Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено комплексное исследование углеводородного состава и физико-химических свойств побочных продуктов нефтепереработки и нефтехимии с целью поиска новых низкомаржинальных компонентов топлива маловязкого судового (ТМС) и оптимизации состава композиций топлива для расширения сырьевой базы ТМС. Установлена возможность вовлечения в ТМС утяжеленных фракций первичной и вторичной переработки нефти: 10-12 % утяжеленной дизельной фракции, 47-60 % прямогонной среднедистиллятной фракции, 2-10 % тяжелой дизельной фракции, 35 % вакуумного дистиллята, 10 % кубового остатка блоков гидрирования, 4-10 % легкого газойля каталитического крекинга. Найден способ получения нового компонента ТМС - фракции с пределами выкипания 180-270 °С, полученной из отходов нефтепереработки после их обезвоживания и фракционирования с выходом до 30 %, вовлечение которой в ТМС в количестве 5 % даст экономический эффект около 7 млн руб. в год. Методом математического моделирования проведена оптимизация состава топлива из основных и побочных продуктов с учетом объемов производства и фактических значений критичных показателей каждого компонента.

Исследовано влияние обработки тяжелой нефти изопропиловым спиртом (ИПС) в течение 8 ч при температурах 25-100 °С на состав и структуру смолистых веществ. В качестве объектов исследования использовалась тяжелая нефть Зюзеевского месторождения (Республика Татарстан) и смолистые вещества, выделенные из этой нефти. Установлено, что после обработки тяжелой нефти ИПС при 100 °С содержание смол в полученной нефтяной системе возрастает практически на 3 мас. %. Показано, что при увеличении температуры обработки смеси “нефть - ИПС (20 мас. %)” от 25 до 100 °С в смолистых веществах повышается содержание серы и кислорода на 0.5 и 0.8 мас. % соответственно и уменьшается атомное отношение Н/С от 1.40 до 1.38. При этом на 0.17 % возрастает фактор ароматичности смол со снижением доли алифатического углерода. Сделано заключение, что обработка нефти изопропиловым спиртом для модификации высокомолекулярных соединений с целью снижения содержания в системе смолисто-асфальтеновых веществ нецелесообразна, так как приводит к нежелательному образованию дополнительного количества смол.

Проанализирована годовая динамика: 1) содержания хлороформ-экстрагируемых веществ (ХЭВ) и нефтяных углеводородов (НУ) в прибрежных речных наносах, в донных отложениях зоны смешения речных и морских вод и в донных отложениях морской акватории; 2) численности углеводородокисляющей (УОБ) и гетеротрофной (ГБ) групп бактерий в донных отложениях морского участка и речных прибрежных наносах. Максимальное содержание ХЭВ выявлено в морской акватории (450±17.5 мг/100 г), минимальное - в речной части (127.6±10.9 мг/100 г), в зоне смешения речных и морских вод - 370±37.9 мг/100 г. Средние концентрации НУ распределены аналогично концентрациям ХЭВ: максимальные величины (127.5±10.9 мг/100 г) в морских грунтах, в осадках зоны смешения - несколько ниже (103.1±9.4 мг/100 г) и минимальные значения (54.8±23.9 мг/100 г) в речных наносах. Дана физико-химическая характеристика донных отложений и прибрежных наносов. Численность ГБ варьировала от 7.5⋅10³ до 2.5⋅10⁶ кл/г в донных отложениях морского участка, от 9.5⋅10³ до 9.5⋅10⁸ кл/г - речного. Сезонная изменчивость количественных показателей ГБ на обоих участках не отмечена. Бактерии, окисляющие нефтяные углеводороды, высеяны в 100 % проб донных отложений и прибрежных наносов обозначенных акваторий. Численность УОБ в морской зоне варьировала от 25 до 2.5⋅10⁴ кл/г, речной - от 25 до 4.5⋅10³ кл/г. В прибрежных наносах реки максимальные показатели численности УОБ отмечены в паводковый период (февраль-апрель).

