КІРІСПЕ

Табиғи мұнайды тура айдау мен катализдік крекингтеу немесе реформинг процестерін жүргізу арқылы сұйық отындарды өндіру қазіргі кезеңдегі даму қарқындылығы еселеп артып отырған авто- және әуе көліктерінің отынға деген қажеттілігін толық деңгейде қанағаттандыра алмайды. Сол себепті альтернативті органикалық шикізат көзі – көмір кенін қолданып, жасанды сұйық отындар өндіру технологиясын дамыту қазіргі таңдағы өзекті мәселелердің бірі. Сондай-ақ мұнайға қарағанда көмір шикізатының қоры он есе артық. Сондықтан да көмірді тікелей гидрогендеу әдісімен сұйық отын және әр алуан химиялық өнімдер алу мәселесі келешекте көмірхимиясы өнеркәсібіндегі ең өзекті бағыттардың бірі болмақ. Бұл бағытта дамыған елдерде мемлекеттік және жеке компаниялар көмірден жасанды сұйық отын өндіру процестері бойынша қарқынды ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуде. Көмірді сұйылту процестерін қарқындату бойынша ғылыми жұмыстардың негізгі бағыты басты үш мәселенің айналасында топтасады: көмірдің реакцияға түсу қабілеттілігін арттыру, белсенділігі жоғары, құны арзан катализаторларды жасау, сұйылту үшін тиімді еріткіштерді таңдау.

Біздің елімізде мұндай зерттеу жұмыстары Алматы мен Қарағанды қалаларындағы ғылыми-зерттеу институттарында жүргізіледі. Осы мәселелер бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстарының деңгейі М.Е. Байкеновтың, Қ.А. Жұбановтың, В.А. Хруповтың, А.А. Мұхтардың, Ж.Қ. Қайырбековтың жұмыстарында баяндалған.

Дипломдық жұмыста зерттеу нысаны ретінде Талдыкөл кен орны көмірі, құрамында әр түрлі мөлшерде темір косылыстары бар Торғай жерінің бокситтері, Павлодар зауытының бокситті рудаларды өңдеуден кейінгі қалдық – қызыл шлам және Өскемен каласындағы титан-магний комбинатының қалдықтары, Павлодар мұнай өңдеу зауытының қайнау температурасы 500⁰С температурадан жоғары мұнай фракциясы қалдықтары алынды.

Технологиялардың жеткіліксіз тұстары көмірді каталитикалық гидрогендеуде өнімділіктің аз болуы, процесс барысында көп мөлшерде қымбат металл катализаторлардың қайтымсыз жоғалуы және сутекті жоғары кысымда қолдануға байланысты құрал-жабдыққа көп қаражат пен ауқымды энергия шығынының жұмсалуы болып табылады.

Бұл мәселелер металл және өндіріс калдықтары негізінде арзан катализаторларды таңдау жолдарымен немесе көмірдің минералды бөлігін құраушыларды қолдану арқылы шешілуі мүмкін. Көмірді сұйылту процесін арзандатудың тағы бір жолы – көмір еріткіші және сутек доноры ретінде мұнай өнімдерін пайдалану. Бұл арқылы сутекті пайдалануға байланысты технологиялық жағдайлардың бірнешеуін қысқартуға болады.

Дипломдық жұмыстың өзектілігі Талдыкөл кен орны көмірін каталитикалық гидрогендеу процесінде тиімді катализаторларды қолданып процестің қарқындылығын арттыру арқылы көмірден жасанды сұйық өнімдер алуды зерттеудің қажеттілігінен туып отыр.

Осыған сәйкес жұмыста келесі міндеттер қойылды:

-көмірдің конверсиялану дәрежесіне бастапқы қысымның, температураның, гидрогендеу процесі мерзімінің және көмір-пастатүзгіш арақатынасының әсерін зерттеу;

-процеске тиімді катализаторды таңдау;

-көмір бөлшектерінің дисперстілігінің сұйық отындар шығымына әсерін зерттеу;

-көмірді гидрогендеу процесін оптимизациялау;

-көмірді механикалық өңдеудің гидрогендеу процесіне әсерін зерттеу.

Дипломдық жұмыста жүргізілген зерттеудің мақсаты Талдыкөл кен орны көмірінен жасанды сұйық отындар алу процесін жүргізудің қолайлы жағдайларын анықтау және сұйық отынның шығымын арттыру жолдарын жетілдіру.

