В настоящее время на предприятиях калийной промышленности России в процессе сушки и кондиционирования хлорида калия образуется до 8 % некондиционной пылевидной фракции – циклонной пыли (ЦП). Она представляет собой тонкодисперсный порошок класса менее 100 мкм, имеет низкое содержание основного вещества (92–94 %) и повышенное количество аминов (до 300 г/т). Циклонная пыль флотационного хлорида калия, используемого в качестве удобрения, ухудшает качество готового продукта, ведет к перерасходу пылеподавляющих реагентов. В связи с этим актуальной проблемой является разработка технологии гранулирования пылевидного продукта КСl. Установлено, что данную проблему можно решить путем предварительного смешивания пылевидной фракции с влажным флотационным хлоридом калия с дискового фильтра (концентрат), с последующими процессами агломерации и сушки. При проведении исследований важными параметрами являются: влажность концентрата флотационного хлорида калия, средний размер частиц агломерата, температура ЦП, вводимой в концентрат, условия сушки получаемого продукта.

В данной работе приведены результаты исследования процесса агломерации концентрата флотационного хлорида калия путем смешивания его в вертикальном грануляторе при введении ЦП КС1 и различных связующих веществ: Na2SiO3∙5H2O, H2O, K2CO3, галургический KCl, концентрация связующих (10 %) и расходы (2,5; 3,75; 5 %). Общая влажность агломерируемой смеси в ходе исследований достигала 9,6%. Вводимая ЦП имела температуру 90 ºС, что способствует формированию прочных агломератов. Сушка агломерируемой смеси проводилась при температуре 100 ºС в течение 60 мин.

Установлено, что использование в качестве связующего K2CO3 с расходом 3,75 % наиболее эффективно. А при добавлении к концентрату с 20 % ЦП хлорида калия получаемый агломерат содержит 1,21 % фракции менее 0,14 мм и максимальный средний размер частиц – 1,05 мм. Полученные результаты возможно использовать в калийной промышленности для переработки флотационной циклонной пыли в агломерированный продукт, который в дальнейшем можно направить на прессование.

Ключевые слова: флотационный хлорид калия, циклонная пыль, гранулирование, связующее, сушка, температура.

Подтынова Александра Сергеевна (Пермь, Россия) – аспирант кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: ipodtynova@yandex.ru).

Фролов Иван Сергеевич (Пермь, Россия) – студент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: ivan2000.10.10@mail.ru).

Черепанова Мария Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

1. Пат. 2556939 Рос. Федерация, МПК C01D 3/08 (2006.01), C01D 3/06 (2006.01). Способ получения хлористого калия / Ю.С. Сафрыгин, Ю.В. Букша, В.И. Тимофеев, Г.В. Осипова, А.В. Паскина; патентообладатель Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии). – № 2013139981; заявл. 27.08.2013; опубл. 20.07.2015; Бюл. № 20.
2. Гранулирование циклонной пыли хлорида калия методом окатывания / О.А. Федотова, В.З. Пойлов, Э.Г. Сидельникова, М.В. Сыромятникова, А.В. Новоселов // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 3. – С. 29–34.
3. Пат. 2732415 Рос. Федерация, МПК C01D 3/04 (2006.01), C01D 3/22 (2006.01), B01J 2/00 (2006.01) Способ получения хлористого калия с улучшенными реологическими свойствами / Д.А. Мунин, М.В. Черепанова, В.З. Пойлов, И.С. Потапов / патентообладатель ФГБОУ ВО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»; – № 2019137922; заявл. 22.11.2019; опубл. 16.09.2020, Бюл. № 26.
4. Кочетков В.Н. Гранулирование минеральных удобрений: моногр. – М.: Химия, 1975. – 222 с.
5. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. – М.: Химия, 1982. – 272 с.
6. Использование скопа в качестве связующего для гранулирования флотационного хлорида калия / А.Б. Тессман, О.А. Федотова, С.В. Вавилин, В.А. Шеин, В.З. Пойлов, В.В. Вахрушев // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 2, ч. 2. – С. 73–83.
7. Шеин В.А. Использование мелассы в качестве связующего для гранулирования флотационного хлорида калия. – Научный альманах. – 2018. – № 9-2 (47). – С. 86–90.
8. Жданович И.Б., Шевчук В.В., Лабкович О.Н. Новое связующее на основе карбамидоформальдегидных смол для гранулирования мелкозернистого хлорида калия // Весцi Нацыянальный Акадэмii Навук Беларусi. Серыя Хiмiчных Навук. – 2012. – № 3. – С. 118–121.
9. Пат. 2422363 Рос. Федерация, МПК C01D 3/22 (2006.01), C01D 3/04 (2006.01), B01J 2/00 (2006.01). Способ получения гранулированного хлористого калия / Н.К. Андреева, Ю.С. Сафрыгин, В.И. Тимофеев, Ю.В. Букша, Г.В. Осипова; патентообладатель Закрытое акционерное общество «ВНИИ Галургии» (ЗАО «ВНИИ Галургии»); – № 2009144638; заявл. 01.12.2009; опубл. 27.06.2011, Бюл. № 18.
10. Пат. 2359910 Рос. Федерация, МПК C01D 3/22. Способ получения влагостойкого хлористого калия с улучшенными реологическими свойствами / Н.К. Андреева, Ю.В. Букша, В.А. Себалло, В.М. Кириенко, А.Д. Любущенко, М.М. Варава, А.Р. Штайда, Н.В. Ганчар, А.В. Пастухов; патентообладатель Республиканское унитарное предприятие «ПО “Беларуськалий”»; – № 2007124214; заявл. 27.06.2007; опубл. 27.06.2009, Бюл. № 18.
11. Пат. 2554178 Рос. Федерация, МПК C01D 3/08, C01D 3/24. Способ получения агломерированного хлорида калия / В.З. Пойлов, К.Г. Кузьминых, О.К. Косвинцев; патентообладатель ФГБОУ ВО «Пермский национальный исследовательский политехни­ческий университет»; – № 2013144338; заявл. 02.10.2013; опубл. 27.06.2015, Бюл. № 18
12. Пат. 2157356 Рос. Федерация, МПКC05D 1/00, C01D 3/22. Способ получения гранулированного хлористого калия / Ю.С. Сафрыгин, Ю.В. Букша, Г.В. Осипова, В.И. Тимофеев, Г.И. Терентьева, А.М. Поликша, А.А. Чистяков, Е.В. Коноплев, В.А. Гнип, В.Б. Махнев, Н.П. Фролов, И.А. Альжев; патентообладатель Открытое акционерное общество «Уралкалий»; – № 99104685/12; заявл. 10.03.1999; опубл. 10.10.2000, Бюл. № 28.
13. Пат. 2215717 Рос. Федерация, МПК C05D 1/04, C01D 3/08. Способ получения обеспыленного калийного удобрения / Ю.С. Сафрыгин, А.В. Паскина, Ю.В. Букша, В.И. Тимофеев, Г.Г. Федоров, Г.Ю. Выборнова; патентообладатель Открытое акционерное общество ВНИИ Галургии; – № 2002108784/12; заявл. 05.04.2002; опубл. 10.11.2003, Бюл. № 31.
14. Пат. 2110504 Рос. Федерация, МПК C01D 3/08. Способ получения обеспыленного хлористого калия / С.Н. Титков, А.М. Вахрушев, Е.А. Вайсберг, Н.Н. Макаров, В.Г. Чуянов, А.К. Софьин, Н.А. Скарюкина; патентообладатель Акционерное общество «Уралкалий»; – № 93053094/26; заявл. 23.11.1993; опубл. 30.04.1995.
15. Способ получения агломерированного флотационного хлористого калия / Д.А. Мунин, М.В. Черепанова, В.З. Пойлов, А.С. Подтынова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2019. – № 4. – С. 87–97.