Потенциометрическим методом исследована кислотность NH-групп ряда сульфонамидов и производных глицина в среде диметилсульфоксида. По кривым титрования определены константы диссоциации этих соединений. Показано, что кислотность NH-групп исследованных сульфонамидов контролируется полярным эффектом заместителей. Впервые установлена возможность количественного потенциометрического анализа производных глицина. С помощью программы PASS осуществлен прогноз биологической активности. Установлена взаимосвязь кислотности NH-групп с биологическим потенциалом соединений.

Решение проблем экологической безопасности при очистке водных объектов от органических загрязнений неразрывно связано с разработкой новых сорбентов и совершенствованием технологий их получения. Для производства сорбентов успешно применяются различные материалы в дисперсном и гранулированном видах. Настоящая работа посвящена созданию и совершенствованию технологий производства сорбентов нефти и нефтепродуктов. В качестве основы для разработки новых сорбентов изучены свойства гранулированного пеносиликата, полученного из отсевов отходов горнообогатительных комбинатов. Методом термохимического модифицирования в парогазовой фазе углеводородов получены опытные партии олеофильных сорбентов. Установлено, что после термохимического модифицирования пеносиликат не изменяет свою пористую структуру и аморфное состояние, сохраняя высокую сорбционную активность. В работе исследован характер пористой структуры сорбентов и влияния пористости на основные свойства: нефтеемкость, влагосодержание и плавучесть. Результаты исследования модифицированного пеносиликата различных фракций показали низкую степень водопоглощения для образцов крупной и средней фракций. Минимальное водопоглощение установлено для модифицированного материала мелкой фракции, что связано с отсутствием пор в этих образцах. Определение нефтеемкостных характеристик свидетельствует о хорошей олеофильности и сорбционной емкости модифицированного пеносиликата по отношению к нефтепродуктам. В работе приведены результаты экспериментов по регенерации сорбента после отработки своего ресурса. Представлена разработанная опытно-промышленная установка для модифицирования и регенерации пористых сыпучих материалов в неподвижном слое. Предложена технологическая схема регенерации, позволяющая за один этап обработки регенерировать и повторно модифицировать отработанный сорбент без снижения его сорбционных свойств. Преимуществом разработанной технологии восстановления свойств сорбента является простота в осуществлении и экономическая рациональность. Повторно модифицированный сорбент сохраняет свои характеристики и, в первую очередь, сорбционные свойства по отношению к нефтепродуктам. Показана целесообразность разработки новых сорбентов нефтепродуктов на основе гранулированного пеносиликата.

Разработан и испытан топливный процессор для автотермического риформинга дизельного топлива в синтез-газ. Показано, что созданный реактор обладает быстрым запуском и высокой эффективностью. В ходе испытаний была достигнута полная конверсия дизельного топлива и близкий к равновесным значениям состав основных продуктов реакции. Оптимизирована тепловая схема энергоустановки на основе твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ) с электрической мощностью 1 кВт. Полученные результаты являются основой для дальнейшего создания реального макета энергоустановки на основе планарного ТОТЭ с интегрированным дизельным топливным процессором, открывая перспективы в области создания маломощных электрохимических генераторов.

Синтезированы и исследованы бинарные системы глубоких эвтектических растворителей (ГЭР): “четырехатомный спирт - соль четвертичного аммониевого основания” (ГЭР₁), “четырехатомный спирт - карбамид” (ГЭР₂), “соль четвертичного аммониевого основания - карбамид” (ГЭР₃), и тройная система “четырехатомный спирт - соль четвертичного аммониевого основания - карбамид” (ГЭР₄). Эвтектические составы бинарных систем характеризуются существенно более низкими температурами застывания/плавления по сравнению с исходными компонентами. Самое низкое значение температуры среди бинарных смесей наблюдается для эвтектического состава ГЭР₃. Тройная система ГЭР₄ обладает еще более низкой температурой плавления (-14 °С), что связано с образованием межмолекулярных донорно-акцепторных водородных связей внутри системы. На основе ГЭР₄ был приготовлен водный раствор с концентрацией 26 мас. % и определен его водородный показатель в зависимости от температурных условий приготовления. При комнатной температуре pH трехкомпонентного ГЭР составляет 6.6-7.1, а после термостатирования в течение 6 ч при 150 °С увеличивается до 9.2 за счет гидролиза карбамида. Предполагается, что в дальнейшем при использовании ГЭР₄ в качестве основы щелочной нефтевытесняющей композиции непосредственно в пласте, под действием температуры закачиваемого теплоносителя образуется СО₂ и аммиачная буферная система с максимальной буферной емкостью в интервале рН 9-10. Образовавшийся углекислый газ, растворяясь преимущественно в нефти, будет приводить к снижению ее вязкости, с одной стороны, а сформированная щелочная среда, являясь наиболее благоприятной для работы поверхностно-активных веществ за счет снижения межфазного натяжения и разжижения высоковязких слоев или пленок на границах “нефть - вода - порода”, с другой - обеспечат эффективное применение такой системы для нефтевытеснения. Кроме того, нефтевытесняющая композиция на основе ГЭР₄ будет низкозастывающей, что открывает возможности ее транспортировки и применения в условиях северных регионов и Арктической зоны.

