Вопросы вступительного экзамена в докторантуру по специальности

Вопросы вступительного экзамена в докторантуру по специальности
6D072100 «Химическая технология органических веществ»
Органическая химия. Органическая химия I
Химические связи: длина, энергия, полярность. Электронные эффекты: индуктивный и
мезомерный (сопряжение).Алканы: изомеризм и номенклатура. Алканы: физические,
химические свойства и применение.
Алкены: изомеризм и номенклатура. Алкены: физические, химические свойства и
применение.
Алкадиены и алкины: изомеризм и номенклатура. Алкадиены и алкины: физические,
химические свойства и применение. Галогеналканы: изомеризм и номенклатура.
Галогеналканы: физические, химические свойства и применение. Спирты и простые
эфиры: изомеризм и номенклатура.
Спирты и простые эфиры: физические, химические свойства и применение.
Альдегиды и кетоны: изомеризм и номенклатура. Альдегиды и кетоны: физические,
химические свойства и применение.
Карбоновые кислоты и их производные: изомеризм и номенклатура. Карбоновые
кислоты и их производные: физические, химические свойства и применение.
Амины и четвертичные аммонийные соли: изомеризм и номенклатура. Амины и
четвертичные аммонийные соли: физические, химические свойства и применение.
Нитросоединения: изомеризм и номенклатура. Нитросоединения:
физические,
химические свойства и применение.
Аминокислоты, пептиды, белки: изомеризм и номенклатура. Аминокислоты, пептиды,
белки: физические, химические свойства и применение.
Жиры: изомеризм и номенклатура. Жиры: физические, химические свойства и
применение. Углеводы (моносахариды): изомеризм и номенклатура. Углеводы
(моносахариды): физические, химические свойства и применение. Углеводы (ди- и
полисахариды): изомеризм и номенклатура. Углеводы (ди- и полисахариды): физические,
химические свойства и применение.
Органическая химия II
Введение в курс “Органическая химия II”.Циклоалканы: изомерия и номенклатура.
Циклоалканы: напряжение цикла. Циклоалканы: структура конформеров. Стабильность
конформеров с аксиальным и экваториальным расположением заместителей.Циклоалканы:
получение.Циклоалканы: физические и химические свойства.
Арены: изомерия и номенклатура. Концепция ароматичности. Ароматические
структуры небензольного типа. Арены: химические свойства, реакции связей С-Н
алкильных заместителей. Арены: получение. Арены: физические и химические свойства,
реакции связей С-Н ароматического кольца. Арены: химические свойства, реакции,
ведущие к потере ароматичности.
Галогенарены: изомерия и номенклатура. Галогенарены: физические и химические
свойства.
Фенолы: изомерия и номенклатура. Фенолы: физические и химические свойства.
Ароматические альдегиды и кетоны: изомерия и номенклатура. Ароматические
альдегиды и кетоны: физические и химические свойства.
Ароматические карбоновые кислоты: изомерия и номенклатура. Ароматические
карбоновые кислоты: физические и химические свойства.
Ароматические амины: изомерия и номенклатура. Ароматические амины: физические
и химические свойства.
Гетероциклические соединения: изомерия и номенклатура. Гетероциклические
соединения: физические и химические свойства.
Концепции многостадийного органического синтеза.
Общая химическая технология
Иерархическая организация процессов в химическом производстве. Классификация и
категории эффективности химических производств. Рациональное и комплексное
использование сырьевых ресурсов химических производств. Использование энергии в
химической
промышленности.
Новые
виды
энергии
в
химической
промышленности.Виды типовых технологических операторов ХТС. Классификация ХТС
по особенностям топологии. Классификация моделей и понятие идентификации ХТС.
Системный анализ сложных схем и взаимодействий их элементов. Эксергетический
баланс. Эксергетический КПД. Классификация химических реакторов.
Реактор идеального вытеснения (РИВ).
Сравнение эффективности проточных реакторов идеального смешения и идеального
вытеснения.
Математическая модель реактора идеального смешения периодического и
непрерывного действия. Адиабатический РИС в неизотермическом режиме. Тепловая
устойчивость химических реакторов.
Параметрическая чувствительность ректоров. Оптимальный температурный режим.
Гетерогенные некаталитические процессы. Лимитирующая стадия. Способы определения
лимитирующей стадии.
Кинетические модели системы газ - твердое вещество. Лимитирующая стадия –
внутренняя диффузия (газ - твердое). Гетерогенные процессы «газ - жидкость».
Общие представления о катализе. Технологические характеристики твердых
катализаторов. Стадийность гетерогенно каталитических процессов.
Основные положения промышленной экологии. Классификация промышленных
загрязнений. Классификация сточных вод. Очистка промышленных выбросов.
Технология серной кислоты. Технология связанного азота. Синтез аммиака.
Технология азотной кислоты.
Технология фосфорных удобрений. Технология азотных удобрений. Производство
метанола. Синтез этанола. Получение дивинила из бутилена. Производство бутадиена-1,3;
изопрена. Производство стирола дегидрированием этилбензола. Производство фенола.
Производство водорода из природного газа. Анализ равновесия конверсии метана и
его гомологов в водород. Технологические условия проведения процесса.
Физическая химия (Химическая термодинамика, Химическая кинетика и катализ)
Физическая химия I (Химическая термодинамика)
Основные положения химической термодинамики. Химическая термодинамика и ее
особенности. Термодинамическая система и ее параметры. Термодинамические процессы.