1 Әдеби шолу

1.1 Көмірдің химиялық және петрографиялық құрамы

Көмірді өңдеу процестері оның құрамы мен құрылымына тікелей тәуелді.«Көмір» деп аталатын полимерлі заттың элементтік құрамы органикалық масса мен бейорганикалық массадан тұрады. Көмірдің органикалық массасына көміртек, сутек, оттек, күкірт, азот кіреді. Ал көмірдің бейорганикалық массасы оны өңдеу кезінде күл мен суға айналатын минералды заттардан құралады [1].

Көмірдің түзілуі – биохимиялық және геологиялық процесс. Жер қыртысында көмірдің түзілу аумағына климаттық және геоморфологиялық жағдайлар әсерін тигізеді. Өсімдік қалдықтарының көмірге айналу сатысы екі кезеңнен құралады: шымтезек және көмір түзілу сатылары. Көмірдің түзілу кезеңі өз кезегінде қоңыр көмірдің, тас көмірдің, антрациттің түзілу сатыларына жіктеледі. Көмірлену сатысына қарай көмірлердің элементтік құрамы біршама ерекшеленеді. Бұл мәліметтер 1-кестеде көрсетілген.

1-кесте - Көмірлердің құрамы

Көмір Түрі	Көмірдің органикалық массасы, мас. %			Sdaf , Күкірт, мас. %	Wa, Ылғал, мас. %	Adaf , Күл, мас. %	Ұшқыш заттар шығымы, мас. %	Жоғары жану жылуы, кДж/кг
	С	Н	О+N
Қоңыр	70,0	5,5	24,5	2-3	5-50	4,0	45-55	25 550
Тас	82,0	5,0	13,0	2-6	3-8	6,0	8-50	33 920
Антрацит	95,0	2,0	3,0	1-2	1-3	6,0	8,0	33 500

1-кестеде көрсетілгендей қоңыр көмірден антрацитке дейін көмірлену сатысында көміртектің массалық үлесі 70-тен 95 мас. %-ға дейін өседі, ал сутектің, оттек пен азоттың мөлшерлері 5,5-тен 2,0 мас. %-ға дейін кемиді. Көмір құрамындағы сутек көміртекпен, оттекпен, күкіртпен, азотпен байланысқан. Оттек карбоксильді, гидроксильді, карбонильді, эфирлі топтардың құрамына кіреді. Карбоксильді топтардың саны көмірдің метаморфизм сатысына тәуелді кемиді де, тас көмірлердің құрамында болмайды. Ұшқыш заттардың шығымы қоңыр көмірлерден антрацитке қарай төмендейді. Күкірттің мөлшері 1-6 мас. % шамасы аралығында болады. Көмір құрамындағы элементтік күкірт оның органикалық және бейорганикалық бөліктеріне де кіреді.

Көмірлердің органикалық массасы мен минералды бөлігінің элементтік және топтық құрамының ерекшелігі оның физика-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізеді. Сол себепті көмірлердің элементтік құрамын зерттеу мен олардың құрылымымен байланысын анықтау маңызды практикалық міндеттердің бірі болып табылады. Осы міндетті шешу арқылы жасанды сұйық отын мен химия өнеркәсібі үшін шикізат алу мақсатында көмірді өңдеудің неғұрлым тиімді технолдогиялық әдісін таңдау мүмкіндігі айқындалады [2].

Көмірдің химиялық құрылымын зерттеу Стадников, Фишер, Шредер, Ван Кревлен, Букетов және тағы басқалардың есімімен байланысты. Көмірдің химиялық құрылымы ароматты емес байланыстармен жалғанған поликонденсирленген ароматты сақиналардан тұратыны белгілі. Көмірлердің карбонизациялану процесінде ароматты емес құрылымдардың мөлшері кемиді. Метаморфизм дәрежесі артқан сайын поликонденсациялану процестері қарқынды артып, көмір өңдеу процестерінде маңызы зор негізгі сипаттамаларын: пластикалығын, ерігіштігін жоғалтады. Көмірлердің физикалық, химиялық қасиеттері олардың құрылымымен, құрамымен және метаморфизм дәрежесімен анықталады. Көмірлердің негізгі физикалық қасиеттеріне: тығыздығы, пластикалығы, серпімділігі, беріктігі, сусымалылығы, ал оптикалық қасиеттеріне: түсі, шағылысу қабілеттілігі, сынуы, сәулелену дифракциясы мен абсорбциясы жатады. Сонымен бірге көмірлер термиялық, электрлік, магниттік қасиеттерімен сипатталады.

