Методы извлечения металлов из нефтешламов
- Authors: 1, 1
-
Affiliations:
- Самарский государственный технический университет
- Issue: Vol 1 (2022)
- Pages: 15-15
- Section: Геология
- URL: https://journals.eco-vector.com/osnk-sr/article/view/107432
- ID: 107432
Cite item
Full Text
Abstract
Обоснование. На современном этапе развития мировой экономики происходит быстрое изменение структуры запасов нефти, а также увеличение запасов трудноизвлекаемой нефти. Предлагается выделять металлы из нефтешламов, которые в свою очередь являются составляющими высоковязкой нефти.
Цель — рассмотреть методы экстракции металлов из асфальтенов.
Методы. Содержание никеля и ванадия во многих высоковязких нефтях достигает от 10 до 100 г на тонну. В Волго-Уральских месторождениях количество ванадия содержится от 200 до 500 г на тонну и выше, что можно сравнить с рудами, добываемыми в промышленности. На севере Самарской области доходит до 1 кг на тонну. Основная часть никеля и ванадия содержится в асфальто-смолистой части, а в асфальтенах концентрация металлов достигает максимума. При переработке тяжелых нефтей используется процесс деасфальтизации, в результате которого образуется асфальтеновый концентрат. Сумарное содержание ванадия и никеля в нем достигает от 3 до 6 кг на тонну, что намного превосходит многие традиционные рудные сырьевые источники. Классическим методом выделения асфальтенов от нефти является разбавление нефти 20-кратным избытком гексана. Количество ванадия в асфальтенах достигает от 39 до 88 % всего содержания ванадия в нефти. Количество ванадия в асфальтенах по сравнению с содержанием ванадия в нефтях превосходит в 7–8 раз. Самарская область и Татарстан обладают нефтями, в которых содержится наибольшая концентрация ванадия и никеля.
Известен метод получения ванадия и никеля из нефти, при котором используется сульфонафтохинон при расходе 1 г к 50 г нефтей. Происходит перемешивание в течение часа при температуре 80 ℃.
Использование дешевого сырья, окислительно-восстановительных высокомолекулярных соединений при низких температурах, а также при малостадийности, все это позволяет достичь главной цели метода: увеличить эффективность извлечения и снизить затраты на получение никеля и ванадия из нефтешламов.
Результатом данного метода является извлечение металлов с помощью редокс-полимеров из нефтешламов и перехода соединения ванадия в ионную форму. При этом редокс-полимеры выступают в роли ионообменных смол.
Результаты. Создан новый метод, при котором появилась возможность получать первичные высококонцентрированные порфириновые экстракты из асфальтенов тяжелых нефтей с высоким содержанием никеля и ванадия при обработке их раствором серной кислоты. Данный метод также позволяет получить такие важные соединения, как асфальтеновые сульфокатиониты из нефтепродуктов при обработке концентрированной серной кислотой, которые до этого были растворены в органическом растворителе — толуоле.
Выводы. Данный метод позволит извлекать ценные металлы: ванадий и никель, затрачивая на это меньше средств и при этом значительно увеличив объемы добычи металлов.
Keywords
Full Text
Обоснование. На современном этапе развития мировой экономики происходит быстрое изменение структуры запасов нефти, а также увеличение запасов трудноизвлекаемой нефти. Предлагается выделять металлы из нефтешламов, которые в свою очередь являются составляющими высоковязкой нефти.
Цель — рассмотреть методы экстракции металлов из асфальтенов.
Методы. Содержание никеля и ванадия во многих высоковязких нефтях достигает от 10 до 100 г на тонну. В Волго-Уральских месторождениях количество ванадия содержится от 200 до 500 г на тонну и выше, что можно сравнить с рудами, добываемыми в промышленности. На севере Самарской области доходит до 1 кг на тонну. Основная часть никеля и ванадия содержится в асфальто-смолистой части, а в асфальтенах концентрация металлов достигает максимума. При переработке тяжелых нефтей используется процесс деасфальтизации, в результате которого образуется асфальтеновый концентрат. Сумарное содержание ванадия и никеля в нем достигает от 3 до 6 кг на тонну, что намного превосходит многие традиционные рудные сырьевые источники. Классическим методом выделения асфальтенов от нефти является разбавление нефти 20-кратным избытком гексана. Количество ванадия в асфальтенах достигает от 39 до 88 % всего содержания ванадия в нефти. Количество ванадия в асфальтенах по сравнению с содержанием ванадия в нефтях превосходит в 7–8 раз. Самарская область и Татарстан обладают нефтями, в которых содержится наибольшая концентрация ванадия и никеля.
Известен метод получения ванадия и никеля из нефти, при котором используется сульфонафтохинон при расходе 1 г к 50 г нефтей. Происходит перемешивание в течение часа при температуре 80 ℃.
Использование дешевого сырья, окислительно-восстановительных высокомолекулярных соединений при низких температурах, а также при малостадийности, все это позволяет достичь главной цели метода: увеличить эффективность извлечения и снизить затраты на получение никеля и ванадия из нефтешламов.
Результатом данного метода является извлечение металлов с помощью редокс-полимеров из нефтешламов и перехода соединения ванадия в ионную форму. При этом редокс-полимеры выступают в роли ионообменных смол.
Результаты. Создан новый метод, при котором появилась возможность получать первичные высококонцентрированные порфириновые экстракты из асфальтенов тяжелых нефтей с высоким содержанием никеля и ванадия при обработке их раствором серной кислоты. Данный метод также позволяет получить такие важные соединения, как асфальтеновые сульфокатиониты из нефтепродуктов при обработке концентрированной серной кислотой, которые до этого были растворены в органическом растворителе — толуоле.
Выводы. Данный метод позволит извлекать ценные металлы: ванадий и никель, затрачивая на это меньше средств и при этом значительно увеличив объемы добычи металлов.
About the authors
Самарский государственный технический университет
Author for correspondence.
Email: averinvladislav-averin@yandex.ru
студент, группа 2-ИНГТ-4, институт нефтегазовых технологий
Russian Federation, СамараСамарский государственный технический университет
Email: juliavl@mail.ru
научный руководитель, кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры физики
Russian Federation, СамараReferences
- Милордов Д.В. Ванадий и никель в асфальтенах тяжелых нефтей различных регионов. Казань: Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН. C. 148–150.
- Анчита Х. Переработка тяжелой нефти. Реакторы и моделирование процессов / под ред. О.Ф. Глаголевой, В.А. Винокурова, пер. с англ. Санкт-Петербург: Профессия, 2015. 592 с.
Supplementary files
