Термогравиметрическое исследование горючих сланцев некоторых месторождений Восточного Азербайджана методом микроволнового воздействия
Мурадова П.А.1, Литвишков Ю.Н.1, Аббасов О.Р.2
1 Министерство науки и образования Республики Азербайджан, Институт катализа и неорганической химии им. М.Ф.Нагиева AZ1143, Баку, просп. Г.Джавида, 113: muradovaperi@rambler.ru
2 Министерство науки и образования Республики Азербайджан, Институт геологии и геофизики AZ1143, Баку, просп. Г. Джавида, 119
DOI: 10.33677/ggianas20240200134
Резюме
В Восточном Азербайджане сосредоточены огромные запасы горючего сланца, которые по имеющимся данным составляют несколько миллиардов тонн. Богатые органической частью сланцы некоторых изученных месторождений Восточного Азербайджана указывают на высокие перспективы получения углеводородов нефти и газа. Среди месторождений с большими прогнозными ресурсами особое значение имеют Губинское, Джангичайское и Дияллинское. Несмотря на широкое применение во всем мире, особенно для получения нефтегазовых углеводородов и теплоэлектроэнергии, горючий сланец, обнаруженный более чем в 100 объектах Восточного Азербайджана, до сих пор не используется. Перспектива получения перечисленных продуктов из горючих сланцев требует изучения их термических свойств, в том числе закономерностей, связанных с разложением керогена в различных температурных диапазонах. Известны некоторые методы, применяемые для проведения подобных исследований. В данном исследовании была предпринята попытка термолиза образцов сланцев некоторых месторождений Восточного Азербайджана на основе микроволнового воздействия. Установлены высокая скорость поглощения и глубина проникновения сверхвысокочастотного электромагнитного излучения в массу исследуемых образцов, что позволило прогнозировать высокую степень извлечения органических высокомолекулярных и газообразных компонентов за меньшее время экспозиции по сравнению с традиционным нагревом. Методом жидкостно-адсорбционной колончатой хроматографии в сочетании с газохроматографическим анализом термически десорбированных компонентов исследован групповой состав высокомолекулярных органических продуктов и газообразных соединений. Приведена характеристика группового состава органической части образцов горючих сланцев исследуемых месторождений, распределенной по таким фракциям, как насыщенные, ароматические углеводороды, асфальтены и смолы.
Ключевые слова: Горючие сланцы, термолиз, СВЧ-излучение, глубина проникновения микроволнового излучения, хроматографический анализ
ЛИТЕРАТУРА
Алиев Ад.А., Белов И.С., Алиев Г.М.А. Горючие сланцы миоцена Азербайджана. Азерб.Нефт.Хозяйство, No. 5, 2000, с. 7-11.
Алиев Ад.А., Белов И.С., Ибадзаде А.Д. Горючие сланцы Азербайджана (геология, геохимия и использование). Труды ИГ НАНА, No. 30, 2002, с.5-24.
Алиев Ад.А., Белов И.С. Горючие сланцы. В кн.: Геология Азербайджана, Том VI – Полезные ископаемые, Nafta-Press. Баку, 2003, с. 518-531.
Бердоносов С.С., Бердоносова Д.Г., Знаменская И.В. Микроволновое излучение в химической практике. Химическая технология, No. 3, 2000, с. 2-8.
Бикбулатов И.Х., Даминев Р.Р., Кузеев И.Р. и др. Реактор для проведения эндотермических процессов под действием СВЧ-излучения. Башкирский химический журнал, Том 9, No. 1, 2002, с.57-62.
Бурлуцкий Д.С., Калеева Ж.Г. Изменение физических свойств материалов в результате экспериментального воздействия шарового электрического разряда, полученного с помощью сверхвысокочастотного излучения. Современные наукоемкие технологии, No. 5, 2011, с. 22-32.
Валитов Р.А., Дюбко С.Ф., Макаренко Б.И., Кузьмичев В.М., Мериакри В.В. Измерения на миллиметровых и субмиллиметровых волнах. Радио и связь. Москва, 1984, 296 с.
Еремин М.В., Сюняев Д.А. Температурная зависимость глубины проникновения магнитного поля при наличии дисперсии у параметров порядка сверхпроводимости и волн зарядовых плотностей. Письма в ЖЭТФ, Том 103, Вып. 3, 2016, с. 209-213.
Зеленин Н.И., Озеров И.М. Справочник по горючим сланцам. Недра. Ленинград, 1983, 248 с.
Лапидус А.Л., Шпирт М.Я., Малиновская Ю.А., Мовсумзаде Э.М., Худяков Д.С. Горючие сланцы – перспективное сырье для переработки твердых горючих ископаемых. Химия твердого топлива, No. 6, 2017, с. 15-21.
Лапидус А.Л., Бейлина Н.Ю., Худяков Д.С. Переработка горючих сланцев Волжского бассейна. Химия твердого топлива, No. 2, 2018, с. 6-13.
Лапидус А.Л., Бейлина Н.Ю., Худяков Д.С., Жагфаров Ф.Г. Исследование пека и кокса, полученных из смолы полукоксования высокосернистых горючих сланцев Волжского бассейна. Химия твердого топлива, No. 1, 2020, с. 26-29.
