НАЦIОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАiНИ

Iнститут БIооргАнFIноI xrMri тд ндотохrмriЗАТВЕРДЖЕНОВченою радоюIнституту бiоорганiчноi xiMii танафтохiмii НАН Украihипротокол Ns jвiд20року('6) 09ll

олова Вченоi радибiоорганiч
xiMiT табiоорганiчноi xiMii
iMii НАН УкраiЪи. НАН УкраiЪинафтохiм[iA.I. Вовк(зАгАльнI питАння нАФтохIмIi тА вуглЕхIмIi)>
РОБОЧА ПРОГРАМАкредитного модуляГАЛУЗЬ ЗНАНЬСПЕЦЬПЬНIСТЬ
СПЕЦIАЛIЗАЦIЯ

PIBEHь ОСВIТИ.

]

10 _ природниtll

102*хIмIя

нАуки

БIООРГАНIЧНА ХIМIЯНАФТОХIМIЯ ТА В}ТЛЕХIМIЯтрЕтй (освIтньо-нАуковий)Киiв - 2017 р.

Робоча програма кредитного модуля <<Загальнi питання нафтохiмii тавуглехiмii> для аспiрантiв за спецiальнiстю <102 - Хiмiя>, третього ocBiTHboнаукового рiвня, за денною формою навчання складена вiдповiдно допрограми навчальноi дисциплiни <Загальнi питання нафтохiмii тавуглехiмii>.

розроБник роБочоi прогрАми:Завiдувач вiддiлу каталiтичного синтезу Iнституту бiоорганiчноi
xiMii та нафтохiмii НАН Украiни, д.х.н., с.н.с. Патриляк Л. К.

Програму затверджено на засiданнi Вченоi радиIнституту бiоорганiчноi xiMii та нафтохiмii }IAH УкраiЪипротокол Л!
вiд <>> 09
2017 рокуldlВчений секретарryПопiльнiченко С.В.

31.

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Дисципліна "Загальні питання нафтохімії та вуглехімії" належить допереліку обов’язкових навчальних дисциплін, що пропонуються в рамкахциклу професійної підготовки аспірантів зі спеціальності 102 – «Хімія» надругому році навчання.
Освоєння даного кредитного модуля займає важливе місце у формуванні
світогляду сучасного фахівця зі спеціальності хімія. Дисципліна спрямованана перенесення фундаментальних знань із хімії на вужчу область проблемнафтохімії, нафтопереробки та вуглехімії.
Основні завдання навчальної дисципліни:Аспіранти одержать нові знання з питань значення енергії в розвиткулюдства, щодо структури використання енергетичної сировини у світі,розподілу викопних енергетичних ресурсів на Землі та використання
відновлювальних джерел енергії. Слухачі дізнаються про світові запаси
нафти та світовий видобуток останньої, існуючі теорії її походження, щозумовлюють підходи до пошуку нових родовищ. Одержать знання щодоскладу нафти та особливостей нафт різних родовищ. Ознайомляться ізісторією розвитку нафтовидобутку на Україні та створенням перших
нафтопереробних потужностей.
Аспіранти набудуть

базових знань, що лежать в основі сучасних

підходів до переробки нафти. Розглянуть принципову структуру сучаснихнафтопереробних заводів (НПЗ). Одержать поняття про первинну тавторинну

переробкунафти,проосновніпродуктинафтохіміїтанафтопереробки. Дізнаються про принципову спрямованість нафтохімічноїта нафтопереробної промисловості.
Докладно розглянуть основні нафтопродукти (бензини, реактивнікеросини, дизельні пальні і змащувальні оливи) та технічні вимоги до них.
Одержать основи розуміння підбору вуглеводнів різних класів дляприготування тих чи інших нафтопродуктів.

42. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ПО ВИВЧЕННЮ ДИСЦИПЛІНИ

Курс «Загальні питання нафтохімії та вуглехімії» відноситься дообов’язкових курсів спеціалізацій «Біоорганічна хімія» та «Нафтохімія тавуглехімія». Дисципліна викладається на 2 курсі аспірантури в обсязі 4кредити (120 год за Європейською Кредитно-Трансферною Системою ECTS),у тому числі 54 годин аудиторних занять, з них 36 годин лекцій та 18 годин
практичних занять (семінари), а також 66 годин самостійної роботи.
Підсумковий контроль – екзамен.
Мета навчальної дисципліни: ознайомити слухачів із загальними
положеннями нафтохімії та нафтопереробки, а також навчити застосовуватиїх у практичному руслі.
Предметом навчальної дисципліни є загальні відомості про нафту,процеси нафтохімії та нафтопереробки.
Згідно з вимогами освітньо-професійної програми аспірантиповинні:знати:- енергетичні ресурси глобального та локального значення;- особливості використання нафти, природного газу та вугілля у світі тана Україні;- різницю між нафтопереробкою та нафтохімією;- стадії підготовки нафти до переробки;- особливості первинної та вторинної переробки нафти;- фізико-хімічні основи технологічних процесів, на яких ґрунтуються
основні процеси на НПЗ;- використовувані та перспективні технології виробництва продукції тапроблеми їх впровадження;- основні заходи забезпечення охорони довкілля.
вміти:- обґрунтувати вибір тих чи інших технологічних процесів дляпереробки нафт певного вуглеводневого складу;- підбирати параметри технологічних процесів;- пояснити вибір певних класів вуглеводнів для приготування того чиіншого продукту;- застосовувати знання щодо використовуваних сучасних присадок донафтопродуктів.

