INFLUENCE OF PLASMA REACTOR MODES ON THE PROCESS OF ASPHALT-RESIN-PARAFFIN DEPOSITS PROCESSING

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents the results of a comprehensive study of transformation of asphalt-resin-paraffin deposits (ARPD) into carbon materials (CM) using an electric arc plasma reactor. The experiments were conducted at different treatment modes – current intensity (75–125 A) and arc discharge initiation time (5–30 s) at atmospheric pressure. Methods of X-ray diffractometry, IR spectroscopy, differential thermal analysis, X-ray fluorescence analysis, laser diffraction, and scanning electron microscopy were used in the study of the initial sample of ARPD and its products. It is established that optimal conditions of plasma processing (100–125 A, 25–30 s) provide almost complete destruction of organic matrix of ARPD with formation of graphite-like carbon structure characterized by a high degree of order and heat resistance. The presented results confirm the technological possibility of electric arc plasma processing of ARPD at atmospheric pressure as a method of simultaneous utilization of oil wastes and obtaining promising carbon materials.

About the authors

V. V Egorova

Surgut State University

Email: arkachenkova_vv@surgu.ru
Surgut, Russia

E. V Frantsina

Surgut State University; Tomsk Polytechnic University

Surgut, Russia; Tomsk, Russia

Y. Y Petrova

Surgut State University

Surgut, Russia

D. O Zelentsov

Surgut State University

Surgut, Russia

A. Y Pak

Tomsk Polytechnic University

Tomsk, Russia

P. V Povalyaev

Surgut State University; Tomsk Polytechnic University

Surgut, Russia; Tomsk, Russia

I. A Zemtsov

Surgut State University

Surgut, Russia

References

  1. Илюшин П.Ю., Вяткин К.А., Козлов А.В. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. № 6. С. 157.
  2. Халилова Г.А., Стромов К.А., Денисламов И.З. // Нефтегазовое дело. 2021. № 1. С. 92.
  3. Макарова Т.Г., Уразаков К.Р., Думлер Е.Б. и др. // Нефтегазовое дело. 2022. № 2. С. 120.
  4. Булатов В.И., Игенбаева Н.О., Нанишвили О.А. // Бюллетень науки и практики. 2021. № 8. С. 46.
  5. Акатьева Т.Г. // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2021. № 2. С. 127.
  6. Еремченко О.З., Сапцын Р.В., Ложкина Е.А. и др. // Вестник Пермского университета. Серия Биология. 2022. № 1. С. 64.
  7. Lifshits S., Glyaznetsova Y., Erofeevskaya L. et al. // Environmental Pollution. 2021. V. 288. P. 117680.
  8. Opekunov A., Opekunova M., Kukushkin S. et al. // Pedosphere. 2022. V. 32. № 3. P. 414.
  9. Shahbaz M., Rashid N., Saleem J. et al. // Fuel. 2023. V. 332. P. 126220.
  10. Wang X., Jin W., Li Y. et al. // Chemical Engineering Journal. 2024. V. 497. P. 154182.
  11. Созина И.Д., Данилов А.С. // Записки Горного института. 2023. № 260. С. 297.
  12. Ke C.Y., Chen L.Y., Qin F.L. et al. // Environmental Technology & Innovation. 2021. V. 23. P. 101654.
  13. Jagaba A.H., Kutty S.R.M., Lawal I.M. et al. // Cleaner and Circular Bioeconomy. 2022. V. 3. P. 100029.
  14. Petrova Yu.Yu., Frantsina E.V., Grinko A.A. et al. // Materials Today Communications. 2022. V. 33. P. 104669.
  15. Samigulin A.D., Galiakbarov A.T., Galiakbarov R.T. // Journal of Physics: Conference Series. 2016. V. 669. P. 012017.
  16. Tertyshna O., Royenko K., Martynenko V. et al. // Chemistry & Chemical Technology. 2016. V. 10. № 3. P. 361.
  17. Palaev A. G., Dzhemilev E. R. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. V. 862. № 3. P. 032081.
  18. Fan Z., Sun H., Dou L. et al. // Chemical Engineering Journal. 2023. V. 461. P. 141860.
  19. Dhamale G.D., Ajith N., Ghorui S. // Waste Management. 2023. V. 168. P. 290.
  20. Гринько А.А., Иванова Л.В., Францина Е.В. и др. // Химия высоких энергий. 2023. Т. 57. № 3. С. 238.
  21. Li Bo, Song X. // Materials Letters. 2024. V. 372. P. 137106.
  22. Ma J., Chen X., Song M. Wang Ch. et al. // Diamond and Related Materials. 2021. V. 117. P. 108445.
  23. Choudhary F., Mudgal P., Parvez A. et al. // NanoStructures & Nano-Objects. 2024. V. 38. P. 101186.
  24. Padro J.M., Novotny A., Smal C. et al. // Upstream Oil and Gas Technology. 2023. V. 10. P. 100087.
  25. Cabral R.L.B., Galvao E.R.V.P., Fechine P.B.A. et al. // RSC Advances. 2024. V. 14. № 28. P. 19953.
  26. Li F., Li G., Lougou B.G. et al. // Waste Management. 2024. V. 189. P. 364.
  27. Nuraly A., Mutushev A., Tuleibayeva A. et al. // Carbon Trends. 2024. V. 15. P. 100338.
  28. Hu Y., Ding Y., Xie L. et al. // Carbon. 2024. V. 230. P. 119574.
  29. Работягов К.В., Сютра Ю.Н. // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2021. № 4. С. 265.
  30. Liu H., Zhan T., Li Ch. et al. // Chemical Engineering Journal. 2024. V. 502. P. 157861.
  31. Компанцев Д.В., Поздняков Д.И., Байрамкулова А.М. и др. // ВНМТ. 2022. № 4. С. 99.
  32. Pak A.Y., Bolatova Z., Nikitin D.S. et al. // Waste Management. 2022. № 144. Р. 263.
  33. Frantsina E., Petrova Y., Arkachenkova V. et al. // Petroleum Science. 2023. V. 20. № 6. P. 3830.
  34. Ширяева Р.Н., Асадуллина А.С. // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. Т. 22. № 3–1. С. 31.
  35. Волкова Г.И., Лоскутова Ю.В., Прозорова И.В. и др. Подготовка и транспорт проблемных нефтей (научно-практические аспекты). Томск: Издательский Дом ТГУ, 2015. 136 с.
  36. Ibragimova D., Sharafieva Z., Sharifullin A. et al. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 516. P. 012046.
  37. Yarkeeva N.R., Iskhakov R.A. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. V. 981. P. 032053.
  38. Tucureanu V., Matei A., Avram A.M. // Critical Reviews in Analytical Chemistry. 2016. V. 46. № 6. P. 502.
  39. Castro A.T. // Journal of the Brazilian Chemical Society. 2006. V. 17. № 6. P. 1181.
  40. Yadykova A.Y., Strelets L.A., Ilyin S.O. // Molecules. 2023. V. 28. № 5. P. 2065.
  41. Golovko A.K., Grinko A.A. // Pet. Chem. 2018. V. 58. P. 599.
  42. Антипенко В.Р. Термические превращения высокосернистого природного асфальтита: геохимические и технологические аспекты. Новосибирск: Наука РАН, 2013. 184 с.
  43. Rabchinskii M.K., Saveliev S.D., Ryzhkov S.A. et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1695. P. 012070.
  44. Yordsri V., Thanachayanont Ch., Asahina Sh. et al. // Microscopy and Microanalysis. 2018. V. 24. № 2. P. 156.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».