INVESTIGATION OF STRUCTURAL-PHASE CONVERSION OF THE IRON-CONTAINING CATALYST BY MOSSBAUER SPECTROSCOPY (Part 1)
Abstract
In order to establish a catalyst formation for refininging Ashalcha heavy oil, the active form of the iron-containing catalyst, mixed iron (II, III) oxides, was investigated using Mössbauer spectroscopy. During the formation process, the iron oxide phase is involved in the cleavage of carbon-heteroatom bonds and provides a decrease in molecular mass of resins and asphaltene fractions of heavy oil. Thus, dispersed iron oxides are enriched in a sulfur-containing phase. As the duration of the experiment increases, the conversion degree of resins and asphaltenes increases, which indicates the multiple participation of dispersed iron compounds in the cleavage of chemical bonds. The results of Mössbauer spectroscopy indicate the reduction of maghemite to magnetite when iron oxides interact with water vapor during the catalytic aquathermolysis of crude oil at 250 °C.
About the Authors
A. R. Khaidarova
Kazan (Volga Region) Federal University, Institute of Geology and Oil and Gas Technologies
Russian Federation
Kazan, 420111
Russian Federation
Kazan, 420111
A. V. Pyataev
Kazan (Volga Region) Federal University, Institute of Geology and Oil and Gas Technologies
Russian Federation
Kazan, 420111
Russian Federation
Kazan, 420111
I. I. Mukhamatdinov
Kazan (Volga Region) Federal University, Institute of Geology and Oil and Gas Technologies
Russian Federation
Kazan, 420111
Russian Federation
Kazan, 420111
R. D. Zaripova
Kazan (Volga Region) Federal University, Institute of Geology and Oil and Gas Technologies
Russian Federation
Kazan, 420111
Russian Federation
Kazan, 420111
A. V. Vakhin
Kazan (Volga Region) Federal University, Institute of Geology and Oil and Gas Technologies
Russian Federation
Kazan, 420111
Russian Federation
Kazan, 420111
References
1. В. П. Якуцени, Э. Ю. Петров, А. А. Суханов. Нефтегазовая геология. Теория и практика, № 2 (2007) 1—11
2. Р. С. Хисамов. Н. С. Гатиятуллин, И. Е. Шаргородский. Геология и освоение залежей природных битумов Республики Татарстан, Казань, Фэн (2007)
3. А. А. Липаев. Разработка месторождений тяжелых нефтей и природных битумов, Ижевск, Институт компьютерных исследований (2013)
4. Г. П. Каюкова, С. М. Петров, Б. В. Успенский. Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах, Москва, ГЭОС (2014)
5. S. Maity, J. Ancheyta, G. Marroquın. Energy & Fuels, 24 (2010) 2809—2816
6. O. Muraza, A. Galadima. Fuel, 157 (2015) 219—231
7. А. М. Киямова, Г. П. Каюкова, В. И. Морозов. Технологии нефти и газа, 1 (2007) 40—47
8. J. G. Weissman. Fuel Proc. Technol., 50 (1997) 199—213
9. A. N. Cavallaro, G. R. Galliano, R. G. Moore. J. Canad. Petroleum Technol., 47 (2008) 23—31
10. A. Pereira. Canad. J. Chem. Eng., 90 (2012) 320—329
11. S. A. Sitnov, I. I. Mukhamatdinov, E. I. Shmeleva, F. A. Aliev, A. V. Vakhin. Petroleum Sci. Technol., 37, N 8 (2019) 971—976
12. S. A. Sitnov, A. V. Vakhin, I. I. Mukhamatdinov, Yu. V. Onishchenko, D. A. Feoktistov. Petroleum Sci. Technol., 37, N 6 (2019) 687—693
13. I. I. Mukhamatdinov, I. Sh. S. Salih, I. Z. Rakhmatullin, S. A. Sitnov, A. V. Laikov, V. V. Klochkov, A. V. Vakhin. J. Petroleum Sci. Eng., 181, N 9 (2019)
14. I. I. Mukhamatdinov, I. Sh. S. Salih, A. V. Vakhin. Petroleum Sci. Technol., 37, N 13 (2019) 1589—1595
15. J. G. Stevens, A. M. Khasanov, J. W. Miller, H. Pollak, Z. Li. Mossbauer Mineral Handbook, North Carolina, The University of North Carolina at Asheville (1998)
16. M. D. F. F. Lelis, J. D. Fabris, W. D. N. Mussel, A. Y. Takeuchi. Mater. Res., 6, N 2 (2003) 145—150
17. R. Valenzuela, J. A. Garcia, S. Aburto, M. L. Marquina, M. Jimémez. J. Phys. Colloq., 38, N C1 (1977) 139—140
18. M. A. F. Ramalho, L. Gama, S. G. Antonio. J. Mater. Sci., 42, N 10 (2007) 3603—3606
19. B. Randhawa, R. Kaur, K. Sweety. J. Radioanal. Nucl. Chem., 220, N 2 (1997) 271—273
20. D. Amara, I. Felner, I. Nowik, S. Margel. Coll. Surface A: Physicochem. Eng. Aspect., 339 (2009) 106—110
21. U. Klekotka, D. Satula, P. Nordblad, B. Kalska-Szostko. Arab. J. Chem., 13, N 1 (2020) 1323—1334
22. B. Kalska-Szostko, U. Wykowska, D. Satula, P. Nordblad. Beilstein J. Nanotechnol., 6, N 1 (2015) 1385—1396
23. С. А. Ситнов, И. И. Мухаматдинов, А. В. Вахин, В. Е. Катнов, Д. К. Нургалиев, М. Р. Лябипов, М. И. Амерханов. Способ получения наноразмерного катализатора на основе смешанного оксида железа для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья и катализатор, полученный этим способом, патент 2655391 РФ, МПК-2017.01 (2018)
24. I. I. Mukhamatdinov, A. V. Vakhin, S. A. Sitnov, A. R. Khaidarova, R. D. Zaripova, E. I. Garifullina, V. E. Katnov, S. N. Stepin. Chem. Technol. Fuel. Oil., 54, N 5 (2018) 574—580
25. I. I. Mukhamatdinov, A. R. Khaidarova, R. D. Zaripova, R. E. Mukhamatdinova, S. A. Sitnov, A. V. Vakhin. Catalysts, 10, N 1 (2020)
26. В. С. Русаков. Основы мёссбауэровской спектроскопии, Москва, МГУ (2011)
27. А. Г. Иванова, А. В. Вахин, Е. В. Воронина, А. В. Пятаев, Д. К. Нургалиев, С. А. Ситнов. Изв. РАН. Сер. физ., 81, № 7 (2017) 904—908
28. M. R. Spender, J. M. D. Coey, A. H. Morrish. Can. J. Phys., 50, N 19 (1972) 2313—2326
29. Б. Н. Кузнецов. Глубокая переработка бурых углей с получением жидких топлив и углеродных материалов, Новосибирск, Гео (2012)
Review
For citations:
Khaidarova A.R., Pyataev A.V., Mukhamatdinov I.I., Zaripova R.D., Vakhin A.V. INVESTIGATION OF STRUCTURAL-PHASE CONVERSION OF THE IRON-CONTAINING CATALYST BY MOSSBAUER SPECTROSCOPY (Part 1). Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2020;87(4):623-627. (In Russ.)
Views: 246
Email this article 