Ekstrakcija alifatičnih ugljovodonika iz demineralizovanog antracita sa lokaliteta Vrška Čuka (Srbija) pregrejanom vodenom parom na različitim temperaturama Naučni rad
Glavni sadržaj članka
Apstrakt
Ekstrakcija alifatičnih ugljovodonika pregrejanom vodenom parom iz organskih ostataka uglja predstavlja perspektivnu metodu zbog smanjenja industrijskih troškova potrebnih za njihovo dobijanje. U ovom radu ekstrakcija je izvedena u opsegu temperatura bez prisustva katalizatora (373 do 473 K; 2-20 h). Najveći prinos izdvojene organske materije ostvaren je tokom prva 2 h (4,0 do 6,1 % početne mase uzorka). Pri dužim vremenima, vrednosti rastvorljivosti su varirale, što ukazuje da oslobađanje alifatičnih ugljovodonika zavisi od njihovog položaja u različitim strukturnim domenima organske matrice. Visok stepen zrelosti organske materije ukazuje da je uzorak antracita u fazi metageneze. Gasna hromatografija sa plameno-jonizacionom detekcijom pokazala jeda ekstrakcija do stvaranja n-parafina, prvenstveno energetski značajnih homologa C12 do C19, koji čine 50 do 61 % izdvojenih jedinjenja nakon 20 sati. Poređenje sa manje zrelim ugljevima (lignit i mrki ugalj) iz istog područja je pokazalo sličnu tendenciju, ali sa povećanjem ugljenifikacije/sazrevanja, udeo
n-parafina se smanjuje, dok se udeo terpena povećava. Infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom suvog ostatka nakon ekstrakcije pokazala je da su metil-grupe (2972 cm-1) nestale nakon 2 sata na svim temperaturama, dok je potpuna eliminacija alifatičnih struktura, uključujući etil-grupe (2924, 2852 i 1377 cm-1), zabeležena nakon 20 sati. Detektovani parafini i terpeni potiču od metil- i etil-grupa ekstrahovanih iz organskog ostatka uglja. Dodatno, iako su lignit i mrki ugalj dali gotovo identične rezultate, u lignitu nisu detektovane nezavisno vezane metil-grupe.
Detalji članka
Broj časopisa
Rubrika

Ovaj rad je pod Creative Commons Autorstvo 4.0 Internacionalna licenca.
Kada je rukopis prihvaćen za objavlјivanje, autori prenose autorska prava na izdavača. U slučaju da rukopis ne bude prihvaćen za štampu u časopisu, autori zadržavaju sva prava.
Na izdavača se prenose sledeća prava na rukopis, uklјučujući i dodatne materijale, i sve delove, izvode ili elemente rukopisa:
- pravo da reprodukuje i distribuira rukopis u štampanom obliku, uklјučujući i štampanje na zahtev;
- pravo na štampanje probnih primeraka, reprint i specijalnih izdanja rukopisa;
- pravo da rukopis prevede na druge jezike;
- pravo da rukopis reprodukuje koristeći fotomehanička ili slična sredstva, uklјučujući, ali ne ograničavajući se na fotokopiranje, i pravo da distribuira ove kopije;
- pravo da rukopis reprodukuje i distribuira elektronski ili optički koristeći sve nosioce podataka ili medija za pohranjivanje, a naročito u mašinski čitlјivoj/digitalizovanoj formi na nosačima podataka kao što su hard disk, CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc (BD), mini disk, trake sa podacima, i pravo da reprodukuje i distribuira rukopis sa tih prenosnika podataka;
- pravo da sačuva rukopis u bazama podataka, uklјučujući i onlajn baze podataka, kao i pravo prenosa rukopisa u svim tehničkim sistemima i režimima;
- pravo da rukopis učini dostupnim javnosti ili zatvorenim grupama korisnika na osnovu pojedinačnih zahteva za upotrebu na monitoru ili drugim čitačima (uklјučujući i čitače elektonskih knjiga), i u štampanoj formi za korisnike, bilo putem interneta, onlajn servisa, ili putem internih ili eksternih mreža.
