Термическое растворение газового угля в нефтяных остатках

Термическое растворение газового угля в нефтяных остатках
Ю.А. Диковинкина, Н.Д. Русьянова
620219, Екатеринбург, ГСП – 147, Учреждение Институт органического синтеза УрО
РАН, ул. С.Ковалевской, 20, E-mail: cc@ios.uran.ru
Исследовали процесс термического растворения газового угля Ерунаковского
месторождения в тяжелых нефтяных остатках: асфальте, гудроне, остатке висбрекинга,
при соотношении уголь: нефтяной остаток 1:3.
Исходные продукты и продукты растворения были изучены методами
элементного анализа, ПМР- и ИК-спектроскопии. Степень превращения в жидкие
продукты, растворимые в пиридине, в гудроне составила 22 %, в асфальте – 25 %, в
остатке
висбрекинга
–
35
%.
Известно,
что
нефтяные
остатки
содержат
гидроароматические и ароматические фрагменты. Ароматические фрагменты не только
обеспечивают совместимость нефтяных остатков с углем, но и выполняют роль
переносчика водорода. Гидроароматические части нефтяных остатков служат донорами
водорода. Содержание асфальтенов, богатых этими фрагментами, является критерием
пригодности нефтяного остатка, как растворителя для угля. Вероятно, что повышенное
содержание асфальтенов в остатке висбрекинга оказывает существенное влияние на
протекание процесса термического растворения, способствуя перераспределению
водорода между нефтяным остатком и углем.
Обнаружено, что в присутствии органической массы угля происходит
разложение органической массы нефтяного остатка с выделением низкомолекулярных
продуктов в виде отгона.
Обработка угля с донорно-акцепторными соединениями (хлорид железа,
хлоранил) в асфальте привела к снижению суммарного выхода растворимых в
пиридине продуктов с 25 % до 19 %, т.е. эти добавки не активируют разрыв связей в
угле.
При добавлении антраценовой фракции к асфальту в отношении 1:1 степень
конверсии угля увеличилась с 25 до 39 %. Очевидно, рост конверсии угля вызван тем,
что
антраценовая
фракция
богата
ароматическими
и
гидроароматическими
фрагментами. В присутствии небольших количеств фенола растворение угля в асфальте
составило 36 %. Возможно, фенол является переносчиком водорода, способствуя его
перераспределению между частями угля и асфальта, а также внутри самого угля.