б) содержание летучих веществ, в проведенных экспериментах, находиться на уровне 2,66–3,20% (в среднем 2,92%) от массы кокса. Такое низкое содержание летучих веществ дает возможность получать более прочный кокс с повышенной насыпной плотностью, что в свою очередь будет благоприятно влиять на общую прочность анодов для алюминиевой промышленности;
в) значение содержания золы в коксе меняется в незначительной степени, и в общем случае не превышает требуемое ГОСТ 22898 значение 0,4% для марки КЗА (ГОСТ 22898–78) (область применения – алюминиевая промышленность).
Конверсия биоэтанола для получения компонентов моторных и реактивных топлив
Студент 5 курса а
Руководители а,
а Московский государственный университет тонких химисческих технологий им. (МИТХТ)
б Институт нефтехимического синтеза им. (ИНХС РАН)
Одним из основных направлений развития топливно-энергетического комплекса становится уменьшение его зависимости от нефти путём сокращения объёмов потребления нефтяных топлив за счёт использования альтернативных возобновляемых источников сырья, таких как природный газ или уголь. Наличие огромных запасов возобновляемого органического сырья в виде растительной биомассы создаёт предпосылки для создания технологий ее переработки в моторные и другие виды топлив, альтернативные топливам нефтяного происхождения. Переработка биомассы в этиловый спирт является одним из наиболее эффективных способов её использования. Использование биоэтанола в качестве топлива, или высокооктановой добавки к традиционному бензину, а также сырья для органического синтеза является значительным шагом в направлении снижения неутилизируемой эмиссии СО2 в атмосферу.
Получение углеводородных автомобильных и реактивных топлив на основе процесса конверсии биоэтанола в настоящее время является актуальнейшей задачей фундаментального исследования в науке и решением проблемы нефтехимической промышленности. В настоящей работе была исследована каталитическая конверсия биоэтанола, на разработанных нами цеолитных катализаторах. В зависимости от условий реакции, природы допирующих оксидов и металлов в цеолитных катализаторах, равновесие данной реакции может быть смещено в сторону образования этилена, других олефинов, алканов и ароматических углеводородов – важных продуктов для нефтехимии, а также моторных топлив различного назначения. Октановое число получаемого бензина составляло 98 пунктов по исследовательскому методу. После каталитической конверсии биоэтанола, полученную углеводородную фракцию подвергали гидрированию на Pt-содержащих катализаторах при 360оС и давлении 100 атм, с целью образования нафтенов – одних из основных компонентов реактивного топлива. В процессе гидрирования количество ароматических углеводородов снижается по сумме от 51%, в зависимости от глубины гидрирования, до 12-21%. При этом, в конечном продукте практически отсутствовал бензол, что обеспечивает высокие экологические показатели синтезированного топлива. Полученная жидкая углеводородная фракция и после гидрирования может быть использована как реактивное или автомобильное топливо.
Анализ полученных нами опытных образцов гидрированных жидких углеводородных фракций, проведенный в Центральном институте авиационного моторостроения им. показал, что они по своему составу соответствуют нормативным требованиям, предъявляемым к синтетическому биотопливу для авиационных газотурбинных двигателей.
Таким образом, впервые в России по Техническим требованиям ЦИАМ в МИТХТ им. созданы опытные образцы жидкого синтетического углеводородного топлива для авиационных газотурбинных двигателей из биосырья.
Разработанная технология для превращения биоэтанола позволяет получать углеводородное биотопливо с заданными характеристиками, что позволяет рекомендовать рассмотренный каталитический процесс для промышленной реализации.