Процесс ректификации позволяет получить требуемый продукт высокого качества из смеси веществ. Ректификация – это диффузионный, массо- и теплообменный процесс, в котором происходит постоянный контакт фаз. Орошение высококипящим компонентом осуществляется путем конденсации части парового потока в укрепляющей (верхней) части колонны, а паровое орошение низкокипящим компонентом при ректификации жидкости – путем испарения части жидкости в исчерпывающей (нижней) части колонны.

В производстве метанола технического ректификация является обязательной стадией. Из-за значительного содержания примесей в сырьевом потоке стадии ректификации ее проводит в несколько стадий, изначально отделяя легколетучие компоненты. А потом проводят основную ректификацию с удалением воды, прочих спиртов, масел и получением чистого метилового спирта.

В действующих производствах зачастую возникают ситуации, требующие изучения и проработки ряда проблем. Проведение экспериментов и опытно-промышленных испытаний в этом случае затруднительно. Но для оценки путей решения проблем возможно провести математическое моделирование.

Актуальной проблемой для летнего периода работы основной ректификации метанола-сырца является превышение содержания этанола (более 0,01 %) в метаноле техническом. Для анализа путей ее решения проведено математическое моделирование с использованием программы DESIGNII for Windows.

В результате проведенных расчетов установлено, что максимальное содержание этанола прослеживается в жидкой (4,3 % мас.) и паровой (4,8 % мас.) фазах на
10-й тарелке ректификационной колонны. Из-за более высокой температуры в паровой фазе в ней содержится больше этанола. Это означает, что именно с данной тарелки целесообразно выводить большую часть этанола в виде сивушного масла.

При дальнейшем анализе модели процесса основной ректификации установлено влияние температурных условий, а точнее их различие летом и зимой. В летний период за счет высоких температур окружающей среды и особенностей работы теплообменного оборудования происходят нарушения в технологических режимах работы колонн. Это приводит к снижению производительности по метанолу-ректификату на 28 кг/ч и повышению выхода сивушного масла на 60 кг/ч. Из-за повышения температуры в колонне возможен проскок этанола выше 10-й тарелки.

Ключевые слова: метанол, метанол-сырец, ректификация, ректификационная колонна, этиловый спирт, температура, давление, тарелка, сивушное масло.

Хазеев Алексей Алекович (Пермь, Россия) – студент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: a.xazeev@mail.ru).

Черепанова Мария Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990,
г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

1. Хазеев А.А., Черепанова М.В. Проблемы узла ректификации метанола-сырца и пути его модернизации // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2020. – № 1. – С. 80–98.
2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч. 2. – М.: Химия, 1995. – 367 с.
3. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Кн. 2. – М.: Химия, 1981. – 810 с.
4. Кемалов Р.А., Кемалов А.Ф. Технологии получения и применения метанола. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2016. – 167 с.
5. Ефимович Д.О., Махмутов Р.А. Совершенствование процесса регене­рации метанола // Проблемы науки. – 2016. – № 11 (12). – С. 10–13.
6. Технология синтетического метанола / М.М. Караваев, В.Е. Леонов, И.Г. Попов, Е.Т. Шепелев. – М.: Химия, 1984. – 144 с.
7. Ложкин А.Ф. Оборудование крупнотоннажных агрегатов метанола: учеб. пособие / Перм. политехн. ин-т. – Пермь, 1984. – 86 с.
8. Робертс П.М., Тарарышкин М.В. Крупнотоннажные метанольные агрегаты – альтернативный путь модернизации природного газа // Creon Methanol Conference / Компания Джонсон Матти. – М., 2006. – С. 1–14.
9. Махмутов Р., Жирнов Б., Хасанов Р. Оптимизация технологии малотоннажного процесса синтеза метанола. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 116 c.
10. Скобло А.И. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. − М.: Недра-Бизнес-центр, 2000. – 677 с.
11. Орлов А.А., Хорьков А.С. Современные технологии производства метанола в разработках фирмы «Метанол Казале» // Газохимия. – 2009. – № 7. – С. 1–9.
12. ГОСТ 2222–95. Метанол технический. Технические условия / Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации. – Минск, 1995. – 19 с.
13. Моделирование химико-технологических процессов / В.А. Любименко, А.П. Семенов, В.М. Виноградов, В.А. Винокуров. – М.: РИЦ РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2014. – 67 с.
14. Натареев С.В. Системный анализ и математическое моделирование процессов химической технологии: учеб. пособие. – Иваново: Изд-во Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2007. – 80 с.
15. Вент Д.П., Лопатин А.Г., Сидельников С.И. Математическое моделирование химико-технологических систем: учеб.-метод. пособие. – Новомосковск: Изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2013. – 96 с.
16. Углев Н.П., Черепанова М.В. Процессы тепломассопереноса в гетерогенных системах: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2019. – 88 с.
17. Саулин Д.В. Design-II for Windows. Описание модулей̆ оборудования: учеб. пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. – 104 с.
18. Саулин Д.В. Design-II для Windows. Описание модулей оборудования и примеры их использования: конспект лекций. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 107 с.
19. Кузьменко Е.А., Покоев Е.Р. Исследование и моделирование колонны отдувки метанола в технологии промысловой подготовки газа [Электронный ресурс] // Современные научные исследования и инновации. – 2018. – № 6. – URL: https://web.snauka.ru/issues/2018/06/86735 (дата обращения: 17.01.2022).
20. Makaremi I., Labibi B. Control of Distillation Column – A Decentralized Approach // Proc. of IEEE Int. Conf. on Control Application. – Munich, 2006. – P. 711–714. DOI: 10.1109/CACSD-CCA-ISIC.2006.4776732
21. Minh V.T., Abdul Rani A.M. Modeling and Control of Distillation Column in a Petroleum Process // Mathematical Problems in Engineering. – 2009. – Р. 14–18. DOI: 10.1155/2009/404702

Энергетические конденсированные системы в современном мире находят широкое применение. Например, для повышения продуктивности скважин нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. За счет сжигания в интервале перфорации скважины заряда газогенератора образуется большой объем пороховых газов. Их высокое избыточное давление способствует значительному приросту количества и размеров остаточных трещин в ближней зоне пласта, что в совокупности с тепловым и физико-химическим воздействием на асфальтосмолистые и парафиновые отложения позволяют повысить выход нефти и газа из скважины. Одной из задач, возникающих при разработке современных газогенерирующих составов, является расширение пределов регулирования их газодинамических характеристик, в частности скорости горения заряда. Перспективным способом решения указанной проблемы является введение в состав катализаторов горения на основе оксидов переходных металлов.

