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

56 АРКТИКА 2035 : актуальные вопросы, проблемы, решения № 2 (14) 2023 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 CMASА (из технологиче- ского асфальта), CMAK и CMASH (из асфальтенов, выделенных из двух месторожде- ний тяжелых нефтей соответственно) и газы: водород, метан и угарный газ. 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]. Методы Результаты и их обсуждение ТАБЛИЦА 1. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПЛАЗМЕННОГО РЕАКТОРА.