Вариативная часть2. Профиль подготовки «Основные процессы химических производств и химическая кибернетика»

Вариативная часть2. Профиль подготовки «Основные процессы
химических производств и химическая кибернетика»
История кафедры химической технологии топлива. Основные
направления учебной и научной деятельности
В конце 20-х годов XX века в СССР начала ускоренными темпами выполняться
программа индустриализации страны.
В
числе
важнейших
строек
первой
пятилетки
значился
и
Кузнецкий
металлургический комбинат.
Обеспечение квалифицированными инженерными кадрами одного из главных
производств КМК – коксохимического – было поручено Томскому технологическому
институту.
В связи с этим, в 1929 году, здесь была открыта кафедра химической технологии
топлива. Организация и руководство кафедрой ХТТ было поручено профессору, д.т.н.,
Геблеру И.В., который создал учебно-научную школу коксохимиков и руководил ею до
своей смерти в 1963 г.
Первые сотрудники кафедры: проф. Хонин Г.В., зав. кафедрой проф. Геблер И.В.,
доцент Страмковская К.К., учебный мастер Наумова А.М., препаратор Андриевская Л.Т.
Лабораторный зал кафедры химической технологии топлива (129 ауд., 2 корпус)
Вместе с тем, в конце 50-х –начале 60-х годов прошлого века в Западной Сибири
были открыты крупнейшие месторождения нефти, газа и газового конденсата, начала
интенсивно развиваться нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность,
что потребовало расширить подготовку специалистов по технологии промысловой и
заводской подготовки и процессам переработки углеводородного сырья.
Новым заведующим кафедрой ХТТ в 1963 г. Был избран профессор Смольянинов
С.И., под руководством которого был увеличен выпуск специалистов-технологов для
нефтехимической промышленности.
Смольянинов Станислав Иванович
Была
открыта
на
кафедре
“Проблемная
лаборатория по
“Комплексному
использованию горючих ископаемых месторождений Западной Сибири”, в рамках
которой преподавателями, сотрудниками НИЧ и студентами старших курсов выполнялись
обширные исследования вещественного состава, сырьевых и товарных свойств нефтей,
газов и газовых конденсатов практически всех месторождений Томской области и
основных месторождений Западной Сибири. Сформирован банк данных. Издана
монография.
В 1975 году была создана Отраслевая научно-исследовательская лаборатория
кинетики и математического моделирования многокомпонентных химических процессов.
В этом же году начались работы по моделированию таких процессов
нефтепереработки и нефтехимии, как каталитический риформинг бензинов и пиролиз
углеводородного сырья.
В основу методологии создания математических моделей многокомпонентных
химических процессов были положены работы Слинько М.Г., Ариса В., Бескова В.С.,
Тёмкина М.И., Яблонского Г.С.
В
разработку
принципов
формирования
математических
моделей
многокомпонентных химических процессов и их создания большой вклад внесли:
Кравцов А.В., Москвин В.С., Федоров А.Ф., Ушева Н.В., Сваровская Н.А., Носков А.С..
Практически одновременно кафедре химической технологии топлива была
поручена подготовка инженеров по специальности «Основные процессы химических
производств и химическая кибернетика».
В 1984 году заведующим кафедрой ХТТ был избран профессор, д.т.н. Кравцов А.В.
К этому времени в Западной Сибири были открыты
и запущены в эксплуатацию месторождения нефти и газа и промышленные предприятия
по глубокой переработке углеводородного сырья.
Изучение методологических основ подготовки специалистов-технологов высшей
квалификации в Европейских странах, США и Канаде показало, что новой формой для
реализации технологической подготовки специалистов с современной структурой знаний
будет
внедрение
в
учебную
и
научно-исследовательскую
практику
метода
математического моделирования и искусственного интеллекта, базирующихся на
стратегии системного анализа.
Практически реализовать данный подход стало возможным в связи с тем, что
начала осуществляться одновременная подготовка на кафедре ХТТ студентов по
специальностям «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных
материалов» и «Процессы и аппараты химических производств и химическая
кибернетика».