Работа посвящена синтезу образцов комбинированных оксидных катализаторов на кремнеземной (SiO2), алюмооксидной (Al2O3) и алюмосиликатной (Al2O3–SiO2) основах, модифицированных двумя оксидами переходных металлов (меди, никеля) в соотношении 1:1, с общей массовой долей оксидной фазы до 20 мас. %.

Образцы металлооксидных катализаторов получены двумя методами: 1) методом пропитки основы растворами нитратов меди и никеля с последующей ультразвуковой обработкой, удалением воды и прокаливанием на воздухе при температуре разложения нитратов металлов до соответствующих оксидов; 2) методом прямого гидротермального темплатного синтеза в процессе соконденсации с основами при первоочередном внесении прекурсоров оксидов металлов (нитратов меди и никеля).

Было исследовано влияния особенностей синтеза мезопористых металлоксидных кремнеземов на структуру и текстурные характеристики (удельная поверхность, объем и диаметр пор) полученных образцов.

Ключевые слова: катализаторы, кремнеземная основа, алюмосиликатная основа, алюмооксидная основа, оксиды переходных металлов.

Савастьянова Мария Анатольевна (Пермь, Россия) – инженер, Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3, e-mail: mariysav75@gmail.com).

Ухин Константин Олегович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН Пермского федерального исследовательского центра УрО Российской академии наук (614013, г. Пермь,
ул. Академика Королева, 3, e-mail: Ukhin_k@mail.ru).

Вальцифер Виктор Александрович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор, заместитель директора по научной работе, Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН Пермского федерального исследовательского центра УрО Российской академии наук (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3, e-mail: valtsiferv@mail.ru).

1. Кравченко О.В., Велигоцкий Д.А., Хабибуллин Р.А. Перспективные технологии комплексного воздействия на пласт для разработки трудноизвлекаемых запасов нефти и газа // Труды Российской технической нефтегазовой конференции и выставки SPE по разведке и добыче. – М., 2014. – С. 1–8.
2. Легостаева А.В., Кольцова Э.М. Моделирование фильтрации при высокотемпературном воздействии парогазовой смеси в пласт // Успехи в химии и химической технологии. – 2016. – Т. 30. – С. 53–55.
3. Математическое моделирование воздействия на призабойную зону высокотемпературной парогазовой смесью при горении твердотопливного заряда в условиях нефтяной скважины / М.А. Федосеев, М.Б. Глебов, Э.М. Кольцова, Л.С. Гордеев // Теоретические основы химической технологии. – 2010. – Т. 44, № 4. – С. 417–424.
4. Recent Research Progress in Burning Rate Catalysts / J. Gao, L. Wang, H. Yu, A. Xiao, W. Ding // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. – 2011. – Vol. 36. – P. 404–409.
5. Ballistic modification of nitramine propellants with special reference to NG-PE-PCP-based high energy propellants / S.M. Pande, V.S. Sadavarte, D. Bhowmik, D.D. Gaikwad, H. Singh // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. – 2012. – Vol. 37. – P. 707–712.
6. Boldyrev V.V. Thermal decomposition of ammonium perchlorate // Thermochimica Acta. – 2006. – Vol. 443. – P. 1–36.
7. Влияние дисперсности добавок металлов на скорость горения смесевых композиций / В.А. Архипов, А.Г. Коротких, В.Т. Кузнецов, Л.А. Савельева // Химическая физика. – 2004. – Т. 23, № 9. – С. 18–21.
8. Горбачев В.А., Убей-Волк Е.Ю., Агульчанский К.А. Возможные пути повышения энергомассовых характеристик СТРТ // Известия РАРАН. – 2014. – № 2. – С. 37–42.
9. Synthesis and characterization of MCM-41 supported nickel oxide catalysts / D.J. Lensveld, J.G. Mesu, A.J. Dillen, K.P. De // Microporous Mesoporous Mater. – 2001. – Vol. 44–45. – P. 401.
10. Studies on the effect of concentration of ferric oxide catalyst in the thermal decomposition of ammonium perchlorate / R. Rajeev, C. Gopalkrishnan, K. Krishnan, K. Kannan, K. Ninan // 3rd International High Energy Materials Conference and Exhibition (HEMCE). – Kerala, India, 2000. – C. 121–125.
11. Hait S., Krishnamurthy V., Joshi S. Characterization of nano iron oxide and its effect on thermal decomposition of ammonium perchlorate // 5th International High Energy Materials Conference and Exhibition (HEMCE). – Hydrabad, India, 2005. – P. 111–115.
12. Preparation of Cu/CNT Composite Particles and Catalytic Performance on Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate / C. Ping, F. Li, Z. Jian, J. Wei // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. – 2006. – Vol. 31, no. 6. – P. 452–455.
13. In situ deposition of NiO nano particles on cotton fabric using sol–gel method- photocatalytic activation properties / S. Pooyandeh, S. Shahidi, A. Khajeh­nezhad, R. Mongkholrattanasit // Journal of Materials Research and Technology. – 2021. – Vol. 12. – P. 1–14.
14. Improved activity of Ni–Mo/SiO2 bimetallic catalyst synthesized via sol-gel method for methylcyclohexane cracking / J. Zhang, T. Chen, Y. Jiao, M. Cheng, L.-L. Wang, J.-L. Wang, Y.-Q. Chen // Petroleum Science. – 2021. – Vol. 18. – P. 1530–1542.
15. Preparation and Characterization of Ni Nanoparticles in an MCM Mesoporous Materia / J. Jung, W. Chael, R.A. Mcintyre, C.T. Seip, J.B. Wiley, C.J. Connor // Mater. Res. Bull. – 1999. – Vol. 34. – P. 1353.

В настоящее время наблюдается бурное развитие новых конструкционных и функциональных материалов, устойчивых к водородсодержащим средам. Причиной этого является развитие водородной энергетики.

