Руководители: аспирант , к. х.н., доцент
ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет»
Азотистые основания РНК выполняют важнейшую генетическую функцию, являются активными антиметаболитами и антирадикалами. Урацил является ярким примером подобного рода соединений, особой биологической активностью обладают 5-замещенные производные интерес для биохимии и фармакологии. В частности, пероксид водорода, выделяемый человеческими фагоцитами, способствует формированию 5-бромурацила в воспалительных тканях, а 5-иодурацил является эффективным ингибитором 4-аминобутиратаминотрансферазы, 5-гидрокси-6-метилурацил – мощный антирадикал. Биологическое действие всех веществ в целом и урацилов, в частности, в значительной степени зависит от их физико-химических свойств, которые, в свою очередь, вызывают существенные изменения в их физиологическом поведении.
|
|
|
|
Альбумин | Билирубин | Урацил (U) | 5-гидрокси-6-метилурацил (5U) |
Благодаря высоким квантовым выходам флуоресценции, а также относительно низкой биотоксичности, данные соединения интересны в плане применения высокоинтенсивных меток на раковые клетки. Однако при введении в организм урацил и его гидроксиметилпроизводная способны связываться с сывороточными белками, которые являются наиболее распространенными белками в плазме крови. Одним из таких белков является альбумин (BSA), который содержит в своей структуре сайты связывания целого ряда различных соединений, в том числе и билирубина – желчного пигмента, продукта катаболического распада гема крови, одного из антиоксидантов в сердце и нервной ткани. Образование макромолекулярных комплексов исследуемых соединений и белков неизбежно должно привести к изменению свойств как самих гетероциклов, так и носителей, а также присоединенных к протеину молекул. Поэтому целью данного исследования явилось исследование взаимодействия олигопирролов и их производных с сывороточным альбумином и его макромолекулярным комплексом с билирубином (BRBSA) в водном растворе.
Для выяснения того, насколько эффективно происходит процесс связывания, были получены спектры эмиссионной флуоресценции. Спектральные исследования показывают, что происходит тушение флуоресценции при совместном присутствии реагентов в растворе. Аналогичные изменения происходят в случае BRBSA, за исключением того, что при той же концентрации флуоресценция BRBSA оказывается ниже, чем эмиссия свободного BSA, за счет связывания билирубина с альбумином. Описание спектров флуоресценции в рамках теорий тушения дает широкий спектр термодинамических и кинетических параметров взаимодействия. Применение теории флуоресцентного резонансного переноса энергии позволило определить эффективные расстояния донор-лиганд. Связывание реагентов с белком никак не сказывается на форме и положении спектров флуоресценции аминокислотных остатков тирозина, что нельзя сказать о триптофане.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ (№ ).
СОСТОЯНИЕ ФЕНИЛБОРНОЙ КИСЛОТЫ В РЕАКЦИОННЫХ РАСТВОРАХ РЕАКЦИИ СУЗУКИ – МИЯУРЫ.
Студентка 3 курса
Руководитель профессор, д. х.н.
Иркутский государственный университет, химический факультет
*****@***ru
Катализируемая палладием реакция сочетания арилгалогенидов с арилборными производными с образованием биарилов, больше известная под названием реакция Сузуки-Мияуры, является интенсивно исследуемой перспективной областью катализа и органической химии [1]. При этом многие вопросы ее механизма на сегодняшний день остаются невыясненными, что препятствует осмысленному поиску оптимальных условий ее проведения. Основной целью нашего исследования стало изучение возможных направлений побочного расходования фенилборной кислоты, способных влиять на протекание основной каталитической реакции, в условиях, максимально приближенных к реальному катализу. В качестве основного метода исследования превращений фенилборной кислоты под действием реагентов, присутствующих в реакционной смеси реакции Сузуки-Мияуры, нами была выбрана УФ-ВИД-спектроскопия, поскольку ее применение позволяло проводить исследование in situ, что является чрезвычайно важным при переносе выводов, полученных в модельных условиях, на реальные каталитические процессы.
