Prospects for obtaining base oils from bitumen-bearing rocks of the Karasyaz-Taspas deposit

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: With light oil reserves depleting and the demand for lubricants steadily increasing, the development of alternative sources of hydrocarbon feedstock has become a pressing issue. Despite the technological complexity of processing, natural bitumens represent a promising raw material for the production of base oils, particularly in the Republic of Kazakhstan, where domestic industrial lubricant production is currently absent.

Aim: To assess the possibility of obtaining base industrial and motor oils from oil fractions derived from the fuel oil of natural bitumen at the Karasaz-Taspas deposit.

Materials and methods: on the study object was fuel oil obtained by atmospheric distillation of natural bitumen. Oil fractions with boiling temperature ranges of 350–400 °C and 400–460 °C were separated using vacuum distillation. Purification was carried out using bleaching clay. The physical and chemical characteristics of the fractions were determined before and after purification according to standard ASTM and GOST methods.

Results: The obtained oil fractions are characterized by a high kinematic viscosity, a viscosity index of up to 110.7, and low sulfur content (<0.45 wt.%). Their physical and chemical properties meet the requirements for base oils of groups I and II according to the American Petroleum Institute classification and are comparable to industrial oils of grades I-40A and I-50A. Dewaxing and the addition of additives are necessary to improve low-temperature performance.

Conclusion: Natural bitumen from the Karasyaz-Taspas deposit is a promising raw material for producing high-quality base oils. The study confirms the feasibility of comprehensive processing of natural bitumen fuel oil to produce industrial and motor oils, contributing to the replenishment of the raw material base, the sustainable development of the oil industry, and the enhancement of the country’s energy security.

About the authors

Yerbolat O. Ayapbergenov

Branch of KMG Engineering “KazNIPImunaigaz”

Author for correspondence.
Email: e.ayapbergenov@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0003-3133-222X

Cand. Sc. (Engineering), Professor

Kazakhstan, Aktau

Bibigul Zh. Turkpenbayeva

KMG Engineering

Email: b.turkpenbaeva@kmge.kz
ORCID iD: 0009-0008-3770-354X

Doct. Sc. (Engineering), Professor

Kazakhstan, Astana

Arslan F. Akhmetov

Ufa State Oil Technical University

Email: tngrusoil@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0170-4774

Doct. Sc. (Engineering), Professor

Kazakhstan, Ufa

References

  1. Satenov KG, Kalimanova DZ, Madiyeva LK, Nazhetova AA. Lubricants from Oil of The Republic of Kazakhstan. Novyye impul’sy razvitiya: voprosy nauchnykh issledovaniy. Sbornik statey IV Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. 2020;1:25–32. (In Russ).
  2. Zakiyeva RR, Petrov SM, Kayukova GP, Bashkirtseva NY. Polucheniye bazovykh masel III gruppy kachestva po klassifikatsii API iz tyazhelogo uglevodorodnogo syr’ya s primeneniyem gidrokataliticheskikh protsessov. Herald of Technological University. 2014;18:209–212. (In Russ).
  3. Ayapbergenov YO. Tekhnologii izvlecheniya i pererabotki neftebituminoznykh porod mestorozhdeniya Karasyaz`-Taspas [dissertation]. Ufa; 2024. Available from: www.dissercat.com/content/tekhnologii-izvlecheniya-i-pererabotki-neftebituminoznykh-porod-mestorozhdeniya-karasyaz-tas. (In Russ).
  4. Ayapbergenov YO, Ahmetov AF. Processing of Karasyaz-Taspas Bitumen. Transactions of Academenergo. 2019;2:25–37. doi: 10.34129/2070-4755-2019-55-2-25-37.
  5. Litvincev YI, Zhavoronkov D. Production of Base Oils in Russia. Bulletin of The Angarsk State Technical University. 2023;17:88–91. doi: 10.36629/2686-777X-2023-1-17-88-91. (In Russ).
  6. g-energy.org [Internet]. Chasto zadavayemye voprosy o smazochnykh materialakh [cited 2024 Nov 10]. Available from: g-energy.org/attachment/editor/61/86/GPN_SM_G_Energy_voprosy.pdf?_=1624511854. (In Russ).
  7. Patent RUS 2573573C1/ 10.12.02. Byul. №2. Dezortsev SV, Famutdinov RN, Kolbin VA, et al. Sposob polucheniya bazovykh komponentov vysokoindeksnykh neftyanykh masel. Available from: patents.google.com/patent/RU2573573C1/ru. (In Russ).
  8. Famutdinov RN, Dezortsev SV. Determination of raw materials quality for high index oils from the hydrocracking residue. Baskirskii Khimicheskii Zhurnal. 2013;20(4):37–39. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Types of base oils and methods of their production [5]

Download (270KB)
3. Figure 2. Comparison of oil fractions with API classification

Download (254KB)
4. Figure 3. Comparison of oil fractions with SAE classification

Download (277KB)
5. Figure 4. Comparison of oil fractions with industrial oil grades according to GOST 20799-2022

Download (282KB)

Copyright (c) 2025 Ayapbergenov Y.O., Turkpenbayeva B.Z., Akhmetov A.F.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».