[3]-жұмыста Амур облысының Ерковецк кен орны көмірі зерттеліп, сутектің төмен қысымында гидрогендеу процесіне жарамды шикізат көзі болатындығы анықталған. Канск-Ачинск бассейні Переяслав және Бородинск кен орындары қоңыр көмірлерінің органикалық массасының химиялық құрамы физика-химиялық талдау әдісімен [4]-жұмыста зерттелген. Переяслав кен орны қоңыр көмірінің органикалық массасы изоқұрылымы мен түзу алифатты тізбектері бар ароматты және гидроароматты үзінділердің жоғары мөлшерімен сипатталады. Функционалды топтардың ішінен фенолды, кетонды, эфирлі, карбоксильді, хиноидты топтардың үлесі жоғары.

Кузбастың Ленинск геологиялық-өнеркәсіптік ауданы көмірінің микроэлементтік құрамын зерттеу нейтронды-активтендіру әдісімен жүргізілген. Көмір сынамаларын зерттеуден 52 микроэлемент, соның ішінде германий, титан, молибден, цирконий, күміс сияқты құнды микроэлементтер анықталған. Көмір құрамында марганецтің, баридің, молибденнің біршама жоғары мөлшерінің болуы оны әр түрлі технологиялық процестерде өңдеуде катализатордың немесе ингибитордың ролін атқара алатындығы атап көрсетілген [5].

Көмірдің органикалық массасының молекулалық және химиялық құрылымының оның қасиеттерімен байланысы [6]-жұмыста талқыланған. Құрылымдық-химиялық параметрлер көмегімен метаморфизм сатысында көмірлердің қасиеттерінің өзгерісін анықтайтын теңдеулер қарастырылған. Көмірлерді әртүрлі әдістермен түрлендіру олардың ары қарай гидрогендеу процесінде ерігіштігіне, реакциялық қабілеттілігіне әсері зерттелген.

[6]-жұмыста көмірдің құрылымы мен қасиеттері жайында тәжірибе нәтижелеріне талдау жасай отырып, көмірдің органикалық массасының орташа статистикалық құрылымдық бірлігінің жалпылама моделі келтірілген. Көмірдің органикалық массасының орташа статистикалық құрылымдық бірлігі көмірдің физика-химиялық қасиеттері мен құрылысының өзара байланысын айқындауда қолданылады. Модель бес құрылымдық үзінділерді құрайды: Аr – ароматты конденсирленген сақиналар (сақиналардың саны орта есеппен 1-ден 5-ке дейін болады); СА – циклоалканды үзінділер; Х – функционалды топтар (-ОН, -СООН, -NH₂; -SH); R – алкильді орын басушылар (С₁–С_n); М – көпіршелі топтар (-(СН₂)_n-, -О-, -О-СН₂-, -NH-, -S-). Метаморфизм қатарында құрылымдық үзінділердің ара қатынасы өзгереді. Мысалы, Аr конденсирленген сақиналар артып, М, R, Х, СА мөлшерлері кемиді. Мұндай модельдің сызбанұсқасы 1-суретте көрсетілген.

1-сурет - Көмірдің органикалық массасының жалпылама моделі

Қазіргі кезеңдегі көзқарас бойынша көмір табиғаты алифатты қосылыстармен кезектесіп байланысқан ароматты кластерлерден тұратын ретсіз құрылымды үш өлшемді полимерлер. Полимердің негізгі қаңқасының қаттылығы ішкі донорлы-акцепторлы байланыстармен нығая түседі.

Атомдардың негізгі құрылымдық топтарының көп рет қайталануы арқылы молекула құрамы жүздеген, тіпті мыңдаған атомдардан құралатындықтан, қазба көмірлерді қасиеттері бойынша жоғары молекулалы қосылыстарға жатқызуға болады.

Өзара валенттік күштермен байланысқан бір ғана үлкен молекула құрайтын атомдардың негізгі құрылымдық топтары туралы ұғым көмірлердің макромолекулалық құрылымын қарастыруда негіз болып табылады. Өз кезегінде үлкен молекулалар физикалық тартылыс күштерімен өзара байланысқан бөлшектерді түзіп, екінші дәрежедегі құрылымдарды түзеді.