МЕТОД ДИФФУЗНО-ВОЛНОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ (ДВС) ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУР ВЯЗКОУПРУГИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Студент 1 курса магистратуры
Руководитель доцент
Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет, *****@***com
Ионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ) в присутствии низкомолекулярной соли способны образовывать в растворах длинные и гибкие цилиндрические мицеллы, поведение которых во многом напоминает поведение полимерных цепей. Подобно макромолекулам, длинные цилиндрические мицеллы могут переплетаться между собой с образованием трехмерной пространственной сетки зацеплений, вследствие чего раствор ПАВ приобретает вязкоупругие свойства.[1]
Вязкоупругие растворы ПАВ, как и полимеры, используются в качестве загустителей и находят применение в производстве моющих, лекарственных и косметических средств, пищевых продуктов и красителей, технологиях химического и биохимического производства. Благодаря тому, что механические свойства мицеллярных растворов легко меняются под воздействием внешних условий, эти растворы широко используются в технологиях нефтедобычи. В частности, они входят в состав жидкостей для гидроразрыва, применяются в составах для крепления песка в призабойной зоне нефтяного пласта, а также используются в технологиях повышения нефтеотдачи пластов.
По сравнению с обычными полимерами в основе агрегации ПАВ лежат относительно слабые физические взаимодействия, поэтому размер и форма агрегатов могут меняться даже при небольшом изменении внешних условий или состава растворителя. Чтобы подчеркнуть данное отличие мицеллярные цепи часто называют «живущими» полимерами. [2]
Целью настоящей работы было исследование влияния низкомолекулярной соли на вязкоупругие и структурные свойства катионного ПАВ - ацетат олеиламидопропилдиметиламмония (ОАПА), а также определение взаимосвязи между этими свойствами.
Методами вискозиметрии и диффузионно-волновой спектроскопии (ДВС) выполнены системные измерения реологических и микроструктурных свойств водных растворов ОАПА как функции низкомолекулярной соли (NaNO3), которые позволили идентифицировать различные реологические модели существования мицеллярных систем и их корреляцию с полимодальным распределением агрегатов по размеру.
Для оценки гибкости мицеллярной цепи в работе был использован метод ДВС, который позволил охарактеризовать структурные параметры мицеллярной сетки, образованной цилиндрическими мицеллами. Показано, что корреляционная длина и расстояние между зацеплениями уменьшаются с увеличением концентрации NaNO3, а контурная длина мицелл достигает максимума (4 микрона) при концентрации соли 2 мас.%.[3]
Литература
1. C. Oelschlaeger, M. Schopferer, F. Scheffold, N. Willenbacher, Langmuir, 2009, 25 (2), P. 716-723.
2. В. Jőnsson, В. Lindman, К. Holmberg, B. Kronberg, Chichester: John Willey and Sons, 2003, 545 p.
3.Microrheology and Characteristic Lengths in Wormlike Micelles made of a Zwitterionic Surfactant and SDS in Brine / Erick Sarmiento-Gomez, David Lopez-Diaz, and Rolando Castillo // 2010.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ТОРФА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ
Студентка 1 курса
Руководитель доцент
Тюменский государственный нефтегазовый университет, филиал в г. Тобольске
*****@***ru
Сточные воды нефтехимических предприятий – это сложные многокомпонентные растворы, содержащие соли, нефтепродукты, масла и смолы, поверхностно-активные вещества и другие загрязнители. Процесс их очистки должен быть эффективным, с применением недорогих и доступных реагентов, таких как торф.
Большие запасы торфа расположены в Северной части Северного полушария, особенно на территории Тюменской области. Торф содержит разнообразные компоненты, благодаря которым он может вступать в ионный обмен. Это свойство может быть использовано в процессе очистки сточных вод. Сравнительный анализ Тобольского и Верхне-Пышминского торфа на способность к ионному обмену при очистке сточных вод и определил актуальность исследования.
Цель исследования – получение химически модифицированных форм торфа, обладающих улучшенными по сравнению с исходным природным материалом свойствами. Объект исследования – процесс очистки сточных вод нефтехимических заводов при помощи химически модифицированного торфа.
Основными веществами, обеспечивающими ионообменную способность торфа, являются гуминовые вещества (ГВ). Наличие большого количества функциональных групп в составе, как ароматического каркаса, так и алифатической периферии, обеспечивает высокую комплексообразующую способность ГВ и их способность участвовать в окислительно-восстановительных и обменных реакциях, в том числе при очистке сточных вод от загрязнений.