При взаимодействии материалов с водородом происходит водородное охрупчивание (водородная коррозия) – процесс разрушения вследствие воздействия атомарного водорода. Наиболее подвержены водородному охрупчиванию некоторые высокопрочные стали, а также сплавы титана. Водород может попадать в расплавленный металл и оставаться в нем (в перенасыщенном состоянии) после затвердевания. Различают водородное охрупчивание: обратимое и необратимое, внутреннее (от водорода, растворенного внутри металла или сплава) и внешнее (от водорода в среде, находящейся в контакте с поверхностью металла или сплава), обусловленного диффузионно-подвижным водородом и продуктами его реакции с компонентами сплава.

Проблема снижения последствий наводороживания заключается в разработке подходящих материалов или покрытий, которые будут устойчивы к воздействию водородной среды. При этом необходимо, чтобы материалы и покрытия сохраняли целостность и механические свойства материалов, а также устраняли или уменьшали водородное охрупчивание.

Целью исследования является изучение существующих материалов, сплавов и покрытий, которые могут противостоять воздействию водорода, при этом сохранить целостность и механические свойства материалов, а также устранить или уменьшить водородное охрупчивание.

Результатом данной работы является изучение существующих конструкционных и функциональных материалов и покрытий, стойких в водородсодержащих средах.

Ключевые слова: конструкционные и функциональные материалы, водородное охрупчивание, сплавы устойчивые к водороду, покрытия устойчивые к водороду.

Фомина Дарья Дмитриевна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: Fomina97@yandex.ru).

Пойлов Владимир Зотович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, профессор, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990,
г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: vladimirpoilov@mail.ru).

1. Румянцев О.В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности. – М.: Химия, 1970. – 376 с.
2. Гойхрах И.М., Пинягин Н.Б. Гидрогенизация топлив. – М.: Гостоптехиздат, 1958. – 166 с.
3. Коррозионно-устойчивые металлические изделия: пат. № 2588929 Рос. Федерации / КЭКЭСИ, Антонино, Гиоргио. – № 2012120911/02; заявл. 27.11.2013, опубл. 10.07.2016, Бюл № 19. – 15 с.
4. Song Schaffer; Jeremy E.; Griebel; Adam J. Patent U.S. 11,155,900. – 2021.
5. Balitskii A.I., Vytvytskyi V.I., Ivaskevich L.M. The low-cycle fatigue of corrosion-resistant steels in high pressure hydrogen // Procedia Engineering. – 2010. – Vol. 2. – P. 2367–2371. DOI: org/10.1016/j.proeng.2010.03.253
6. Adams T.M., Korinko P., Duncan A. Evaluation of oxidation and hydrogen permeation in Al-containing stainless steel alloys // Materials Science and Engineering: A. – 2006. – Vol. 424. – P. 33–39. DOI: org/10.1016/j.msea.2006.02.025
7. Influence of microstructure-driven hydrogen distribution on environmental hydrogen embrittlement of an Al–Cu–Mg alloy / Mahdieh Safyari, Masoud Moshtaghi, Shigeru Kuramoto, Tomohiko Hojo // International Journal of Hydrogen Energy. – 2021. – Vol. 46. – P. 37502–37508. DOI: org/10.1016/j.ijhydene.2021.09.013
8. Stamm Werner. Patent U.S. 11,092,035. – 2021.
9. Design and properties of FeAl/Al2O3/TiO2 composite tritium-resistant coating prepared through pack cementation and sol–gel method / Liu Zhu, Liang Zheng, Hao Xie [et al.] // Materialstoday communications. – 2021. – Vol. 26. – P. 101848. DOI: org/10.1016/j.mtcomm.2020.101848
10. Tamura M., Noma M., Yamashita M. Characteristic change of hydrogen permeation in stainless steel plate by BN coating // Surface and Coating Technology. – 2014. – Vol. 260. – P. 148–154. DOI: org/10.1016/j.surfcoat.2014.09.041
11. Effects of Hydrogen Ion Implantation on TiC-C Coating of Stainless Steel / Zhang Rui-Qian, Liu Yao-Guang, Huang Ning-Kang // Journal of Iron and Steel Research, International. – 2008. – Vol. 15. – P. 77–81. DOI: org/10.1016/S1006-706X(08)60148-X
12. Passivation of hydrogen damage using graphene coating on α-Fe2O3 films / Li Chen, Changmin Shi, Xiaolong Li [et al.] // Carbon. – 2018. – Vol. 130. – P. 19–24. DOI: org/10.1016/j.carbon.2017.12.119
13. Figueroa D., Robinson M.J. The effects of sacrificial coatings on hydrogen embrittlement and re-embrittlement of ultra high strength steels // Corrosion Scince. – 2008. – Vol. 50. – P. 1066–1079. DOI: org/10.1016/j.corsci.2007.11.023
14. Electroless NiP coatings over API X70 steel: Effect of composition on the H-permeation and corrosion resistance / Santigopal Samanta, K. Mondal, Monojit Dutta, Shiv Brat Singh // Surface and Coating Technology. – 2021. – Vol. 409. – P. 126928. DOI: org/10.1016/j.surfcoat.2021.126928
15. Development of amorphous Ni-P coating over API X70 steel for hydrogen barrier application / Santigopal Samanta, Charu Singh, Atanu Banerjee, K. Mondal, Monojit Dutta, Shiv Brat Singh // Surface and Coating Technology. – 2020. – Vol. 403. – P. 126356. DOI: org/10.1016/j.surfcoat.2020.126356
16. Development of amorphous Ni-P coating over API X70 steel for hydrogen barrier application / Santigopal Samanta, Charu Singh, Atanu Banerjee, K. Mondal, Monojit Dutta, Shiv Brat Singh // Surface and Coating Technology. – 2020. – Vol. 403. – P. 126356. DOI: org/10.1016/j.surfcoat.2020.126356
17. Vanadium carbide coating as hydrogen permeation barrier: A DFT study / Yu Liu, Shaosong Huang, Jianhua Ding, Yaochun Yang, Jijun Zhao // International Journal of Hydrogen Energy. – 2019. – Vol. 44. – P. 6093-6102. DOI:org/10.1016/j.ijhydene.2019.01.049
18. Hydrogen permeation resistant glass–ceramic coatings for gamma-titanium aluminide / S. Sarkar, S. Datta, S. Das, D. Basu // Surface and Coating Technology. – 2009. – Vol. 204. – P. 391–397. DOI: org/10.1016/j.surfcoat.2009.08.001
19. Tritium/hydrogen barrier development / G.W. Hollenberg, E.P. Simonen, G. Kalinin, A. Terlain // Fusion Engineering and Design. – 1995. – Vol. 28. – P. 190–208. DOI: org/10.1016/0920-3796(95)90039-X