Равновесное состояние. Теплота, работа, функции состояния.Первый закон
термодинамики. Применение первого закона термодинамики к простейшим процессам.
Теплоемкость.
Термохимия, тепловые эффекты химических реакций. Термохимические уравнения.
Определение тепловых эффектов по теплоте образования и по теплоте сгорания.
Зависимость тепловых эффектов от температуры.
Химическое и фазовое равновесие. Второй закон термодинамики. Предпосылка и
формулировка второго закона термодинамики. Энтропия. Вычисление изменение
энтропии при различных процессах.
Процессы в неизолированных системах. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца.
Критерий равновесных и самопроизвольных процессов. Характеристические функции и
максимальная работа. Зависимость характеристических функций от температуры.
Третий закон термодинамики. Тепловой закон Нернста и постулат Планка (Третий
закон термодинамики). Применение третьего закона термодинамики
Химическое равновесие. Химический потенциал. Константа равновесия. Константа
равновесия с учетом реальных условий. Фугитивность и активность для расчетов
равновесий.
Химическое равновесие. Изотерма химической реакции. Химическое сродство.
Уравнение изобары и изохоры химических реакций. Смещение равновесия. Принцип ЛеШателье-Брауна.
Фазовое равновесие. Фаза. Число компонентов. Число степеней свободы. Правило фаз
Гиббса. Тепловые эффекты фазовых переходов. Фазовые диаграммы одно и двух
компонентных систем.
Растворы. Характеристика и свойства растворов. Давление насыщен-ного пара над
раствором. Закон Рауля. Повышение температуры кипения и понижения температуры
замерза-ния (эбулиоскопия и криоскопия). Осмос. Осмотическое давление. Неидеальные
рас-творы. Активность.
Разделение жидких растворов. Законы Гиббса-Коновалова. Термодинамическое
обоснование законов Гиббса-Коновалова. Перегонка (дистилляция) и ректификация.
Твердые растворы. Термический анализ. Растворы с эвтектикой. Трехкомпонентные
системы. Понятие о диаграммах состояния трехкомпонентных систем. Экстракция.
Теория электролитов. Растворы электролитов. Теория электролитической
диссоциации. Электропроводность растворов электролитов. Подвижность ионов и числа
переноса. Стильные и слабые электролиты. Активность электролитов и ионная сила
растворов.
Электродные процессы и электродвижущая сила. Электродные потенциалы.
Гальванические элементы. Термодинамика гальванического элемента. Электроды. Типы
электролитов. Электрохимические цепи и химические источники тока. Электролиз и
поляризация.
Физическая химия II (Химическая кинетика и катализ)
Кинетика химических реакций. Общие понятия и определения. Термодинамический и
кинетический критерии реакционной способности химической системы. Скорость
химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Основные положения формальной кинетики химических реакций. Классификация
химических реакций. Закон действующих масс. Принцип независимости скоростей элементарных химических реакций, проткающих в системе. Условие материального баланса.
Порядок и молекулярность реакции.
Кинетика химических реакций в закрытых системах. Кинетика необратимых реакций
первого порядка. Кинетика необратимых реакций второго порядка. Период
полупревращения.
Кинетика химических реакций в закрытых системах. Кинетика необратимых реакций
третьего порядка. Кинетика необратимых реакций n-го порядка. Псевдопорядок. Методы
определения порядка реакции: дифференциальные и интегральные методы.
Кинетика сложных реакций. Кинетика обратимых реакций первого по-рядка.
Кинетика обра-тимых реакций второго порядка.
Кинетика сложных реакций. Кинетика необратимых параллельных и конкурирующих
реакций. Кинетика необратимых последовательных реакций. Лимитирующая стадия.
Темпера-турная зависимость константы скорости реакции. Правило Вант-Гоффа.
Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Методы расчета энергии активации и
предэкспоненциального множителя.
Теории элементарных химических реакций. Элементарный химический акт. Теория
переходного состояния (активных комплексов). Поверхность потенциальной энергии.
Основные уравнения теории переходного состояния. Истинная энергия активации.
Предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса по теории переходного
состояния.
Теории элементарных химических реакций. Теория активных столкновений.
Основные понятия. Числа столкновений. Скорость бимолекулярной реакции.
Катализ. Общие понятия и закономерности катализа. Гомогенный катализ. Основные
типы гомогенного катализа. Кислотно-основной катализ в растворах. Катализ
комплексными соединениями. Ферментативный катализ.
Гетерогенный катализ. Катализатор и его свойства. Особенности гетерогеннокаталитических процессов. Диффузия. Роль адсорбции в гетерогенном катализе. Кинетика
гетерогенно-каталитических реакций. Основные направления в развитии теории
гетерогенно-каталитического акта. Мультиплетная теория катализа. Теория активных
ансамблей.
Цепные реакции. Основные понятия. Зарождение цепи. Продолжение цепи. Обрыв
цепи. Разветвленные цепные реакции. Кинетические закономерности цепных
разветвленных реакций. Кинетика цепных неразветвленных реакций
Фотохимические реакции. Законы фотохимии. Закон Гротгуса-Дрепера. Закон
фотохимической эквивалентности Штарка – Эйнштейна. Закон Вант-Гоффа.
Элементарный акт фотохимической реакции. Кинетика фотохимической реакции.
