Протокол №8 заседания совета по защите диссертации (Особенности ректификационного разделения многокомпонентных многофазных смесей органических веществ), страница 2

Последнее иллюстрирует прикладную важность исследования эволюции трехфазного расслаивания. Для процесса обезвоживания спиртов гетероазеотропной ректификацией разработаны практические рекомендации по выбору разделяющего агента, базирующиеся на величинах коэффициента извлечения воды из водного слоя и коэффициента распределения воды в равновесных слоях, которые, в свою очередь, определяют соотношение продуктовых отборов в ректификационных колоннах. Предложена принципиальная технологическая схема разделения водной смеси одноатомных спиртов (этанол, пропанол, бутанол), включающая комплекс гетероазеотроп ной ректификации с бензолом и комплекс экстрактивной ректификации с этиленгликолем.

Определены статические параметры работы колонн. Самостоятельную ценность представляют параметры уравнения Мя.'П., удовлетворительно описывающие фазовые равновесия разного вида в сложных исследуемых системах, и статические параметры работы колонн в схемах разделения смесей, имеющих, в том числе, и промышленное значение: изопрен — триметилэтилен — ацетонитрил — вода и этанол — пропанол — бутанол — вода.

Первая система встречается при разделении изопентан-изоамиленовой фракции в производстве изопрена при использовании ацетонитрила в качестве разделяющего агента; вторая - в производстве спиртов на основе синтез-газа. Результаты и выводы диссертации Себякина АШ могут быть рекомендованы к использованию научно-исследовательскими и проектными организациями, занимающимися вопросами разработки новых и совершенствования действующих технологий разделения смесей органических продуктов, в частности, 000 «ГСИ-Гипрокаучук», НИИЦ «СИНТЕЗ», ФГУП «ГосНИИОХТ», ООО «ВНИИОС-наука», ООО «Объединенный центр исследований и разработок», ООО «НИОСТ» 1г.

Томск). Представляется целесообразным включение материалов диссертации в лекционные курсы образовательных программ химико-технологического профиля (СанктПетербургский государственный технологический институт (технический университет), Московский технологический университет (Институт тонких химических технологий), РХТУ им. Д.И. Менделеева, Ивановский государственный технологический университет и др.). Соискатель имеет 14 опубликованных в соавторстве работ, из них по теме диссертации опубликовано 10 научных работ общим объемом 2,39 печатных листов, в том числе 4 статьи в рецензируемых научных изданиях ~из них 2 статьи в журналах, входящих в международные базы цитирования %еЬ о1' Бс1епсе и Бсориз).

В публикациях рассмотрены вопросы, связанные с установлением влияния структуры фазовой диаграммы 1взаимное расположение сепаратрис и областей двух- и трехфазного расслаивания) на структуру схемы, базирующейся на сочетании ректификации и расслаивания; разработкой методики и алгоритма исследования эволюции области равновесия трех жидких фаз в концентрационном симплексе четырехкомпонентных систем; синтезом принципиальных технологических схем, а также расчетом материальных балансов, подбором режимных параметров работы колонн и энергетической оценкой схем разделения четырехкомпонентных смесей.

Вклад соискателя составляет около 80',4. Наиболее значимые научные работы по теме диссертации: 1. ЯеЬуа1ап, АХ. Яерагапоп оТ е1папо1 — ргорап-1-о1 — Ьшап-1-о1 — чанг акео1гор1с ппхшге ! АХ. БеЬуаЫп, А.К. РгоПсоча // ТЬеогейса! Роипда11опз оТ СЬеписа1 Еп81пеег1щ. — 2015. — У. 49. — №5. — Р. 750 — 755. 2. ЯеЬуаЫп, АХ. 81гцсшге о1' 1Ье рЬазе йадгапт оТ 1пе 2-гпе1Ьу1-1,3- Ьи1айепе — 2-те1Ьу1-2-Ьшепе — асе1опйг11е — ка1ег зуз1ет / АХ. ЯеЬуаЫп, А.К.

