Исследование реализуется при поддержке гранта Минобрнауки (№ 075-15-2024-543). Результаты работы ученых опубликованы в журнале Energy (Q1, IF: 9,0).
Нефтешлам – это отходы нефтедобычи, которые состоят из нефти, механических примесей (глины, оксидов металлов, песка) и воды. На сегодняшний день они считаются токсичными и подлежат утилизации. Для этого используются различные физико-химические, термические и биологические методы.
Ученые ТПУ провели исследования и доказали эффективность использования нефтешлама в составе композиционных жидких топлив.
«Использование исходного нефтешлама в качестве топлива затруднительно из-за его высокой вязкости, коррозионного потенциала, низкой способности к воспламенению, а также нестабильных характеристик горения. Чтобы решить эти проблемы, мы исследовали эффективность добавления к нему различных добавок, в частности, метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) масел, дизельного топлива, метанола и технической воды, и проанализировали комплекс свойств полученных топлив», — отмечает один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических проектов ТПУ Ксения Вершинина.
Для проверки эффективности композиционного топлива политехники провели серию экспериментов на лабораторной установке и испытательном стенде. Результаты исследования ученых показали, что смесь нефтешлама с дизельным топливом и МЭЖК различных масел с долей 5-15 % в смеси позволила снизить вязкость нефтешлама от трех до 12 раз. Кроме того, все добавки, независимо от типа и концентрации, усиливали микро-взрывное зажигание и улучшали выгорание капель смесевого топлива в условиях относительно невысокой температуры (около 600 °С). Результаты отражают перспективы использования исследуемых топлив в теплоэнергетике.
«Добавление метанола и дизельного топлива в нефтешлам в небольших концентрациях (от 5 до 15 %) позволило получить смесь с улучшенными эксплуатационными и энергетическими характеристиками. В целом по результатам исследования можно сделать вывод, что эффективность композиционной смеси на основе нефтешлама, в среднем, на 5-25 % выше по сравнению с исходным сырьем. Такой подход открывает новые возможности переработки нефтешлама и способствует более рациональному использованию ресурсов», — добавляет Ксения Вершинина.