Катализ в технологии органических веществ
Каталитические процессы. Катализаторы как химические соединения. Носители и
промоторы катализаторов. Стационарные катализаторы и катализаторы в подвижном
слое. Коксообразование и регенерация катализаторов. Катализаторы крекинга и
риформинга. Катализаторы алкилирования и изомеризации. Катализаторы каталитической
дегидратации и дегидрогенизации и их регенерация. Катализаторы селективного
окисления метана в синтез – газ. Очистка газов (обессеривание).
Новые и усовершенствованные катализаторы (КМЦУ-Б, Микроцеокар, ГМЦ, КО-9,
ОГР-1, КО-9, R-56, ГКД-202П, ГП-497, Г П-544) и спольз уем ые для переработки
нефти и длянефтехимического синтеза. Влияние состава катализатора на переработку
нефтяного углеводородного сырья и его механизм.
Каталитический крекинг: катализаторы и механизм, основные факторы процесса
Промышленные установки каталитического крекинга. Каталитический риформинг:
катализаторы и механизм, основные факторы процесса Аппаратура и оборудование
установок каталитического риформинга. Каталитическая изомеризация, основы
технологии, продукты.
Гидрогенизационные процессы. Катализаторы, механизм и основные факторы
гидрогенизационных процессов Гидроочистка дистиллятов: катализаторы и основные
факторы процесса. Промышленные установки гидроочистки дистиллятного и остаточного
сырья. Гидрокрекинг различных видов сырья.
Каталитическое алкилирование изобутана олефинами: основные факторы и
промышленное оформление процесса. Полимеризация алкенов.
Современные технологии переработки органических веществ
История и основные направления развития технологии органических веществ.
Общие принципы исследования химического состава нефти. Физические методы
разделения, выделения и анализа углеводородных смесей. Виды хроматографий и методы
анализа.
Парафиновые углеводороды, содержание в нефти, нефтяных фракциях, их физические
и химические свойства. Газообразные, жидкие и твердые парафиновые углеводороды
нефти.
Нафтеновые углеводороды нефти, их физические и химические свойства. Общая
характеристика непредельных углеводородов нефти и нефтепродуктов и методы их
определения.
Общая характеристика ароматических углеводородов, содержание в нефти, их
свойства и пути выделения. Углеводороды гибридного и смешанного строения.
Гетероатомные соединения нефти. Кислородные соединения нефти и газа.
Нафтеновые кислоты, их состав, содержание в нефти и распределение по дистиллятам.
Методы выделения нафтеновых кислот и количественное их определение. Химическая
характеристика и установление строения нафтеновых кислот, их применение. Фенолы.
Сернистые соединения нефти. Разновидности сернистых соединений в нефти, их
физические и химические свойства. Качественные и количественные определения общего
содержания серы. Содержание сернистых соединений в различных видах нефти. Влияние
присутствия сернистых соединений на свойства нефтепродуктов. Азотистые соединения
нефти. Разновидности азотистых соединений, их краткая характеристика. Качественные и
количественные определения азота в нефти и нефтепродуктах. Влияние азотистых
соединений на свойства нефтепродуктов.
Гетеросоединения органической массы твердых горючих ископаемых, их
классификация. Методы исследования и характеристика групп смолистых веществ.
содержание в нефти и нефтепродуктах.
Минеральные компоненты нефти. Минеральные соли и соли органических кислот,
феноляты, металлокомплексные соединения нефти, микроэлементы, обнаруженные в
нефтях. Вода в нефти. Методы качественного определения минеральных компонентов
нефти.
Межмолекулярные взаимодействия. Надмолекулярные структуры. Ассоциаты и
комплексы. Роль межмолекулярных взаимодействий смолисто-асфальтеновых веществ
(САВ) и углеводородов в процессах переработки нефти.
Виды твердых горючих ископаемых (ТГИ). Торфы, бурый и каменный угли,
антрациты, сапропелитовые угли, сланцы. Их элементарный состав, содержание влаги,
зольность, выход летучих веществ, теплопроводимость ТГИ. Торфяная, буроугольная и
каменноугольная стадии углеобразования. Состав растений углеобразователей. Изучение
структуры угля. Классификация углей. Битумоиды, гуминовые кислоты торфов и углей.
Химическая природа и групповой углеводородный состав нефтей и газов.
Неуглеводородные соединение нефти. Классификация и товарные характеристики нефтей
и нефтепродуктов. Физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов: плотность,
молекулярная масса, давление насыщенных паров, вязкость, тепловые свойства,
температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения. Производственно-проектная
оценка нефти и направление ее переработки.
Теоретические и технологические основы и способы переработки нефтяных
дисперсных систем. Подготовка газов к переработке. Хранение и транспортировка
сжиженных газов. Физические методы переработки природных углеводородных газов.
Производство серы из газов. Химизм и основные факторы процесса. Принципиальная
технологическая схема.
Методы и последовательность подготовки нефти и газа к переработке. Классификация
процессов переработки нефти, газовых конденсатов и газов. Обессоливание и
обезвоживание нефтей. Борьба с потерями легких фракций. Стабилизация нефтей.
Сортировка нефтей. Теоретические основы процессов перегонки нефти и газов.
Первичная переработка нефти. Перегонка с однократным, многократным и постепенным
испарением. Перегонка с испаряющим агентом. Вакуумная перегонка. Ректификация.
Азеотропная и экстрактивная ректификация.
Основные аппараты для переработки нефти, газа и нефтепродуктов.
Ректификационные колонны, выбор тарелок. Материальный и тепловой баланс. Способы
регулирования температурного режима ректификационныхколонн. Классификация
ректификационных колонн и их контактных устройств.