Kako citirati
Funding data
-
Ministarstvo Prosvete, Nauke i Tehnološkog Razvoja
Grant numbers 451-03-137/2025-03/200133
Reference
[1] Whiteside JH, Olsen PE, Eglinton T, Brookfield ME, Sambrotto RN. Compound-specific carbon isotopes from Earth’s largest flood basalt eruptions directly linked to the end-Triassic mass extinction. PNAS. 2010; 107(15): 6721-6725. https://doi.org/10.1073/pnas.10017061
[2] Vail PR, Mitchum RMJR, Thompson S. Seismic stratigraphy and global changes in sea level. In: Seismic Stratigraphy Application to Hydrocarbon Exploration, Payton C, Ed., AAPG Mem; 1977: 127-135. https://doi.org/10.1306/M26490C3
[3] Haq BU., Hardenbol J, Vail PR. Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic. Science, 1987; 235: 1156-1167. https://doi.org/10.1126/science.235.4793.115
[4] Golonka J, Krobicki M. Jurassic paleogeography of the Pieniny and Outer Carpathian basins. Riv. Ital. Paleontol. Strat. 2004; 110: 5–14. https://doi.org/10.13130/2039-4942/6252
[5] Schmid SM, Bernoulli D, Fügenschuh B, Matenco L, Schefer S, Schuster R, Tischler M, Ustaszewski K. The Alpine-Carpathian-Dinaridic orogenic system: correlation andevolution of tectonic units. Swiss J Geosci. 2008; 101: 139-183. https://doi.org/10.1007/s00015-008-1247-3
[6] Veselinović M, Antonijević I, Lončarević Č, Kalenić M, Rajčević D, Krstić B, Banković V, Rakić B. Geological map of the SFR Yugoslavia, Sheet Zaječar 1:100.000. Belgrade: Savezni Geološki zavod; 1967.
[7] Veselinović D. Dobra on Danube: Vrška Čuka. In: Petković K. ed. Geology of Serbia. II-2. Stratigraphy, Mesozoic. Faculty of Mining and Geology, University of Belgrade. 1975; 73-75. (in Serbian). COBISS.CG-ID - 21709327
[8] Andjelković M, Mitrović-Petrović J, Jankičević J, Rabrenović D, Andjelković J, Radulović V. Geology of Stara planina: Stratigraphy Faculty of Mining and Geology, Institute for Regional Geology and Palaeontology, University of Belgrade, 1996; p. 247 (in Serbian). COBISS-ID: 47775500
[9] Tchoumatchenco P, Rabrenović D, Radulović V, Malešević N, Radulović B. Trans-border (north-east Serbia/north-west Bulgaria) correlations of the Jurassic lithostratigraphic units. Ann Géol Pénins Balk. 2011; 72: 1-20. https://doi.org/10.2298/GABP1172001T
[10] Akinlua A, Smith RM. High Temperature Steam Extraction for the Determination of Aliphatic Hydrocarbons in Petroleum Source Rock. Chroma. 2009; 69: 1333-1339. https://doi.org/10.1365/s10337-009-1057-4
[11] Monin JC, Barth D, Perrut M, Espitalié M, Durand B. Extraction of hydrocarbons from sedimentary rocks by supercritical carbon dioxide. Org Geochem. 1988; 13: 1079-1086. https://doi.org/10.1016/0146-6380(88)90292-6Get rights and content
[12] Greibrokk T, Radke M, Skurdal M, Willsch H. Multistage supercritical fluid extraction of petroleum source rocks: application to samples from Kimmeridge clay and Posidonia Shale formations. Org Geochem. 1992; 18: 447-455. https://doi.org/10.1016/0146-6380(92)90107-9
[13] Yao C, Hou Y, Sun Y, Wu W, Ren S, Liu H. Extraction of aromatics from aliphatics using a hydrophobic dicationic ionic liquid adjusted with small-content water. Sep Purif Technol. 2020; 236: 116287. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.116287
[14] Nematollahi H, Moradi N, RiyaziNejad M, Vahidi H. Removal of Aliphatic Hydrocarbons from Gas Oil Contaminated Clay Soil via Soil Vapor Extraction. Civ Eng J. 2018; 4(8): 1858. http://dx.doi.org/10.28991/cej-03091120