С целью выявления закономерностей между миграцией элементов в процессе гипергенного преобразования руд и пород и их минеральным составом исследованы пробы первичной малосульфидной золотокварцевой руды и окисленной вмещающей горной породы, содержащей до 10 мас. % сульфидов и 5 мас. % продуктов их окисления. В минералогических исследованиях использован метод оптической и электронной микроскопии с выявлением форм и размеров индивидов и агрегатов минералов, определением их химического состава. Установлено, что в окисленных вмещающих горных породах из главных химических элементов значительно больше железа, серы, алюминия, калия и фосфора по сравнению с их содержанием в первичной малосульфидной золотокварцевой руде, а содержание кремния и кальция ниже. Это обусловлено выносом серы и железа в околожильные горные породы с образованием, прежде всего, пирита и арсенопирита и наличием в них алюмосиликатов (полевых шпатов и слоистых силикатов). Это же относится к мышьяку и сурьме, содержание которых выше во вмещающих горных породах в сравнении с рудами. Доля извлечения литофильных элементов из первичных золотокварцевых руд значительно выше, чем из окисленных вмещающих пород. Халькофильные элементы, наоборот, интенсивнее переходят в раствор из вмещающих пород. Таким образом, комплекс элементов, извлеченных из рудных навесок, напрямую определяется их минеральным составом. Основным носителем золота является золото самородное и его теллуриды. Серебро связано с низкопробным золотом, сульфосолями меди и серебра, а также теллуридами.

Освещены основные этапы развития рентгеноструктурных и кристаллохимических исследований в лаборатории кристаллохимии Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН за период 1958-2024 гг.

Выполнен целевой скрининг 11 фенольных токсикантов (фенол, хлорфенолы, 2,4-диxлорфеноксиуксусная кислота, октилфенол, нонилфенол, бисфенол А) в речных водах и донных отложениях (ДО) в среднем течении р. Дон в границах Воронежской области. Для количественного химического анализа были выбраны три точки - в зоне влияния сброса очистных сооружений крупного города (г. Воронеж), в районном центре (г. Лиски) и в зоне с незначительным антропогенным влиянием. Определение концентраций фенолов проводили с применением метода газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-MС) с предварительным концентрированием аналитов на магнитном сорбенте, функционализированном аминированным сверхсшитым полистиролом. Отбор проб осуществляли четыре раза в год с учетом сезонных климатических колебаний и выпадения осадков. Максимальные концентрации установлены для 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (1022 нг/л) и 2,4-дихлорфенола (557 нг/л) в весенний период. В ДО наибольшие концентрации достигаются для алкилфенолов и составляют 1.99 и 7.84 мкг/кг для октилфенола и нонилфенола соответственно. Бисфенол А не обнаружен в водах в детектируемых количествах, однако значительное его содержание установлено в ДО и составляет 3.18 мкг/кг. Также в ДО присутствуют 2,4,5-трихлорфенол, 2,4,6-трихлорфенол и пентахлорфенол. Максимальные концентрации фенольных поллютантов в речной воде обычно наблюдаются весной во время паводка и после выпадения ливневых осадков. Концентрации фенолов в ДО менее подвержены сезонным колебаниям. Гидрофобность веществ и повышение устойчивости к деградации существенно влияют на их накопление в ДО.