2019г.

Архив журнала Chemical Bulletin Том 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТЯЖЁЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА МЕТОДОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ

Аннотация
Статья посвящена описанию исследований, ставящих своей целью изучение технологического процесса разделения попутного нефтяного газа на фракции методом низкотемпературной сепарации. В работе использовано программное обеспечение Aspen Hysys, позволяющее моделировать технологические схемы, содержащие различные виды оборудования, решать задачи выбранными численными математическими методами и таким образом исследовать протекание практически любых физико-химических процессов. Рассмотрение данной проблемы является актуальной задачей, так как ставит своими целями экономию и повышение качества ценного углеводородного сырья. В то же время влияние различных факторов на процесс отделения тяжёлых углеводородов пока изучено недостаточно и не существует отработанной и простой методики отслеживания состояния и состава нефтегазовых продуктов на различных стадиях переработки. Для демонстрации разработанной методики задан состав исходной смеси и создана упрощённая компьютерная модель технологического процесса извлечения тяжёлых углеводородов. Исследовано влияние одного из главных действующих в данном процессе факторов, температуры, на выход метана и фракции тяжёлых углеводородов. По результатам работы предложены рекомендации для совершенствования данного технологического процесса. Методику и результаты проведённых исследований можно использовать для дальнейшего изучения процессов переработки попутного нефтяного газа, в том числе с использованием более сложных технологических схем. Также данная мето-дика может пригодиться для исследования процессов переработки любого углеводородного сырья (напри-мер, нефти разных месторождений), а также другой товарно-сырьевой химической продукции.
PDF

СЕРНОКИСЛОТОМОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОПИЛКИ АКАЦИИ УШКОВИДНОЙ (ACACIA AURICULIFORMIS) ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ (II)

Аннотация
Получены модифицированные сорбционные материалы на основе опилок акации ушковидной (Acacia Auriculiformis) путем обработки их поверхности низкоконцентрированными растворами серной кислоты с концентрациями 1%, 2% и 3%. По данным ИК-спектров, дифрактограмм, микрофотографий и гистограмм распределения шероховатости поверхности нативных и сернокислотомодифицированных опилок акации установлено, что обработка поверхности опилок растворами кислот приводит к изме-нению структуры сорбционного материала, а именно: вымыванию низкомолекулярных компонентов с со-става древесины акации. Изучены закономерности процессов адсорбции ионов Cu2+ нативными и серно-кислотномодифицированными опилками акации в статических условиях. По полученным значениям начальных и равновесных концентраций ионов меди (II) в растворах рассчитаны сорбционные ёмкости материалов и построены изотермы адсорбции ионов Cu2+ нативными и модифицированными опилками акации. Обработка опилок акации растворами серной кислоты приводит к увеличению сорбционной ёмко-сти по ионам меди, при этом наибольшая сорбционная ёмкость наблюдается в случае опилок акации, об-работанных 3% раствором серной кислоты. Обработкой полученных изотерм сорбции в рамках мономо-лекулярных моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича, Темкина, определены уравнения ре-грессии и коэффициенты аппроксимации. Выявлено, что процессы адсорбции ионов Cu2+ нативными и мо-дифицированными опилками акации 3% раствором серной кислоты лучше всего описываются моделью Ленгмюра, а процессы адсорбции ионов меди опилками акации, модифицированными 1% и 2% растворами серной кислоты – моделью Фрейндлиха. Рассчитаны термодинамические константы процессов адсорб-ции, по значениям которых определено, что все исследуемые процессы относятся к процессам физической адсорбции. Обработкой кинетических зависимостей процессов в рамках диффузионной модели адсорбции рассчитаны коэффициенты Био для процессов сорбции ионов Cu2+ нативными и модифицированными опилками акации, по значениям которых определены лимитирующие стадии процессов (смешанная диффузия).
PDF