Взаимодействием хлорида марганца и перманганата калия в избытке щелочи – гидроксида натрия синтезированы оксиды марганца со структурой бернессита. Рентгенофазовым и термогравиметрическим анализом, КР спектроскопией, сканирующей электронной микроскопией и методом низкотемпературной адсорбции азота исследованы текстурно-структурные характеристики синтезированных материалов от температуры термического модифицирования и состава образца (солевая, Н-форма). Показано, что образцы в солевой форме структурно связаны с гексагональной формой бернессита. Перевод в Н-форму приводит к формированию тетрагональной формы бернессита. Форма изотерм адсорбции-десорбции соответствует IV типу для всех образцов. Для солевых форм петля гистерезиса соответствует Н1 типу, для Н-форм – смешанному типу Н1/Н2. Увеличение температуры термического модифицирования приводит к спеканию и закрытию некоторых пор, вследствие чего значение удельной поверхности уменьшается с
SВЕТ = 136,30 м2/г для воздушно-сухого образца до SВЕТ = 122,32 м2/г (150 °С) и до
SВЕТ = 114,28 м2/г (360 °С), при этом диаметр пор увеличивается с Dдес=14,11 нм до
Dдес = 14,36 нм и Dдес = 15,96 нм. Перевод в Н-форму вне зависимости от температуры термического модифицирования способствует уменьшению значения диаметра пор с Dдес = 14,36 нм до Dдес = 12,65 (150 °С) и с Dдес = 15,96 нм до Dдес = 9,37 нм (360 °С). При этом значение удельной поверхности SВЕТ = 122,32 м2/г (150 °С) и SВЕТ = 158,21 м2/г (360 °С). Установлено, что содержание воды в образцах тесно связано с количественным определением удельной площади поверхности: чем больше воды, тем больше значение удельной площади поверхности. Результаты работы по исследованию условий синтеза и эксплуатации (обработка кислотой) на текстурно-структурные характеристики актуальны в связи с разработкой катодных материалов для литиевых батарей, новых магнитных материалов, ионных сит, молекулярных сит и катализаторов на основе оксида марганца со структурой бернессита.

Ключевые слова: оксид марганца, бернессит, низкотемпературная адсорбция азота, текстурные свойства, удельная поверхность.

Саенко Екатерина Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, научный сотрудник Института технической химии Уральского отделения Российской академии наук (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3, e-mail: saenko_ekaterina@mail.ru.

Кондрашова Наталья Борисовна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института технической химии Уральского отделения Российской академии наук (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3, e-mail: kondrashova_n_b@mail.ru.

Вальцифер Виктор Александрович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор, заместитель директора по научной работе Института технической химии Уральского отделения Российской академии наук (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3, e-mail: valtsiferv@mail.ru).

1. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. – М.: Мир, 1984. – 306 с.
2. Комаров В.С. Синтез и регулирование пористой структуры адсорбентов. – Минск: Хата, 2003. – 276 с.
3. Augustyn V., Simon P. & Dunn B. Pseudocapacitive oxide materials for high rate electrochemical energy storage // Energy Environ. Sci. - 2014. - Vol. 7. - Р. 1597–1614.
4. Zhu J. & He J. Facile synthesis of graphene-wrapped honeycomb MnO2 nanospheres and their application in supercapacitors // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2012. - Vol. 4. - Р. 1770–1776.
5. Synthesis of Hollandite Type Manganese Dioxide with H+ Form for Lithium Rechargeable Battery / Q. Feng, H. Kanoh, K. Ooi, M. Tani and Y. Nakacho // J. Electrochem. Soc. - 1994. - Vol. 141. - L135–L136.
6. Structural and electrochemical studies of α-manganese dioxide (α-MnO2) / C.S. Johnson, D.W. Dees, M.F. Mansuetto, M.M. Thackeray, D.R. Vissers, D. Argyriou, C.-K. Loong and L. Christensen // J. Power Sources. - 1997. - Vol. 68. - Р. 570–577.
7. Moritomo Y., Asamitsu A., Kuwahara H., Tokura Y. Giant magneto­resistance of manganese oxides with a layered perovskite structure // Nature. - 1996. - Vol. 380. - Р. 141–144.
8. Shimakawa Y., Kubo Y., Manako T. Giant magnetoresistance in Ti2Mn2O7 with the pyrochlore structure // Nature. - 1996. - Vol. 379. - Р. 53–55.
9. Mori S., Chen C.H., Cheong S.-W. Pairing of charge-ordered stripes in (La,Ca)MnO3 // Nature. - 1998. - Vol. 392. - Р. 473–476.
10. Feng Q., Kanoh H., Ooi K. Manganese oxide porous crystals // J. Mater. Chem. - 1999. - Vol. 9. - Р. 319–333.
11. Manganese oxide octahedral molecular sieves: preparation, characterization, and applications / Y.F. Shen, R.P. Zerger, R.N. DeGuzman, S.L. Suib, L. McCurdy, D.I. Potter, C.L. O’Young // Science. - 1993. - Vol. 260. - Р. 511–515.
12. Cao H., Suib S.L. Highly efficient heterogeneous photooxidation of 2-propanol to acetone with amorphous manganese oxide catalysts // J. Am. Chem. Soc. - 1994. - Vol. 116. - Р. 5334–5342.
13. Drits V.A., Silvester E.J., Gorshkov A.I., Manceau A. The structure of monoclinic Na-rich birnessite and hexagonal birnessite. Part 1. Results from Xray diffraction and selected area electron diffraction // American Mineralogist. - 1997. - Vol. 82. - Р. 946–961.
14. Lanson B., Drits V.A., Silvester E.J., Manceau A. Structure of Hexchanged hexagonal birnessite and its mechanism of formation from Na-rich monoclinic buserite at low pH // American Mineralogist. - 2000. - Vol. 85. - Р. 826–838.
15. Burns R.G., Burns V.M. Mineralogy of ferromanganese nodules // Glasby G.P. (ed.). – Marine manganese deposits. – Elsevier, Amsterdam, 1976. - P. 185–248.
16. Drits V.A., Lanson B., Gaillot A-C. Birnessite polytype systematics and identifi cation by powder X-ray diffraction // American Mineralogist. - 2007. - Vol. 92. - Р. 771–788.
17. Post J. E. Manganese oxide minerals: Crystal structures and economic and environmental significance // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1999. - Vol. 96. - Р. 3447–3454.
18. Чухров Ф.В., Горшков А. И., Дриц В. А. Гипергенные окислы марганца. - М.: Наука, 1989. - 208 с.
19. Raman spectra of birnessite manganese dioxides / C. Julien, M. Massot, R. Baddour Hadjean, S. Franger, S. Bach, J.P. Pereira Ramos // Solid State Ionics. - 2003. - Vol. 159. - Р. 345–356.
20. Raman spectra of natural manganese oxides / S. Bernardini, F. Bella­treccia, A. Casanova Municchia, G. Ventura, A. Sodo // J. Raman Spectrosc. - 2019. - Vol. 50(6). - Р. 873–888.
21. The critical role of point defects in improving the specific capacitance of d-MnO2 nanosheets / Peng Gao, Peter Metz, Trevyn Hey, Yuxuan Gong, Dawei Liu, Doreen D. Edwards, Jane Y. Howe, Rong Huang & Scott T. Misture // Nat. Commun. - 2017. - Vol. 8. - Р. 14559.
22. AL-Sagheer F.A., Zaki M.I. Surface properties of sol-gel synthesized d-MnO2 as assessed by N2 sorptometry, electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2000. - Vol. 173. - Р. 193–204.
23. Li MAS NMR study of stoichiometric and chemically delithiated LixMn2O4 spinels / D.M. Pikkuo, D. Simon, M. Fooken, H. Krampitz, E.R.H. van Eck, E.M. Kelder // J. Mater.Chem. – 2003. – Vol. 13. – P. 963–968.
24. Sol-gel synthesis of manganese oxides / S. Bach, M. Henry, N. Baffier, J. Livage // J. Solid State Chem. – 1990. – Vol. 88. – Р. 325–333.
25. Characterization of the thermal genesis course of manganese oxides from inorganic precursors / A.K.H. Nohman, M.I. Zaki, S.A.A. Mansour, R.B. Fahim, C. Kappenstein // Thermochim. Acta. – 1992. – Vol. 210. – Р. 103–121.

