Растворённый уголь может стать отличным сырьём для углеродных материалов

Образцы переработанного угля
Петр Кузнецов, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН
Растворённый уголь может стать отличным сырьём для углеродных материалов
Фото: krasrab.ru
  • Образцы переработанного угля
  • Петр Кузнецов, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН
  • В последние годы мировая нефтяная промышленность сталкивается с ростом доли тяжёлой, высокосернистой нефти, перерабатывать и очищать которую дорого. При этом объёмы производства каменноугольной смолы сокращаются из-за падения спроса на металлургический кокс, а её экологическая безопасность вызывает вопросы из-за высокого содержания опасных канцерогенных соединений, таких как бензопирен.

    На этом фоне возрастает потребность в новых источниках сырья для производства современных углеродных материалов. Одним из перспективных решений выступает химическая переработка угля, который может стать основой для производства современных углеродных материалов.

    Учёные Красноярского научного центра СО РАН с коллегами из России, Монголии и Китая представили эффективный способ переработки обычного каменного угля в сырьё для химической промышленности. Технология позволяет превращать его в ценные жидкие продукты и смолы и может стать шагом к более эффективному использованию угольных ресурсов.

    Процесс переработки угля включает его растворение в специальных жидкостях, полученных из угля или нефти. В рамках исследования специалисты опробовали в качестве растворителей каменноугольную смолу, нефтяной газойль и их смесь. При нагревании до температуры около 380 градусов Цельсия и под действием растворителей уголь подвергается деструкции. Полученный продукт с выходом до 97,5 процента представляет собой концентрат полиароматических углеводородов.

    Учёные отметили, что растворитель влияет на свойства полученного продукта. Главное различие - степень ароматичности. Это химический термин, который описывает структуру молекул. Чем выше ароматичность, тем выше термостойкость и химическая устойчивость полученных материалов, что важно для производства углеродных композитов.

    Материал, полученный с использованием каменноугольной смолы, оказался наиболее ароматичным. Такие вещества особенно ценны для химической промышленности.

    Одним из главных преимуществ технологии стало снижение содержания опасных соединений в полученных веществах. В частности, концентрация бензопирена - одного из самых опасных канцерогенов - оказалась значительно ниже, чем в традиционном каменноугольном пеке. Также было установлено, что увеличение времени растворения угля позволяет ещё больше снизить содержание канцерогенов. Это делает новую технологию не только эффективной, но и более безопасной с экологической точки зрения.

    Разработка позволяет эффективнее использовать уголь, предлагая альтернативу его сжиганию. Уголь превращается в ценные соединения с минимальным количеством отходов - не более 8 процентов, независимо от выбранного растворителя. Такой подход позволяет значительно сократить объём неиспользуемых остатков и снизить уровень вредных выбросов в окружающую среду.

    Подобные разработки могут стать основой для планируемого в регионе научно-производственного кампуса. Интеграция фундаментальных исследований с промышленными предприятиями позволит ускорить внедрение технологий переработки угля.

    «Вещества, полученные при низкотемпературной переработке угля, могут стать основой для создания современных высокотехнологичных углеродных материалов с пониженной канцерогенностью. Они содержат меньше опасных веществ и имеют структуру, подходящую для разных промышленных применений. В зависимости от растворителя можно управлять свойствами полученного сырья. Например, продукт с растворителем смолой коксования хорошо подходит для производства игольчатого кокса - важного материала для мощных угольных электродов, аккумуляторов и ядерной энергетики. А продукт с нефтяным растворителем может использоваться для получения углеродного волокна. Наша технология работает без катализаторов и водорода, в мягких условиях, и позволяет перерабатывать уголь почти полностью. Это делает её перспективной для замены части нефтяного сырья и развития экологически более чистого производства углеродных материалов», - отметил один из авторов работы, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Пётр Кузнецов
     

    Фото: Пресс-служба Красноярского научного центра
     
    По теме
    Педагоги и воспитанники Детского сада №24 «Орленок» присоединись к краеведческому проекту «Открывай Железногорск» Детского сада N 71 «Сибирская сказка» ,
    false - Газета Присаянье В этом году супруги Нина и Александр Гаммершмидт из с. Унер отметят 45-летний юбилей совместной жизни.
    Газета Присаянье
    Курсантам академии присвоена квалификация «Спасатель» - Сибирская пожарно-спасательная академия В Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России прошла аттестация обучающихся второго курса факультета инженеров пожарной безопасности на квалификацию «Спасатель».
    Сибирская пожарно-спасательная академия
    Красраб. Сибирский новостной портал - Газета Красноярский рабочий В субботу вечером на улице Крупской города Красноярска, в районе дома № 1-г 24-летний водитель, управлявший автомобилем Honda, допустил наезд на 4-х пешеходов (двоих 10-летних и одного 11-летнего ребёнка,
    Газета Красноярский рабочий
    2 июля ветераны и ребята из трудового отряда старшеклассников прибирали могилы солдат, тружеников тыла на кладбище поселка Балахта.
    ГУ МВД Красноярского края