Многолетнее взаимное обогащение двух специальностей кафедры ХТТ и ХК с
привлечением студентов, владеющих математическим моделированием, к решению
конкретных прикладных проблем топливной промышленности, а студентов топливного
профиля – к освоению современной методологии системного анализа промышленных
процессов, позволило перейти к разработке технологических компьютерных систем на
физико-химической основе. Моделирующие системы широко применяются как в учебной
практике (компьютерные тренажеры), так и на промышленных предприятиях.
В период с 1980 года по настоящее время были разработаны математические
модели таких процессов нефтепереработки и нефтехимии как: каталитический риформинг
бензинов,
синтез
Фишера-Тропша,
циклизация
легких
алканов,
изомеризация
углеводородов, пиролиз углеводородного сырья, синтез метанола. Большой вклад в
математическое моделирование данных процессов внесли: Кравцов А.В., Ушева Н.В.,
Сваровская Н.А., Плешкова О.Е., Иванчина Э.Д., Мойзес О.Е., Кузьменко Е.А., Новиков
А.А., Самборская М.А. и другие.
Развитие работ по созданию технологических моделирующих систем процессов
нефтепереработки
с использованием искусственного интеллекта и
применением
системного анализа, внедрение этих систем в производство осуществлялось под
руководством Кравцова А.В. и Иванчиной Э.Д.
В 1995 году на кафедре были начаты работы по математическому моделированию
многокомпонентных массообменных процессов и процессов промысловой подготовки
нефти и газа, в результате были созданы технологические моделирующие системы (ТМС)
установок промысловой подготовки нефти, газового конденсата и мини НПЗ, которые
были внедрены в производство. Авторами разработок являются: Кравцов А.В., Ушева
Н.В., Самборская М.А., Мойзес О.Е., Кузьменко Е.А., Гавриков А.А.
В итоге, высокое
качество подготовки выпускников кафедры в сочетании с
целевой производственной практикой обеспечивает практически 100 % распределение
выпускников по заявкам предприятий.
Коллектив кафедры химической технологии топлива в 2010 г.
Наш многолетний опыт со всей определенностью позволяет утверждать, что успех
применения метода математического моделирования и искусственного интеллекта для
расчета и прогнозирования производственных технологий переработки горючих
ископаемых определяется, в первую очередь, правильностью и глубиной наших знаний о
механизме
протекания
реакций,
условиями
термодинамического
равновесия
и
количественными кинетическими закономерностями с оценкой макрокинетических
осложнений.
Основы разработанных методик и результаты моделирования некоторых,
разноплановых по технологическому оформлению процессов переработки горючих
ископаемых, полученные с участием ведущих научных сотрудников и преподавателей
кафедры ХТТ обобщены в основных трудах кафедры:
Научный руководитель Заслуженный деятель науки, доктор технических наук
Кравцов Анатолий Васильевич, заведующий. кафедрой «Химической технологии
топлив и химической кибернетики» с 1984 г. по 2011г..
В рамках научной школы выделены следующие основные научные направления,
возглавляемые учениками А.В. Кравцова, защитившими докторские и кандидатские
диссертации и работавшие на кафедре «Химической технологии топлива и химической
кибернетики»:
1.
Научное
направление
Дмитриевны.
Ею
нестационарных
д.т.н.,
профессора
разработаны
кинетических
кафедры
методологические
моделей
Иванчиной
основы
промышленных
Эмилии
построения
каталитических
процессов и создания компьютерных моделирующих систем. Учениками этого
направления являются:
1. К.т.н., доцент Ивашкина Елена Николаевна
2. К.т.н., Главный технолог ООО «КИНЕФ», Костенко Алексей Васильевич
3. К.т.н., ведущий специалист ОАО»Газпром» Корниенко Андрей Васильевич
4. К.т.н.,
ведущий
специалист
ОАО
«Транснефть»
Сгибнев
Александр
Владимирович
5. К.т.н., ведущий специалист ОАО «Трансгаз» Полубоярцев Дмитрий Сергеевич
6. К.т.н.,
ведущий
специалист
ОАО
«Газпром»
Галушин
Сергей
Анатольевич
7. К.т.н., доцент Кузьменко Елена Анатольевна
2.