Нами было показано, что образования фенилбороксина, являющегося продуктом тримеризации фенилборной кислоты и проявляющего низкую активность в реакции Сузуки-Мияуры, не происходит в растворителях, содержащих примеси воды (ДМФА, этанол), в то время как в безводных растворителях (гексан) он присутствует в значимых количествах. Оценка изменений коэффициентов экстинции растворов фенилборной кислоты в водно-этанольных смесях различного состава указывала на специфическую сольватацию фенилборной кислоты молекулами спирта. В то же время в смесях ДМФА с водой такого взаимодействия с растворителем не было выявлено. Кроме того, нами было изучено влияние эндогенных анионов галогенов, образующихся в ходе протекания реакции Сузуки-Мияуры, и основания (NaOH, NaOAc), необходимого для протекания реакции, на состояние фенилборной кислоты. Наибольшие изменения в спектре поглощения вызвало добавление гидроксида натрия, которое приводило к превращению более половины загружаемой фенилборной кислоты в боратные анионы, содержащие четырехкоординационные атомы бора.
Таким образом, из всех возможных побочных процессов с участием фенилборной кислоты наибольшее влияние на протекание реакции Сузуки-Мияуры способно оказывать формирование боратных анионов, происходящее под действием основания [2].
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № ) и Минобрнауки РФ (Соглашение № 14.B37.21.0795).
Литература
1. А. Suzuki, Angew Chem Int Ed. 2011, 50, 6723.
2. A. F. Schmidt, A. A. Kurokhtina, E. V. Larina, Russ. J. Gen. Chem. 2011, 81, 1573.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ 4-КАРБОКСИАКРИДОНА-9 В КАЧЕСТВЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ
Студентка 4 курса
Руководитель преподаватель
ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет»
Многие производные акридона имеют системы сопряжения и используются как флуоресцентные индикаторы. Следовательно, синтез и исследование соединений этого ряда представляет научный и практический интерес.
Был синтезирован 4-карбоксиакридон-9 (1) и его производные: бутиловый эфир(акридон-9-ил-4)карбоновой кислоты (2) и 4-карбоксиакрид-9-он-2-сульфокислоты (3).
4-Карбоксиакридон-9 (1) получен конденсацией 2,2`-дикарбоксидифениламина в среде полифосфорной кислоты. Реакцией этерификации соединения 1 с н-бутанолом в присутствии серной кислоты получен бутиловый эфир(акридон-9-ил-4)карбоновой кислоты (2), а соединение (3) получено сульфированием соединения (1). Чистота полученных веществ проверена методом ТСХ на силуфоловой пластине, а структура установлена совокупностью элементного анализа, УФ – , ИК-спектроскопии.
Соединения (1-3) были исследованы в качестве флуоресцентных индикаторов методом потенциометрического титрования с использованием флуориметра «Флюорат-02-2М». В ходе исследования выявлены значения рН-перехода 4-карбоксиакридона-9 (рН = 2,4-3,0), бутиловый эфир(акридон-9-ил-4)карбоновой кислоты (рН = 3,7-6) и 4-карбоксиакрид-9-он-2-сульфокислота (рН = 2,27-2,8). Для подтверждения достоверности полученных данных осуществлялась количественная оценка интенсивности цвета флуоресценции методом УФ-спектроскопии.
Рис. 1. УФ-спектры бутилового эфира (акридон-9-ил-4)карбоновой кислоты в различных средах
Исходя из исследований, можно сделать вывод: 4-карбоксиакридон-9 и его производные имеют узкие значения интервала рН-перехода, поэтому с успехом могут использоваться в качестве флуоресцентных индикаторов, в том числе для титрования мутных и окрашенных растворов, что может иметь большое значение в аналитической и промышленной сфере.
ИССЛЕДРВАНИЕ рН – ФУНКЦИИ ОКСИДНЫХ СЛОЕВ НА ТИТАНЕ СФОРМИРОВАННЫХ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННО - ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ
Студентка 4 курса
Руководитель: к. х.н. профессор
Дальневосточный Федеральный Университет
abcd16abcd@mail.ru
Перспективным направлением развития электроаналитических сенсоров является создание новых электродов и более углубленное изучение уже известных.
Интенсивное исследование новых систем стимулируется постоянно растущими потребностями электрохимической промышленности в новых электродных материалах, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. В настоящее время широко используются электроды и носители катализаторов на основе титана. Он доступен, устойчив к агрессивным воздействиям и имеет относительно низкую стоимость.
Целью работы является исследование рН – функции некоторых электродов методом плазменно-электролитическим оксидированием (ПЭО).
В данной работе применялся метод ПЭО, который заключался в анодной обработке металлов в электролитах в режиме искровых или микродуговых электрических разрядов на поверхности вентильного металла. Особенности процесса позволяют вести электроплазмохимический синтез поверхностных слоев, состоящих как из оксидов обрабатываемого металла, так и из химических соединений, включающих в свой состав элементы обрабатываемого металла и электролита или преимущественно элементы электролита. Подобные системы перспективны для применения в качестве индикаторных электродов ввиду простоты изготовления, эксплуатации, хранения, а также низкой стоимости и стойкости в агрессивных средах.