Теплообменные аппараты. Классификация и типы. Выбор типа теплообменников.
Трубчатые печи. Классификация, температурный режим, тепловой баланс, основные
тепловые показатели, технологические показатели.
Современные промышленные установки перегонки нефти и газов. Типы
промышленных установок. Промышленные установки первичной перегонки нефти и
мазутов. Установки АТ, ВТ и АВТ. Комбинированные установки по первичной
переработке нефти ЭЛОУ-АТ, ЭЛОУ-АВТ. Приготовление товарных нефтепродуктов
компаундированием, оптимизация их состава и качества. Разбор поточной схемы
переработки нефти по топливным вариантам.
Общая характеристика вторичных процессов переработки нефтяного сырья.
Особенности технологий деструктивной переработки нефтяного сырья. Тепловые
эффекты деструктивных процессов переработки нефтяного сырья. Рециркуляция
непревращенного нефтяного сырья. Особенности аппаратурного оформления термических
и каталитических процессов
Теоретические основы термических процессов переработки нефтяного сырья.
Термодинамика и кинетика термических процессов. Химизм и механизм термических
процессов. Основные факторы термических процессов и свойства продуктов.
Термический крекинг под давлением. Схема двухпечного крекинга с выносной
реакционной камерой. Висбрекинг. Деструктивная вакуумная перегонки. Коксование
тяжелого нефтяного сырья. Промышленные установки коксования (периодическое,
полунепрерывное, непрерывное коксование). Пиролиз нефтяного сырья: основные
факторы и промышленное оформление процесса.
Каталитические процессы. Каталитический крекинг: катализаторы и механизм,
основные факторы процесса. Промышленные установки каталитического крекинга.
Каталитический риформинг: катализаторы и механизм, основные факторы процесса.
Аппаратура и оборудование. установок каталитического риформинга. Каталитическая
изомеризация, основы технологии, продукты.
Гидрогенизационные процессы. Катализаторы, механизм и основные факторы
гидрогенизационных процессов. Гидроочистка дистиллятов: катализаторы и основные
факторы процесса. Промышленные установки гидроочистки дистиллятного и остаточного
сырья. Гидрокрекинг различных видов сырья.
Каталитическое алкилирование изобутана олефинами: основные факторы и
промышленное оформление процесса. Полимеризация алкенов.
Переработка заводских углеводородных газов, промышленные установки.
Технологические схемы процессов переработки газов (ГФУ, АГФУ и др).
Укрупненные и комбинированные установки НПЗ. Поточные схемы переработки
нефти по топливному варианту. Поточные схемы переработки нефти по комплексному
варианту. Перспективные процессы получения автомобильных и авиационных бензинов.
Источники загрязнения окружающей среды при деструктивной переработке нефти.
Техника безопасности и противопожарные мероприятия на НПЗ
Очистка и производство товарных нефтепродуктов. Классификация топлив и масел.
Товарные нефтепродукты и основные требования, предъявляемые к ним. Влияние состава
и структуры углеводородов и их смесей на показатели качества нефтепродуктов.
Назначение и сущность процессов очистки. Желательные и нежелательные
компоненты топлив, масел, парафинов, церезинов и т. д. Основные процессы очистки и их
место в общей поточной схеме нефтеперерабатывающих заводов. Методы выделения
сырья для нефтехимического синтеза и других целей из продуктов переработки нефти
(ароматических углеводородов, нормальных парафинов и др).
Очистка нефтяных фракций и остатков с применением химических реагентов и
избирательных растворителей. Сущность процессов химической очистки, применяемые
реагенты, основные химические реакции.
Очистка дистиллятов нефти щелочью с целью удаления нафтеновых кислот,
сероводорода, меркаптанов. Очистка дистиллятов нефти растворами серной кислоты и
олеумом с последующей нейтрализацией щелочью или адсорбентами. Промышленные
установки, основная аппаратура, материальные балансы.
Теоретические основы процессов очистки и извлечения компонентов нефтяного сырья
при помощи избирательных растворителей.
Полярные и неполярные растворители и их действие на компоненты нефтяного сырья.
Растворимость и избирательность, определяющие их факторы.
Основные требования к растворителям, используемым для очистки и разделения
дистиллятов, остатков и других продуктов переработки нефти.
Назначение и сущность процесса деасфалътизации с применением пропана, бутана и
бензина (процесс Добен). Факторы, определяющие глубину извлечения компонентов и
качество полученных продуктов. Типовые промышленные схемы. Элементы
технологического расчета. Аппаратурное оформление.
Назначение и сущность процессов экстракции избирательными растворителями
(селективная очистка). Наиболее распространенные растворители и их оценка. Факторы,
определяющие
глубину
извлечения
компонентов
и
качество
получаемых
продуктов.Типовые промышленные схемы процессов, Элементы технологического
расчета. Основная аппаратура.
Депарафинизация топливных и масляных фракций.
Депарафинизация карбамидом. Назначение процесса и его теоретические основы.
Структуры, пригодные для комллексообразования с мочевиной. Технологические схемы и
материальный баланс процесса депарафинизации карбамидом.
Депарафинизация масляных фракций с применением растворителей. Кристаллизация
твердых углеводородов, как процесс, определяющий эффективность депарафинизации.
Факторы, влияющие на процесс кристаллизации, способы достижения оптимальных
условий кристаллизации. Растворители и их оценка. Принципиальная технологическая
схема процесса депарафинизации. Типовые схемы укрупненных и комбинированных
установок. Основная аппаратура, материальный баланс.