5ВИМОГИ ДО РЕЗУЛЬТАТІВ ОСВОЄННЯ ДИСЦИПЛІНИВ рамках даної дисципліни поглиблюються і розвиваються такікомпетенції:3.

Універсальні компетенції:здатність оцінювати актуальність досліджень у певній області тазнаходити свою конкретну задачу, що вимагає подальшого розвитку;Загальнопрофесійні компетенції:здатність використовувати у практичному руслі знання із загальної танеорганічної, органічної, фізичної та колоїдної хімії.
Професійні компетенції:здатність планувати та проводити експериментальні дослідження,проводити обробку експериментальних даних з подальшим узагальненням увигляді наукової продукції.
4. СТРУКТУРА ТА ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ

Навчальна дисципліна містить чотири кредитні модулі.
Модулі дисципліни і види занять:семінариСамостійнароботаКількістькредитівЄКТСлекції

Модулі дисциплінизагальний
обсягвсього
аудиторних

№Обсяг навчальної
дисципліни(в годинах)Видпідсумкового
контролю

16

8816

Контрольна
робота або уснеопитування

Енергія та цивілізація.
1. Основні поняття про нафтута нафтопереробку.
Походження нафти

12. Технічні вимоги донафтопродуктів

1Нафтопереробка
танафтохімія.
Первинна
3.
переробка нафти.

1

1284. Вторинна
нафти.

1

1654

Разом

переробка

41012014Контрольна
робота або уснеопитування

416

Контрольна
робота або уснеопитування

14220Контрольна
робота або уснеопитування

361866

Іспит

646

Змістовний модуль 1: Енергія та цивілізація. Основні поняття пронафту та нафтопереробку. Походження нафти.
ЛЕКЦІЯ 1 (2 год)Значення енергії в розвитку людства. Основні джерела енергії
глобального та локального значення. Відновлювальні джерела енергії.
Структура використання енергетичної сировини у світі та в Україні.
Розвідані запаси нафти. Переваги нафти як енергоносія. Переваги та недоліки
вугілля та водню як енергоносіїв.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 1 (2 год)Розвідані запаси нафти в різних регіонах світу та кількості видобутої
нафти різними країнами за останні 5 років
ЛЕКЦІЯ 2 (2 год)Поняття нафтопереробки та нафтохімії. Класифікація нафт за вмістомсірки. Вуглеводневий склад нафти. Невуглеводневі сполуки в нафтах.
Порфірини. Глибина переробки. Об'єми нафтопереробки в Україні.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 2 (2 год)Нафти різних родовищ.
ЛЕКЦІЯ 3 (2 год)Історія нафтовидобутку в Україні. Перші згадки про українську нафту,перші нафтопромисли. Вклад України у світовий видобуток нафти. Озокерит.
Дніпровсько-Донецька нафтоносна провінція. Перелік нафтопереробних
підприємств України та їх номінальна потужність.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 3 (2 год)Принципова схема нафтопереробки на НПЗ.
ЛЕКЦІЯ 4 (2 год)Значення знань про походження нафти. Геохронологічні періодивиникнення нафти та вугілля. Кероген. Теорії походження нафти. Абіогенната біогенна концепції. Азот та сірка в нафті.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 4 (2 год)7Нафтоутворення. Компромісна теорія утворення нафти.
Модульний контроль №1Контрольні запитання:1. Джерела енергії глобального значення та їх використання в Україні.
2. Джерела енергії локального значення.
3. Розвідані запаси нафти та їх використання в часі.
4. Основні складові нафти.
5. Значення каталізу для нафтопереробки.
6. Нафтова металургія.
7. Прикарпатська нафта.
8. Дніпровсько-донецька нафтоносна провінція.
9. Утворення нафти, нафтові колектори.
10. Теорії походження нафти.
Змістовний модуль 2: Технічні вимоги до нафтопродуктів
ЛЕКЦІЯ 5 (2 год)Основні нафтопродукти. Бензини. Реактивні керосини. Межі википання.
Бензиновий та дизельний двигун. Основні класи вуглеводнів та їх фізикохімічні властивості. Детонаційна стійкість бензинів. Октанове число, йоговизначення. Способи його збільшення.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 5 (2 год)Способи приготування товарних бензинів. Марки представлених наринку України бензинів.
ЛЕКЦІЯ 6 (2 год)Основні нафтопродукти. Дизельні пальні. Межі википання. Основнікласи вуглеводнів та їх фізико-хімічні властивості. Детонаційна стійкістьдизельних пальних. Цетанове число. Способи його збільшення.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 6 (2 год)Марки дизельного пального. Дизельні пальні на ринку України.
ЛЕКЦІЯ 7 (2 год)Змащувальні оливи. Індекс в’язкості. Присадки до нафтопродуктів.
Бітуми, нафтовий кокс, розчинники, інші нафтопродукти.
Самостійна робота (6 год):- робота над лекційним матеріалом.
Модульний контроль №28Контрольні запитання:1. Основні принципи підбору вуглеводневого складу нафтопродуктів.
2. Бензини прямогонні та товарні.
3. Марки бензинів та дизпалив.
4. Детонаційна стійкість палив.
5. Визначення октанового числа.
6. Октанове число за моторним та дослідницьким методом.
7. Цетанове чило.
8. Антидетонатори.
9. Реактивні керосини. Особливості складу.
10. Змащувальні оливи. Присадки.
Змістовний модуль 3:Первинна переробка нафти.