Литвишков Ю.Н., Гасанкулиева Н.М., Зульфугарова С.М., Мурадова П.А., Шакунова Н.В., Кашкай А.М., Марданова Н.М. Исследование характеристических параметров СВЧ-поглощающих носителей активной массы катализаторов для реакций, стимулируемых микроволновым излучением. Нефтепереработка и нефтехимия, Научно-технические достижения и передовой опыт, No. 4, 2015, с. 33-37.
Литвишков Ю.Н., Мурадова П.А., Третьяков В.Ф. Микроволновый синтез Ni-Co-Cr/Al2О3/Al-катализаторов с наноструктурированным активным компонентом и их активность в реакции деалкилирования толуола с водяным паром. Наногетерогенный катализ, Том 4, No. 1, 2019, с. 64-69.
Рудин М.Г., Серебрянников Н.Д. Справочник сланцепереработчика. Химия. Ленинград, 1988, 256 с.
Стрижакова Ю.А. Горючие сланцы. Генезис, составы, ресурсы. Недра. Москва, 2008, 192 с.
Стрижакова Ю.А., Усова Т.В, Третьяков В.Ф. Горючие сланцы – потенциальный источник сырья для топливно-энергетической и химической промышленности. Вестник МИТХТ, No. 4, 2006, с. 76-85.
Стрижакова Ю.А., Усова Т.В. Процессы переработки горючих сланцев. История развития. Технологии. Недра. Москва, 2008, 120 с.
Усова Т.В., Козлов А.М., Лапидус А.Л., Мовсумзаде Э.М. Стрижакова Ю.А. Каталитическая конверсия Кашпирских горючих сланцев. Нефтепереработка и нефтехимия, No. 8, 2010, с. 3-8.
Череповский В. Ф. Месторождения горючих сланцев мира. Наука. Москва, 1988, 263 с.
Abbasov O.R. Azərbaycanın yanar şistləri: əmələgəlmə şəraiti, yayılma qanunauyğunluqları, geokimyəvi xüsusiyyətləri və proqnoz resurslarının qiymətləndirilməsi. Elmlər doktorluğu dissertasiyası (Yer elmləri), Bakı, Azərbaycan, 2023, 351 s.
Abbasov O.R., Baloglanov E.E., Yolchuyeva U.J., Khuduzade A.I., Akhundov R.V. Factors controlling the formation and oil generating potential of the middle Eocene organic-rich shales of eastern Azerbaijan. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, Vol. 77, No. 1, 2025, A020724, http://dx.doi.org/ 10.18268/BSGM2025v77n1a020724.
Abramovitch R., Abramovitch D., Iyanar K., Tamareselvy K. Application of microwave energy to organic synthesis: improved technology. Tetrahedron Letters, Vol. 32, No. 39, 1991, pp. 5251-5254, https://doi.org/10.1016/S0040-4039(00)92356-6.
Aho G.D. All oil shales are not the same. International Oil Shale Symposium. Tallinn, 2013, 20 p.
Aliyev A.A. and Abbasov O.R. Distribution patterns, organic geochemistry and mineralogy of oil shales in Azerbaijan. Gornyi Zhurnal, No. 8, 2020, pp. 13-18, https://doi.org/10.17580/gzh.2020.08.02.
Aliyev A.A. and Abbasov O.R. Mineralogical and geochemical proxies for the Middle Eocene oil shales from the foothills of the Greater Caucasus, Azerbaijan: Implications for depositional environments and paleoclimate. Mineralia Slovac, Vol. 51, No. 2, 2019, pp. 157-174.
Aliyev A.A., Abbasov O.R., Aghayev A.M., Khuduzade A.I., Hasanov E.H. Mineralogy, geochemistry and paleoweathering characteristics of Paleogene-Miocene oil shales in Azerbaijan. SOCAR Proceedings, No. 1, 2022, pp. 24-36, DOI: 10.5510/OGP20220100625
Aliyev A.A., Abbasov O.R., Ibadzade A.J., Mammadova A.N. Genesis and organic geochemical characteristics of oil shale in Eastern Azerbaijan. SOCAR Proceedings, No. 3, 2018, pp. 4-15, https://doi.org/10.5510/OGP20180300356.
ASTM D 4124 – 09. Standard test method for separation of asphalt into four fractions. ASTM International. West Conshohocken. Pennsylvania, 2009, 8 р.
Muradova P.A, Zulfugarova S.M, Graser E, Strekov A.S, Litvishkov Y.N. Microwaves induced thermolysis of petroleum under contact with heterogenous catalysts. Chemie Ingenieur Technik, Vol. 90, No. 3, 2018, pp. 393-397, https://doi.org/10.1002/cite.201700010.
Shi J., Ma Y. et al. Characteristics of Estonian oil shale kerogen and its pyrolysates with thermal bitumen as a pyrolytic intermediate. Energy and Fuels, Vol. 31, No. 5, 2017, pp. 4808-4816, https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.7b00054.
Pavlenok A.V., Boiko A.A., Poddenezhny E.N. Synthesis of nano-structuredpowders ZnO using microwave energy. In: Abstracts book of International Symposium devoted to the 80th anniversary of Academician O.O.Chuiko: Modern problems of surface chemistry and physics, Kyiv, 18-21 May 2010, pp. 222-223.
DOI: 10.33677/ggianas20240200134