Физико-химические основы каталитическо-кавитационного воздействия на органическую массу первичной каменноугольной смолы 02. 00. 04 Физическая химия
Оценка полноты решения поставленных задач
жүктеу/скачать 360.69 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сравнение результатов диссертации с лучшими достижениями в этой области и конкретные практические рекомендации по их использованию.
- Список опубликованных работ по теме диссертации
- Иманбаев Сабыржан Шайзатович Біріншілік таскөмір шайырының органикалық массасына катализдік-кавитациялық әсердің физика-химиялық негізі
- ТҮЙІНДЕМЕ Зерттеу нысанасы
- Жұмысты өткізудің әдістері.
- Зерттеу нысаналарын жетілдіруді жорамалдау
- Imanbayev Sabyrzhan Shaizatovich Physico-chemical bases of catalytic-cavitational effect on organic mass of primary-coal resin SUMMARY
- The field of application.
Оценка полноты решения поставленных задач. Поставленные задачи, рассматриваемые в диссертационной работе по изучению влияния кавитации и псевдогомогенных каталитических добавок на качественный, количественный химический состав продуктов переработки первичной каменноугольной смолы выполнены полностью. Предложены оптимальные условия экстракции общих фенолов из первичной каменноугольной смолы. Проведена каталитическо-кавитационная переработка обесфеноленной первичной КС ТОО «Сары-Арка Спецкокс». Рассчитаны термодинамические функции основных компонентов гидрогенизатов обесфеноленной первичной КС (нафталина, аценанфтена и др.). Экспериментально установлены кинетические параметры переработки обесфеноленной первичной КС. С помощью квантово-химических методов Хартри-Фока установлен маршрут деструкции угольного асфальтена. Сравнение результатов диссертации с лучшими достижениями в этой области и конкретные практические рекомендации по их использованию. В отличие от предыдущих исследований в области кавитационного воздействия в жидких средах в настоящей работе разработан способ каталитическо-кавитационного воздействия на обесфеноленную первичную каменноугольную смолу, что позволяет нам достигнуть высокого выхода ароматических однокольчатых углеводородов, не используя традиционные термические методы обработки исходного углеводородного сырья. Использованные псевдогомогенные катализаторы на основе соединений Fe и Ni позволяют получить компоненты моторных топлив и ценное нефтехимическое сырьё. Полученные результаты можно рекомендовать для создания технологических основ процесса переработки каменноугольной смолы в ароматические вещества типа бензол и толуол, а также производить фенолы. Кроме того, результаты могут быть использованы при технико-экономическом обосновании новых мини-заводов по производству исходного сырья для нефтехимии и компонентов моторного топлива. Список опубликованных работ по теме диссертации 1 Иманбаев С.Ш., Байкенов М.И., Халикова З.С., Кочегина Е.В., Каримова А.Б. Расчет структурно-химических показателей для каменноугольной смолы // Вестник КарГУ. -2010. -2(58). -С.148-153. 2 Иманбаев С.Ш., Байкенов М.И., Мейрамов М.Г., Халикова З.С., Тукенов Н. Изучение смолы полукоксования ТОО «Сары-Арка Спецкокс» // Вестник КарГУ. -2010. -№2(58). -С.153 – 157. 3 Плужников А.И., Ким В.А., Иманбаев С.Ш. О качественных показателях углеродистых восстановителей для производства ферросплавов // Кокс и химия. -2009. -№ 1. -С.17 -20. 4 Акбаев Т.А., Ким С.П., Иманбаев С.Ш., Жданкин А.А. Этапы диверсификации переработки углей Шубаркольского месторождения // Горно - металлургическая промышленность. -2010. -№ 4. -С.24 - 26. 5 Абуляисова Л.К., Иманбаев С.Ш., Гудун К.А., Байкенов М.