Арктика 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения. 2023, №2.

Методы Результаты и их обсуждение В качестве исходного материала в работе использовали асфальтены, выделен­ ные из тяжелых нефтей двух месторождений и технологический асфальт, полу­ ченный в ходе применения технологии сольвентной деасфальтизации. Выделение асфальтенов проводили с использованием стандартной процедуры осаждения из нефти легкими углеводородами (н-гексан), описанной в работах [10, 11]. Получе­ ние углеродных материалов из асфальтенов и асфальта проводили на плазменном электродуговом реакторе, этот метод подробно описан в работе [12]. Исходные образцы асфальтенов и технологического асфальта, а также полученные после их плазменной переработки углеродные материалы изучали с помощью перечисленных ниже методов. Рентгеновская дифрактометрия выполнялась на приборе Shimadzu XRD 7000s. Термогравиметрический анализ проводился в инертной среде (азот) со скоростью нагрева 10 °С/мин в диапазоне температур 30-990 °С на оборудовании Mettler Toledo TGA/DSC 3+ Star System, Рентгенофлуоресцентный анализ осуществлялся на приборе Shimadzu EDX-8000 под вакуумом, использовался метод фундамен­ тальных параметров. ИК-Фурье спектроскопия проводилась в таблетках бромида калия с массовой долей образца 0,6 масс. % на устройстве Spectrum 100 Series Perkin Elmer, прессование таблетки проводили на лабораторном прессе «ПЛГ-20» под давлением 6-7 мПа в течении 10 мин. Размер частиц определяли методом лазерной дифракции на приборе SALD-2300, Shimadzu Corporation с программным обеспечением SHIMADZU WingSALD II версии 3.1.0. Готовили суспензию образца в 0,12 % олеате натрия, предварительно растирая образец в агатовой ступке. Перед анализом суспензию помещали в ультразвук на 10 мин. на максимальной мощно ­ сти. Размер частиц регистрировали в пяти последовательных опытах с использо­ ванием анализатора размера частиц дифракции лазерного излучения. В таблице 1 приведен материальный баланс плазменного реактора переработки отходов нефтяной промышленности. В ходе плазменной переработки был по­ лучен твердый порошкообразный углеродный материал ОІѴ^А (из технологиче­ ского асфальта), CMAK и CMASH (из асфальтенов, выделенных из двух месторожде­ ний тяжелых нефтей соответственно) и газы: водород, метан и угарный газ. ТАБЛИЦА 1. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПЛАЗМЕННОГО РЕАКТОРА. Образец Ток, A Время, с. Масса об­ разца, г Выход твердой фазы от массы об­ разца, % Выход газовой фазы от массы об­ разца, % ASA/CMASA 100 30 1,0095 48,36 51,64 AK/CMAK 0,9343 54,59 45,41 ASH/CMASH 1,0464 62,75 37,25 Следующим этапом работы стал анализ морфологии и состава, получаемого твер­ дого углеродного материала. Анализ трех образцов углеродных материалов (CMASA, CMAK, CMASH) методом рентгеновской дифрактометрии показал (Рис. 1), что все образцы имеют графито­ подобную кристаллическую решетку. Рентгеновская картина дифракции состоит из четырех широких линий, которые можно индексировать как полосы 002, 100, 004 и 110 [13]. Такие дифрактограммы характерны для графитоподобных структур с различной морфологией [14,15]. 56 I АРКТИКА 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения | № 2 (14) 2023