Поведение полученных методом ПЭО оксидных слоев на титане, сформированных в 0,1 М водных растворах Na2SO4 (ПЭО3), Na3PO4 (ПЭО1) , Na2SiO3 (ПЭО4) и Na2B4O7 (ПЭО2), исследовали в потенциометрической протолитометрии в сравнении со стеклянным электродом.
Рис. 1 - Зависимость потенциала исследуемых электродов от рН раствора
Установлено, что рН - функции ПЭО - слоев на титане линейны во всем исследуемом диапазоне рН, коэффициенты корреляции приближаются к единице (рис.1). Так же выявлено, что для всех исследуемых электродов рН – функция в кислотно-основном титровании представлена в виде скачка потенциалам порядка 100 мВ/мл в точке эквивалентности. Таким образом, ПЭО - слои на титане проявляют наиболее характерную для металлоксидных электродов рН - функцию, как в прямой потенциометрии, так и в кислотно-основном титровании.
СПЕКТРОЭЛЕКТРОХИМИЯ ЭЛЕКТРОДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПЛЕКСАМИ НИКЕЛЯ С ОСНОВАНИЯМИ ШИФФА.
Студентка 4 курса
Руководитель: к. х.н., старший преподаватель,
Санкт-Петербургский Государственный Университет.
*****@***ru
Полимерные комплексы никеля с основаниями Шиффа (poly[NiSchiff]) являются перспективными материалами для направленной модификации электродов различного назначения. Они применяются для электрокаталитических, оптоэлектронных и сенсорных устройств [1]. В литературе доказана эффективность применения таких полимерных комплексов для модификации электродов двойнослойных суперконденсаторов [2].
|
Электрохимические свойства электродов, модифицированных такими полимерными пленками с лигандами, содержащими различные заместители в ароматических частях основания Шиффа, изучались в растворах на базе ацетонитрила при помощи кварцевой микрогравиметрии и циклической вольтамперометрии с одновременной регистрацией спектров поглощения. Было отмечено, что на ЦВА наблюдаются две пары пиков, которым соответствуют характерные полосы поглощения на электронных спектрах, отвечающие двум различным окисленным формам полимеров. Введение донорного заместителя приводит к батохромному сдвигу полосы поглощения только одной из форм. По методу дифференциальной циклической вольтабсорптометрии были количественно охарактеризованы взаимные переходы восстановленной и обеих окисленных форм полимера. Методом кварцевой микрогравиметрии установлена масса и природа зарядкомпенсирующих ионов.Результаты, полученные перечисленными методами, хорошо согласуются друг с другом, и позволяют сделать вывод о том, что полимер может находиться в двух окисленных формах, причем, в зависимости от потенциала, возможно как их совместное существование, так и переход из одной формы в другую.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов СПбГУ 12.38.77.2012 и 12.38.15.2011, а так же гранта РФФИ № .
Литература
1. Alfred C. W. Leung1 and Mark J. MacLachlan, JIOPM 2007, 17(1), 57-89.
2. , , Журн. прикл. хим. 2012, 85(6), 932-938.
Строение и конформации метоксисилоциклогексана
Студент 3 курса
Руководитель аспирант
Ивановский государственный химико-технологический университет
*****@***com
Конформационные свойства шестичленных циклов, стерические эффекты заместителей, а также стерические и электронные взаимодействия в циклах продолжают интенсивно изучаться. Циклогексан и его производные играют важную роль в органической стереохимии. Разница в энергиях Гиббса аксиальных и экваториальных конформеров для монозамещенных циклогексана используется как конформационный параметр заместителя и называется конформационной энергией. Данная работа представляет собой исследование конформационной энергии в замещенных циклосиланах. Объектом исследования является C5H10Si(H)-OCH3.
 |
Выполнены электронографические исследования конформационного состава насыщенных паров и строения конформеров C5H10Si(H)-OCH3.
Электронографический эксперимент выполнен при температуре насыщенных паров 275(5) К. Одновременно со съемкой электронограмм, проводилась запись масс-спектров паров изучаемого соединения. Зарегистрированные одновременно со съемкой электронограмм масс-спектры свидетельствуют о конгруэнтной сублимации препарата, сопровождающейся присутствием в газовой фазе только мономерных молекул.
