НАЦIОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАiНИ
IНСТИТУТ БIООРГАНIЧНОi XIMII ТА НАФТОХIМIiЗАТВЕРД)I(EНОВченою радоюIнституту бiоорганiчноi xiMii танафтохiмii НАН УкраiЪипротокол Ng Ьвiд(е6> 0920.||рокуолова Вченоi ради(*7ý/ббiФорганitшm,iXiMlilaЁlо\ н;l fЁi ох i<lбiоорганiчноi xiMii
НАН Украiни. НАН УкраiЪи

iii4 iA.I. ВовккьпрогрАмАнавчальноi дисциплiни<кАтАЛIТичнI пРОЦЕСи ПЕРЕРОБки нАФТи>)ГАJТУЗЬ ЗНАНЬСПЕЦIАЛЬНIСТЬ
СПЕЦIАЛIЗАЦIЯ
PIBEHЬ ОСВIТИ

10 _ природничI

102 - хIмIянАукиНАФТОХIМLЯ ТА ВУГЛЕХIМIЯ

трЕтIЙ (освIтньо-нАуковиЙ)КиiЪ - 2017 р.

2РОЗРОБНИК ПРОГРАМИ:завiдувач вiллiлу lБОttХ НАНУКРаiНИk -a;;;р хiмiчниrнаук Патрпляк Л,К,(,\/пi;п*Вченоi ралиПрограму затверджено.на засiданнiнафтохiмii НАН Украiни
Iнституту бiоорганrчноr xiMii тапоотокол N, /2017 рокувiд u

Jб u 00l,.

Вчений секретар

Иr-----_r--Полiльнiченко С,В,

3

ВСТУП
Програму вибіркової навчальної дисципліни «Каталітичні процесипереробки нафти» складено відповідно до освітньо-професійної програмипідготовки «доктор філософії» в галузі природничих наук за спеціальністю102 – «Хімія».
Предметом вивчення навчальної

дисципліниє узагальненнята

розширення знань про каталітичні процеси, що використовуються унафтопереробці.
Міждисциплінарнізв’язки:Навчальнадисципліна«Каталітичні

процеси переробки нафти» згідно з навчальним планом належить до циклудисциплін професійної підготовки, яка викладається на 2 курсі аспірантури,та відноситься до вибіркових курсів спеціалізації «Нафтохімія та вуглехімія».
Навчальний матеріал дисципліни базується на фундаментальних знанняхіз загальної та неорганічної хімії, органічної та фізичної хімії.

Дисципліна

спрямована на формування чіткого розуміння значення каталітичних
процесів у нафтопереробці. Аспіранти одержать нові знання з питань
важливості каталізу для розвитку економіки держави та нафтопереробкизокрема. Будуть розглянуті основні каталітичні процеси переробки нафти:крекінг та гідрокрекінг, алкілування ізобутану бутенами, риформінг,ізомеризація, гідроочистка. Аспіранти ознайомляться із принциповими
технологічними схемами отримання каталізаторів, схемами процесів,параметрами реалізації процесів у промисловості, механізмами реакцій, щолежать в основі технологічних процесів.

41. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ1.1. Мета навчальної дисципліни:донести слухачам важливість каталітичних процесів у нафтопереробці, датизнання про методи приготування каталізаторів, загальні принципи підбору
каталізаторів, технологічні особливості реалізації процесів з використанням
рідких та твердих каталізаторів.
.
1.2. Основні завдання навчальної дисципліни:Аспіранти одержать нові знання з питань важливості каталізу длярозвитку економіки держави та нафтопереробки зокрема. Будуть розглянутікаталізатори для основних каталітичних процесів переробки нафти: крекінгута гідрокрекінгу, алкілування ізобутану бутенами, риформінгу, ізомеризації,гідроочистки. Аспіранти ознайомляться із принциповими технологічнимисхемамипроцесів,основнимипараметрамиреалізаціїпроцесівв

промисловості, механізмами основних реакцій, що лежать в основітехнологічних процесів.
Слухачі набудуть базових знань, що лежать в основі сучасних підходівдо

одержаннякаталізаторівнафтопереробки.

Освоятькласифікацію

каталізаторів на кислотно-основні та біфункціональні. Дізнаються проосновні складові каталізаторів, особливості будови активних центрівкаталізаторів.

