Главная -> Словарь

Фундаментальных исследований

Аутоокисление углеводородов. Основой современных представлений о механизме жидкофазного окисления, в частности аутоокис-ления углеводородов, являются перекисная тоерия Баха—Энглера и теория цепных разветвленных реакций Н. Н. Семенова . Огромную роль в формировании теории окисления сыграли фундаментальные исследования В. Н. Кондратьева, С. С. Медведева, К. И. Иванова, Н. М. Эмануэля, М. Б. Неймана, Н. И. Черножукова, С. Э. Крейна и других советских ученых .

Известно, что на образование нагара в камерах сгорания влияют не только свойства бензинов, но и качество применяемого масла . Если влияние масел на нагарообразование в какой-то мере изучено и в литературе опубликованы фундаментальные исследования по этому вопросу, то о роли бензинов в процессе нагарообразования имеются лишь отдельные публикации, иногда содержащие противоречивые результаты .

Более 25 лет В. С. Гутыря посвятил отечественной нефтепереработке. Он занимался крупномасштабными исследованиями с принлечением производственных объединений и промысловых управлений. Фундаментальные исследования нефтей Апше-ронского иолуострона, которые провел В. С. Гутыря, позволили в годы войны решить проблему обеспечения страны авиационным бензином. Разработанный ученым в середине 50-х годов процесс каталитического крекинга с циркулирующим пылевидным катализатором во многом определил уровень отечественной нефтепереработки.

В этот период В. С. Гутыря продолжал ранее начатые исследования, наиболее важными из которых был каталитический крекинг нефтяных фракций в присутствии алюмосиликатных катализаторов. Высоко оценивая значение процесса каталитического крекинга Гудри для развития нефтепереработки, В. С. Гутыря одним из первых в пашей стране начал фундаментальные исследования, направленные на разработку отечественного процесса каталитического крекинга в присутствии алгомосиликатных катализаторов.

диалисту по нефтехимии, интересующемуся или работающему над проблемами, связанными с определением перспектив развития нефтеперерабатывающей промышленности. Эта задача для советских специалистов тем более облегчается, что в основу промышленно освоенных или осваиваемых в нефтеперерабатывающей промышленности контактно-каталитических процессов крекинга и риформинга положены фундаментальные исследования отечественных ученых. В первую очередь следует назвать работы академика Н. Д. Зелинского в области катализа,, С. В. Лебедева и его учеников в области контактно-каталитической полимеризации и деполимеризации олефинов над активными алюмосиликатами, Н. И. Молдавского и его сотрудников по ароматизирующей циклизации парафиновых углеводородов в присутствии катализаторов типа оксида хрома и другие работы .

В основе современных промышленных модификаций плат-форминга лежат фундаментальные исследования школы академика Н. Д. Зелинского в области дегидрогенизационного ката-

Работы по каталитическому дегидрированию алканов С4—С5 в соответствующие алкены, главным образом бутана в бутены нормального строения, были начаты в США в 20-х гг. Первоначальной задачей исследований в этой области было получение сырья для производства высокооктановых алкилатов. Несколько позднее были развернуты работы по получению диенов — дивинила, а затем изопрена. В СССР фундаментальные исследования в этой области проводили Лебедев, позднее Шуйкин, Баландин, Казанский, Мамедалиев и др. Разработка технологических схем процесса каталитического дегидрирования осуществлялась воВНИИолефин, ИНХП АН АзССР, ВНИИСКе и в НИИМСКе. В настоящее время в СССР эксплуатируется целый ряд промышленных установок двух-стадийного дегидрирования бутана и изопентана, а также изобутана в изобутилен. За рубежом реализовано лишь двухстадийное получение дивинила.

Эта реакция представляет не только огромный промышленный интерес, она стимулировала также фундаментальные исследования, имеющие неоценимое значение для теории карбоний-ионов. Обычно считается, что алкилирование протекает по цепному ионному механизму, когда грет-бутильный ион присоединяется к олефину, давая катион большего размера; последний далее отрывает гидрид-ион от молекулы изобутана, образуя продукт алкилирования и новый грег-бутиль-ный ион.

Растворимость асфальтенов в органических веществах, характер взаимодействия в растворах их частиц между собой и с частицами растворителя, способность частиц асфальтенов ассоциировать или, наоборот, диссоциировать — вот основные качественные характеристики асфальтенов, которые определяют все многообразие их свойств. В зависимости от природы растворителя, концентрации асфальтенов в растворе и температуры асфальтены могут образовывать истинные или коллоидные растворы. Если криоскопическое определение молекулярных весов производится в условиях, обеспечивающих получение истинного раствора, а криоскопическая константа растворителя достаточно велика, то получаются, как правило, хорошо воспроизводимые значения молекулярных весов. Фундаментальные исследования Нелленштейна по растворимости

1971, 488 с. 145. Харлампович Г. Д., Чуркин Ю. В. Фенолы. М.: Химия, 1974. 376 с. 146. Поконова Ю. В., Проскуряков В. А., Левановский В. И. Химия и технология сланцевых фенолов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1979. 191 с. 147. Поконова Ю. В. Химия высокомолекулярных соединений нефти. Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. 179 с. 148. Кряжев Ю. Г. и др. — В кн.: Фундаментальные исследования химии нефти. Новосибирск, 1977, с. 194. 149. Сидоренко А. А. — Азтореф. канд. дисс. М., 1979. 20 с, 150. Сидоренко А. А. и др. — В кн.: Проблемы переработки тяжелых нефтей Алма-Ата: Наука, 1980, с. 74.