Гидроочистка смазочных масел и парафинов.Гидроочистка как метод удаления
нежелательных компонентов. Принципиальная схема гидроочистки масел и парафинов.
Аппаратурное оформление, режим процессов и применяемые катализаторы.
Материальные балансы.
Деструкгивная гидрогенизация как метод получения масел о высоким индексом
вязкости и низкой температурой застывания. 0собенности процесса и свойства масел,
полученных деструктивной гидрогенизацией.
Адсорбционная очистка и улучшение свойств нефтепродуктов путем добавления
присадок.
Промышленные способы очистки топлив и масел адсорбентами. Адсорбенты и их
характеристика. Параметры определяющие эффективность очистки, типовые схемы,
материальные балансы.
Классификация присадок, области их применения, ассортимент. Механизм действия и
эффективность основных групп присадок.
Пластичные смазки, производство нефтяных битумов и технического углерода (сажи)
Пластичные смазки как дисперсные смазочные материалы, особенности их свойств и
применения. Классификация смазок по составу и назначению. Характеристика сырья для
производства смазок. Принципиальные схемы процессов.
Битумы, их групповой химический состав и свойства. Классификация и ассортимент
битумов. Сырье и способы получения битумов. Периодический и непрерывный процесс
получения битумов.
Научные основы процессов образования технического углерода. Классификация и
применение технического углерода. Сырье и способы получения различных марок
технического углерода.
Материальные балансы.
Основное
оборудование
и
аппаратура.
Режим
работы.
Современные проблемы химии и технологии полимеров
Современные вопросы теории и практики технологических процессов производства и
переработки полимеров и полимерных материалов: пластмасс, эластомеров, покрытий и
волокон. Пластмассы - основа развития инфраструктуры и технологий будущего.
Применение пластмасс в экологически чистых и экономичных средствах передвижения, в
разработках для полимерной электроники и медицины.
История и основные направления развития промышленности полимеров,
композиционных материалов. Создание и освоение новых высокопроизводительных и
экономичных
технологических
процессов
производства
новых
полимерных
композиционных материалов. Развитие и совершенствование научных основ создания
полимерных материалов и высокоэффективных технологических процессов. Основные
виды и источники сырья для производства полимеров и пластмасс на их основе.
Резиновая промышленность. История развития резиновой промышленности. Резина многокомпонентная система.
Пластические массы на основе полимеров, получаемых реакцией полимеризации
Выбор метода проведения полимеризации. Полимеризация в газовой фазе, в массе, в
суспензии и эмульсии, в среде органического растворителя, в твердой фазе.
Характеристика этих способов.
Полимеры непредельных алифатических углеводородов. Полиэтилен. Получение
полиэтилена высокой и низкой плотности при высоком и низком давлении. Особенности
технологических процессов их производства, влияние технологических параметров
процесса на строение полиэтилена. Свойства полиэтилена. Зависимость свойств от
методов получения. Применение полиэтилена.
Полипропилен. Перспективы развития производства полипропилена Факторы,
обуславливающие формирование структуры полимера (кристаллической, аморфной).
Состав катализаторного комплекса и его роль. Свойства и применение полипропилена.
Полистирол. Влияние технологических параметров процесса на величину
молекулярной массы и молекулярно-массовое распределение полистирола. Свойства
полистирола, полученного различными методами.
Пенополистирол. Получение пенополистирола прессовым и беспрессовым методом.
Характеристика этих методов. Свойства пенополистирола и области его использования.
Сополимеры стирола. Способы получения, свойства и применение.
Полимеры галогенпроизводных непредельных углеводородов. Поливинилхлорид
(ПВХ). История развития производства поливинилхлорида. Исходное сырье для
получения производства ПВХ. Сравнительная оценка методов его получения.
Производство ПВХ полимеризацией винилхлорида в массе или блоке; в эмульсии и
суспензии. Периодический и непрерывный методы. Свойства полимера и применение.
Пластические массы на основе ПВХ. Винипласт и пластикат.
Свойства винипласта и пластиката. Изделия на основе ПВХ. Способы получения и
применение. Стабилизация и стабилизаторы. Композиционные материалы на основе
поливинилхлорида. Пенопласты. Способы получения, свойства и их применение.
Политетрафторэтилен (фторопласт-4).
Характеристика полиакрилатов. Исходное сырье и мономеры для производства
полиакрилатов. Полимеризация акриловых кислот, Полимеризация эфиров акриловой и
метакриловой кислот в блоке. Требования, предъявляемые к органическому стеклу.
Полиакрилонитрил. Технические методы получения полиакрилонитрила. Свойство
полиакрилонитрила, полученного различными методами (в воде, растворе солей,
органических растворителях). Применение полиакрилонитрила.
Пластические массы на основе полимеров, получаемых реакцией поликонденсации
Общие особенности реакции поликонденсации. Равновесная и неравновесная
поликонденсация, характерные различия этих двух процессов.
Феноло-альдегидные полимеры. Характеристика сырья для олигомеров и полимеров.
История развития производства фенолоформальдегидных олигомеров и полимеров.
Исходное сырье для производства фенолоальдегидных полимеров. Особенности процесса
синтеза фенолоальдегидных полимеров. Механизм образования новолачных и резольных
олигомеров. Периодические и непрерывные процессы. Свойства новолачных и резольных
олигомеров и полимеров. Особенности получения полимеров на основе гомологов фенола
и формальдегида.