Научное направление к.т.н, доцента
разработаны
методологические
Ушевой
основы
Натальи
Викторовны.
математического
моделирования
многокомпонентных химических процессов и процессов
первичной переработки нефти и газа. Учениками этого направления являются
1. К.т.н., доцент Мойзес Ольга Ефимовна
2. К.т.н., доцент Сметанина Евгения Ильинична
3. К.т.н., доцент Плешкова Ольга Евгеньевна
4. К.т.н., доцент Барамыгина Наталья Александровна
5. К.т.н., зав. отделом ОАО «Трансгаз» Маслов Алексей Станиславович
3.
Научное
направление
д.т.н.,
профессора
Новикова
Александра
Автономовича. Им разработаны научные основы повышения эффективности
промышленной технологии синтеза метанола из природного газа. Учениками
этого направления являются
1. К.т.н., доцент Коваль Павел Иванович
2. К.т.н.. доцент Иволгин Дмитрий Игоревич
Ею
4.
Научное
направление
Анатольевны.
Ею
к.т.н.,
разработаны
доцента
научные
Самборской
основы
Марины
математического
моделирования массообменных процессов, осложненных химическими
реакциями. Учениками этого направления являются:
1. Лактионова Елена Александровна, к.т.н.
2. Смагин Алексей Алексеевич, аспирант
3. Митянина Ольга Евгеньевна
4. Вольф Андрей Викторович
5.
Научное направление к.т.н., доцента Ивашкиной Елены Николаевны. Ею
разработаны научные основы создания и промышленной реализации информационных
технологий
для
решения
проблем
каталитических
производственных
процессов
нефтепереработки. Учениками этого направления являются аспиранты Юрьев Егор
Михайлович, Фетисова Вероника Александровна, Францина Евгения Владимировна, а
также студенты и магистранты кафедры.
6.
Научное направление к.т.н., доц. Маслова Станислава Григорьевича. Изучено
влияние термоподготовки торфа на выход и свойства
его групповых составляющих.
Определены адсорбционные свойства гуминовых кислот к ряду органических соединений.
Методом дериватографии показано, что термообработка приводит к унификации
термических и ряда других свойств гуминовых кислот и восков. Составлена цветная карта
масштаба 1:1000000 торфяных месторождений Томской области. Ведутся работы по
получению торфорудных материалов из Бакчарской железной руды и торфа и
отрабатываются режимы их восстановления. Учениками этого направления являются:
1. Тарновская Людмила Ивановна, к.т.н.
2. Баженов Дмитрий Анатольевич, к.х.н.
3. Чухарева Наталья Вячеславовна, к.х.н.
4. Долгих Сергей Михайлович, к.х.н.
5. Шишмина Людмила Всеволодовна, к.т.н.