[15] Premović PI. Organic free radicals in Precambrian and Paleozoic rocks: origin and significance. In: Early Organic Evolution: Implications for Mineral and Energy Resources, Schidlowski M, ed., Springer-Verlag, Berlin; 1992: 241-256. https://doi.org/10.1007/978-3-642-76884-2_18
[16] Juma A, Todorović B, Stojiljković D, Nikolić Lj, Petrović-Pantić T, Premović PI. Polyaromatic structure in the kerogen from anthracite at Vrška Čuka (Carpatho-Balkan region, Serbia). Adv Technol. 2023; 12(1): 38-43. https://doi.org/10.5937/savteh2301038J
[17] Zhang L, Hu S, Xu K, Jiang, L Wang Y, Su S, Xiao Y, Shan L, Shen W, Li H, Chen G, Xiang J. Study on the structural evolution of semi-chars and their solvent extracted materials during pyrolysis process of a Chinese low-rank coal. Fuel. 2018; 214: 363-368. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.11.043.
[18] Vindušková O, Sebag D, Cailleau G, Brus J, Frouz J, Methodological comparison for quantitative analysis of fossil and recently derived carbon in mine soils with high content of aliphatic kerogen. Org Geochem. 2015; 89-90: 14-22. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2015.10.001.
[19] Khalekuzzaman M, Sharif Jemi T, Chowdhury D, Nasim K, Nafis Pantho, Md. Islam, Advancing hydrothermal liquefaction: Best solvents for aliphatic-rich biocrude extraction from fecal sludge, J Environm Chem Eng. 2025; 13(2): 115959. https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.115959.
[20] Wolbach WS, Andres E. Elemental carbon in sediments: Determination and isotopic analysis in the presence of kerogen. Geochim Cosmochim Acta. 1989; 53: 1637-1647. https://doi.org/10.1016/0016-7037(89)90245-7
[21] Lüning SDK, Loydell DK, Sutcliffe O, Ait Salem A, Zanella E, Craig J, Harper DAT. Silurian-lower Devonian black shales in Morocco: which are the organically richest horizons? J Pet Geol. 2000; 23: 293-311. https://doi.org/10.1111/j.1747-5457.2000.tb01021.x
[22] Premović PI, Allard T, Nikolić ND, Tonsa IR, Pavlović MS. Estimation of vanadyl porphyrins concentration in sedimentary kerogens and asphaltenes. Fuel. 2000; 79(7): 813-819. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(99)00205-7
[23] Software Informer. AMDIS 2.7. https://amdis.software.informer.com/2.7/
[24] Wiley Science Solutions. GC-MS Spectral Databases. https://sciencesolutions.wiley.com/solutions/technique/gc-ms/
[25] NIST Standard Reference Database 1A. https://chemdata.nist.gov/mass-spc/ms-search/docs/Ver20Man_11.pdf
[26] Agilent. Libraries for GC/MSD. https://www.agilent.com/en/product/gas-chromatography-mass-spectrometry-gc-ms/gc-ms-application-solutions/gc-ms-libraries
[27] NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 6, National Institute of Standards and Technology https://doi.org/10.18434/T4D303
[28] Rahman ZU, Xianshu D. Study on Improving Flotation Effect and Mechanism of Fine Anthracite by Polyacrylamide, Sodium Silicate and Sodium Oleate. EJTAS. 2023; 1(4): 197-210. https://orcid.org/0009-0004-8399-7308
[29] Zheng Q, Huang B, Liu S, Song X, Shi S. Influence of aliphatic species on coal molecular structure during low-temperature oxidation of anthracite coal. Environ Process. 2020; 7:159-171. https://doi.org/10.1007/s40710-019-00411-9