Заключение организации (Массопередача в процессе экстрактивной ректификации ароматических и неароматических углеводородов)

«УТВЕРЖДАЮ» "Ъ ЗАКЛЮЧЕНИЕ федерального государственного бюджетного учреждения науки Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук по диссертационной работе Иванова Игоря Викторовича на тему «Массопередача в процессе экстрактивной ректификации ароматических и неароматических углеводородов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.08 — «Процессы и аппараты химических технологий».

Диссертационная работа выполнена в лаборатории теоретических основ химической технологии федерального государственного бюджетного учреждения науки Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН). В период подготовки диссертации Иванов И.В, аботал в научнопроизводственной компании ООО «НПК Кедр-89» до 2015 г. в должности ведущего специалиста технологического отдела, до 2017 г, в должности главного специалиста технологического отдела, затем в должности начальника технологического отдела. С Об.10.2011 по 05.10.2015 являлся очным аспирантом лаборатории теоретических основ химической технологии Института общей и неорганической химии им.

Н.С. Курнакова Российской академии наук. В 2011 г. Иванов И.В. окончил Московскую государственную академию тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова по направлению магистратуры «Химическая технология и биотехнология» с получением степени магистра техники и технологии. Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2015 г.

Институтом общей и неорганической химии им. Н,С. Курнакова Российской академии наук. Научный руководитель — главный научный сотрудник лаборатории теоретических основ химической технологии федерального бюджетного учреждения науки Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук, доктор технических наук, профессор Кулов Николай Николаевич.

Выписка из протокола ля76 заседания секции «Теоретические основы химической технологии и разработка эффективных химико-технологических процессов» Ученого совета ИОНХ РАН от 24 октября 2017 г, П ис тствовали: чл.-корр. РАН, д.х.н. Иванов В.К. 1председатель секции); к.х.н. Заходяева Ю.А. (секретарь секции); д.х.н. Белова В.В.; д,т.н. Вошкин А.А.; к.ф.-м.н. Градов О.М.; д.х.н.

Данилов В.П.; к.х.н. Дергачева Н.П,; Иванов И.В.„Кольцова Е.С.; к.х.н. Кондаков Д.Ф.; д.т.н. Костанян А.Е.; д.х.н. Кренев В.А.; д.т.н. Кулов Н.Н.; к.х,н. Лотхов В,А.; Лупачев Е.В.; к,т.н. Мясников С.К.; Полежаева М.С.; Тихонов А.Ю.; Терехова А.Н.; к.т.н. Фомичев С,В. Всего присутствовал 20 человек, из них с правом решающего голоса — 14, из них докторов наук по специальности рассматриваемой диссертации — 2. П е се атель засе ануя: д.х.н., чл.-корр. РАН Иванов В.К.

Сек ета ь засе ания: к,х.н. Заходяева Ю.А. Слдглод гип доклад по диссертаиионной работе Иванова Игоря Викторовича на тему «Массопередача в процессе экстрактивной ректификации ароматических и неароматических углеводородов». Иванов И.В. изложил основные результаты работы. По докладу были заданы следующие вопросы: Д.х.н. Кренев В,А: Каким образом были получены области гетерогенных жидких фаз в четырехкомпонентной системе бензол — гептан — Х-метилпирролидон— сульфолан, представленные на слайде 5? Какова степень их достоверности? Ответ Иванова И.В.: Представленные на слайде 5 данные были получены путем математического моделирования при помощи предложенного в настоящей работе алгоритма. Адекватность математической модели была подтверждена путем сопоставления данных расчета с литературными данными по фазовым равновесиям жидкость — жидкость в системах бензол — гептан — Х- метилпирролидон и бензол — гептан — сульфолан при различных температурах.

Это позволило нам сделать вывод о достоверности получаемых расчетным путем данных при различных температурах. Какие процессы, протекающие в системе бензол — гептан в присутствии 1М-метилпирролидона, приводят к возникновению инверсии летучестей? В чем заключается механизм действия разделяющего агента? Ответ Иванова И.В.: Процессы, происходящие в жидкой фазе в присутствии М-метилпирролидона, напрямую связаны с механизмом действия разделяющего агента. И-метилпирролидон избирательно взаимодействует с компонентами жидкой фазы, затрудняя испарение одного из них в данном случае бензола, что с точки зрения термодинамики выражается в изменении коэффициента активности, а вместе с ним и в изменении коэффициента относительной летучести — наступает инверсия летучестей. Что касается конкретных процессов, протекающих в жидкой фазе, из литературы известно, что в нашем случае М-метилпирролидон образует пи-комплексы с бензолом, что препятствует его испарению.