Недостатком широко используемых сегодня оксигенатных топлив является их высокая коррозионная агрессивность – значительно более высокая по сравнению с таковой для автобензинов, не содержащих оксигенатов. В связи с этим возникает необходимость введения в состав топлив ингибиторов коррозии. В этом качестве перспективны производные азотсодержащих органических соединений. Из органических кислот при получении присадок интерес представляют жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ) – побочные продукты российского лесохимического комплекса. ЖКТМ представляют собой смесь насыщенных С13–С23 и ненасыщенных С17–С21 кислот.
В качестве аминного компонента исследованы полиэтиленполиамин, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин и первичные алкиламины С10–С14 и С16–С18.

Взаимодействия названных компонентов изучались при температуре 110 °С и мольном соотношении ЖКТМ к амину 2:1. В ходе синтеза, продолжительность которого составляла 6 ч, использовался также азеотропообразующий растворитель – толуол или о-ксилол. Отгонка последнего обеспечивала удаление образующейся воды из зоны реакции, что смещало термодинамическое равновесие в сторону образования амида. Указанные температурные условия процесса обеспечивали практически полную конверсию реагентов в целевой продукт. Получаемый после отгонки из реакционной массы растворителя кубовый продукт является активным веществом антикоррозионной присадки (АВАП).

АВАП было испытано на эффективность антикоррозионного действия по СТО 11605031-006–2006 «Бензины автомобильные. Методы определения защитных свойств». Результаты проведенных испытаний показали предельные защитные свойства (степень коррозии – отсутствие) присадок на основе амидов ЖКТМ в оксигенатных бензинах.

Показана возможность получения антикоррозионной присадки к бензинам на основе амида, синтезированного с использованием отечественного сырья. Доступность сырья и простота технологии делает присадку конкурентоспособной на рынке.

Ключевые слова: антикоррозионная присадка, жирные кислоты талового масла, амины.

Баклан Нина Сергеевна (Новокуйбышевск, Россия) – кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории присадок и нефтехимических продуктов ПАО «Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке» (446200, г. Новокуйбышевск, ул. Научная, 1,
e-mail: kotovaNS@63.ru).

Котов Сергей Владимирович (Новокуйбышевск, Россия) – доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник ПАО «Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке» (446200, г. Новокуйбышевск, ул. Научная, 1).

Тимофеева Галина Владимировна (Новокуйбышевск, Россия) – заведующий лаборатории присадок и нефтехимических продуктов ПАО «Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке» (446200, г. Новокуйбышевск, ул. Научная, 1).

Смирнов Борис Юрьевич (Самара, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры «Химическая технология и промышленная экология» Самарского государственного технического университета (443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, e-mail: boris_s57@mail.ru).

1. Данилов А.М. О развитии производства присадок к топливам // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2005. – № 4. – С. 50–54.

2. Гуреев А.А., Азев В.С. Автомобильные бензины. Свойства и применение. – М.: Нефть и газ, 1996. – 444 с.

3. Данилов А.М. Применение присадок в топливах: справочник. – СПб.: Химиздат, 2010. – 232 с.

4. Данилов А.М. Новый взгляд на присадки к топливам (Обзор) // Нефтехимия. – 2020. – Т. 60, № 2. – С. 163–171.

5. Обзор современных многофункциональных присадок к бензину. Рынок, ключевые компоненты и методы оценки их эффективности / М.А. Ершов, В.С. Савеленко, Н.С. Шведова, Д.В. Токарева, Д.А. Потанин, И.Ф. Хабибуллин, И.В. Клокова // Мир нефтепродуктов. – 2021. – № 4. – С. 42–53.

6. Карпов С.А. Применение моющих и многофункциональных присадок для повышения экологических характеристик автомобильных бензинов // Экология и промышленность России. – 2007. – № 4. – С. 8–11.

7. Шевченко В.С. Топливные присадки: МТБЭ на пике потребления в России // Вестник химической промышленности. – 2016. – № 4 (91). – С. 14–16.

8. Карпов С.А. Особенности применения оксигенатов в автомобильном топливе: автореф. дис. … д-ра техн. наук. – Уфа, 2012. – 47 с.

9. Саблина З.А., Гуреев А.А. Присадки к моторным топливам. – М.: Химия, 1977. – 258 с.

10. Дорогочинская В.А., Данилов А.М., Тонконогов Б.П. Присадки к топливам и смазочным маслам. – М.: Изд-во Рос. гос. ун-та (НИУ) нефти и газа им. И.М. Губкина, 2017. – 290 с.

11. Ингибиторы коррозии (обзор) / Л.С. Козлова, С.В. Сибилева, Д.В. Чес­ноков, А.Е. Кутырев // Авиационные материалы и технологии. – 2015. –
№ 2 (35). – С. 65–75.

12. Антикоррозионная присадка к моторному топливу: пат. 2570648 Рос. Федерация, МПК С10L 1/22, C10L 1/189, C10L 10/04 / Котов С.В., Тыщенко В.А. Тимофеева Г.В., Котова Н.С. – № 2015103773/04 С1; заявл. 05.02.15; опубл. 10.12.15; Бюл. № 34. – 7 с.