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БУТАНА

Аннотация
В статье описывается методика исследования параметров процесса ректификации при производстве бутана из попутного нефтяного газа. Методика позволяет оптимизировать данный процесс с точки зрения уменьшения энергетических и эксплуатационных затрат и добиться цели увеличения эффективности разделения углеводородных компонентов сырья – смеси газов. Эти задачи являются ак-туальными, так как их решение позволяет экономить дорогую энергию и ценную товарную продукцию. Однако, математическое моделирование процессов ректификации является очень сложным и проблема-тично без применения современных численных методов и компьютерных программ, решающих системы из сотен нелинейных уравнений. Одной из наиболее подходящих программ для такого моделирования является система Aspen Hysys, позволяющая к тому же создавать наглядные схемы технологических процессов, используемых в нефтегазовой отрасли. В данной работе рассматривается одна из задач, решаемых при производстве бутана – уменьшение эксплуатационных затрат путём снижения энергопотребления при выборе количества тарелок ректификационной колонны и номера тарелки питания, на которую подаётся исходный продукт. Состав газовой смеси взят для одного из нефтегазовых месторождений, для которого характерна высокая доля бутана в составе попутного газа. В программе Aspen Hysys cоздана модель технологического процесса получения бутана, соответствующего требованиям к товарному продукту. По результатам работы даны рекомендации по применению разработанной методики для исследования влияния различных факторов на эффективность и стоимость технологических процессов, в которых используются ректификационные колонны.
PDF

СРАВНЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ НАТИВНОЙ И ТЕРМООБРАБОТАННОЙ КОЖУРЫ АРАХИСА ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ НИКЕЛЯ

Аннотация
В работе изложены результаты исследования возможности повышения сорбционной емкости кожуры арахиса после термообработки при температуре 300оС в течение 30 мин. Мировое производство арахиса составляет около 40 млн т на 2017-2018 г. Остающаяся после переработки арахиса кожура не используется и является невостребованным отходом. Для исследований был взят арахис, произрастающий в долине Алеппо (Сирия). Установлено, что после термообработки поверхность кожуры арахиса становится более рельефной, что улучшает ее сорбционные свойства. В ходе термообработки происходит обугливание растительных волокон, входящих в состав кожуры, в результате чего поверхность материала покрывается слоем сажи и приобретает черный цвет. Наибольшую интенсивность черная окраска имеет при термообработке именно при 300 оС. При более низких температурах обжига обугливание волокон происходит в недостаточной степени, а при более высоких, вероятно, происходит сгорание углеродного слоя с образованием СО2.
PDF

СИНТЕЗ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ ИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ

Аннотация
Имидазолиевые цинкосодержащие ионные жидкости (ИЖ), [1-R-3-R'-имидазолий] алкилсульфат-ZnCl 2 (R и R '= Н или алкил), были очень эффективны для удаления азота из модельного топлива, содержащего хинолин, индол, или акридин в н-гептане. Теоретичес-ки исследовано взаимодействие EtSO4-и ZnCl 2 (EtSO4) – с гетероциклическим N-соединением. Zn-содержащие ИЖ, [EMIm] ZnCl 2 (EtSO4), используемые для извлечения хинолина. Они также были успешно регенерированы с использованием диэтилового эфира в качестве обратного экстрагента.
PDF

ОРИГИНАЛЬНЫЙ КАТАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МАКРОДИОЛИДОВ, СОДЕРЖАЩИХ 1Z,5Z-ДИЕНОВЫЙ ФРАГМЕНТ И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТИ IN VITRO

Аннотация
Разработана оригинальная стратегия синтеза важных непредельных макроциклических лактонов – макродиолидов, содержащих 1Z,5Z-диеновый фрагмент с выходами 57-79% и стереоселективностью (>98%) межмолекулярной этерификацией алифатических α,ω-дикарбоновых кислот с α,ω-алка-nZ,(n+4)Z-диендиолами (1,12-додека-4Z,8Z-диендиол,1,14-тетрадека-5Z,9Z-диендиол,1,18-октадека-7Z,11Z-диендиол),катализируемой трифлатом гафния Hf(OTf)4. Диолы получены гомо-цикломагнированием тетрагидропирановых эфиров O-содержащих 1,2-диенов с помощью EtMgBr в при-сутствии металлического Mg и катализатора Cp2TiCl2 (10 мол%). Синтезированные макродиолиды проявляют высокую цитотоксическую активность in vitro в отношении опухолевых клеточных линий Jurkat, K562, U937, Hek293 and HeLa.
Разобрана проблема стереоселективных методов синтеза макроциклических соединений, содержащих в своей структуре 1Z,5Z-диеновую группировку, с использованием на ключевой стадии синтеза реакции каталитического гомо-цикломагнирования 1,2-диенов (реакции Джемилева) с помощью алкилгалогенидных производных Mg (RMgХ) действием Ti-содержащих комплексных катализаторов. Полученные макрокарбоциклы, представляют интерес в качестве новых синтетических биологически активных прекурсоров для создания современных препаратов для лечения онкологических заболеваний.
PDF

