Аннотация
основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов" направления 18.04.01.68 "Химическая технология"
Магистратура химической технологии направлена на подготовку кадров высокой квалификации и завершается защитой магистерской диссертации. Основная образовательная программа магистратуры включает общенаучный цикл и профессиональный циклы, практики и научно-исследовательскую работу и
итоговую государственную аттестацию.
Учебный план магистерской программы включает базовую и вариативную часть, что позволяет получать углубленные знания и компетенции, необходимые для успешной профессиональной деятельности или поступления в аспирантуру.
Основные места работы выпускников: ОАО «Саратовский нефтеперерабатывающий завод», ОАО «Рязанский НПЗ», ООО «Саратоворгсинтез», ООО «Саратовстройстекло» и др. Заключено соглашение с Международной нефтегазодобывающей компанией «M-I SWACO». Студенты имеют возможность проходить практику на предприятиях отрасли. Кроме трудоустройства на предприятиях отрасли, выпускники имеют возможность поступить в аспиратуру.
Научно-исследовательская работа по химической технологии проводится в рамках грантов, хозяйственных договоров и при выполнении выпускных квалификационных работ.
1. Технологический анализ работы установки изомеризации легких парафиновых углеводородов (ПАО "Саратовский НПЗ") показал, что источником потерь, образующихся при производстве высокооктанового компонента бензинов по технологии "Изомалк-2" может являться вовлечение в процесс более широкой фракции, чем НК-70, получаемой на блоке первичной ректификации бензина установки ЭЛОУ-АВТ. С учетом особенностей технологии изомеризации пентан-гексановой фракции на катализаторе СИ-2 и технологической схемы процесса Изомалк-2 выявлены факторы, приводящие к снижению количества выпускаемой продукции, а также приведены источники потерь с учетом технологии и специфики процесса. Показано, что увеличение загрузки установки за счет расширения фракционного состава сырья с НК-70 до НК-78 неизбежно приводит к образованию дополнительных потерь, которые следует учитывать при формировании материального баланса установки изомеризации пентан-гексановой фракции нефти по технологии Изомалк-2.
2. Впервые разработан проект перевода системы очистки углеводородных газов нефтеперерабатывающего завода с абсорбента на основе моноэтаноламина на абсорбент с метилдиэтаноламином. Общее количество циркулирующего регенерированного раствора МДЭА снижается до 72,7 т/ч, или на 11,2% по сравнению с количеством циркулирующего раствора МЭА (81,9 т/ч). Указанное уменьшение достигнуто снижением количества орошения тарельчатых абсорберов установки Л-24-6.
Уменьшение расхода циркуляции абсорбента могло бы вызвать снижение потребления электроэнергии в циркуляционных насосах, если бы не возрастание вязкости абсорбента, связанное с переходом на МДЭА, которое в значительной мере нейтрализует положительный эффект от уменьшения циркуляции.
Температура кипения регенерированного абсорбента при одних и тех же давлениях в десорбере для раствора МДЭА увеличивается не более, чем на 1,3°С, что не является критичным, и не скажется негативным образом на работу десорбера и его кипятильников.
Замена раствора моноэтаноламина на раствор метилдиэтаноламина в системе аминной очистки газов является экономически выгодной. Замена рекуператора Т-114 также приводит к экономии тепловой энергии на очистку газов и экономически оправдана.
3. Исследование процесса дегидратации низших спиртов C2-C5 позволило и установить, что модифицирование высококремнистых цеолитов типа ZSM-5 сульфатом циркония (IV) приводит к повышению активности гетерогенной системы 1% Zr-ZSM-5 во вторичных реакциях изомеризации промежуточных углеводородов С4-С14.
Показано, что цеолит модифицированный сульфатом циркония (IV) позволяет снизить содержание ароматических углеводородов в катализате (с 17,5 % масс. до 11,8 % масс.) и увеличить содержание алканов изо-строения (с 17,4 % масс. до 24,8 % масс.) при температуре процесса 350 °С и объемной скорости подачи сырья 1 ч-1. Степень превращения спиртов C2-C5 достигает 99,9%., в интервале температур 300-400 °С преобладают реакции изомеризации н-парафинов (селективность по реакциям изомеризации достигает 40%), при 400-500 °С увеличивается вклад реакций ароматизации (селективность по ароматизации-33%).
Исследования физико-химических свойств и состояния активных центров поверхности цеолитных систем типа ZSM-5 показали, что модифицирование цеолита ZSM-5 сульфатом циркония (IV) позволяет увеличить кислотность центров Льюиса (с 35,6 до 61,3 мкмоль/г) и центров Бренстеда (с 0 до 199,4 мкмоль/г), приводящих к перераспределению вклада реакций изомеризации, крекинга и ароматизации углеводородов.
Установлены закономерности превращений гексена-1, этилена, н-гексана как полупродуктов превращения этилового спирта. Проанализированы все возможные направления образования алифатических и ароматических углеводородов на поверхности каталитической системы 1% Zr-ZSM-5 и предложена схема превращения этанола, включающая элементарные реакции карбкатионов с образованием олефинов С3-С6, парафинов линейного и изостроения С4-С14.
Разработаны математическая модель превращения этанола и углеводородов на каталитической системе 1% Zr-ZSM-5 и программный комплекс компьютерного моделирования для решения обратной задачи химической кинетики, позволяющий получить основные кинетические величины, характеризующие скорость реакций углеводородов на поверхности каталитической системы 1% Zr-ZSM-5 Результатом решения обратной кинетической задачи явилось нахождение 86 коэффициентов скоростей элементарных реакций углеводородов, протекающих на поверхности каталитической системы 1 % Zr-ZSM-5 в интервале температур 300-500 °С.
4. Выявлены технологические причины недостижимости показателей качества нефтяного битум, полученного окислением нефтяного сырья разного состава и происхождения, заданным требованиям стандарта СТО АВТОДОР 2.1-2011. Полученные результаты промышленных испытаний и результаты исследования исходных сырьевых компонентов для производства битумов по улучшенным российским и европейским стандартам позволили заключить, что высокие качественные показатели битумов заданных марок могут быть достигнуты только при использовании в качестве пластифицирующих компонентов в составе битумных композиций прямогонных гудронов, получаемых при переработке товарной смеси западносибирских нефтей без примеси местных малосернистых низкосмолистых высокопарафинистых нефтей
Научно-исследовательская работа по химической технологии проводится при непосредственном участии студентов, обучающихся по направлению 18.04.01 – Химическая технология (магистр). Результаты НИР публикуются в виде статей в журналах и тезисов докладов на конференциях разного уровня.