Полимеры на основе фенолов и других альдегидов. Модифицированные
фенолоформальдегидные полимеры. Способы получения, свойства и области
использования.
Пластические массы. Пластические массы на основе фенолоальдегидных олигомеров
и полимеров (фенопласты). Роль связующего в композициях. Виды наполнителей
(порошкообразные, волокнистые, листовые). Особенности производства пресс-порошков.
Волокниты. Технология производства, свойства и применение. Слоистые пластики. Виды
слоистых пластиков. Особенности технологии производства, свойства и применение.
Пено- и поропласты. Технология изготовления и свойства.
Амидоальдегидные полимеры. Характеристика амидоальдегидных полимеров.
История развития производства аминопластов.
Исходное сырье для получения
амидоальдегидных полимеров. Особенности процесса синтеза мочевино- и
меламиноформальдегидных полимеров. Механизм процессов образования олигомеров и
полимеров. Пластические массы на основе мочевино и меламиноформальдегидных
полимеров.
Пресс
композиции,
клей,
мипора.
Древесно-стружечные
и
древесноволокнистые
материалы.
Модифицированные
мочевинои
меламиноформальдегидные полимеры. Свойства и области применения аминопластов.
Сложные полиэфиры. Характеристика этого класса полимеров. Исходное сырье для
получения сложных полиэфиров. Основные закономерности образования сложных
полиэфиров. Полиэтилентерефталат. Исходное сырье. Особенности технологии
производства полиэтилентерефталата. Свойства и применение полиэтилентерефталата.
Поликарбонаты. Исходное сырье. Методы получения поликарбонатов. Производство
поликарбонатов различными методами. Свойства и области применения.
Ненасыщенные полиэфиры. Характеристика полимеров. Исходное сырье. Полимеры
на основе малеинового ангидрида и полиатомных спиртов (полиэфирмалеинаты).
Свойства и применение. Слоистые пластики, пено- и поропласты, клеящие композиции на
основе ненасыщенных полиэфиров. Основные стадии технологических процессов их
производства.
Эпоксидные полимеры. Характеристика полиэпоксидных полимеров. Исходное
сырье. Отверждение эпоксиолигомеров аминами, ангидридами кислот, отвердителями
ионного типа и др. Механизм отверждения эпоксиолигомеров. Модификация эпоксидов
другими олигомерами и полимерами.
Стеклопластики, заливочные компаунды, лаки, пено и поропласты, сотопласты на
основе эпоксидных полимеров. Свойства и применение эпоксидных олигомеров и
полимеров.
Полиамиды. Характеристика полиамидов.
Поликапроамид (полиамид-6). Исходное сырье. Технические методы получения
капролактама. Гидролитическая полимеризация ε–капролактама. Производство полиамида
–6 (капрона). Свойства капрона и капролона, области применения.
Полигексаметиленадипамид (полиамид-6,6; анид). Исходное сырье. Производство
полиамида-6,6. Получение соли АГ. Поликонденсация соли АГ. Полиамид из соли АС
(полиамид 6,10).
Полиимиды. Характеристика полиимидов. Исходные продукты. Производство
полиимидов, свойства и применение.
Фурановые полимеры. Характеристика этого класса полимеров. Исходное сырье для
получения фурановых полимеров. Производство олигомеров на основе фурфурола.
Свойства фурановых олигомеров и полимеров. Методы их отверждения.
Элементоорганические и неорганические полимеры. Характеристика этого класса
полимеров.
Кремнийорганические
полимеры.
Сырье
для
получения
полиорганосилоксанов. Методы получения, свойства и применение.
Полиуретаны. Исходное сырье. Методы их получения, свойства и области
применения. Основное назначение процесса химической модификации полимеров.
Модификация полимеров в процессе их образования или в результате дополнительной
обработки готовых полимеров.
Ударопрочный полистирол. Свойства ударопрочного полистирола, области
применения АБС-пластиков, методы их получения, свойства и применение.
Поливиниловый спирт (ПВС). Способы производства ПВС в промышленности.
Периодический и непрерывный методы. Свойства и применение ПВС.
Простые и сложные эфиры целлюлозы. Способы получения, свойства и области
использования эфиров целлюлозы. Пластические массы на основе эфиров целлюлозы.
Пластические массы - многокомпонентные системы. Состав пластмасс: наполнители,
пластификаторы, стабилизаторы, смазывающие вещества, красители и др. добавки.
Основные компоненты композиционных полимерных материалов.
Гранулирование, таблетирование, подбор необходимого гранулометрического
состава. Уплотнение порошков. Основные технологические свойства сырья. Влияние
свойств сырья на технологию формования изделий.
Сушка и предварительный подогрев. Применяемые методы сушки и подогрева,
области их применения. Методы сушки и предварительного подогрева: термический,
индукционный, высокочастотный и инфракрасными лучами.
Введение наполнителей. Применяемые наполнители. Влияние наполнителей на
свойства получаемых пластмасс.
Приготовление паст и суспензий. Требования, предъявляемые к пастам, суспензиям.
Пропитка и сушка. Кинетика сушки и пропитки наполненных систем.
Переработка термопластов. Особенности переработки термопластов, реология в
процессах переработки термопластов. Технологические свойства термопластов: текучесть,
содержание влаги и летучих, термопластичность, гранулометрический состав, усадка.
Классификация методов переработки термопластов. Смешение и подготовка
термопластов. Переработка отходов термопластов. Общая технологическая схема.
Переработка отходов измельчением и экструзией.