В данной работе мы исследовали и сравнили три образца торфа: 2 образца тобольского торфа (Тюменская область) и 1 образец Верхнее-Пышминского торфа Свердловской области. Образцы сушили и затем перемалывали. Образцы тора обрабатывали серной кислотой при нагревании в аналитическом стакане. Использовали фракцию высушенного торфа с частицами от 18 до 35 мм. Сточную воду пропускали через колонку с химически модифицированным торфом. Для исследования эффективности очистки были выбраны такие показатели воды, как: хлориды, общая жесткость и окисляемость. Исследование этих показателей воды осуществлялось по стандартным методикам.
Исследование показало, что Тобольский торф гораздо эффективнее Верхнее-Пышминского очищает воду от хлоридов, солей жесткости и снижает окисляемость воды. Наибольшую эффективность очистки сточных вод проявляет торф, модифицированный серной кислотой.
Модифицированный торф после использования в качестве катионообменника можно либо регенерировать (промыванием концентрированной серной кислотой), либо сжечь (его зола занимает малый объем). Модифицированный торф имеет низкую стоимость и с учетом последних процедур экономически более выгоден, чем синтетические смолы, используемые для очистки сточных вод.
Необходимы дальнейшие исследования структуры торфа и изменений, возникающих при его модификации. В результате этих исследований, возможно, удастся найти методы дальнейшего улучшения его характеристик.
СИНТЕЗ АМИНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ - МОНОМЕРОВ ДЛЯ ПОЛИАМИДОИМИДОВ
Студентка 5 курса
Руководитель профессор
Ярославский государственный технический университет
*****@***ru
Развитие науки и техники выдвигает на современном этапе проблемы получения новых полимерных материалов с заданным комплексом свойств. Актуальность настоящей работы определяется необходимостью развития способов получения новых функциональных мономеров для полиимидов, сочетающих характерные свойства традиционных классов полимеров (таких как термо-, хемостойкость) с рядом новых функциональных свойств.
Полиамидоимиды могут быть использованы в качестве конструкционных материалов для ультрафильтрационных термо-, тепло - и химически стойких мембран. Полиамидоимиды, имеющие в своей структуре определенные функциональные группы, могут обладать нелинейными оптическими свойствами и использоваться в качестве модуляторов световых пучков, световолоконных переключателей и т. п. Однако на этом область их применения не ограничивается.
Целью данной работы является получение аминокарбоновых кислот - мономеров для полиамидоимидов, имеющих в своей структуре имидный цикл вицинальной циклоалифатической дикарбоновой кислоты, амино - и карбоксильную группы, алифатическую углеводородную цепь, а также хиральный атом углерода.
Синтез мономеров заявленной структуры возможно осуществить путем нескольких основных стадий: алкилирования, нитрования, ангидридизации, имидизации и восстановления.
Входе данной научной работы нами были синтезированы аминокарбоновые кислоты заданного строения; промежуточные соединения: 4-фенилциклогексан-1,2-дикарбоновая кислота, 4-фенилнорборнан-1,2-дикарбоновая кислота, их ангидриды и соответствующие нитропроизводные этих кислот. Строение и структура полученных соединений подтверждены с помощью физико-химических методов анализа. Улучшены методики синтеза всех стадий: алкилирования, ангидридизации, нитрования, имидизации.
ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПОВЕРХНОСТИ КАТАЛИЗАТОРА ДЕГИДРАТАЦИИ 1-ФЕНИЛЭТАНОЛА В ХОДЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Студент 5 курса
Руководитель профессор , асп.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
*****@***ru
На каталитическая дегидратация 1-фенилэтанола (1-ФЭТ) до стирола осуществляется в каскаде из двух последовательных адиабатических реакторов с неподвижным слоем катализатора. С момента запуска производства по настоящее время в качестве катализатора дегидратации используются различные модификации оксида алюминия. Установлено, что в процессе эксплуатации наблюдается отравление кислотных центров катализатора соединениями натрия, попадающими в реакторный узел со стадии щелочной отмывки реакционного потока, поступающего со стадии эпоксидирования. Цель настоящей работы - исследование динамики изменения содержания металлов 1-й и 2-й группы на поверхности отработанного катализатора газофазной дегидратации 1-ФЭТ в зависимости от места его расположения в реакторе. В качестве объектов исследований были использованы образцы отработанных катализаторов марок АОК и АОА, отобранные из верхнего (форконтактного) слоя, расположенного под форконтактом слоя основного, нижнего (вспомогательного) слоев катализатора первого и второго контактных аппаратов на одной из трех линий дегидратации.