Нафтопереробка та нафтохімія.

ЛЕКЦІЯ 8 (2 год)Нафтопереробка, визначення направлення. Нафтохімія, визначеннянаправлення. Основні продукти нафтопереробки та нафтохімії. Підготовканафти до переробки. Обезводнення, обезсолювання, дегазація нафти.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом.
ЛЕКЦІЯ 9 (2 год)Первинна переробка нафти. Атмосферна перегонка. Продукти, принципрозділення. Вакуумна перегонка. Продукти.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 7 (2 год)Фракціонування мазуту. Гудрон, переробка.
ЛЕКЦІЯ 10 (2 год)Алкілування бензолу етиленом. Сировина, продукти. Каталізатори
алкілування бензолу етиленом. Промислові процеси алкілування бензолу
етиленом. Тверді каталізатори алкілування бензолу етиленом. Алкілуваннябензолу вищими олефінами.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом.
ЛЕКЦІЯ 11 (2 год)Цеоліти як адсорбенти та основа сучасних каталізаторів. Структура,здатність до модифікування. Використання цеолітів у різних галузях
народного господарства.
Самостійна робота (4 год):- робота над лекційним матеріалом;9- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 8 (2 год)Застосування цеолітів для очистки та розділення вуглеводнів.
Модульний контроль №3Контрольні запитання:1. Різниця між нафтопереробкою та нафтохімією.
2. Підготовка нафти до переробки на промислах.
3. Атмосферна перегонка.
4. Вакуумна перегонка.
5. Мазут. Способи переробки.
6. Гудрон.
7. Алкілування бензолу нижчими та вищими олефінами.
8. Цеоліти - основа адсорбентів та каталізаторів. Типи та форми цеолітів.
9. Структура цеолітів, здатність до модифікування.
10.Розділення вуглеводнів на цеолітах.
Змістовний модуль 4: Вторинна переробка нафти.
ЛЕКЦІЯ 12 (2 год)Термічний та каталітичний крекінг. Основні реакції при каталітичному
крекінзі. Процес Гудрі. Технологічні параметри, особливості апаратурного
оформлення. Крекінг на рухомому шарі каталізатора.
Самостійна робота (3 год):- робота над лекційним матеріалом;ЛЕКЦІЯ 13 (2 год)Цеолітні каталізатори крекінгу. Хімічний склад. Способи одержання
цеолітних каталізаторів крекінгу. Роль матриці в каталізаторах крекінгу.
Типи матеріалів, що використовують в ролі матриці. Способи формуваннямікросферичних цеолітних каталізаторів. Умови експлуатації сучаснихцеолітних каталізаторів крекінгу, склад продуктів крекінгу. Каталітичнийкрекінг на Україні.
Самостійна робота (3 год):- робота над лекційним матеріалом.
ЛЕКЦІЯ 14 (2 год)Алкілування ізобутану бутенами. Призначення процесу. Сировина,продукти. Історія виникнення промислового процесу. Основні каталізатори
алкілування ізобутану бутенами та умови проведення процесів. Географіяпроцесів алкілування. Вплив основних технологічних параметрів на перебіг
сірчанокислотного алкілування.
Самостійна робота (3 год):- робота над лекційним матеріалом.