Отличительные особенности переработки реактопластов. Технологические свойства
реактопластов: текучесть, время и степень отверждения, таблетируемость, усадка и т.д.
Характеристика промышленных реактопластов. Феноло-альдегидные олигомеры.
Фенопласты. Пресспорошки, волокниты, слоистые пластики. Их классификация и
свойства.
Изготовление изделий из полимерных композиционных материалов с волокнистым
наполнителем. Компоненты композитов. Классификация композитов. Контактное
формование. Формование с эластичной диафрагмой. Формование с пуансоном. Метод
напыления. Центробежное формование. Метод намотки. Метод протяжки.
Технология изготовления слоистых пластиков. Основные стадии и операции.
Технологический режим прессования слоистых пластиков.
Натуральные каучуки. Строение и свойства натуральных каучуков. Свойства и
применение вулканизатов. Синтетические каучуки общего назначения. Бутадиеновые,
изопреновые каучуки. Бутадиен-стирольные, бутадиен-метилстирольные каучуки.
Физические и технологические свойства. Вулканизация. Свойства вулканизатов.
Синтетические
каучуки
специального
назначения.
Бутадиен-нитрильные.
Хлоропреновые каучуки. Этилен-пропиленовые каучуки. Бутилкаучук. Силоксановые
каучуки. Фторкаучуки. Уретановые каучуки. Строение, свойства. Свойства и применение
вулканизатов. Каучукоподобные материалы. Свойства резин на основе различных
каучуков.
Рецепт и ингредиенты резиновых смесей. Общие понятия о резине и резиновой смеси.
Технологические свойства резиновых смесей. Пластоэластические свойства. Общая
характеристика каучуков. Классификация ингредиентов. Общие требования,
предъявляемые к ингредиентам.
Вулканизующие агенты. Ускорители вулканизации. Основные требования,
предъявляемые к ускорителям. Классификация ускорителей. Активаторы вулканизации.
Замедлители подвулканизации. Противостарители. Антиозонанты. Пластификация и
пластификаторы. Требования к пластификаторам. Классификация пластификаторов.
Важнейшие пластификаторы.
Технический углерод. Классификация. Теория усиления каучуков. Минеральные
наполнители. Строение и физические свойства белой сажи.
Основные технологические процессы резинового производства
Технология органического и нефтехимического синтеза
Современное состояние и тенденции развития науки об органических веществах.
Новые подходы к технологии переработки органических веществ с ценным комплексом
свойств.
Нефтехимическая отрасль промышленности
- основа производства
органических
веществ.
Перспективы
развития и
современное состояние
нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности РК. Основные методы и
технология получения сырья для органического и нефтехимического синтеза.
Интенсификация технологических процессов производства и переработки
углеводородного сырья: первичной переработки нефти и их аппаратов; получение
высококачественных топлив из тяжелых нефтяных остатков. Новые каталитические
системы для нефтепереработки.
Перспективы и современное состояние производства и переработки новых
полимерных материалов и композитов. Приоритетные направления разработки
новых технологий переработки полимеров. Современные направления развития
нефтехимической промышленности. Основные пути развития нефтехимической отрасли
в Казахстане. Сырьевая база нефтехимической промышленности Казахстана и
использование полученных продуктов ее переработки как сырья органического синтеза.
Утилизация попутных газов.
Использование современных, перспективных, усовершенствованных аппаратов и
установок для производства и переработки нефти, газа и угля. Совершенствование
контактных устройств ректификационных колонн, конденсационно -вакуумсоздающих систем вакуумных колонн, трубчатых печей и теплообменно-холодильного
оборудования.
Новые и усовершенствованные катализаторы (КМЦУ-Б, Микроцеокар, ГМЦ, КО-9,
ОГР-1, КО-9, R-56, ГКД-202П, ГП-497, Г П-544) и спольз уем ые для переработки
нефти и длянефтехимического синтеза. Влияние состава катализатора на переработку
нефтяного углеводородного сырья и его механизм.
Комбинированные системы
глубокой
переработки
мазута
и
нефти.
Технологические и поточные схемы комбинированных установок ЛК-6У, ГК-3, Г-43107, КТ-1, KT-1y, KT-2, KT-2A, их отличие друг от друга и характеристики.
Технологические и поточные схемы зарубежных НПЗ и их отличительные особенности.
Научные и теоретические основы современных термических процессов переработки
нефтяного сырья. Термический крекинг, висбрекинг, коксование, пиролиз. Влияние
качества сырья и технологических параметров на термические процессы нефтяных
остатков. Современные установки для производства высококачественных компонентов
моторных топлив путем термолиза тяжелых нефтяных остатков.
Производства индивидуальных углеводородов путем переработки нефтяного сырья с
использованием новых высокопроизводительных технологических процессов пиролиза.
Научные и теоритечиские основы каталитических процессов перереботки нефтяного
сырья. Каталитический риформинг, алкилирование, изомеризация, крекинг, цеоформинг.
Влияние качества сырья и технологических параметров на каталитические процессы
нефтяного сырья. Современнные комбинированные технологические установки для
производства высокооктановых индивидуальных углеводородных компонентов
моторных топлив с использованием наноструктурированных активных и селективных
катализаторов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Bruice Paula Yurkanis. Organic chemistry - 5th ed. - USA : Prentice Hall, 2007. - 1396p. : ill. ISBN 0-13-199631-2.