Көмірлердің негізгі тармақтарының құрылысы бүйірлерінде алифатты тізбектер мен құрамында оттек бар топтардан құралған конденсирленген ароматты жүйелер арқылы сипатталады.

Көмірлердің органикалық заттарының жоғары молекулалы табиғаты туралы гипотеза көмірдің көптеген поликонденсирленген шайырлар сияқты ерімейтін және балқымайтын күйде болатындығына негізделеді. Сонымен бірге көмірлердің пластикалық қасиеттері мен пластикалық күйдегі жоғары тұтқырлығы олардың жоғары молекулалы қосылыстарға жататындығын дәлелдейді. Көмірлердің молекулалық салмағы 2500 жоғары болады.

Тас көмірлердің бірқатар басқа да қасиеттері олардың құрылысы макромолекулалы болатындығын дәлелдейді. Тас көмірлер гетерогенді сипаттағы рекцияларға тән қасиеттерді көрсетеді. Олардың қасиеттері реагенттердің біраз мөлшерінің әсерінен күрт өзгереді. Тас көмірлердің құрылысы физикалық және химиялық факторлардың (термиялық еру, тотығу және тотықсыздану деструкциялары) әсерінен қарапайым күйге ауысады.

Тас көмірлерді тотықтыру, гидрлеу, гидролиздеу нәтижелері молекула құрылысының негізінде конденсирленген ароматты жүйелердің жататындығын көрсетеді.

В.И. Касаточкин көмір затын кеңістікті полимер ретінде қарастырған. Оның бірлік құрылымы бүйір топтары мен әр түрлі радикалдары бар бүйір тізбекті сызықты полимерленген көміртекпен байланысқан циклді полимерленген көміртектің жазық гексагональды атомдық торы түрінде болады. Осындай бірлік құрылым гумин қышқылдарының құрылысының негізінде де болады.

Ван Кревелен ұсынған көмірдің құрылымдық моделі физикалық, физика-химиялық және химиялық мәліметтердің жиынтығын ескере отырып құрастырылған. Бұл модельді құрастыруда көмірлердің оптикалық, механикалық қасиеттері, олардың қарапайым құрамы және басқа да қасиеттері ескерілген. Ван Кревелен молекуладағы құрылымның ароматты бөлігін штрихпен белгілеген және қалыпты құрылымды полимерлердегідей молекула жазық емес, әрі құрылымдық ұяшықшалар бір-біріне дәл сондай ұқсас еместігін 2- суретте атап көрсеткен.

2-сурет - Көмірдің құрылымдық моделі

Жалпы көмір затын аз да болса реттелген бөліктері бар макромолекуладан құралады деп айтуға болады. Метаморфизм процесінде бүйір тізбектегі топтардың айырылуы және соған сәйкес торлардың өзара бағытталуы жүретіндіктен, атомдық көміртектік торлардың реттеліп орналасу бөліктері артады [7].

Метаморфизм сатысы аз көмірлердің құрылымы көміртектік торды байланыстыратын ұзын иілгіш тізбектердің болуы арқылы сипатталады және макромолекулаларының ара қашықтықтары едәуір болып келеді, сол себепті ішкі беттері үлкен болғандықтан, ылғалдың біршама мөлшерін адсорбциялауға қабілетті болады.

Көмір макромолекуласының ядросы бензол сақинасынан құралса, онда мұндай макромолекула берік байланысады да термиялық тұрақты болады, ал ядроны айнала орналасқан бүйір тізбектегі топтар салыстырмалы түрде біршама тұрақты болып келетін полимерлену дәрежесі әртүрлі көмірсутектерді құрайды.

Көмірлердің микрокомпоненттерінің ауыспалы түрлері мен көп түрлілігі барлық тас көмірлердің макромолекуласының ядро құрылысының ұқсастығымен және тек қана бензол сақинасының саны мен бүйір топарының құрамы мен мөлшерінің ерекшеліктерімен түсіндіріледі. Аз метаморфизделген көмірлерде бүйір топтарының саны мен олардың ядродан арақашықтығы жоғары болып келеді.