К.т.н. Мясников С.К. В лабораторных условиях экспериментальная работа была выполнена вами на трехкомпонентной смеси. Какие вы видите сложности прн переходе к многокомпонентным смесям на практике? Ответ Иванова И.В.: Для моделирования процесса экстрактивной ректификации использованы уравнения материальных балансов, уравнения фазовых равновесий и уравнения массопередачи. Все эти уравнения широко применяются в практике инженерных расчетов, в том числе в рамках готовых коммерческих программных продуктов, поэтому вопрос размерности задачи (компонентности) при современном развитии вычислительных машин не актуален. Напротив, актуален вопрос наличия всех необходимых для расчетов параметров этих уравнений, таких как, например, параметры уравнения ИКТЕ или параметры уравнений для расчета коэффициентов массоотдачи.

Если такие данные отсутствуют в литературе или в базах данных программных комплексов, то необходимы тщательные экспериментальные исследования аналогичные выполненным в настоящей работе. Д.х.н., чл.-корр. РАН Иванов В.К. Какова причина выбора для исследований именно этих разделяющих агентов? Вы продемонстрировали влияние некоторых свойств смеси на селективность разделяющих агентов. Возможно ли решение обратной задачи т.е.

синтез вещества с заданными свойствами, которые будут обеспечивать его высокую селективность в качестве разделяющего агента? Ответ Иванова И,В.: в рамках работы рассматривалась актуальная промышленная задача по выделению бензола из бензиновых фракций, По этой причине интерес с точки зрения массопередачи представляли именно промышленные растворители, в число которых входят Х-метилпирролидон, сульфолан, а также их смеси. Работы по синтезу веществ с заданными свойствами для использования в качестве разделяющего агента ведутся и в литературе получили общее название «Молекулярного дизайна».

В рамках нашей задачи, например, известно, что бензол взаимодействует пи-электронной системой с электро фильным центром молекулы разделяющего агента. Справедливо ожидать, что чем большими электрофильными свойствами будет обладать молекула, тем более сильными будут ее взаимодействия в растворе с бензолом, что будет приводить к большей селективности этой молекулы в качестве разделяющего агента. Таким образом, можно использовать расчеты электронной плотности в молекуле для прогнозирования селективности разделяющего агента.

Д.т.н. Вошкин А.А. Какова причина падения селективности сульфолана в области высоких концентраций? И почему падение селективности в этой же области не наблюдается для Х-метнлпирролидона? Возможно ли использование этого свойства для создания сложных смесевых разделяющих агентов? Ответ Иванова И.В.: Падение селективности наблюдается в области гетерогенных жидких фаз.

Добавка Х-метилпирролидона к бинарной системе бензол — гептан расслаивания жидкой фазы при температурах кипения не вызывает, что обуславливает отсутствие снижения селективности. В работе рассмотрен смесевой разделяющий агент, состоящий из Х-метилпирролидона и сульфолана, смешение которых позволяет повысить межмолекулярные взаимодействия в растворе и не допустить расслаивания жидкости. В области гомогенных жидких фаз смесевой разделяющий агент селективнее чистого Х- метилпирролидона, однако, возникающее расслаивание жидкости также приводит к снижению его селективности. На все вопросы были даны исчерпывающие ответы. Свое мнение о работе высказали: д.х.н.

Кренев В.А., который дал общую характеристику работы, д.т.н., проф. Кулов Н.Н., который в качестве научного руководителя дал подробную характеристику докладчика и затронул вопросы практической значимости проделанной работы. Свою положительную оценку докладу и докладчику высказали к.х.н.

Лотхов В.А. и д.х.н., чл.-корр, Иванов В.К. Все выступившие дали положительную оценку работе и признали ее соответствующей требованиям ВАК РФ, предъявляемым к диссертационным работам на соискание ученой степени кандидата технических наук. По итогам обсуждения диссертации Иванова И.В. «Массопередача в процессе экстр активной ректификации ароматических и неароматических углеводородов» принято сле ю ее заключение: Личное участие соискателя в получении результатов, изложенных в диссертации Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие в постановке задач исследования и выборе методов их решения.