Көмірсутек қоспаларының термокаталитикалық ыдырауы нәтижесінде түзілетін сұйық өнімдердің химиялық құрамын анықтау
DOI:
https://doi.org/10.15328/cb2026_114Кілттік сөздер:
пиролиз, сопиролиз, термокатализ, қалдықтар, көмір шаңы, пластмассалар, госсиполды шайыр, мұнай шламыАннотация
Жұмыста әртүрлі текті көміртекқұрамды қалдықтардың, атап айтқанда Құлан кен орнының көмір шаңы, полиэтилен және полипропилен негізіндегі пластмасса қалдықтары, мақта майын өндірудің соапстогынан бөлінген госсиполды шайыр, сондай-ақ «Petro Kazakhstan Oil Products» (Шымкент қ.) мұнай өңдеу зауытының мұнайшламын бірге пиролиздеу процестеріне кешенді эксперименттік зерттеу нәтижелері ұсынылған. Тәжірибелер 500-700 °C температура аралығында атмосфералық қысымда инертті (N₂) және әлсіз қышқылдық (CO₂) газдық ортада жүргізілді. Экстракциялық әдістерді қолдану арқылы пиролиздің сұйық өнімдері фракциялық бөлініп, олардың компоненттері сәйкестендірілді. Газдық ортаның табиғаты мен процесс температурасы майлы, шайырлы, асфальтенді фракциялар мен ерімейтін заттардың шығымы мен арақатынасына шешуші әсер ететіні анықталды. Жеке қалдықтар мен олардың қоспаларын (1:1:1:1) бірге термокаталитикалық ыдырату кезінде асфальтендердің төмен мөлшерінде майлар мен шайырлар басым болатын сұйық өнім түзілетіні көрсетілді. Сопиролиздің айқын синергетикалық әсері анықталды, ол госсиполды шайырдың полифенолды құрылымдары мен май қышқылдарының деструкциясы нәтижесінде сутегінің түзілуімен байланысты, бұл өз кезегінде көмір шаңы мен полимерлік қалдықтардың термиялық ыдырауы кезінде түзілетін белсенді көмірсутек радикалдарын тұрақтандыруға ықпал етеді. Нәтижесінде олефиндер, ароматты көмірсутектер және шайырлы қосылыстар түзілуімен жүретін екіншілік синтез реакциялары жылдамдап, температура жоғарылаған сайын сұйық өнімдердің фракциялық құрамы майлардың үлесі арту жағына қарай қайта бөлінеді. Хромато-масс-спектрометриялық талдау көпкомпонентті қоспаны сопиролиздеу кезінде негізгі қосылыстар кластары бойынша біркелкі таралған көмірсутекті өнімдердің түзілетінін көрсетті, бұл әртүрлі көміртекқұрамды қалдықтарды кешенді қайта өңдеудің аталған тәсілінің перспективалы екенін дәлелдейді.