Перед проведением структурного анализа электронографических данных были выполнены квантово-химические расчеты методами теории функционала плотности (функционалы: B3LYP, PBE0, M06) и теории возмущений (MP2) для оценки стартового приближения к конформационному составу пара, а также к геометрическим и колебательным параметрам конформеров. Было ожидаемо, что молекула C5H10Si(H)-OCH3 имеет аксиальный и экваториальный конформеры (см рис.), как и другие замещенные силациклогексана. В результате расчета потенциальных функций внутреннего вращения группы - OCH3 было установлено, что существуют шесть конформеров молекулы: две пары энантиомеров симметрии С1 и два симметричных конформера симметрии Сs, энергия которых выше энергии несимметричных конформеров. Электронографические данные свидетельствуют о том, что в насыщенном паре при Т=275 К оба конформера присутствуют в соизмеримых количествах.
ОСОБЕННОСТИ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ БИЛИРУБИНА
В ОРГАНИЧЕСКИХ СРЕДАХ
Студентка 4 курса
Руководители: аспирант, ст. преп. , к. х.н., доцент
ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет»
*****@***ru
Билирубин – это желчный пигмент, образующийся в организме главным образом при распаде гема крови. Долгое время считался токсичным, но в первой половине 20 века были обнаружены регуляторная и фотосенсибилизирующая функции. Позднее в 1959 г добавились сведения о том, что билирубин может выполнять и антиоксидантную функцию. В 1998 г. Было обнаружено, что билирубин может являться антиоксидантом в сердце и нервной ткани. Однако механизм проявления этой функции до сих пор остаётся нераскрытым.
|
Билирубин |
Целью данного исследования является изучение процессов окисления билирубина в различных модельных системах, построение соответствующих кинетических моделей для установления наиболее вероятных механизмов антиоксидантного действия тетрапиррольного пигмента, сравнение кинетических параметров реакций окисления в зависимости от природы растворителя и концентрации окислителя.
Поскольку билирубин является липофильным соединением, предупреждающим перекисное окисление липидов, в данной работе в качестве модельных сред, имитирующих липидные слои, были выбраны хлороформ и диметилсульфоксид. В качестве окислителя выбрали перекись бензоила, как источника образования долгоживущих свободных радикалов.
Наиболее вероятный механизм окисления тетрапиррольного пигмента связан с возможностью взаимодействия органических радикалов по метиленовому мостику. Определены кинетические и активационные параметры реакций окисления.
В хлороформе образуется пурпурин. Дальнейшее окисление приводит в образованию бесцветных монопиррольных продуктов.
В ДМСО окисление протекает через стадию образования биливердина, который далее окисляется до пурпурина и затем до холетелина. Был предложен возможный механизм окисления билирубина перекисью бензоила в ДМСО.
Температурная зависимость наблюдаемой константы скорости окисления в рамках уравнения Аррениуса описывается линейной зависимостью. Для всех исследуемых реакций были рассчитаны активационные параметры.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ (грант № ).
СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОВЕДЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ СОПОЛИМЕРЫ АКРИЛАМИДА И ГИБРИДНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ
Студент 2 курса
Руководитель доцент
ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
*****@***ru
Перспективным направлением в исследованиях поведения и управления свойствами дисперсных систем является получение новейших типов функциональных материалов на основе органо-неорганических гибридов и изучение процессов гравитационной седиментации суспензий в присутствии гибридных наносистем. Цель работы состояла в изучении и проведении сравнительной оценке кинетических аспектов процесса флокуляции в дисперсионных средах на основе высокомолекулярных ионогенных катионного и анионного сополимеров акриламида (АА) и гибридных полимер-неорганических систем.
Описаны условия синтеза гибридной полимер-неорганической наносистемы, на основе коллоидного золя Al(OH)3 (ξ = +30мВ) и ионогенных – катионного (M=4,08·106; β=13,9мол.%), анионного (M=4,71·106; β=11,4мол.%) сополимеров АА. Методом химической конденсации, путем изменения соотношения исходных реагентов (NH4)2CO3 и AlCl3 1/1; 1/1,3; 1/1,5 были получены нанозоли Al(OH)3 с различным размером частиц. Методом ДРС и на приборе LUMiSizer 611 с помощью технологии STEP™ определен дисперсный состав суспензии TiO2 (анатаз) (
=1,5∙10–6м; ξ = –11мВ). Дифференциальные и интегральные кривые распределения по размерам частиц дисперсной фазы (ДФ) показали две отчетливо выраженные фракции нанодисперсных (
= 700 нм) и микрогетерогенных (
= 3000 – 4000 нм) частиц TiO2.