10ЛЕКЦІЯ 15 (2 год)Ізомеризація лінійних алканів та алкенів. Призначення процесу. Бензини
прямої перегонки як сировина для ізомеризації, продукти ізомеризації.
Особливості принципових схем ізомеризації лінійних алканів.
Самостійна робота (3 год):- робота над лекційним матеріалом.
ЛЕКЦІЯ 16 (2 год)Риформінг. Процеси, що реалізуються при риформінгу. Технологічні
параметри процесу. Технологічна схема риформінгу зі стаціонарним шаром
каталізатора. Гідроочистка.
Технологічні параметри проведення
гідроочистки. Мета процесу.
Самостійна робота (3 год):- робота над лекційним матеріалом;- підготовка до семінарських занять.
Семінарське заняття 9 (2 год)Нафтохімічні процеси.
ЛЕКЦІЯ 17 (2 год)Основні процеси та апарати нафтопереробки. Гідравлічні, теплові,масообмінні, гідромехнічні, хімічні, механічні процеси. Класифікаціяапаратів нафпопереробної галузі.
Самостійна робота (3 год):- робота над лекційним матеріалом.
ЛЕКЦІЯ 18 (2 год)Біопалива 1-3 поколінь. Класифікація.
Властивості, переваги, недоліки.
Самостійна робота (2 год):- робота над лекційним матеріалом.

Біобензин,біодизель.

Модульний контроль №4Контрольні запитання:1. Каталітичний та термічний крекінг. Спільність та відмінність.
2. Каталітичний крекінг Гудрі. Каталізатор Гудрі.
3. Цеолітний мікросферичний каталізатор крекінгу.
4. Крекінг у псевдозрідженому стані.
5. Алкілування ізобутану бутенами. Сировина, продукти, каталізатори.
6. Ізомеризація лінійних алканів.
7. Високотемпературні,середньотемпературні,низькотемпературні
каталізатори ізомеризації.
8. Риформінг. Каталізатори. Принципова технологічна схема.
9. Гідроочистка. Параметри процесу, каталізатори.

1110.Гідрокрекінг. Призначення, сировина, каталізатори.

5.

ОСВІТНІ ТЕХНОЛОГІЇ Активні освітні технології: лекції, семінарські заняття.
 Супровід лекцій візуальним матеріалом у вигляді слайдів, підготованихз використанням сучасних комп’ютерних технологій (програмнийпакет презентацій Microsoft Office Powerpoint).
 Використання інтернет-ресурсів для навчання в ході самостійних робіт.
6. НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САМОСТІЙНОЇ

РОБОТИ АСПІРАНТІВ, ФОРМА КОНТРОЛЮ ЗНАНЬВиди самостійної роботи: в домашніх умовах; в читальному залі бібліотеки; на комп’ютерах з доступом до баз даних та ресурсів Інтернет;Самостійна робота підкріплюється навчально-методичним таінформаційним забезпеченням, що включає підручники, навчальнометодичні посібники, навчальне та наукове програмне забезпечення,ресурси Інтернет.
Форма контролю знань – іспит у кінці курсу.

12ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
Основна література
1. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического инефтехимического синтеза. М. Химия, 1975.
2. Братичак М.М., Гринишин О.Б. Технологія нафти та газу. Львів:Видавництво Національного університету «Львівська політехніка».
2002.
3. Гуменецький В.В. Процеси та обладнання нафтопереробних заводів.
Львів: Видавництво Національного університету «Львівська
політехніка». 2003.
4. Караулов А.К., Худолий Н.Н. Бензины и дизельные топлива дляавтомобилей. К.: Радуга, 2004.
5. Нефедов Б.К., Радченко Е.Д., Алиев Р.Р. Катализаторы процессовглубокой переработки нефти. М.: Химия, 1992.
6. Хаджиев С.Н., Суворов Ю.П., Зиновьев В.Р., Гайрбекова С.М.,Светозарова О.И., Матаева Б.В. Крекинг нефтяных фракций нацеолитсодержащих катализаторах. М.: Химия, 1982.
Додаткова література7. Патриляк К.И., Сидоренко Ю.Н., Бортышевский В.А. Алкилированиена цеолитах. К.: Наукова думка, 1991.
8. Липович В.Г., Полубенцева М.Ф. Алкилирование ароматических
углеводородов. М.: Химия, 1985.
9. Бурлака Г.Г., Поп Г.С. Нефть и газ в современной экономике. К.:Наукова думка, 2004.
10.Паушкин Я.М., Адельсон С.Д., Вишнякова Т.П. Технологиянефтехимического синтеза. Часть I, Химия, 1973.