МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для студентов по курсу «Химия и технология органических веществ
(на основе газового сырья)»
При изучении разделов курса рекомендуется такая последовательность проработки материала: 1) определить физико-химические характеристики реагентов и продуктов для изучаемого процесса (агрегатное состояние, температуры плавления и кипения, основные химические свойства); 2) написать уравнения основных и побочных реакций, лежащих в основе данного процесса с указанием тепловых эффектов; 3) рассмотреть факторы, влияющие на протекание процесса (температура, давление, катализаторы и другие); 4) ознакомиться с поточной и/или принципиальной технологической схемой процесса. Знание поточной или принципиальной технологической схемы процесса предполагает ее описание по эскизу, не содержащему наименований аппаратов и материальных потоков. Необходимо уяснить предназначение каждого элемента схемы, иметь представление о конструкции реакторов и прочего основного оборудования в ней — ректификационных колонн, сепараторов, печей, теплообменников, фильтров и других.
Студент должен иметь представление о различных существующих и устаревших технологиях получения одного и того же продукта и уметь сопоставлять их по следующим критериям: происхождение и доступность сырья, стадийность и сложность технологического оформления, селективность, выход, побочные продукты и побочные реакции, атомная эффективность процессов, экологическая безопасность.
Студент должен иметь представление о мировых масштабах выпуска продуктов основного органического синтеза. Необходимо знать последовательность превращений от базовых продуктов переработки нефтегазового сырья к конечным продуктам — основным видам мономеров, пластиков, синтетических волокон и смол на их основе, ПАВ и другим.
Студент должен получить навыки работы с научно-технической литературой, выполнив аналитический обзор источников за последние годы по заданной преподавателем теме.
Следует иметь в виду, что успешное освоение предлагаемого материала предполагает знание предыдущих дисциплин бакалавриата, таких как «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия», «Химия нефти», «Физическая и коллоидная химия», «Общая химическая технология», «Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии», «Технология переработки нефти и газа». По мере необходимости студент должен самостоятельно восстановить в памяти соответствующие разделы указанных дисциплин.
На самостоятельную работу студента в курсе отводится 57 часов. Самостоятельная работа предусматривает подготовку к различным видам внутри семестрового (коллоквиумы, лабораторные работы) и итогового (экзамен) контроля.
Ниже приведены вопросы для проверки усвояемости основных разделов курса.
Вопросы для самоконтроля по разделам курса.
Сырьевая база основного органического синтеза. Базовые продукты первичной переработки нефтегазового сырья и конечные продукты основного органического синтеза. Экологические аспекты нефтехимических производств, основные риски. Концепция устойчивого развития и ее связь с охраной природы. Основные принципы зеленой химии. Основные источники парафиновых углеводородов для основного органического синтеза, способы выделения парафиновых углеводородов. Основные методы получения олефинов для основного органического синтеза, основные области их применения. Процессы дегидрирования н-парафинов и этилбензола: химизм, катализаторы, влияние условий проведения на протекание процессов. Описание реакторов и технологических схем. Понятие об олигомерах, количественные характеристики молекулярно-массового распределения. Основные процессы олигомеризации олефинов. Сырьевые источники и направления использования ароматических углеводородов (бензол, толуол, ксилолы). Основные методы получения и разделения фракции БТК, процессы взаимного превращения ее компонентов. Поточная схема комплекса «Ароматика». Процессы алкилирования бензола: химизм, катализаторы, влияние условий проведения на протекание процессов. Описание реакторов и технологических схем. Направления переработки и дальнейшего использования продуктов алкилирования. Методы получения фенола. Технологическая схема кумольного метода. Основные закономерности окисления ароматических углеводородов. Химизм, катализаторы и промоторы, особенности проведения процессов и технологические схемы. Направления использования продуктов окисления. Основные сведения о поверхностно-активных веществах и их классификация. Сырьевая база и методы получения ПАВ. Синтетические моющие средства: основные компоненты и их роль. Экологические аспекты использования СМС, биоразлагаемость. Производство капролактама. Сырье, характеристики процессов, описание технологических схем. Производство метакриловой кислоты и ее эфиров из ацетона и изобутилена. Химизм, условия и технологическое оформление процессов. Направления использования метакриловой кислоты и ее эфиров.При проработке поставленных вопросов студенту рекомендуется подробно обосновать, почему только данный ответ является правильным. Это будет способствовать более осмысленному и глубокому уровню изучения материала при подготовке к сдаче экзамена.