Установлены закономерности процессов флокуляции модельной дисперсной системы: зависимость седиментационной устойчивости от природы и концентрации полиэлектролитов; в водно-солевой среде (I=0,06N), создаваемой электролитами (NaCl, AlCl3, FeCl3) при рН=6 зафиксирована максимальная величина параметра D как для катионного ПААФ, так и для гибридной наносистемы (КГ), а в среде с электролитом K4[Fe(CN)6] – при рН=2. Полученные экспериментальные результаты подтверждаются значениями степеней связывания электролитов с поверхностью частиц ДФ, определяемых по удельным электропроводимостям надосадочной жидкости в водно-солевых растворах в контакте с TiO2. О сильно выраженном эффекте сжатия макроионов при введении в систему электролита свидетельствуют данные вискозиметрического анализа. С учетом высокой термодинамической и кинетической гибкости акриламидных фрагментов макроионы в воде находятся в виде сильно набухших и протяженных клубков, а при адсорбции их на частицах ДФ – клубок трансформируется в асимметричное образование типа трехмерного вытянутого эллипсоида.
Установлен экстремальный характер зависимости ξ-потенциала от pH среды, что обусловлено влиянием природы и концентрации электролитов и рН на конформационное состояние полимерных компонентов и на структуру и протяженность двойного электрического слоя: изменение соотношения и концентрации сильно полярных гидратированных ионов H+ и HO - вблизи поверхности частиц дисперсной фазы.
Применение научно-обоснованных режимов введения ионогенных ПААФ и гибридных полимер-неорганических материалов в технологиях очистки промышленных сточных вод будет способствовать существенному снижению экологической нагрузки на водный бассейн страны.
Проявление специфического влияния анионов на поведение динамической диэлектрической проницаемости водных растворов галогенидов щелочных металлов
Студент 4 курса
Руководитель чл.-корр. РАН
МГУ им , Лаборатория Поверхностных сил ИФХЭ РАН
shagieva. *****@
Специфический ионный эффект известен еще с начала прошлого века благодаря работам Ф. Хофмайстера, посвященным степени осаждаемости белка в водных растворах солей одной концентрации, различающихся анионом. С тех пор он был обнаружен в ряде объемных и поверхностных свойств водных растворов электролитов – поверхностном натяжении, коэффициентах активности, pH буферных растворов и др.
В данной работе исследовался эффект Хофмайстера в диэлектрических свойствах галогенидов калия – показателях преломления, динамической диэлектрической проницаемости и эффективной динамической поляризуемости.
На цифровом мультиволновом термостатируемом Aббe-рефрактометре DR-M2 измерялись показатели преломления KCl, KBr и KI в широком диапазоне температур °С) и концентраций (0,005-3 моль/л) для семи селективных длин волн падающего монохроматического излучения (450, 480, 486, 546, 589, 644, 656 нм).
Проявление специфического ионного эффекта было отчетливо выявлено как в показателях преломления, так и в спектрах диэлектрической проницаемости. Было проанализировано влияние типа иона, температуры и концентрации на данные величины. Детальное изучение области малых концентраций (0,005-0,5М) показало, что при концентрации раствора от 0,2 и ниже специфический ионный эффект перестает проявляться.
Была предложена модель, позволяющая анализировать изменение величины и знака эффективной динамической поляризуемости ионов в видимой и УФ областях по поведению динамической диэлектрической проницаемости. Полученные результаты свидетельствуют о том, что эффект Хофмайстера в упомянутых величинах обусловлен коллективными взаимодействиями типа ион-ион и ион-растворитель.
ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ДЕТОНАЦИОННЫХ НАНОАЛМАЗОВ
Студент 3 курса
Руководитель д. х.н., профессор
Санкт-Петербургский Государственный университет
Itachi16@mail.ru
Поверхностные свойства частиц детонационных наноалмазов (ДНА) (рис.1) определяют возможность их использования в различных технологиях путем получения дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой. Одной из важнейших характеристик таких суспензий является их устойчивость, отвечающая постоянству агрегатного состояния частиц в течение длительного времени. Основной целью настоящей работы являлось изучение суспензий ДНА в средах с различной полярностью и разработка физико-химических методов изменения их стабильности. При выполнении исследований предполагалось, что наиболее значимыми для стабилизации агрегатов ДНА являются группы с лабильным протоном (ГЛП), способные формировать водородной связи. Поэтому второй основной задачей являлось определение соотношения ГЛП, адсорбированных и ковалентно связанных с поверхностью ДНА.