БудевикористовуютьсякаталізаторамНецеолітнів

розглянуто

типинафтопереробці,кислотно-основнихкаталізатори

татаформиметодицеолітів,наданняцеолітним

гідруюче-дегідруючихнафтопереробки.

Особливості

щофункцій.

дезактивації

каталізаторів у різних процесах. Регенерація каталізаторів.
Згідно з вимогами освітньо-професійної програми аспіранти після
засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати
навчання:знання:5- перелік основних каталітичних процесів нафтопереробки;- класифікацію каталізаторів, що використовуються у нафтохімії;- основні типи та форми цеолітів для одержання каталізаторів, методинадання їм каталітичної активності;- розуміти основні принципи підбору каталітичних процесів длязабезпечення максимально глибокого ступеня переробки нафти;- способи технологічного оформлення каталітичних процесів;- фізико-хімічні основи каталітичних процесів реалізованих на сучаснихНПЗ;- основи каталітичної активності, механізми відповідних реакцій;- причини та механізм дезактивації каталізаторів.
вміння:- обґрунтувати вибір тих чи інших каталітичних процесів для глибокої
кваліфікованої переробки нафти з метою одержання максимальної
кількості високоякісних нафтопродуктів;- підбирати необхідні параметри технологічних процесів;- розумітиособливості

каталітичноїдії

кислотно-основнихта

біфункціональних каталізаторів;- оцінювати можливість використання того чи іншого типу цеоліту дляпроведення певного технологічного процесу;- застосовувати основні методи синтезу каталізаторів для одержання
каталізаторів відповідних процесів.
В рамках даної дисципліни поглиблюються і розвиваються такікомпетенції:Універсальні компетенції:здатність оцінювати актуальність досліджень у області гомогенного чигетерогенного каталізу та встановлювати мету свого дослідження;Загальнопрофесійні компетенції:здатність використовувати у практичному руслі знання із загальної танеорганічної, органічної, фізичної та колоїдної хімії.

6Професійні компетенції:здатність планувати експеримент та проводити експериментальні
дослідження в хімічній лабораторії, проводити обробку експериментальних
даних з використанням сучасного програмного забезпечення, узагальнювати
одержані дані у вигляді наукової продукції.
2. СТРУКТУРА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИНа вивчення навчальної дисципліни відводиться 90 годин/3 кредитиECTS.
Модулі дисципліни і види занять.

Основні типи каталізаторів
длянафтопереробки.
Цеолітиприродні
та
1. синтетичні. Особливості
будови,типи,формицеолітів. Способи приготування каталізаторів.
Принципові технологічнісхеми
каталітичнихпроцесів нафтопереробкиз
використанням
2. кислотних каталізаторів.
Крекінгвуглеводнів,алкілування
ізобутану
бутенами,алкілування
бензолу алкенами.
Каталітичні процеси набіфункціональних
3. каталізаторах:ізомеризація, риформінг.

4.

Самостійнаробота

Кількість
кредитівЄКТС

семінари

Модулі дисципліни

лекції

№загальний
обсягвсього
аудиторних

Обсяг навчальної роботи(в годинах)Видпідсумкового
контролю

135

106425Контрольна
робота або уснеопитування

137128425

Контрольна
робота або уснеопитування

124

44-20

Контрольна
робота або уснеопитування

Каталітичні процеси вприсутності
водню:гідрокрекінг,гідроочищення.

12444-20Контрольна
робота або уснеопитування

Разом

312030

22890

Іспит

7Навчальна дисципліна містить чотири кредитних модулі:МОДУЛЬ 1. Основні типи каталізаторів для нафтопереробки. Цеолітиприродні та синтетичні. Особливості будови, типи, форми цеолітів.
Способи приготування каталізаторів.
Тема 1. Значення каталізу для нафтопереробки. Гомогенний та гетерогеннийкаталіз. Переваги та недоліки. Загальні відомості про основні каталітичні
процеси переробки нафти.
Тема 2. Кислотність та основність твердих тіл за Бренстедом та за Льюїсом.
Спільність та відмінність з рідкими кислотами. Сила кислотності і число
кислотних центрів. Функція Н0. Суперкислотність. Приклади суперкислот.
Експериментальне визначення центрів Бренстеда та Льюїса.
Семінарське заняття 1.
Дослідження кислотності твердих тіл з використанням фізико-хімічних
методів.
Тема3. Цеоліти природні та синтетичні. Класифікація, номенклатура.