Эксперимент включал десорбцию катионов металлов с поверхности катализатора в раствор 0,01 М HCl и последующий анализ пробы методом пламенной фотометрии [1, 2]. Полученные данные свидетельствуют о том, что в сырьевом потоке присутствуют не только натрий, но и кальций и калий. При этом все эти элементы в основном задерживаются в форконтактном слое катализатора АОК на входе в реакторный узел, в остальных сечениях содержание этих элементов практически не отличается по сравнению с исходными катализаторами.
Еще одним результатом данной работы является обнаруженное нами высокое содержание калия и кальция в исходных катализаторах дегидратации. Суммарное содержание этих катионов в случае катализатора АОК составляет порядка 20%, а в случае катализатора АОА превышает 70% от содержания натрия.
Выводы:
1. Установлено, что основная доля содержащихся в сырьевом потоке каталитических ядов, локализуется на поверхности катализатора АОК, расположенного на входе в реакторный узел;
2. Исходя из высокого содержания калия и кальция в исходных катализаторах дегидратации, полагаем, что потребителю () целесообразно поставить перед производителями катализаторов вопрос о внесении в нормативные документы показателей, отражающих содержание этих элементов.
Литература
1. , , Вестник Казанского технологического университета, 2010, 9, С.
2. , , Вестник Казанского технологического университета. 2012, 15, 16. С. 48 - 49.
ЭКОЛОГИЧНЫЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ИНГИБИТОР СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЦВИТТЕР-ИОННЫХ ПАВ
Студент 5 курса
Руководитель к. х.н., доцент
Казанский национальный исследовательский технологический университет
*****@***ru
Современные промышленно применяемые ингибиторы солеотложений, в основном представлены соединениями фосфора, некоторые из которых чрезвычайно токсичны и представляют большую угрозу для окружающей среды. Попадая в водоемы, они способствуют бурному росту водорослей, которые разлагаясь, выделяют в огромных количествах метан, аммиак, сероводород, что приводит к уничтожению всего живого в воде.
Целью настоящей работы являлось разработка перспективных, нетоксичных и экологичных ингибиторов солеотложений на основе цвиттер-ионных поверхностно-активных веществ (ПАВ).
В качестве цвиттер-ионных ПАВ были использованы: бетаиновые соединения – олеиламидопропилбетаин (ОАПБ), кокамидопропилбетаин (КАПБ), алкилбетаин С8-С12 (АБ) и аминооксид – олеиламидопропилдиметиламинооксид (ОАПДАО). Также наряду со цвиттер-ионными ПАВ были исследованы хлориды аммония: цетилтриметиламмоний хлорид (ЦТАХ) и олеиламидопропилтриметиламоний хлорид (ОАПТАХ) [1].
В результате анализа полученных данных, установлено что ОАПБ, КАПБ, АБ С8-С12 и ЦТАХ обеспечивают ингибирование гипсовых отложений при минимальной дозировке 20-30 г/м3. Проведенные испытания также выявили, что исследуемые цвиттер-ионные ПАВ не обладают достаточно высокой эффективностью ингибирования карбонатных отложений, максимальный защитный эффект дозировке 50 г/м3 составляет 31 – 37 % .
Важными факторами при применении ингибиторов солеотложений на основе цвиттер-ионных ПАВ является отсутсвие у них коррозионной агрессивности и отсутствие отрицательного влияния на эффективность применяемого при сборе и подготовке нефти деэмульгатора.