И., Алдабергенова С.К. Квантово-химические расчёты молекул нефтяного и угольного асфальтенов // Научное обозрение. -М.: 2010. -№3. -С. 6-7. 6 Иманбаев С.Ш., Байкенова Г.Г., Мейрамов М.Г., Байкенов М.И. Влияние каталитическо-кавитационной обработки на индивидуальный химический состав каменноугольной смолы // Материалы конф. РХО им. Д.И. Менделеева: «Инновационные химические технологии и биотехнологии новых материалов и продуктов». -Москва, 28-29 сентября 2010 г. -С. 259-261. 7 Иманбаев С.Ш., Байкенов М.И., Мейрамов М.Г. Кинетика каталитическо-кавитационной переработки каменноугольной смолы в присутствии псевдогомогенного катализатора // Материалы конф. РХО им. Д.И. Менделеева: «Инновационные химические технологии и биотехнологии новых материалов и продуктов». -Москва, 28-29 сентября 2010 г. -С. 38-40. 8 Иманбаев С.Ш., Байкенов М.И., Мейрамов М.Г. Извлечение фенолов из каменноугольной смолы ТОО «Сары-Арка Спецкокс» кавитационно-экстракционным способом // Материалы конф. РХО им. Д.И. Менделеева: «Инновационные химические технологии и биотехнологии новых материалов и продуктов». –Москва, 28-29 сентября 2010 г. -С. 256-258. 9 Иманбаев С.Ш., Мейрамов М.Г., Байкенов М.И., Татеева А.Б., Есенбаева К.К. Каталитическо-кавитационная обработка каменноугольной смолы // 9-ая международная конференция: «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». -Бенин (Котону), 13-19 сентября 2010 г. -С. 8. 10 Иманбаев С.Ш., Байкенов М.И., Мейрамов М.Г. Извлечение фенолов из каменноугольной смолы ТОО «Сары-Арка спецкокс» методом экстракции // 9-ая международная конференция: «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». –Бенин (Котону), 13-19 сентября 2010 г. -С. 9. 11 Иманбаев С.Ш., Байкенов М.И., Жубанов К.А., Мейрамов М.Г., Халикова З.С. Каталитическая кавитация каменноугольной смолы // Евразийский симпозиум по инновациям в катализе и электрохимии. –Алматы, 2010. -С.84. 12 Иманбаев С.Ш., Мейрамов М.Г., Гудун К., Абуляисова Л.К., Байкенов М.И. Квантово-химическое моделирование деструкции угольного асфальтена // Материалы IV межд. научно-практ. конф. посвящённой 80-летию профессору М.И.Бакееву: «Теоретическая и экспериментальная химия». -Караганда, 4-5 октября 2010 г. -С.72-74. Иманбаев Сабыржан Шайзатович Біріншілік таскөмір шайырының органикалық массасына катализдік-кавитациялық әсердің физика-химиялық негізі 02.00.04-Физикалық химия мамандығы бойынша химия ғылымдарының кандидаты ғылыми дәрежесін алу үшін диссертациялық жұмысының авторефератына ТҮЙІНДЕМЕ Зерттеу нысанасы. ЖЖҚ «Сары-Арқа Спецкокс» біріншілік таскөмір шайыры, фенолсыздандыру үрдісі, псевдогомогенді катализдік қоспа (ПГКҚ) қатысында біріншілік таскөмір шайырының катализдік–кавитациялық өңдеуі. Жұмыстың мақсаты. Бұл жұмыстың мақсаты таскөмір шайырының псевдогомогенді катализаторлар қатысында катализдік–кавитациялық өңдеуінің кинетикасын және гидрогенизат құрамын (нафталин, этилбензол, аценафтен, 3-метилбензол) модельдейтін негізгі термодинамикалық функцияларын зерттеу. Электронды микроскопия әдісін қолданумен псевдогомогенді катализаторлардың түзілу механизімін анықтау. Кавитацияның және псевдогомогенді катализдік қосындылардың біріншілік таскөмір шайырды өңдеудегі өнімнің сапасына, сандық химиялық құрамына әсері, біріншілік таскөмір шайырдан фенолдарды этанолмен экстракциялау қолайлы параметрлерін анықтау, гетерогенді темір-сульфидті катализдік қоспалардың полиароматты көмірсутектердің (-3,-4 компонентті құрамды) гидроизомеризациялау үрдісіне әсері, кванттық химиядағы РМЗ (UPM3), ROHF\3-21G, UNF/3-21G әдістері көмегімен деструкция маршрутын анықтау. Жұмысты