ЭЛЕМЕНТ С ПОСТОЯННЫМ СДВИГОМ ФАЗ В ГАЛЬВАНОДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

Аннотация
Целью настоящего исследования является изучение поведения границы идеально поляризуемый электрод – твердый электролит при наличии импеданса постоянного сдвига фаз (ПСФ) в гальванодинамическом режиме.
Получены аналитические выражения зависимости потенциала межфазной границы идеально поляризуемый электрод – твердый электролит от времени в гальванодинамическом режиме в 2-х случаях: 1) в случае полной эквивалентной электрической схемы; 2) в случае сокращенной эквивалентной электрической схемы. Показано полное совпадение аналитических выражений для потенциала межфазной границы в обоих случаях.
PDF

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ИХ ТРАНСФОРМАЦИЯ

Аннотация
Обобщены сведения о нахождении тяжелых металлов в окружающей среде. Отмечено, что большинство из них чрезвычайно токсичны даже в остаточных количествах. На основании данных различных литературных источников приведены данные о свойствах тяжелых металлов влиять на физико-химические и биологические межфазные взаимодействия. Показано, что минералы почвы играют важную роль в ускорении абиотических процессов полимеризации и поликонденсации органических соединений. При этом оксиды алюминия, железа и марганца являются наиболее реакционноспособными катализаторами превращения многих органических соединений благодаря их высоким потенциалам окисления, высокой удельной поверхности и реакционной способности поверхности. тяжелые металлы могут попадать в ор-ганизм при дыхании. При попадании в организм тяжелые металлы могут вызвать различные повреждения здоровья, включая рак, заболевания печени и почек, аборты, неврологические и визуальные повреждения, негативное влияние на иммунную систему, аллергию, сердечно-сосудистые заболевания и анемию. Важный путь попадания тяжелых металлов в организм – через питьевую воду. Третий путь – через продукты питания с высоким содержанием тяжелых металлов. Очевидна насущная необходимость снижения массы тяжелых металлов, поступающих в окружающую среду, в частности, в водные объекты со сточными водами.
PDF

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РТУТИ В ОБРАЗЦАХ ВИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЕМНЕЗЕМА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИГЕКСАМЕТИЛЕНГУАНИДИНОМ

Аннотация
Целью работы являлась разработка методики сорбционно-атомно-абсорбционного определения ртути после ее выделения из образцов вина в виде комплекса с унитиолом на кремнеземе модифицированном полигексаметиленгуанидином. Сорбционно-атомно-абсорбционное определение ртути в винах проводили методом «холодного-пара». Разработанная методикa характеризуется низким пределом обнаружения и достаточно высокой правльностью и удовлетворительной воспроизводимостью.
PDF

МОДЕЛЬ ФРУМКИНА-МЕЛИК-ГАЙКАЗЯНА В ХРОНОПОТЕНЦИО-МЕТРИЧЕСКОМ И ХРОНОАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОМ РЕЖИМАХ

Аннотация
В настоящем исследовании анализируется поведение металлического электрода в органическом электролите, содержащем поверхностно-активное вещество (ПАВ), обладающее свойством адсорбции, в хроноамперометрическом и хронопотенциометрическом режимах.
Получены аналитические выражения зависимости потенциала межфазной границы металлический электрод – раствор индифферентного органического электролита от времени; а также аналитическое соотношение зависимости тока, проходящего через ячейку, от времени в хроноамперометрическом режиме.
Графоаналитическим методом установлено, что зависимость потенциала межфазной границы металлический электрод – раствор индифферентного электролита, обладающего свойством адсорбции на электроде, в модели Фрумкина-Мелик-Гайказяна в хронопотенциометрическом режиме имеет экспоненциальный характер. Зависимость же тока через ячейку от времени в хроноамперометрическом режиме также имеет экспоненциальный характер.
PDF