Көмір құрылысын көлденең сутек немесе оттекпен байланысқан параллельді жазық қабаттардан құрастырылған қатпарлы зат ретінде қарастыруға болады. Көмірлердің беріктігі мен ультракеуектілігі метаморфизм дәрежесі артқан сайын қатпарлардың ара қашықтығының кемитіндігімен түсіндіріледі [7].

[8]-жұмыста көмірдің органикалық массасының құрылысына валентті емес байланыстардың әсері жайында баяндалған. Бұл жағдайда көмір макромолекуласының полимерлі жүйелері бір-бірімен «көпіршелер» түріндегі тұрақсыз химиялық байланыстармен байланысқан. Көмірдің органикалық қосылыстарының сақиналы үзінділерінің арасындағы көпіршелі байланыстар ретінде эфирлі -О- немесе оттек-метиленді тізбектер қарастырылған.

Көмірдің минералды бөлігі (күл) ішкі және сыртқы болып жіктеледі. Ішкі бөлігі көмірдің органикалық бөлігімен гуминді қышқылдармен (қоңыр көмірлерде) немесе жоғары молекулалы қосылыстар – қанықпаған қышқылдардың полимерлерімен (тас көмірлерде) байланысқан. Сыртқы минералды бөлігі – көмірдің түзілу процесінде желмен, су ағынымен сырттан енетін механикалық қоспалар.

Көмірлердің ішкі және сыртқы минералды бөлігінің құрамы сумен шаймалану әсерінен уақыт мезетінде қатты өзгереді. Барзаск және Черемховск кен орны көмірлерінің күлдерін зерттеу нәтижелері күлдің негізгі бөлігін SiО₂ - (60-65), Аl₂О₃ - (16-23), Fе₂О₃ - (7-11), СаО - (2-4), МgО - (1,5-2,0), SО₃ - (1-4) мас. % құрайтындығын көрсетті. Сонымен бірге көмір күлінде гидрогендеу процесінде катализатор болып табылатын сирек элементтер (германий, скандий 0,01-ден 0,5 мас. %), сондай-ақ бор, кобальт (0,1-ден 0,2 мас. %), галий (0,5 мас. %), берилий (0,1 мас. %) болады. Жер қыртысында болатын 90 элементтің 60 элементі тас көмірлерде кездеседі. Көмірлерді гидрогендеуде сілтілік және сілтілік жер металдарының тұздары улар, ал Мо, Sn, Zr, Fe, Co, Ni қосылыстары катализаторлар болып табылады.

[9]-жұмыста көмірді гидрогендеу процесіне оның құрамындағы минералды заттардың әсері қарастырылған. Минералды заттардың, әсіресе пириттің гетерогенді катализатор ретінде және гомогенді катализатор есебінде әсер ететін күкіртті сутектің шығымын арттыратын зат ретінде активтендіру әсері анықталған.

Сонымен, көмірлердің минералды бөлігінің құрамын біле отырып, кей жағдайларда гидрогендеу процесін қосымша катализатор енгізбей-ақ жүргізуге болады. Әр түрлі кен орны көмірлерінің химиялық құрамы 2-кестеде жинақталған.

2-кесте - Әр түрлі кен орындары көмірлерінің химиялыққұрамы

Мем- лекет	Кен орны	Химиялыққұрамы, мас. %					Құp- ғақ күйдегі күл, Аdaf		Анали-тика-лық ылғал, W		Құрғақ күлсіз күйдегіұшқыш заттар Vdaf		Н/С, мас. %
		С	Н	N	О	S
Ресей	Березовск	71,62	5,12	0,66	-	0,15		3,60		11,0		-		-
	Ирша-Боро- динск	72,56	4,92	0,87	-	0,25		7,80		-		48,50		-
Жа-пония	Ишикари	57,41	5,61	2,09	34,5	0,30		-		-		-		1,17
	Яллоури	67,23	4,34	0,95	27,2	0,24		-		-		-		0,77
	Тайхеио	76,87	6,37	1,32	-	0,29		14,8		-		-		-
АҚШ	Eucosaw	71,10	5,20	1,60	3,10	7,10		-		-				-
Қазақ-стан	Шұбар-көл	73,90	4,87	0,70	-	0,42		7,70		8,90		43,30		0,80
	Екібастұз	76,0-84,0	5,0-6,0	-	2,2	0,5-0,8		34-47		5-11		26-27		-
	Кендірлік	73,00	4,30	1,70	13,5	0,25		15,2		8,10		45,00		0,70
	Қияқты	74,50	4,10	0,80	19,3	0,90		11,1		9,5		41,20		-
	Қаражыра	70,4	4,71	-	-	0,34		11,31		9,0		34,82		-