В результате исследований установлено, что применяемые ПАВ не обладают коррозионной активностью, более того, обладают дополнительными ингибирующими свойствами от химической коррозии эффективностью 13-19%. Сравнительный анализ деэмульгирующей эффективности исследуемых ПАВ совместно с реагентами-деэмульгаторами показал, что отрицательного влияния на эффективность деэмульгаторов они не оказывают. В определенных случаях наблюдается существенное увеличение деэмульгирующей эффективности [2].
Литература
1 , , Н. Ю. Башкирцева, , Вестник Казан. техно. ун-та. 2011, 10, 181.
2. , , Эксп. Нефть Газ. 2011, 1, 15.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА КАРБАМАТОВ
С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЦИАНАТОВ
Студент 2 курса
Руководитель профессор
Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет
Artur. *****@***ru
Одним из важнейших синтетических полимеров в настоящее время являются полиуретаны, технология получения которых основана на взаимодействии полиизоцианатов с многоатомными спиртами. Изоцианат, в свою очередь, получают с применением фосгенной технологии. Этот метод получения изоцианатов, на котором до недавнего времени было основано все промышленное производство изоцианатов, заключается во взаимодействии на первой стадии фосгена с первичными аминами с образованием хлорангидридов карбаминовой кислоты, которые на второй стадии разлагаются на изоцианаты и хлористый водород. Данная технология не удовлетворяет требованиям «зеленой химии», кроме того фосген является боевым отравляющим веществом, не имеющим противоядия.
Цель работы – изучение и совершенствование первой стадии процесса бесфосгенного (карбонатного) метода получения изоцианатов. Этот метод состоит из двух стадий: первая стадия заключается во взаимодействии аминов с диметилкарбонатом с получением бис-карбаматов, а вторая стадия - в термическом разложении полученного бис-карбамата. Именно получение карбаматов является наиболее проблематичной стадией в бесфосгенных способах получения изоцианатов. Что же касается разложения карбаматов на изоцианаты и спирты, то эта стадия в настоящее время является уже хорошо охарактеризованной реакцией, подробная технология проведения которой описана в ряде источников.
Для изучения данной реакции мы использовали квантово-механические расчеты, которые показали, что диметилкарбонат для повышения его активности может быть связан в комплекс с какими-либо кислотами Льюиса. Эти подходы были нами использованы в наших дальнейших исследованиях.
Мы решили проверить активность ацетата цинка, как возможного катализатора реакции гексаметилендиамина с диметилкарбонатом. При экспериментальном изучении влияния данного катализатора на протекание реакции было выяснено, что метанол в ходе реакции отгоняется не сразу. В реакции существует продолжительный индукционный период. Лишь по истечению этого времени начинается отгонка метанола из реакционной колбы. Существование индукционного периода в данном превращении указывало на то, что изучаемое превращение является автокаталитическим. С учетом данного фактора мы изменили каталитическую систему, добавив в нее метанол. Это привело к значительному увеличению значений выходов бис-карбамата.
Таким образом, в результате проделанной работы были выяснены оптимальные условия, необходимые для получения бис-карбаматов, которые являются неотъемлемой частью в технологии бесфосгенного метода получения изоцианатов.
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ КВАНТОВОЙ ХИМИИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССА ГИДРОДЕПАРАФИНИЗАЦИИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Студент 5 курса
Руководители: доцент, д. т.н. , ассистент, к. т.н.,
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
*****@***com
Жесткие требования к качеству моторных топлив (в первую очередь, по содержанию серы и полициклических ароматических углеводородов) определяют необходимость совершенствования технологических процессов. Задача производства дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами, удовлетворяющих современным и перспективным экологическим требованиям, особенно актуальна на сегодняшний день.
Целью данной работы является проведение термодинамического анализа процесса гидродепарафинизации дизельного топлива – важнейшего этапа построения математической модели, пригодной для повышения ресурсоэффективности данной технологии.
Для оценки термодинамических свойств углеводородов, участвующих в реакциях процесса гидродепарафинизации, использованы квантово-химические методы расчета. Расчеты проведены с использованием программных продуктов Gaussian 98 и GaussView. В качестве метода расчета выбран метод DFT – Density Functional Theory. Теоретическим приближением являлась модель B3LYP, теория функционала плотности Беке (B3), использующая электронную корреляцию Ли Янга и Пара (LYP). Базис 3-21G [1].