2. McMurry J. Organic chemistry - 8th ed. – Brooks/Cole, 2010. - 1383p.
3. Шабаров Ю.С. Органическая химия. –5-е изд., 2011, 848с. М: Высшая школа – 2003.-559 с.
4. Иванов В.Г., Гева О.Н., Гаверова Ю.Г. Сборник задач и упражнений по органической
химии. М.: Издательский центр «Академия», 2007.-320 с.
5. Иванов В.Г., Гева О.Н., Гаверова Ю.Г. Практикум по органической химии. М.:
Издательский центр «Академия», 2002.-288 с.
6. Solomons T.W.G., Fryhle C.B. Organic chemistry - 10th ed. – John Wiley & Sons Inc., 2011. 1277p.
7. Solomons T.W.G., Fryhle C.B., Johnson R.G. Study guide and solution manual to accompany
Organic chemistry - 10th ed. – John Wiley & Sons Inc., 2011. - 727p.
8. Pedersen F.P., Myers A.M. Understanding the principles of organic chemistry: a laboratory
cource – Brooks/Cole, 2011. - 437p.
9. Бесков В.С. Общая химическая технология: Учебник для вузов – М: ИКЦ «Академкнига»,
2005.- 452 с.
10. М.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. Общая химическая технология. М.:ИКЦ
«Академкнига», 2003.-528 с.
11. Р.С. Соколов . Химическая технология. М,. : Гуманитар. изд центр «ВЛАДОС», 2003.Т.1.- 368 с.,Т.2. – 448 с
12. А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г. Беренгартен. Общая химическая технология. М.:
Высшая школа, 1990.-520с.
13. В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.:
Химия , 1991.- 273с.
14. Под. ред. И. П. Мухленова. Основы химической технологии. М.: Высшая школа, 1991. –
463 с.
15. В.И Игнатенков., В.С. Бесков Примеры и задачи по общей химической технологии:
Учебн. пособие для вузов - М: ИКЦ «Академкнига», 2005.- 198 с.
16. Под.ред. И.П. Мухленова. Практикум по общей химической технологии. М.: Высшая
школа, 1979.-421с.
17. Журнал «Химия и химическая технология» М.: «Химия»
18. Зимон А.Д. Физическая химия. Москва: Агар, 2003. 320 с.
19. Жуховицкий А.А., Щварцман Л.А. Физическая химия. Учебник для вузов. Москва:
еталлургия, 2001. 688 с.
20. Краснов К.С. Физическая химия. Изд. 2-е, переработ. И дополн. Ч. 1. 512 с.; Ч. 2. 332 с.
Москва: Высшая школа, 1995.
21. Фролов Ю.Г., Белик В.В. Физическая химия. Москва: Химия, 1993. 464 с.
22. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. Учеб. пособие для вузов.
Под редак. академика Б.П. Никольского Ленинград: Химия, 1987. 880 с.
23. Кудряшов И.В., Каретников Г.С. Сборник примеров и задач по физической химии.
Москва: Высшая школа, 1991. 527 с.
24. Практикум по физической химии. Термодинамика Под редак. проф. Е.П. Агеева,
академика В.В. Лунина. Москва: Академия, 2010. 224 с.
25. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. Изд. 5-е. Москва: Химия, 1978. 624 с.
26. Эткинс П. Физическая химия. Перевод с английского под редак. К.П. Бутина. Т. 1.
Москва: Мир, 1980. 590 с. Т. 2, 1980 584 с.
27. Даниельс Ф., Альберти Р. Физическая химия. Перевод с английского под редак. К.В.
Топчиевой. Москва: Мир, 1978. 645 с.
28. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г., 1974. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа.
29. Денисов Е.Т., 1988. Кинетика гомогенных химических реакций. М.: Высшая школа.
30. Денисов Е.Т., Саркисов О.М., Лихтенштейн Г.И., 2000. Химическая кинетика. М.:
31. Химия.
32. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. – М.: РГУ НиГ им. И.М.Губкина, 2004.
33. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уч. пос. Уфа: Гилем, 2002.
34. Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа. М.:
ФОРУМ-ИНФРА-М, 2007.
35. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное
пособие для вузов. 2-е изд. М.: Химия, 2001.
36. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологический и
экологический аспекты. М.: Техника: ООО «ТУМА ГРУПП», 2001.
37. Омаралиев Т.О. Специальная технология производства топлив из нефти и газа. Астана.:
Foliant. 2005.
38. Омаралиев Т.О. Специальная технология производства моторных топлив. Алматы.: Білім,
2002.
39. Сериков Т.П. Перспективные технологии переработки нефтей Казахстана. – Алматы.:
Гылым, 2001.
40. Уильям Л., Переработка нефти.: ЗАО «Олимп Бизнес», 1999.
41. Берг Г.А., Хабибуллин С.Г. Каталитическое гидрооблагораживание нефтяных остатков. М.: Химия, 1986.
42. Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лахши В.Д. Химмотология. -М.: Химия, 1986.
43. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А. Интерполимерные комплексы. -Алматы.: Наука,1977.
44. Надиров Н.К., Пусурманова Г.Ж, Дауренбек Н.М., Надиров К.С. Химия и физика нефти,
газа и угля. Ш., учебное пособие,2008.
45. Орлов В.Ю., Комаров A.M., Ляпина Л.А. Производство и использование технического
углерода для резин. Ярославль: Александр Рутман, 2002.
46. Научная и научно- техническая периодическая
литература отрасли: Химия и
технология топлива и масел; Нефть и газ; Нефтегазовая технология; Нефтехимия.