өткізудің әдістері. Псевдогомогенді катализаторлардың қатысуымен біріншілік таскөмір шайырының кавитация құбылысын зерттеу кезінде келесі әдістер қолданылды: ИҚ-спектроскопия, өткізгіш электронды микроскопия, хромато-масспектроскопия, шайырдың негізгі модельді қосылыстарының термодинамикалық функцияларының аддитивті есептеу әдісі, кванттық химия әдістері РМЗ (UPM3), ROHF\3-21G, UNF/3-21G. Фенолсыздандыру үрдісін оптимизациялау және катализдік-кавитациялық өңдеу үшін эксперименттерді жоспарлаудың математикалық әдісі қолданылды. Негізгі нәтижелер. ЖЖҚ «Сары-Арқа Спецкокс» біріншілік таскөмір шайырын фенолсыздандыру үрдісінің оптимальды параметрлері анықталды. Псевдогомогендік микроскопия әдісімен, псевдогомогендік катализатордың қатысуымен фенолсызданырылған біріншілік таскөмір шайырының кавитация үрдісінің оптималды параметрлері анықталды. Электронды микроскопия әдісімен, псевдогомогендік катализатордың қатысуымен (ҒеSО4 және NiSО4 ) фенолсыздандырылған біріншілік таскөмір шайырының кавитациялық үрдісінде ҒеS және NiS түріндегі сфералық нанокластері түзіледі. Бірінші рет фенолсыздандырылған біріншілік таскөмір шайырының ПГКҚ қатысындағы кавитацияның кинетикалық параметрлері анықталды. Хартри-Фоктың квантты-химиялық әдісінің көмегімен көмір асфальтының деструкция маршруты бекітілді, иминді және карбонильді көпірдің байланысының мықтылығының сараптамасы жүргізіледі. Біріншілік таскөмір шайырының және оның фракциясының түзілу энтальпиясы бірінші рет есептелді. 300-1000К температура аралығында аддитивті әдісімен біріншілік таскөмір шайырының модельді қосылыстарының термодинамикалық функциялары есептелді (нафталин, аценафтен, 1-метилнафталин, этилбензол және 3-метилбензол). Псевдогомогенді катализаторлардың үш және төрт компонентті полиароматтық көмірсутектердің гидрогенизациясына әсері көрсетілді. Қолданылу аймағы. Алынған нәтижелер технологиялық регламентін талдауға және біріншілік таскөмір шайырының катализдік-кавитациялық үрдісінің техникалы-экономикалық негізін құрастырғанда қолданады. Зерттеу нысаналарын жетілдіруді жорамалдау. Біріншілік таскөмір шайрын өңдеудегі катализдік-кавитациялық үрдісінің кинетикалық параметрлері және этилбензолдың, нафталиннің, аценафтеннің термодинамикалық сипаттамаларын физикалық химиядан анықтамаларға анықтаушы ретінде кіргізуге болады. Бұл жұмыста фенолсыздандырылған біріншілік таскқөмір шайырына катализдік-кавитациялық әсері зерттелген, яғни алынған химиялық туындылардың сапасын жетілдіруге болады. Алынған нәтижелерді көмір шайырын ароматты көмірсутектерге этилбензол, толуол, фенол өңдеу үшін үрдістің технологиялық негіздерін құрастыруға қолдануға болады. Сонымен қатар нәтижелер моторлы отын мен мұнайхимия шикізаттарын өндіретін жаңа шағын-зауыттарды құрауда техникалы-экономикалық негіздерін құрастырғанда қолдануға болады. Imanbayev Sabyrzhan Shaizatovich Physico-chemical bases of catalytic-cavitational effect on organic mass of primary-coal resin SUMMARY to the author’s abstract of doctoral thesis on chemical science on specialty of «02.00.04-Physical Chemistry» The objects of the research. Primary coal resin from “Sary-Arka Speckoks”, the process of dephenolization, catalytic-cavitational processing of dephenolized primary coal resin in the presence of pseudohomogeneous catalysts addition (PHCA). The aim of work. The aim of present wok is investigation of the kinetics catalytic-cavitational reprocessing of primary coal resin in the presence of PHCA and establishment of thermodynamic functions of the main components making a pattern of the composition of hydrohenizate (naphthalene, ethylbenzene, acenaphtene, 3-methylbenzene, etc.); establishment of the mechanism of formation of PHCA with the help of electron microscopy; study of an influence of cavitation and pseudo-homogenous catalytic additives on qualitative and quantitative chemical composition of the products of reprocessing of primary coal resin, determination of optimal conditions of extraction of phenols with ethanol from primary coal resin, an influence of iron-sulfide catalytic additives on hydroisomerization of the mixtures of polyaromatic hydrocarbons (which have 3- and 4- components); determination of the degradation route with the help of quantum chemical methods PM3 (UPM3), ROHF/3-21G, UHF/3-21G. Methods of research. When investigating the phenomenon of cavitation of primary coal resin in the presence of pseudohomogenous catalysts the following methods have been used: IR-spectroscopy, penetrating electron microscopy, chromatic-mass-spectrometry, additive calculation method of thermodynamic functions of the main model compounds of resin, quantum chemical methods PM3 (UPM3), ROHF/3-21G, UHF/3-21G. For the optimization of the processes of dephenolization and catalytic-cavitational processing mathematical method of planning the experiment was used. The main results. Optimal conditions of the processes of dephenolization of primary coal resin from “Sary-Arka Speckoks” were determined. Optimal conditions of cavitation of dephenolyzed primary coal resin in the presence of PHCA have been found out. It was established by electron microscopy that in the process of cavitation of dephenolyzed primary coal resin in the presence of PHCA (FeSO4 and NiSO4) spherical nanoclusters of FeS and NiS type are formed. For the first time kinetic parameters of cavitation of dephenolyzed primary coal resin in the presence of PHCA were determined. The degradation route of coal asphaltene was established with the help of Hartry-Fock quantum chemical methods. Comparative analysis of durability of bonds of imine- and carbonyl- bridges has been done. For the first time formation enthalpy of primary coal resin and its fraction was calculated. Thermodynamic functions of model compounds of primary coal resin (naphthalene, ethylbenzene, acenaphtene, 3-methylbenzene) which were established in the hydrogenate after cavitation in the presence of PHCA additives are calculated in 300-1000 K temperature interval using additive method. The field of application. Obtained results can be used when working out of technological method and technical-economic basis of the process of catalytic-cavitational reprocessing of primary coal resin. Prognostication of the development of objects of investigation. Kinetic parameters of the process of catalytic-cavitational reprocessing of primary coal resin and thermodynamic characteristics of ethylbenzene, naphthalene, acenaphtene are informational data to include them into the reference book of physical chemistry. In present work the method of catalytic-cavitational effect on dephenolyzed primary coal resin was worked out. This allows us to reach high quality of chemical products. Obtained results may be recommended for the creation of technological basis of the process of reprocessing of primary coal resin into aromatic hydrocarbons of ethylbenzene, toluene and phenol types. Besides the results can be used when technical-economic basis on creation of novel mini-plants on the production of raw material for petroleum chemistry and motor fuel. жүктеу/скачать 360.69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|