Особливості будови, первинні та вторинні структурні елементи. Типи, формицеолітів. Способи приготування каталізаторів на основі цеолітів.
Семінарське заняття 2.
Способимодифікування

цеолітів:іоннийобмін,деалюмінування,просочування.
МОДУЛЬ 2: Принципові технологічні схеми каталітичних процесів
нафтопереробки з використанням кислотних каталізаторів. Крекінгвуглеводнів, алкілування ізобутану бутенами, алкілування бензолу
алкенами.

8Тема 4. Каталітичний крекінг. Хімічні реакції при каталітичному крекінзі.
Каталізатори крекінгу. Еволюція каталізатора крекінгу. Алюмосилікатніаморфні та цеолітні каталізатори крекінгу. Хімічний склад. Способи
одержання цеолітних каталізаторів крекінгу.
Семінарське заняття 3.
Синтез цеолітних каталізаторів in situ.
Тема 5. Алкілування ізобутану бутенами на рідких кислотах. Призначення
процесу. Сировина, продукти. Умови проведення процесів. Принциповатехнологічна

схемасірчанокислотного

алкілування.

Напрямкивдосконалення існуючих технологій алкілування. Гетерогенно-каталітичне
алкілування.
Тема 6. Дезактивація каталізаторів та способи дослідження дезактивованих
каталізаторів.
Семінарське заняття 4.
Способи регенерації цеолітних каталізаторів.
Тема 7. Механізми каталітичних процесів нафтопереробки. Дезактивація
каталізаторів в наслідок коксоутворення.
МОДУЛЬ 3: Каталітичні процеси на біфункціональних каталізаторах:ізомеризація, риформінг.
Тема 8. Каталітична ізомеризація лінійних алканів. Сировина, продукти.
Типикаталізаторів,способиодержання.

Технологічніпараметри

ізомеризації. Схема ізомеризації за технологією фірми UOP.
Семінарське заняття 5. Ознайомлення із роботою газового хроматографа.

9Тема 9. Каталітичний риформінг. Сировина, продукти. Основні реакції, щореалізуються при риформінзі. Каталізатори риформінгу, параметри процесу.
Технологічна схема.
Семінарське заняття 6. Визначення октанового числа.
МОДУЛЬ 4: Каталітичні процеси в присутності водню: гідрокрекінг,гідроочищення
Тема 10. Гідрокрекінг. Спрямування, сировина, продукти. Перевагигідрокрекінгу. Основні параметри реалізації процесу. Каталізатор, строкроботи.
Семінарське заняття 7. Типи носіїв каталізаторів.
Тема 11. Гідроочищення. Спрямування, сировина, продукти, технологічніпараметри процесу. Каталізатори: природа, хімічний склад, строк роботи.
Семінарське заняття 8. Роль носіїв у збереженні каталітичної активності.
3. РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Базова:1. Нефедов Б.К., Радченко Е.Д., Алиев Р.Р. Катализаторы процессовглубокой переработки нефти. М.: Химия, 1992.
2. 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.
3. Липович В.Г., Полубенцева М.Ф. Алкилирование ароматическихуглеводородов. М.: Химия, 1985.
4. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. - М.: Мир, 1976. - 782 с.
5. Рабо Дж. Химия цеолитов и катализ на цеолитах. Том 1. М.: Мир.
1980.- 506 с.
6. Рабо Дж. Химия цеолитов и катализ на цеолитах. Том 1. М.: Мир.
1980.- 422 с.

107. 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.
Допоміжна:8. Лебедев Н. Н.

Химия и технология основного органического инефтехимического синтеза. М. Химия, 1975.
9. Патриляк К.И., Сидоренко Ю.Н., Бортышевский В.А. Алкилированиена цеолитах. К.: Наукова думка, 1991.
10.Скарченко В.К. Алюмосиликатные катализаторы. К.: АН УРСР. 1969. 121 с.
4. ФОРМА ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ УСПІШНОСТІ
НАВЧАННЯ: Іспит.
5. ЗАСОБИ ДІАГНОСТИКИ УСПІШНОСТІ НАВЧАННЯ:Діагностика успішності навчання аспірантів під час проведення
лекційних занять: усне опитування; контрольні роботи за тематиками змістовних модулів;Діагностика успішності навчання аспірантів під час проведення
семінарських занять: усне опитування; підготовка доповідей та участь в обговоренні.
Діагностика успішності навчання аспірантів під час виконання
індивідуальних завдань: підготовка рефератів або усне опитування.