Для очистки поверхности частиц ДНА от адсорбированных загрязнений использовали стандартные методы десорбции (термические, вакуумные, криогенные и их сочетание). Для количественной оценки концентрации ГЛП различных типов в расчете на единицу массы ДНА, использовали метод Чугаева-Церевитинова, модифицированный для исследования сыпучих веществ. На основании полученных данных, осуществлена замена ГЛП, ковалентно связанных с поверхностью ДНА, на гидрофобные радикалы, т. е. осуществлена гидрофобизация частиц. Как следует из результатов выполненных экспериментов, модифицированный детонационный наноалмаз (МДНА) не смачиваются водой (рис.2). Таким образом, стало возможно получение устойчивой суспензии в среде толуола (рис.3).
Предложенный в работе метод модификации поверхностных свойств был использован для сравнительного изучения ДНА различных производителей. Было установлено, что степень окисления поверхности ДНА непосредственно зависит от технологии детонационного синтеза и, в заметно меньшей степени, от технологии выделения ДНА из продуктов взрыва. Полученные данные могут быть полезны как для производителей ДНА при разработке технологии детонационного синтеза, так и при комплексных исследованиях ДНА с целью создания устойчивых суспензий в неполярных средах для различных приложений. В частности, с использованием такого подхода нами был разработан способ получения высоконаполненных (не менее 95 % масс. ДНА) полимерных пленок (рис 4). Этот результат имеет важное прикладное значение для микроэлектроники.
|
|
|
|
Рисунок 1 ДНА | Рисунок 2 МДНА на воде | Рисунок 3 МДНА в толуоле | Рисунок 4 Пленка из МНДА |
Номинация II
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Секция
«Общая химическая технология, основной и нефтехимический синтез»
Коксование остатков нефтепереработки ВНК» на опытно–экспериментальной установке
Студент 2 курса
Руководитель
ФГАОУ ВПО Сибирский федеральный университет Институт нефти и газа
В настоящее время малосернистое сырье, позволяющее получить малосернистый кокс, дефицитно, доля сернистых и высокосернистых нефтей в общем объеме перерабатываемой нефти постоянно возрастает. Увеличение содержания серы в нефти сопровождается общим повышением концентрации гетеро–элементов, которые в виде металло– и сероорганических соединений концентрируются в смолисто–асфальтеновых веществах. В результате перегонки нефти они большей частью переходят в гудрон и далее в кокс. Исходя из этого, для повышения качества кокса и его цены уже на стадии проектирования и строительства установки замедленного коксования проводятся совместные научно–исследовательские работы по определению режимов коксования заданного типа сырья для получения кокса с пониженным содержанием серы, нежелательных примесей, улучшению структуры, и связанных с ней эксплуатационных характеристик.
Для определения физико-химических свойств продуктов коксования была спроектирована и изготовлена опытно–экспериментальная установка коксования. Проведенная серия опытов позволила смоделировать процесс коксования на основе сырья ВНК». Полученные данные позволяют уже на стадии строительства установки замедленного коксования решать конкретные вопросы, касающиеся повышения качества продуктов коксования и возможные альтернативные пути использования данных продуктов. В результате исследований были определены физико-химические свойства кокса табл. 1 полученного при коксовании остатков нефтепереработки ВНК» на опытно–экспериментальной установке.
Таблица 1 – Свойства кокса полученного при коксовании остатков нефтепереработки ВНК» на опытно–экспериментальной установке в сравнении с коксом марки КЗА ГОСТ 22898
Показатель качества | Среднее значение для полученного кокса | Кокс марки КЗА |
Массовая доля общей влаги, % | 0,0372 | 3,0 |
Массовая доля летучих веществ, % | 4,26 | 7,0 |
Зольность, % | 0,292 | 0,4 |
Массовая доля серы, % | 1,81 | 1,5 |
Анализируя данные представленные в табл. 1 возможно сделать следующие выводы:
а) содержание влаги в исследуемом коксе не превышает 0,05%, что считается следовым количеством. Такое низкое значение объясняется тем, что в схеме технологического процесса коксования на опытно–экспериментальной установке коксования нет операции «тушения», охлаждения кокса водой, а так же не происходит его гидрорезка водяной струй под давлением для выгрузки из реактора. В нашем случае кокс не контактирует с водой или водяным паром в виде осадков при хранении и транспортировке в открытых вагонах, что и дает такие низкие значения массовой доли общей влаги в коксе.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
