Исследование влияния высоковольтной коротко-импульсной электрогидравлической разрядной системы и нанокомпозитного катализатора на деструкцию нефтешламов.
Авторы
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N4/94-100Ключевые слова:
нефтешлам, нанокатализатор, высоковольтный короткоимпульсный электрогидравлический разряд, лёгкие и средние фракцииАннотация
В данной статье представлены результаты исследования переработки нефтешлама методом высоковольтного коротко-импульсного электрогидравлического разряда. Проанализировано влияние таких ключевых параметров, как напряжение разряда, ёмкость батареи конденсаторов, время обработки, межэлектродное расстояние и концентрация катализатора, на выход лёгких и средних нефтяных фракций. Экспериментальные исследования показали, что оптимальными условиями для достижения максимального выхода фракций (до 36,4%) являются продолжительность обработки 6 минут, межэлектродное расстояние 10 мм, ёмкость батареи конденсаторов 0,125 мкФ и концентрация нанокомпозитного катализатора 1%. Установлено, что применение катализатора способствует интенсификации деструкции высокомолекулярных соединений, а оптимизация электрофизических параметров повышает энергетическую эффективность процесса. Полученные результаты могут быть использованы при разработке энергоэффективных технологий утилизации нефтяных отходов.
Библиографические ссылки
Niu A., Sun X., Lin C. (2022) Trend in research on characterization, environmental impacts and treatment of oily sludge: A systematic review. Molecules, 27, 7795. https://doi.org/10.3390/molecules27227795 DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27227795
Lin C., He G., Li X., Peng L., Dong C., Gu S., Xiao G. (2007) Freeze/thaw induced demulsification of water-in-oil emulsions with loosely packed droplets. Separation and Purification Technology, 56, 175–183. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2007.01.035 DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2007.01.035
Al-Zahrani S.M., Putra M.D. (2013) Used lubricating oil regeneration by various solvent extraction techniques. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 19, 536–539. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2012.09.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2012.09.007
Fortuny M., Oliveira C.B.Z., Melo R.L.F.V., Nele M., Coutinho R.C.C., Santos A.F. (2007) Effect of salinity, temperature, water content, and pH on the microwave demulsification of crude oil emulsions. Energy & Fuels, 21, 1358–1364. https://doi.org/10.1021/ef0603885 DOI: https://doi.org/10.1021/ef0603885
Cambiella A., Benito J. M., Pazos C., Coca J. (2006) Centrifugal separation efficiency in the treatment of waste emulsified oils. Chemical Engineering Research and Design, 84, 69–76. https://doi.org/10.1205/cherd.05130 DOI: https://doi.org/10.1205/cherd.05130
Shishkin Y.L. (2006) Fractional and component analysis of crude oils by the method of dynamic microdistillation–differential scanning calorimetry coupled with thermogravimetry. Thermochimica Acta, 441, 162–167. https://doi.org/10.1016/j.tca.2005.12.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tca.2005.12.011
Chen J. B., Mu L., Jiang B., Yin H., Song, X., Li A. (2015) TG/DSC-FTIR and Py-GC investigation on pyrolysis characteristics of petrochemical wastewater sludge. Bioresource Technology, 192, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.05.031 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.05.031
Hu G.J., Li J. B., Zeng G.M. (2013) Recent development in the treatment of oily sludge from petroleum industry: A review. Journal of Hazardous Materials, 261, 470–490. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.07.069 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.07.069
Zhukova E.M. (2008) Effect of high-voltage electrohydraulic discharge on the physicochemical properties of oil and petroleum products. Doctoral Dissertation, Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky. Saratov, Russia. 145. Available at: https://www G.K..dissercat.com/content/vozdeistvie-vysokovoltnogo-elektrogidravlicheskogo -razryada-na-fiziko-khimicheskie-svoistva [in Russian]
Nikolaev A. I., Peshnev B. V., Ismail A.M.H. (2022) Cavitation treatment of water-containing petroleum products. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Series Chemistry and Chemical Technology, 65(7), 94–99. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226507.6611 [in Russian] DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226507.6611
Balakaeva G., Kalmenova G. (2023) Development of an application for thermal processing of oil sludge to prevent environmental pollution in the industrial oil and gas sector. Bulletin of Abai Kazakh National Pedagogical University. Series of Physical and Mathematical Sciences, 81(1), 136–144. https://doi.org/10.51889/2959-5894.2023.81.1.015 DOI: https://doi.org/10.51889/2959-5894.2023.81.1.015
Bodykov D. U., Salakhov R.Kh. (2020) Oil processing using the electrohydraulic effect. Combustion and Plasma Chemistry, 18, 29–36. https://doi.org/10.18321/cpc343 DOI: https://doi.org/10.18321/cpc343
Satybaldin A. Zh., Shaimerdenova,K. M., Baikenov,M. I., Zhandybayev,B. B., Tyanakh S. (2025) Influence of nanocatalyst and HVED on the yield of fractions from oil sludge. Bulletin of Toraighyrov University, 2, 289–302. https://doi.org/10.48081/BMGX4755 DOI: https://doi.org/10.48081/BMGX4755
Satybaldin A., Zhakipbaeyev B., Tusipkhan A., Baykenov M., Khalikova Z., Alpyssova G. (2021) The influence of a high-voltage discharge on the oil bottom sediments formed at the oil storage facilities of the atasu-alashankou station. Eurasian Physical Technical Journal, 18(3(37), 71–75. https://doi.org/10.31489/2021No3/71-75 DOI: https://doi.org/10.31489/2021No3/71-75
Ivanova I.I. (2017) Zeolite catalysts: Synthesis, activation, catalysis, and deactivation. In International Symposium "Diffraction Methods in the Characterization of New Materials" (May 31 – June 2, 2017). Conference presentation [Electronic resource]. Available at: https://istina.msu.ru/conferences/presentations/607587