13. Антикоррозионная присадка к автомобильному бензину: пат. 2678584 Рос. Федерация, МПК С10L 10/04, C10L 1/10, C10L 1/189, C10L 1/22, C10L 9/10 / Котов С.В., Тыщенко В.А., Тимофеева Г.В., Баклан Н.С., Еремин М.С. –
№ 2018108728; заявл. 12.03.18; опубл. 30.01.19; Бюл. № 4. – 8 с.

14. Моющая и антикоррозионная присадка к автомобильным топливам: пат. 2291186 Рос. Федерация, МПК C10L 1/223 / Андрюхова Н.П., Винокуров В.А., Ермолаев М.В., Емельянов В.Е., Ковалев В.А., Мишукова Ж.Е., Соколов В.Е., Финелонова М.В., Чурзин А.Н. – № 2005140067/04; заявл. 22.12.05; опубл. 10.01.07; Бюл. № 1. – 12 с.

15. Котова Н.С. Получение алкил (С16–С18) фенолов на макропористых сульфокатионитах и синтез фенольных оснований Манниха – моющих присадок к бензинам: дис. … канд. хим. наук. – Самара, 2012. – 198 с.

Сфера применения нефтепродуктов с каждым годом становится шире. Уже в XIX в. нафталанская нефть использовалась для лечения различных видов болезней. Нафталанская нефть отличается от других видов нефти содержанием оптически активных веществ, наличием низкотемпературной хемилюминесценции, полиэкстре­мальным характером термохемилюминесценции и генерацией свободных радикалов.
В настоящее время запасы нефти нафталанского месторождения почти исчерпаны, поэтому сейчас особый интерес представляет поиск биологически активных веществ на основе полезных ископаемых, в том числе нефтей, сланцев и торфа. В данной работе объектом исследования явился прямогонный бензин с установки АВТ-5. Прямогонную фракцию с помощью установки для разгонки Automaxx 9400 разделили на 12 узких фракций с температурой начала кипения 20,5 ºС и конца кипения 165 ºС. Плотность каждой фракции определяли на плотномере DE40 Density Meter, вычисляли объем каждой фракции. Деароматизацию фракций выполнили методом колоночной хроматографии, в качестве сорбента использовался силикагель марки АСКГ. Деароматизированные фракции подвергали карбамидной депарафинизации для получения суммы нафтенов и изопарафинов. С целью изучения противовоспалительной активности нефтепродуктов были созданы мазевые композиции, содержащие 10 % бензиновых фракций. Скрининговые исследования противовоспалительной активности мазевых композиций были проведены на белых нелинейных половозрелых крысах. Активность каждой фракции определяли по показателю торможения отека через 3 ч после введения каррагенина и сравнивали его с контролем. В качестве эталона сравнения использовали левосин. Наибольшее противовоспалительное действие показали фракции АВТ-5-140-150, АВТ-5-120-130, АВТ-5-130-140-ИН, АВТ-5-140-150ИН.

Ключевые слова: прямогонный бензин, ректификация, деароматизация, колоночная хроматография, карбамидная депарафинизация, противовоспалительная активность.

Балуева Анна Андреевна (Пермь, Россия) – студент второго курса магистратуры факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: balueva278@gmail.com).

Олькова Алина Сергеевна (Пермь, Россия) – студент четвертого курса факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: alinaolkova03@gmail.com).

Баньковская Екатерина Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990,
г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: albit2302@mail.ru).

Кудинов Андрей Викторович (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: kav_ttum@mail.ru).

Светлана Викторовна Чащина (Пермь, Россия) – кандидат биологических наук, доцент кафедры «Физиология» Пермской государственной фармацевтической академии (614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2; e-mail: physiology@list.ru).

1. Егоров К.А. Нафталан (лечебное применение). – Баку, 1941. – 68 с.
2. Мамедалиев Ю.Г. К теории механизма действия нафталанской нефти // Известия Академии наук СССР. – 1946. – № 5. – С. 560.
3. Гутыря В.С. Нефти Азербайджана. – Баку: Азнефтеиздат, 1945. – 30 с.
4. Мурадов А.Н. Исследование химического состава лечебных нафталанской нефти: автореф. дис. … канд. хим. наук. – Баку, 1979. – 26 с.
5. Мурадов А.Н. Синтез биологически активных веществ на основе лечебной нафталанской нефти // Sciences of Europe. – 2021. – № 82-1. – С. 31–33.
6. Мурадов А.Н. Синтез биологически активных веществ на основе лечебной нафталанской нефти // Инновации в современной науке: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Махачкалинский центр повышения квалификации. – Махачкала, 2014. – С. 169–173.
7. Мурадов А.Н., Анисимов А.В. Химический состав лечебной нафталанской нефти // Вестник Московского университета. Химия. – 2006. – Т. 47, № 3. – С. 226–229.
8. Самедова Ф.И. Нефти Азербайджана. – Баку: Элм, 2011. – 410 с.
9. Аббасов В.М., Мусаев А.В., Исаева Г.А. Нафталанская нефть и ее нафтеновые углеводороды. – Баку: Элм, 1988. – 119 с.
10. Аббасов В.М., Мамедов А.П., Наджафова Г.А. Фото и хемилюминесценция лечебной нафталанской нефти и передача энергиимежду ее компонентами // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2013. – № 8. – С. 11–18.
11. Чудинов А.Н. Применение методов газовой хроматографии для определения фракционного состава образцов сырой нефти // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2016. – № 4. – С. 105–113.
12. Чудинов А.Н. Изучение зависимости состава и свойств продуктов каталитического крекинга в псевдоожиженном слое от качества сырьевых компонентов процесса // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 4. – С. 215–225. – DOI: 10.15593/2224-9400/2017.4.15
13. Density meter Excellence D4 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mt.com/ru (дата обращения: 14.02.2022).
14. Яремчук А.А. Изучение противовоспалительной и репаративной активности мази Комбисепт // Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2012. – Т. 11, № 3. – С. 111–115.
15. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств / под ред. А.Н. Миронова. – М.: Гриф и К, 2012. – 944 с.

Аритмии представляют собой одно из наиболее частых проявлений таких заболеваний сердечно-сосудистой системы, как ишемическая болезнь сердца, острый инфаркт миокарда, сердечная и сосудистая недостаточность, а также ряд других патологий. Сердечно-сосудистые заболевания характеризуются внезапностью возникновения и быстротечностью развития, в то время как препараты, которые применяют для лечения аритмий в современной медицине, имеют множество побочных эффектов.

В связи с этим актуальными являются исследования по поиску и внедрению новых антиаритмических средств с высокой антиаритмической активностью и низкой острой токсичностью. Перспективным классом соединений, проявляющим заданные виды биологической активности, являются соли ариламида морфолиноэтановой кислоты.