Библиографиялық сілтемелер
1. Romanova TA, Mikhailova ES, Ismagilov ZR (2017) Chemistry for Sustainable Development 25(6):544–551. https://doi.org/10.15372/CSD20170602
2. Aubakirov Y, Tashmukhambetova Z, Imanbayev Y, Nurtazina N, Kenzheyev B, Toshtay K (2024) ES Mater Manuf 24:1123. https://doi.org/10.30919/esmm1123
3. Li X, He L, Xu Z, Wang Z, Zhang S (2024) Process Saf Environ Prot 187:1010-1021. https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.05.037
4. Singh RK, Gu S, Baliarsingh N (2025) S Afr J Chem Eng 54:216-230. https://doi.org/10.1016/j.sajce.2025.08.005
5. Yang Y, Wang Q, Li H (2023) Molecules 28(5)2313. https://doi.org/10.3390/molecules28052313
6. Zhang Q, Zhang S, Liu J, Chen X, Li W (2023) RSC Advances 13:33852–33862. https://doi.org/10.1039/D3RA06925G
7. Xie B, Zhang X, Gu S, Du Y, Wu J (2025) J Anal Appl Pyrolysis 193:107424. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2025.107424
8. Tashmukhambetova Z, Aubakirov Y, Imanbayev Y, Nurtazina N, Kenzheyev B (2024) Chem J Kaz 3:157-166. https://doi.org/10.51580/2024-3.2710-1185.41
9. Wang YP, Zhang SM, Wu QH, Duan DL, Liu YH, et al (2019) International Int J Agric Eng 12(6)202–208. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20191206.4599
10. Wang Y, Dai L, Wang R, Fan L, Liu Y, et al (2016) J Anal Appl Pyrolysis 119:251–258. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2016.01.008
11. Smith J, Johnson M, Lee A (2019) Fuel 255:115773. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.03.030
12. Zhang X, Hu H, Pan H, Li D, Yan Y (2021) Nanomaterials 11(7):1659. https://doi.org/10.3390/nano11071659
13. Mousavi MV, Rezvani B, Hallajisani A (2025) J Energy Inst 119 102007. https://doi.org/10.1016/j.joei.2025.102007
14. Xuan W, Yan S, Dong Y (2023) Processes 11(9):2764. https://doi.org/10.3390/pr11092764
15. Marwani M, Trifarizy MD (2024) J Electr Eng Comput Sci 5(1):29–34. https://doi.org/10.51630/ijes.v5i1.104
16. Hamd MI, Akream NS, Gheni SAK (2025) J Pet Sci Res 15(3):68–84. https://doi.org/10.52716/jprs.v15i3.958
17. Silva RJO, Graf K, Leite ML (2025) J Eng Appl Sci 72:251. https://doi.org/10.1186/s44147-025-00799-2
18. Damayanti D, Saputri DR, Marpaung DSS., Yusupandi F, Sanjaya A, et al (2022) Polymers 14(15)3133. https://doi.org/10.3390/polym14153133
19. Hu C, Tang Z, Yao D, Yang H, Shao J, Chen H (2020) J Clean Prod 260:121102. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121102
20. Hong D, Li P, Xi T, Guo S (2021) Energy 218:119553. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119553
21. Larionov K, Kaltaev A, Slyusarsky K, Gvozdyakov D, Zenkov A, et al (2022) Appl Sci 12(3):1012. https://doi.org/10.3390/app12031012
22. Chu Z, Li Y, Zhang C, Fang Y, Zhao J (2023) J Environ Chem Eng 11:109692. https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.109692
23. Di X, Pan H, Li D, Hu H, Hu Z, Yan Y (2021) Environ Sci Pollut Res 28:15536–15552. https://doi.org/10.1007/s11356-021-12872-z
24. Imanbayev Ye, Tileuberdi Ye, Aubakirov Ye et al (2025) Processes 13(11):3404. https://doi.org/10.3390/pr13113404
25. Bian H, Chen S, Qi J, Zhang L, Li Y. (2026) J Anal Appl Pyrolysis 193:107428. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2025.107428
26. Han L, Li J, Qu C, Shao Z, Yu T, Yang B (2022) Sustainability 14(13):7574. https://doi.org/10.3390/su14137574
Жүктелулер
Жарияланды
Как цитировать
Шығарылым
Бөлім
Лицензия
Copyright (c) 2026 Авторлар
Бұл жұмыс бойынша лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Коммерциялық емес пайдалану — Без производных произведений») 4.0 Бүкіләлемдік қол жетімді.
Авторлар өз жұмыстарының авторлық құқықтарын сақтайды және Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0) шарттарымен лицензиялау арқылы журналға осы жұмысты алғаш рет жариялау құқығын береді. Бұл басқа адамдарға жұмыстың авторын көрсете отырып және осы журналдағы бастапқы басылымға сілтеме жасау арқылы таратуға мүмкіндік береді.