2-кестеде көрсетілгендей көмірдегі көміртектің мөлшері 57,41-ден 76,0-84,0 мас. %-ға дейін, ал сутектің мөлшері 4,1-ден 6,37 мас. %-ға дейін өзгереді. Азот пен күкірттің мөлшерлері барлық көмірлерде шамалас, ал оттектің мөлшері 2,2-ден 34,59 мас. %-ға дейін өзгереді. Көмірлердің минералды құрамдарының мөлшері кең ауқымда 3,6-дан 34-47 мас. %-ға дейін өзгереді. Ұшқыш заттардың мөлшері барлық көмірлерде айтарлықтай өзгереді. 2-кестеде келтірілген әр түрлі кен орындары көмірлерін гидрогендеу процесі зертханалық және іріқондырғыларда жүргізілген. Гидрогендеу жағдайларына байланысты, көмірдің органикалық массасына шаққанда жасанды сұйықөнімдердің шығымы 60-90 мас. %-ды құрайды.

Көмірдің негізгі петрографиялық сипаттамаларына метаморфизм дәрежесі, петрографиялыққұрамы мен тотықсыздану дәрежесі жатады. Метаморфизм – жер қыртысында көмірдің органикалық заттарыныңөзгерісі. Метаморфизм жағдайында органикалық көмір затының физикалыққасиеттері, химиялыққұрамы мен ішкі молекулалыққұрылымы біртіндеп өзгеріске ұшырайды.

Көмірлердің петрографиялыққұрамы микрокомпоненттері (мицералдар), микролитотиптері (микроингредиенттер) және литотиптері (ингредиенттер) бойынша ажыратылады. Әр түрлі физика-химиялықәдістермен көмірлердіңқұрылысын зерттеу, көмір макромолекуласыныңқұрылымы әр түрлі болатындығын көрсеткен. Төрт макроскопиялық ерекшеліктері бар генетикалық түрлерден тұратын гумусты көмірлер үшін қазіргі кезеңдегіқалыптасқан жүйе ұсынылған: витрен мен дюрен жалтыраған көмірлер үшін, кларен күңгірт көмірлер үшін және фюзен жұмсаққосылыстар үшін.

ТМД елдерінде қабылданған жүйе бойынша гумусты көмірлер үшін микрокомпоненттерді, әрқайсысы морфологиялық салыстырғанда біртекті, витринит, фюзинит және лейптенит топтарына бөледі [10].

Жалтыраған көмірлердің негізін құрайтын витринит тобына коллинит – біртектіқұрылымсыз шыны тәрізді масса мен телленит (құрылымды витрен) ағаш тканінің айқын құрылымды клеткалары кіреді.

Фюзинит тобын құрайтындар: көмірдің жұмсаққабаттарына кіретін және көмірленген клеткалары минералды бөліктермен толтырылған немесе бос құрылымды микрокомпонент – фюзиниттіңөзі; микринит – құрылымы жоқ күңгірт көмірдіңқұрамды бөлігі.

Лейптинит тобын құрайтындар: экзинит (споралар), кутинит (кутикула), теллинит (тозаңша), резинит (шайырлы тозаңша), суберинит (кутинирленген талшықтар).

Жасанды отын өндіру үшін шикізат ретінде көмірді бағалауда метаморфизмніңәр түрлі сатыларындағы петрографиялық компоненттердің химиялыққасиеттерінің маңызы зор. Жасанды сұйық отын алу үшін С/Н қатынастарының (массалық) шамасы 16-дан үлкен болмауы қажет. Мұндай талаптарға шағылыстыру қабілеттілігі 0,65-0,80 % құрайтын витрен немесе кластары 06 және 07 витрен сәйкес келеді. [11]-жұмыста әр түрлі кен орындары көмірлерінің гидрогендеу процесіне жарамдығы жайындағы мәселелер жөніндегіәдеби деректерге талдау жүргізілген. Көмірдің гидрогендеу процесіне жарамдығын бағалау үшін негізгі петрологиялық-генетикалық белгілері мен олардың сипаттамаларының шектік мәндері анықталған. Мұндай көмірлерде витриниттің шағылыстыру көрсеткіші 0,3-0,85 %; витринит пен липтинит мицералдарыныңқосындысы 80 %-дан аз емес; Н/С атомдарының арақатынасы 0,6-дан жоғары; күлділігі 12 %-дан артық болмауы қажет.