Перечень выполненных (и утвержденных ВАК СССР, ВАК РФ) под руководством
коллектива школы кандидатских диссертаций:
1. Ушева Наталья Викторовна Исследование кинетики синтеза органических
соединений из окиси углерода и водяного пара, 1975 г., специальность ВАК
05.17.04
2. Волосожар Наталия Арвидовна, ИК-спектроскопическое исследование свойств
поверхности катализаторов и механизмов поверхностных реакций в синтезе
органических соединений из СО и Н20, 1980 г., специальность ВАК 02.00.04
3. Патраков Юрий Федорович Исследование кинетики и моделирование синтеза
углеводородов из окиси углерода и водяного пара, 1980 г., специальность ВАК
05.17.08
4. Левашова
Альбина
Ивановна
Железосодержащие
катализаторы
синтеза
углеводородов на основе ультрадисперсных порошков, 1986 г., специальность
ВАК 05.17.04
5. Гетманцев
Степан
высокотемпературной
Викторович
Математическое
изомеризации
парафиновых
моделирование
процесса
углеводородов,
1987
моделирование
процесса
г.,
специальность ВАК 05.17.04
6. Плешкова
Ольга
Евгеньевна
Математическое
каталитического риформинга бензинов, 1985 г., специальность ВАК 05.17.08
7. Иванчина Эмилия Дмитриевна Разработка моделирующей системы расчета и
оптимизации реакторного блока процесса каталитического риформинга бензинов,
1986 г. специальность ВАК 05.17.08
8. Набоких Андрей Владимирович Технологические свойства плазмохимических
катализаторов синтеза метанола, 1990 г., специальность ВАК 05.17.04
9. Сметанина Евгения Ильинична Моделирование процесса ароматизации легких
алканов на цеолитных катализаторах, 1990 г., специальность ВАК 05.17.08
10. Богдан
Александр
Степанович
Разработка
моделирующего
программного
комплекса для исследования многокомпонентного нефтехимического процесса (на
примере пиролиза бензинов), 1987 г., специальность ВАК 05.17.08
11. Кузьменко Елена Анатольевна Повышение эффективности работы промышленных
установок каталитического риформинга бензинов, 1994 г., специальность ВАК
02.00.13
12. Марасанова Ирина Васильевна Учет физико-химических закономерностей при
моделировании свойств легких нефтяных систем,
1995 г., специальность ВАК 02.00.13
13. Коваль Павел Иванович Физико-химический анализ и оптимизации технологии
крупнотоннажного производства метанола, 1997 г., специальность ВАК 02.00.13
14. Зеленко Ирина Юрьевна Разработка моделирующей системы процесса пиролиза
углеводородов, 1999 г., специальность ВАК 02.00.13
15. Корниенко Андрей Васильевич разработка системы моделирования технологии
производства товарных бензинов, 2000 г., специальность ВАК 02.00.13 16.
16. Баженов Дмитрий Анатольевич, 2000 17.
17. Иволгин Дмитрий Валерьевич Учет нестационарности при описании кинетики и
прогнозировании работы катализатора синтеза метанола с использованием
компьютерных методов, 2000 г., специальность ВАК 02.00.04
18. Маслов Алексей Станиславович Совершенствование технологии подготовки газа с
применением моделирующей системы, 2003 г. специальность ВАК 05.17.08
19. Галушин Сергей Анатольевич Моделирование нестационарных процессов на
поверхности платиносодержащих катализаторов в промышленных реакторах
установок каталитического риформинга, 2005 г., специальность ВАК 05.17.08
20. Барамыгина Наталья Александровна Моделирование процессов промысловой
подготовки газов и газовых конденсатов, 2006 г., специальность ВАК 05.17.08
21. Костенко Алексей Васильевич Совершенствование конструкции и повышение
эффективности работы реакторного блока процесса каталитического риформинга
углеводородного сырья, 2006 г., специальность ВАК 05.17.08
22.Полубоярцев Дмитрий Сергеевич Выбор и оценка эффективности Ptкатализаторов
процесса риформинга бензинов
с применением
моделирующей системы, 2007 г., специальность ВАК 02.00.13
23. Ивашкина Елена Николаевна Моделирование процесса получения н-моноолефинов
путем дегидрирования высших парафинов C9-Ci4 на промышленной установке.
24. Юрьев Егор Михайлович. Повышение эффективности процесса гидрирования
высших алкадиенов С9-С14 методом матмоделирования
Перечень выполненных (и утвержденных ВАК СССР, ВАК РФ) докторских диссертаций,
при выполнении которых Кравцов А.В. являлся научным консультантом:
1. Иванчина Эмилия Дмитриевна Совершенствование промышленной технологии
переработки углеводородного сырья с использованием платиновых катализаторов на
основе нестационарной модели, 2002 г. специальность ВАК 05.17.08
2. Новиков Александр Автономович Комплексное физико-химической моделирование
процессов на основе синтез-газа, 2002 г. специальность ВАК 05.17.08
3. Москвин Владимир Сергеевич Физико-химические основы, расчет и интенсификация
промышленных процессов переработки углеводородного сырья в неподвижном
зернистом слое катализатора, 1990 г., специальность ВАК 05.17.08