Однако разрушение битума, особенно при смешении или контакте с определенными материалами, может произойти достаточно быстро. Для оценки разрушающего действия микроорганизмов на битумные материалы может быть использовано испытание на погружение в почву. Но это испытание не позволяет сделать оценку долговечности материала. Поэтому необходимо провести более фундаментальные исследования разрушения битумов под действием микроорганизмов.

Изучению взаимодействий трущихся поверхностей с жидкой средой был посвящен ряд фундаментальных исследований П. А. Ре-биндера, Б. Д. Дерягина. А. С. Ахматова, Ф. П. Боудена, Д. Тей-бара, Г. В. Виноградова, Г. И. Фукса, Н. Л. Голего и др.

нение кинетических методов в сочетании с ЭВМ и пр.). Третья причина связана с интересами промышленности. Создание новых каталитических процессов и принципиально новых типов катализаторов и строительство на их базе гигантских нефтехимических комплексов немыслимы без дальнейшего развития фундаментальных исследований в области каталитических превращений углеводородов.

В настоящее время в нефтепереработке существует целый ряд технологических каталитических процессов, в ходе которых в той или иной степени осуществляются различные превращения углеводородов. В качестве примера можно привести каталитический риформинг — один из важнейших современных нефтехимических процессов, с помощью которого осуществляется глубокое изменение углеводородного состава бензинов. Каталитический риформинг позволяет получать в широких масштабах ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы. Они образуются в этом процессе путем нескольких реакций: дегидрирования шестичленных нафтенов, С5-дегидроциклизации алканов в алкилциклопентаны с последующей дегидро'изомеризацией и, наконец, Св-де-гидроциклизации алканов. Этот и другие подобные производственные процессы возникли в результате чисто технологических разработок. Однако сейчас пути технологических и фундаментальных исследований постепенно сближаются. Эта тенденция дает определенный положительный эффект. Так, исследование механизма и кинетических закономерностей каталитических реакций углеводородов, а также использование опыта, накопленного при эксплуатации нескольких поколений моно- и биметаллических катализаторов реформинга, позволило создать ряд высокоэффективных и экономичных разновидностей процесса риформинга.

При обсуждении плана и объема этой монографии редакторам стало ясно, что она легко может достигнуть размеров энциклопедии, потому что опубликовано очень много фундаментальных исследований и технология, основанная на химии углеводородов, достигла высокой степени развития. Чтобы объем и стоимость монографии не превысили разумных пределов, было решено ограничить ее содержание изложением главным образом научных основ предмета. Это привело к необходимости опустить многие вопросы, относящиеся к технологии производства, конструированию оборудования, методам анализа и испытания, связанным с переработкой нефти, а также ряд вопросов, связанных с применением нефтепродуктов.

При обсуждении плана и объема этой монографии редакторам стало ясно, что она легко может достигнуть размеров энциклопедии, потому что опубликовано очень много фундаментальных исследований и технология, основанная на химии углеводородов, достигла высокой степени развития. Чтобы объем и стоимость монографии не превысили разумных пределов, было решено ограничить ее содержание изложением главным образом научных основ предмета. Это привело к необходимости опустить многие вопросы, относящиеся к технологии производства, конструированию оборудования, методам анализа и испытания, связанным с переработкой нефти, а также ряд вопросов, связанных с применением нефтепродуктов .

Одно из первых отечественных фундаментальных исследований в этой области посвящено математическому моделированию регенерации алюмосиликатного катализатора в движущемся -слое . Модель, основанная на предположении о том, что катализатор движется в условиях идеального вытеснения и что имеет место идеальное перемешивание по газовой фазе, представляет собой систему дифференциальных уравнений, включающих уравнения материального баланса по коксу и кислороду, а также теплового баланса. Уравнение реакции окисления кокса имеет вид (((1051:

В 1971 г. на V Всесоюзной конференции но коллоидной химии (((1J впервые были изложены теоретические представления о строении НДС, давшие толчок развитию физико-химической технологии нефти. На основе авторской концепции строения НДС, как отмечает академик И. В. Петрянов-Соколов в книге, посвященной обзору новых результатов фундаментальных исследований в области современной коллоидной химии (((2J, «...разработана и внедрена со значительным экономическим эффектом технология получения новых нефтепродуктов».

Основой успешного развития этих направлений является широкое использование достижений физики, химии, математики, механики, а также фундаментальных исследований, с глубокими научными обобщениями в области самой технологии.

По инициативе Ибрагимова И.Г. на кафедре ХНК-МАХП организован сектор перспективных фундаментальных исследований, основными научными направлениями которого являются:

Прежде всего подчеркнем, что все достижения современной промышленной органической химии основываются не только на уникальном составе нефти, другого природного сырья и их основополагающем значении для существования и развития цивилизации, а в первую очередь на успехах органической химии в области синтеза, фундаментальных исследований и создании основ технологии получения органических веществ. Не случайно промышленный органический синтез является не только одной из основных, но и наиболее интенсивно развивающихся отраслей промышленности.

С учетом большого физического износа нефтегазопромыслово-го и нефтеперерабатывающего оборудования остро стоит проблема его обновления. При этом взят курс на развитие фундаментальных исследований для создания аппаратуры и оборудования нового поколения, отличающихся высокой функциональной эффективностью, малыми массогабаритными характеристиками и энергомощностью, отвечающим требованиям экологичности. Примерами таких разработок являются: винтовые насосы с поверхностным приводом для эксплуатации нефтяных скважин взамен существующих станков-качалок , трубчатые водоотделители, теплообмен-ные агрегаты с применением двухфазных термосифонов, эффективно работающих при малых градиентах температуры, и вихревые сепараторы , а также аппараты для локализации и сбора разлитой нефти .