Көмірлердің петрографиялыққұрамы – көмірді химиялықөңдеу үшін шикізат көзін дайындауда ескеретін негізгі сипаттамалардың бірі. [12]-жұмыста Канск-Ачинск бассейні кен орны көмірлерін гидрогендеу процесінің параметрлеріне петрографиялыққұрамының тәуелділігін анықтау қарастырылған. Зерттелетін көмір катализатор мен мұнай қалдығыныңқоспасы түрінде дайындалып, көлемі 0,5 дм³ автоклавқа салынған. Тәжірибе 425 ⁰С температура мен 5 МПа қысымда жүргізілген. Катализатор ретінде темір және молибден тұздары алынған. Гидрогендеу процесінен кейінгі сұйықөнімдер шығымы жөніндегі нәтижелер 3-кестеде келтірілген.

3-кесте – Көмірлерді гидрогендеу процесінде сұйықөнімдер шығымына петрографиялыққұрамыныңәсері

Көмір кен орындары	Петрографиялыққұрамы, мас. %			КОМ шаққанда өнімдердің шығымы, мас. %
	витринит V	инертинит I	липтинит L	сұйықөнімдер	су	газ
Надбайкальск	78,0	13,0	5,0	74,1	2,5	7,4
Журинск	75,0	18,0	2,0	69,8	5,2	11,7
Сычевск	66,0	30,0	2,0	63,5	3,0	19,3
Ирша-Бородинск	92,0	8,0	0,2	73,7	4,9	13,8
Березовск	94,0	2,0	3,0	81,2	3,1	9,3
Итатск	70,0	27,0	2,0	71,5	5,8	15,4
Абанск	31,0	64,0	4,0	68,1	2,6	13,5
Донецк	9,0	15,0	76,0	89,6	4,6	5,0

3-кестеде келтірілген мәліметтерге талдау жасайтын болсақ: сұйықөнімдердің шығымы көмірдің органикалық массасына (КОМ) шаққанда 63,5-тен 89,6 мас. %-ға дейін артады. Құрамында витринит тобындағы микрокомпоненттерінің мөлшері жоғары Березовск кен орны көмірі мен құрамында липтинит тобындағы микрокомпоненттердің мөлшері жоғары Донецк кен орны көмірін гидрогендеуде сұйықөнімдердің шығымы жоғары (81,2-89,6 мас. %) болған. Қарастырылған процесс жағдайында гидрогендеу процесіне түсу қабілеттіліктерінің кемуіне қарай петрографиялық компоненттерді келесіқатарға орналастыруға болады: липтинит → витринит → инертинит.

[13]-жұмыста көмірді майға дейін деполимерлеу реакциясына алкилді көпіршелі байланыстардың әсері жайлы мәліметтер келтірілген. Қайта алкилдеу реакциясы көмегімен Канск-Ачинск кен орны көміріқұрылымында алкилді көпіршелі байланыстардың бар екендігі және көмірлердіңқайта алкилдеу реакциясына түсу қабілеттілігі мен көмірді гидрогендеу барысында алынатын сұйықөнімдер шығымы арасында тәуелділік анықталған. Сондықтан бұл тәуелділікті жоғарыда қарастырылған сипаттамалармен қатар көмірдің гидрогендеу процесіне жарамдығын бағалауда маңызы зор құрылымдық-химиялық параметр ретінде қарастыруға болады.

Сонымен көмірді гидрогендеу арқылы сұйықөнімдер алу шығымына олардың петрографиялыққұрамы қатты әсер етеді. Сондай-аққоңыр көмірлердің гидрогендеу процесіне жарамдығын бағалауда олардың реакцияласуға қабілеттілігін анықтайтын құрылымы мен құрылымдық параметрлерін де білу қажет. Мұндай параметрлерге метилен мен метин топтарының жалпы мөлшері, СН – ароматты топтары, фенолды, карбоксильді топтардың мөлшері және конденсирленген ароматты көміртек жатады. Бұл параметрлердің гидрогендеу процесінде көмірдің конверсиялану дәрежесіне әсерінің маңызы зор.