В настоящее время процессы нефтяной промышленности ориентированы на углубление переработки нефти. Одним из способов достижения данной цели является применение процесса замедленного коксования, одним из вторичных продуктов которого является нефтяной кокс. На текущий момент суммарная производительность установок замедленного коксования увеличивается, при этом растет и выход нефтяного кокса с высоким содержанием серы, что не позволяет найти его применение в типичной отрасли потребления – металлургии. В связи с этим, исследователи активно прорабатывают возможность квалифицированного альтернативного применения нефтяного кокса. Одним из перспективных направлений является использование нефтяного кокса в качестве сырья для получения активированных углей, что позволит существенно расширить сырьевую базу их производства. В настоящей работе проведены исследования возможности получения дробленых активированных углей на основе нефтяного кокса марки КЭС. В ходе экспериментов получены образцы дробленых активированных углей путем одно- и двухстадийной термической обработки (карбонизация в инертной атмосфере и активация в среде перегретого водяного пара), а также определены характеристики их пористой структуры. Результаты исследований показали, что дробленый активированный уголь, полученный путем двухстадийной термической обработки, обладает достаточно высокой удельной поверхностью (446 м2/г) и предельным объемом сорбционного пространства (0,264 см3/г). Таким образом, предложенный метод переработки нефтяного кокса в дробленый активированный уголь может служить одним из путей расширения его квалифицированного использования, а также открывает альтернативные сырьевые возможности в технологии получения активированных углей.

1. Чёботова В.И. Глубина переработки нефти в России, Европе и США // Устойчивое развитие науки и образования. 2020. № 3. С. 42–45.

2. Рудин М.Г. Переработки нефти в России. Состояние и перспективы // Нефтехимия. 2007. Т. 47. № 4. С. 269–275.

3. Теляшев Э.Г., Хайрудинов И.Р., Ахметов М.М. Нефтяной кокс в России – перспективные технологии // Нефтепереработка. 2006. № 4. С. 66–71.

4. Твердохлебов В.П., Храменко С.А., Бурюкин Ф.А., Павлов И.В. и др. Нефтяной кокс для алюминиевой промышленности. Технология и свойства // Журнал Сибирского Федерального университета. Серия: Химия. 2010. Т. 3. № 4. С. 369–386.

5. Шакенев Р.К., Касенов А.Ж. Применение нефтяного кокса в зависимости от его свойств // Путь науки. 2016. № 1. С. 11–13.

6. Красюков А.Ф. Нефтяной кокс. Москва: Химия, 1966. 264 с.

7. Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. Москва: Химия, 1973. 296 с.

8. Глаголева О.Ф. Капустин В.М., Гюльмисарян Т.Г., Чернышева Е.А. и др. Технология переработки нефти. Часть первая. Первичная переработка нефти. Москва: Химия, 2006. 400 с.

9. Тагиров М.А., Жирнов Б.С., Гостьков Е.В., Фаткуллин М.Р. и др. Динамика активирования нефтяных коксов с целью получения носителей для катализаторов // Кокс и химия. 2011. № 10. С. 32–36.

10. Фарберова Е.А., Максимов А.С., Ширкунов А.С. Рябов В.Г. и др. Исследование возможности переработки нефтяного кокса с повышенным содержанием летучих веществ в углеродные сорбенты // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. № 4. С. 92–99.

11. Стрелков В.А., Ширкунов А.С., Рябов В.Г., Чучалина А.Д. и др. Влияние характеристик связующих на параметры пористой структуры гранулированных активных углей на базе нефтяных коксов // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. 2021. № 1. С. 66–81.

12. Bai R., Yang M., Hu G., Xu L. et al. A new nanoporous nitrogen-doped highly-efficient carbonaceous CO2 sorbent synthesized with inexpensive urea and petroleum coke // Carbon. 2015. V. 81. P. 465-473. doi: 10.1016/j.carbon.2014.09.079

13. Huo Q., Wang Y., Chen H., Han L. et al. ZnS/AC sorbent derived from the high sulfur petroleum coke for mercury removal // Fuel Processing Technology. 2019. V. 191. P. 36-43. doi: 10.1016/j.fuproc.2019.03.025

14. Yang J., Yue L., Lin B., Wang L. et al. CO2 Adsorption of nitrogen-doped carbons prepared from nitric acid preoxidized petroleum coke // Energy & Fuels. 2017. V. 31. №. 10. P. 11060-11068. doi: 10.1021/acs.energyfuels.7b01795

15. Yang M., Guo L., Hu G., Hu X. et al. Adsorption of CO2 by petroleum coke nitrogen-doped porous carbons synthesized by combining ammoxidation with KOH activation // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2016. V. 55. №. 3. P. 757-765. doi: 10.1021/acs.iecr.5b04038

16. Xiao Y., Pudasainee D., Gupta R., Xu Z. et al. Bromination of petroleum coke for elemental mercury capture // Journal of hazardous materials. 2017. V. 336. P. 232-239. doi: 10.1016/j.jhazmat.2017.04.040

17. Rao L. et al. Single-step synthesis of nitrogen-doped porous carbons for CO2 capture by low-temperature sodium amide activation of petroleum coke // Energy & Fuels. 2018. V. 32. №. 12. P. 12787-12794. doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b03473

18. Trujillo P., González T., Brito J.L., Briceño A. et al. Surface recognition directed selective removal of dyes from aqueous solution on hydrophilic functionalized petroleum coke sorbents. A supramolecular perspective // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2019. V. 58. №. 32. P. 14761-14774. doi: 10.1021/acs.iecr.9b02020

19. Sun Z., Ma A., Zhao S., Luo H. et al. Research progress on petroleum coke for mercury removal from coal-fired flue gas // Fuel. 2022. V. 309. P. 122084. doi: 10.1016/j.fuel.2021.122084

20. Liu D., Li C., Wu J., Liu Y. Novel carbon-based sorbents for elemental mercury removal from gas streams: A review // Chemical Engineering Journal. 2020. V. 391. P. 123514. doi: 10.1016/j.cej.2019.123514