РгоПсо~а 0 ТЬеогейса1 Роцпс1а1юпз о1' СЬеписа1 Епрпеег1пд. — 2016. - У. 50. — № 2. — Р. 201-208. 3. Себякин, А.Ю. Взаимосвязь диаграммы фазового равновесия и структур схем разделения многофазных четырехкомпонентных смесей! А.Ю. Себякин, А.К. Фролкова д Тонкие химические технологии. — 2016. — Т.11. — № 4. — С.

5-14. 4. Себякин, А.Ю. Алгоритм исследования области трехфазного расслаивания в концентрационном пространстве четырехкомпонентной системы / А.Ю. Себякин, А.К. Фролкова д Тонкие химические технологии.— 2016. — Т.11. — № 5. — С. 24-28. На диссертацию и автореферат поступило 5 отзывов: от к.х.н., доцента кафедры органической химии института технологии Высшей школы технологии и энергетики Евдокимова А.Н.

1ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна»); д.т.н., профессора кафедры химической технологии Данова С.М. (ФГБОУ ВО «Дзержинский политехнический институт (филиал) Нижегородский государственный технический университет им.

Р.Е. Алексеева»); к.т.н., заведующего группой технологических расчетов Данилова Р.Ю. (000 «НПК «Кедр-89»); д.т.н., профессора, заведующей кафедрой химической техники и инженерной экологии Комаровой Л.Ф. и к.т.н., доцента кафедры химической техники и инженерной экологии Лазуткиной Ю.С. (ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»); к.т.н., главного инженера Бессонова А.А.

(ООО «Новые газовые технологии») Все отзывы положительные. В отзывах содержатся следующие замечания: Евдокимов А.Н. указал, что более подробно можно было бы объяснить необходимость разделения всех изучаемых в работе систем; следовало бы представить в автореферате раздел, посвященный применению модели ХК.'ГЬ (корреляция и прогнозирование), привести параметры модели с указанием тех, которые использованы впервые в исследованных условиях, а также особенности выбора или подбора параметра а;;. Данов С.М. отметил, что не лишним было бы представление в автореферате параметров уравнения МКТЬ, описывающих весьма сложные системы с трехфазным расслаиванием, как самостоятельных результатов работы; хотелось бы видеть более подробное обсуждение структур схем разделения и перспективы их использования в промышленности. Данилов Р.Ю.

в своем отзыве в качестве пожелания отмечает необходимость распространения предложенных подходов на другие классы многокомпонентных азеотропных систем. Комарова Л.Ф. и Лазуткина Ю.С. попросили разъяснить, рассматривались ли в работе смеси не эквимолярного состава, а также как будут меняться энергозатраты на проведение процесса в случае изменения исходного состава смеси? Бессонов А.А. попросил разъяснить переход на стр. 8 автореферата с обсуждения формулы инварианта области расслаивания к исследованию области трехфазного расслаивания в системе изопрен-триметилэтилен-ацетонитрил-вода; также из автореферата осталось неясно, подтвердились ли другие виды эволюции области трехфазного расслаивания (рис.

3 а, в)? Выбо о и иальных оппонентов и ве и ей о ганиза ии обосновывается тем, что: д.т.н., профессор Глебов М.Б. является заведующим кафедрой кибернетики химико-технологических процессов ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева», в круг его научных интересов входят вопросы математического моделирования энерго- и ресурсосберегающих химико-технологических процессов, а также моделирование процессов разделения многокомпонентных систем. Оппонент имеет 5 опубликованных работ по тематике рассмотренной диссертации (за последние 5 лет); - д.х.н., доцент Красных Е.Л. является заведующим кафедрой технологии органического и нефтехимического синтеза ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», в круг его научных интересов входят вопросы технологии органических веществ, сырьевые процессы отрасли, исследования, связанные с выявлением влияния структур веществ на их физико-химические свойства.