На основании проведенных термодинамических расчетов составлена следующая схема превращений (рис. 1).
Рис. 1. Формализованная схема превращений углеводородов процесса гидродепарафинизации: КГС – коксогенные соединения.
Согласно разработанной схеме превращений, программная реализация кинетической модели процесса гидродепарафинизации осуществлена с применением языка программирования Pascal. В ходе решения обратной кинетической задачи определены кинетические параметры модели.
Таким образом, составление схемы превращений и разработка на ее основе кинетической модели процесса является важнейшим этапом в создании компьютерной моделирующей системы, которая в дальнейшем станет основой проведения прогнозных расчетов работы установки и оптимизации режимов проведения промышленного процесса.
Выполнено при поддержке Гранта Президента РФ
Литература
1. , Кижнер исследования методами расчета электронной структуры молекул. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006, 146 с.
РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕЗОЛОВ - ЦЕННЫХ ПРОДУКТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Студентка 5 курса
Руководитель профессор
Ярославский Государственный Технический Университет
*****@***ru
Жидкофазное окисление этилбензола (ЭБ) и изопропилбензола (ИПБ) до гидропероксидов и последующие их превращения лежат в основе получения ценных продуктов органического синтеза: фенола и ацетона, оксида пропилена и стирола.
Расширить это важное техническое направление получения крупнотоннажных продуктов органического синтеза можно за счет использования других алкилароматических углеводородов и их гидропероксидов. В этой связи научный и практический интерес представляет использование изопропилтолуола (ИПТ) ближайшего аналога ИПБ и его гидропероксида (ГП ИПТ) в синтезе метилфенолов (крезолов) – ценных продуктов органического синтеза. К сожалению, этот путь использования ИПТ и ГП ИПТ в нефтехимическом синтезе до сих пор не реализован. Связано это, прежде всего с тем, что на стадии алкилирования толуола пропиленом (изопропиловым спиртом) образуется не индивидуальный п-ИПТ, а смесь изомеров. Полученные таким образом изомеры ИПТ имеют близкие температуры кипения и разделить их ректификацией не представляется возможным. Жидкофазное окисление изопропильных производных толуола протекает с меньшей, чем у ИПБ скоростью и сопровождается низкой селективностью образования третичного ГП.
В этой связи проведение комплекса исследований связанных с совершенствованием реакций синтеза ИПТ, селективного окисления его до ГП и синтезы на его основе является актуальной задачей.
Установлено, что для реализации окислительного метода получения крезола следует использовать п-ИПТ лесохимического происхождения и смесь цимолов, содержащую 60 % м- и 40 % п-изомеров, которая была получена переалкилированием продуктов взаимодействия толуола с изопропиловым спиртом.
Найдено, что в присутствии N-гидроскифталимида (N-ГФИ) окисление п-ИПТ и смеси м- и п-ИПТ протекает с селективностью образования их гидропероксидов более 95 % при конверсии углеводорода 25-30 %. Методом экстракции водным раствором метанола был выделен ГП ИПТ из продуктов окисления и подвергнут кислотному разложению с образованием крезолов и ацетона с выходом 98 % при полной конверсии ГП ИПТ.
Рассмотрены вопросы повторного использования катализатора и непрореагировавшего ИПТ. Обоснована каталитическая роль N-ГФИ и составлена кинетическая модель жидкофазного окисления ИПТ в его присутствии, адекватно описывающая полученные экспериментальные данные. Составлена блок-схема «цимольного» метода получения крезола и ацетона.
