны в экспериментальной части этой статьи. Результаты. Были найдены практически аналогичные зависимости (кривые экстремального типа) от температуры и давления для изменений ИК-интенсивностей поглощения алкильных групп и выходов «угольных жидкостей» (суммарного количества мальтенов и асфальтенов) при превращениях барзасских углей в углекислотной и водородной средах. Установлены различия в превращениях двух модификаций барзасских сапромикситов, и выявлен преимущественно парафино-нафтеновый характер функционального состава образующихся «угольных жидкостей». Обнаружена явная взаимосвязь между выходами газообразных продуктов и атомными отношениями H/C в твердых продуктах превращений барзасских сапромикситов. «Угольные жидкости» и газообразные соединения, получаемые в результате термической переработки барзасских углей, могут служить потенциальным сырьем для производства углеводородов и других ценных химических продуктов, а также использоваться в качестве топлива при производстве тепла и электроэнергии.