Оппонент имеет 5 опубликованных работ по тематике рассмотренной диссертации (за последние 5 лет); - ведущая организация ООО «ВНИИОС-наука» (г. Москва) занимается экспериментальными и теоретическими научными исследованиями, направленными на разработку новых и совершенствование имеющихся в промышленности процессов, способов получения органических продуктов, эффективного использования побочных, вторичных продуктов, образующихся в процессах органического синтеза. По тематике рассмотренной диссертации сотрудниками организации опубликовано 12 работ (за последние 5 лет). Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем исследований: - установлена связь геометрических характеристик структур диаграмм фазовых равновесий жидкость — пар, жидкость — жидкость — жидкость со структурой схем разделения четырехкомпонентных расслаивающихся смесей и статическими параметрами работы ректификационных колонн; разработаны научно-методические подходы к исследованию четырехкомпонентных многофазных смесей и схем их разделения (алгоритм выделения области трехфазного расслаивания в тетраэдре; подпрограмма визуализации полученных результатов; прием линеаризации, упрощающий расчет материального баланса сложных схем; формулы для предварительного выбора разделяющих агентов в гетероазеотропной ректификации).

Теоретическая значимость исследований обоснована тем, что: предложен новый подход к исследованию эволюции области трехфазного расслаивания в концентрационном тетраэдре, который основан на формуле топологического инварианта области расслаивания и математического понятия центроид; выявлены новые структуры принципиальных схем разделения, основанных на сочетании ректификации и расслаивания и представляющих комбинацию двух комплексов, жестко связанных особенностями равновесия двух или трех жидких фаз; - показаны особенности реализации принципа перераспределения полей концентраций между областями дистилляции в девяти четырехкомпонентных системах разных классов.

Значение полученных соискателем результатов исследований для практики подтверждено тем, что: получены параметры уравнения ЫВ.ТЬ, удовлетворительно описывающие фазовые равновесия разного вида в четырехкомпонентных многофазных системах, и статические параметры работы колонн схем разделения смесей, имеющих, в том числе и промышленное значение; - разработана методика исследования области трехфазного расслаивания в концентрационном тетраэдре, которая может быть использована при планировании натурного и вычислительного экспериментов; - даны практические рекомендации по выбору разделяющих агентов в процессе гетероазеотропной ректнфикации водных смесей спиртов.

показана энергетическая эффективность схем с предварительным расслаиванием исходной смеси (на примере систем н-алкан — циклогексан— фурфурол — вода); - предложена и апробирована методика расчета материального баланса схем разделения смесей, характеризующихся наличием открытой области трехфазного расслаивания. Оценка достоверности результатов исследования выявила: соответствие полученных результатов основным положениям термодинамики гетерогенных равновесий; - корректное использование ряда математических понятий; - применение для расчета фазовых равновесий и процесса ректификации современного программного обеспечения и математических моделей; удовлетворительно описывающих азеотропные данные (с относительной ошибкой не более 3%) и составы равновесных жидких слоев (с относительной ошибкой не более 7%). Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии в формулировке задач; выборе объектов и методов исследования; планировании вычислительных экспериментов; проведении расчетов фазовых равновесий и процесса ректификации; обработке и анализе полученных данных; подготовке публикаций; участии в конференциях.

Диссертационный совет считает, что диссертация представляет собой научно-квалификационную работу, которая соответствует требованиям п. 9 «Положения о присуждении ученых степеней» (Постановление Правительства РФ от 24.09.2013 г. №842 «О порядке присуждения ученых степеней»), поскольку является завершенной научно-квалификационной работой, в которой решена задача, имеющая значение для создания энергосберегающих технологий органических веществ: установлена связь термодинамикогеометрических особенностей фазовых диаграмм четырехкомпонентных многофазных систем со структурами схем разделения, основанных на сочетании ректификации и расслаивания. На заседании 21 марта 2017 г. диссертационный совет принял решение присудить Себякин Алексею 1О ьевич ученую степень кандидата технических наук по специальности 05.17.04 — технология органических веществ. При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 17 человек, из них 5 докгоров наук по специальности рассматриваемой диссертации (05.17.04 — технология органических веществ), участвовавших в заседании, из 24 человек, входящих в состав совета, проголосовали: за присуждение ученой степени .