Проведенная техноэкономическая оценка показала, что себестоимость крезолов, полученных «цимольным» методом примерно в 2-3 раза меньше, чем себестоимость крезола, полученного другими методами (метилирование фенола, щелочное плавлением толуолсульфокислот, коксохимический способом).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОЛИГОМЕРНЫХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТОВ
Студент 5 курса
Руководитель асп.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Строительные растворы на основе минеральных вяжущих обладают невысокими, а в некоторых случаях недостаточными технологическими и эксплуатационными характеристиками. Чтобы уменьшить или ликвидировать эти недостатки, в растворы на основе минеральных вяжущих вводят полимерные добавки (фенольные, карбамидные, эпоксидные, латексы и т. д.) в количестве от 2 до 30% от массы цемента. Такие растворы называют полимерцементными [1].
В ходе данной работы изучены новые азотсодержащие соединения [2] в качестве отвердителей водной эмульсии эпоксидной смолы в составе полимерцементных растворов.
Установлено, что время жизни образцов полимерцементных растворов при комнатной температуре, отверждаемых с помощью новых азотсодержащих соединений, и образцов, отверждаемых промышленным азотсодержащим отвердителем – АФ-2, лежит в пределах от 60 до 120 минут, в зависимости от соотношения полимерной и минеральной частей.
Испытания полимерцемента на сжатие показали, что прочность образцов, отвержденных новыми азотсодержащими соединениями, сравнима с прочностью образцов, отвержденных с использованием отвердителя АФ-2.
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на годы, ГК № 14.740.11.1068, ГК № 16.740.11.0503
Литература
1. Александровский, для декоративных штукатурных, плиточных и мозаичных работ: Учеб. для сред. ПТУ / , . – М.: Высш. шк., 1986. – 240с.
2. , , Вестник Казан. технол. ун-та, 2011, 18, 14. С. 313-315.
ОКИСЛЕНИЕ ЭТИЛБЕНЗОЛА В ПРИСУТСТВИИ ПАВ
Студент 5 курса
Руководитель д. х.н., зав. каф. ОХТ
Казанский национальный исследовательский технологический университет
*****@***ru
Органические гидропероксиды - это важнейшие продукты органического синтеза, широко использующиеся для получения фенола и ацетона, оксида пропилена и стирола и т. д. Наиболее актуальной задачей на сегодняшний день остается повышение глубины окисления исходных углеводородов при сохранении высокой селективности по гидропероксиду.
В последнее десятилетие интенсивно развиваются исследования влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на процессы окисления и стабильность углеводородов и липидов (масел). До настоящего времени в литературе отсутствует единая точка зрения по механизму распада органических гидропероксидов в присутствии ПАВ. Однако, рядом работ показано, что ПАВ обеспечивают значительные скорости генерации радикалов ( Мс-1), недоступные при невысоких температурах для известных азоинициаторов [1]. Эти исследования делают привлекательным изучение каталитического влияния ПАВ на процесс окисления углеводородов.
В настоящей работе былo исследовано окисление этилбензола (ЭБ) в присутствии катионных поверхностно-активных веществ.
Окисление проводили в реакторе манометрической установки, позволяющей фиксировать изменение объема поглощенного в результате реакции кислорода как функцию времени [2].
В результате экспериментов установлено, что при добавлении катионных ПАВ происходит значительное увеличение скорости окисления углеводорода по сравнению с автоокислением ЭБ. В присутствии катализаторов сильно увеличивается скорость гомолитического распада ГПЭБ, в зависимости от природы ПАВ, в 4 ÷ 30 раз.
Получено, что с увеличением температуры скорости накопления гидропероксида этилбензола и бензойной кислоты увеличиваются, однако при температуре 120 ˚С кинетическая кривая накопления гидропероксида, в отличии кислоты, выходит на плато.
Выявлено, что при концентрации катализатора более 0,3 об. % содержание гидропероксида значительно не увеличивается, однако линейно растет концентрация побочного продукта – бензойной кислоты.
В целом анализируя полученные результаты, можно говорить о том, что подбор селективного катализатора может быть действительным инструментом повышения ресурсо - и энергосбережения процесса окисления.
Литература:
1. , [и др.], Вестник моск. ун-та., Сер. хим. 2010, 2, 3.
2. , , Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе, М., Наука, 1965.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕГЕНРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА РИФОРМИНГА
Студент 5 курса
Руководитель доцент
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
*****@***com
Основой любого нефтеперерабатывающего завода являются каталитические процессы, от оптимальной работы которых зависит себестоимость и конкурентоспособность продуктов нефтехимии и нефтепереработки. [1].
В рамках данной работы был составлен прогнозный режим регенерации катализатора RG – 582 для Стрежевского НПЗ. На первом этапе было определено количество кокса, накопленного на катализаторе: за весь период работы с 2004 года оно составило около 2,63% масс (примерно 100 кг).
Для анализа регенерационных циклов использовалась программа «Регенерация», позволяющая проводить расчёт стадий выжига коксогенных структур и окислительного хлорирования. На стадии оксихлорирования расчет позволяет определять ключевые параметры процесса – оптимальную подачу хлорорганики в реактор, водно-хлорный баланс [2].
Для достижения желаемой цели процесса окислительного хлорирования очень важно поддерживать значение конверсии хлороводорода в хлор на необходимом уровне. Согласно имеющемуся опыту регенерации катализатора риформинга RG-582 на установке ЛЧ-35-11/1000 ( Киришинефтеоргсинтез»), при оксихлорировании требуется поддержание расхода дихлорэтана на постоянном уровне. При этом регулирование конверсии в ходе процесса происходит за счет изменения содержания кислорода в регенерационном газе. Анализ данных регенерационных циклов показал, что оптимальное значение конверсии хлороводорода в хлор лежит в диапазоне 30-35%.
Проведенные расчеты показывают, что в ходе оксихлорирования степень превращения хлороводорода в хлор необходимо поддерживать на уровне 20-30 %.
В целом по работе можно сделать следующие выводы:
· при степени превращения HCl в Cl2 равной около 20 – 30% стадия окислительного хлорирования проходит наиболее эффективно;
· для катализатора RG – 582 НПЗ» была рассчитана стадия выжига, время горения составило около 122 часов; при выжиге потребуется 351 кг NaOH и 356 литров дихлорэтана; определён необходимый расход дихлорэтана и NaOH для различных технологических условий стадии оксихлорирования, требуемое количество дихлорэтана составит 39 – 54 литров; NaOH 34–46 кг;
· регулирование величины степени конверсии хлороводорода в хлор при различных условиях возможно за счёт изменения концентрации кислорода в воздухе, подаваемом в реактор во время регенерации, а так же, за счет различного расхода хлорагента.
Литература
1. Баннов переработки нефти. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000 , 224с
2. , , Системный анализ и повышение эффективности нефтеперерабатывающих производств методом математического моделирования: Учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2004, 170 с
Номинация II
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Секция
«Технология биологически активных соединений»
СВЕРКРИТИЧЕСКАЯ ФЛЮИДНАЯ СО2-ЭКСТРАКЦИЯ СЕМЯН РАПСА
Студент 4 курса
Руководитель профессор
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, факультет химии и химической технологии
*****@***ru
Целью настоящей работы является проведение исследования сверхкритической флюидной СО2-экстракции семян рапса на экстракционной установке SFE 5000.
Проведен компонентный анализ семян рапса. Семена рапса сырье черного цвета, грубого помола, выращен в Костанайской области.
При влажности семян рапса, составившей 5,5% определены: общая зольность – 6,51%, содержание экстрактивных веществ – 19,52%, содержание флавоноидов в пересчете на кверцетин и абсолютно сухое сырье – 0,52%, содержание витамина А – 3,5 мг/100 г, витамина Е – 7,3 мг/100 г, витамина С – 0,4 мг/100 г, аминокислотный и жирнокислотный состав сырья.
Анализ аминокислотного и жирнокислотного состава семян рапса показал, что рапс, выращенный в Костанайской области, богат следующими аминокислотами: лейцин – 2250 мг/100 г, глютамат - 6128 мг/100 г, пролин - 2034 мг/100 г, аспаратат – 2648 мг/100 г; жирными кислотами: С18:1 (олеиновая) - 24,5%, С18:2 (линолевая) - 21,6%, С22:1 (эруковая) - 28,0%.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