В данной работе представлены результаты исследования зависимости антиаритмической активности солей ариламида морфолиноэтановой кислоты от различных физико-химических свойств соединений, в качестве которых выбраны молекулярная масса, показатель константы кислотности и температура плавления веществ.
В ходе исследования проведен синтез солей 2-метилфениламида морфолиноэтановой кислоты с некоторыми неорганическими кислотами, среди которых хлороводородная, йодоводородная, бромоводородная, азотная, фосфорная, а также хлорная кислоты.
У всех соединений экспериментально определена антиаритмическая активность с использованием раствора хлорида кальция при внутривенном введении. С применением программы Excel проведен корреляционно-регрессионный анализ зависимости биологической активности соединений от выбранных физико-химических свойств веществ.
В результате проведенного анализа составлены линейные и нелинейные модели зависимости антиаритмической активности исследуемых соединений от выбранных физико-химических свойств веществ. Сформулированы рекомендации по дальнейшему целенаправленному исследованию и поиску антиаритмически активных соединений.

Ключевые слова: аритмия, ариламиды аминокарбоновых кислот, корреляционно-регрессионный анализ, антиаритмическая активность.

Веретенникова Дарья Александровна (Пермь, Россия) – студент факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: dashveretennikova@mail.ru).

Баньковская Екатерина Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: albit2302@mail.ru).

Тонкоева Ирина Валерьевна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Высшая математика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: iratonkoeva@yandex.ru).

Олькова Алина Сергеевна (Пермь, Россия) – студент факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: alinaolkova03@gmail.com).

Гашкова Оксана Владиславовна (Пермь, Россия) – кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры «Общая и биоорганическая химия» Пермской государственной фармацевтической академии (614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2; e-mail: artucha2011@yandex.ru).

Рудакова Ирина Павловна (Пермь, Россия) – доктор медицинских наук, заведующая кафедрой «Физиология» Пермской государственной фармацевтической академии (614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2; e-mail: Rudakova@pfa.ru).

1. Острые нарушения кровообращения / Ю.В. Думанский, Н.В. Кабанова, И.Е. Верхулецкий [и др.] // Медицина неотложных состояний. – 2012. – № 2 (41). – С. 71–87.
2. Анализ эффективности и безопасности лидокаина: обзор / А.В. Матвеев, А.Е. Крашенинников, Е.А. Егорова, Е.А. Матвеева // Сибирский научный медицинский журнал. – 2020. – Т. 40, № 6. – С. 12–22.
3. Пат. 2014799 C.1. Рос. Федерация, МПК A61B 5/02, A61B 5/00. Способ диагностики аритмий сердца / В.М. Покровский, В.Г. Абушкевич, А.И. Дашковский, В.В. Скибицкий; заявитель и пантентообладатель Кубанский медицинский институт им.Красной Армии. – № 4950845/14; заявл. 22.04.1991; опубл. 30.06.1994.
4. Бокерия Л.А., Проничева И.В. Современный статус генетической обоснованности аритмий // Анналы аритмологии. – 2018. – Т. 15, № 3. – С. 142–156.
5. Машковский М.Д. Лекарственные средства. – 16-е изд., перераб., испр. и доп. – М.: Новая волна, 2012. – 1216 с.
6. Курбатов Е.Р. Синтез, свойства и биологическая активность производных галоген(Н)антраниловых кислот, 3,1-бензоксазин-4(3Н)-онов, хиназолинонов и изучение взаимосвязи структура – активность: дис. … канд. фарм. наук: 15.00.02 – Пермь, 2006. – 159 с.
7. Гашкова О.В. Синтез, свойства и биологическая активность производных ариламидов аминокарбоновых кислот: автореф. дис. … канд. фарм. наук. – Пермь, 2009. – 25 с.
8. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. – М.: Гриф и К, 2012. – 944 с.
9. Прозоровский В.Б. Практическое пособие по ускоренному определению средних эффективных доз и концентраций биологически активных веществ. – Байкальск, 1994. – 46 с.
10. Саватеева Е.С., Русакова В.Н. Некоторые аспекты преподавания темы «Корреляционный анализ данных» студентам естественнонаучных направлений подготовки // Современные проблемы физико-математических наук: сб. тр. конф. / под ред. Т.Н. Можаровой; Орл. гос. ун-т им. И.С. Тургенева. – Орел, 2020. – С. 531–535.
11. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. – М.: Наука, 1971. – 576 с.
12. Путь А.С., Чихачева О.А. Роль корреляционного анализа в статистике // Новые технологии в учебном процессе и производстве: материалы XV межвуз. науч.-техн. конф. / под ред. А.А. Платонова, А.А. Бакулиной. – Рязань, 2017. – С. 252–255.
13. Малова Н.Н. Об одном подходе к расчету средней ошибки аппроксимации регрессионных моделей // Международный технико-экономический журнал. – 2017. – № 5. – С. 54–57.
14. Аничин В.Л. Математическая статистика: учеб. пособие / Харьк. гос. аграр. ун-т им. В.В. Докучаева. – Харьков, 1994. – 108 с.
15. Березовская И.В. Классификация химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения // Химико-фармацевтический журнал. – 2003. – № 3. – С. 32–34.

Во всех промышленно развитых странах химический комплекс относится к числу базовых секторов обрабатывающего производства. В структуре химического комплекса особое место занимает промышленность синтетического каучука. Важность развития производства синтетического каучука в России обусловливается особой значимостью конечных изделий, наличием широкой сырьевой базы, необходимых трудовых ресурсов, высокой экономической эффективностью, а также большими перспективами роста потребления как внутри страны, так и за ее пределами. Устойчивое развитие производства синтетического каучука будет способствовать решению задач экономической безопасности, социальных проблем, задач по улучшению экологической обстановки в крупных регионах-производителях каучуков [1]. Щелочная отмывка изопентан-изопрен-толульной фракции (ИИТФ) является важным узлом при производстве полиизопренового каучука и предназначена для разрушения вредных примесей в растворителе, таких как карбонильные соединения. Качество щелочной отмывки ИИТФ непосредственно влияет на качество получаемого каучука.

В ходе проекта необходимо исследовать на основе производственных данных математическую модель виртуального анализатора, а также спроектировать его рабочую модель. На основе вычисленного виртуальным анализатором показателя качества, а также других технологических параметров, таких как температура подогретой щелочи и расход щелочи, необходимо разработать нейронную сеть для регулирования данных параметров. Разработанные модели позволят повысить степень автоматизации и контроля технологического процесса.

В результате проекта были разработаны виртуальный анализатор, непрерывно прогнозирующий показатель качества процесса в виде массовой доли щелочи после отмывки и нейросеть для регулирования технологических параметров щелочной отмывки.

Ключевые слова: анализатор, виртуальный, сеть, нейросеть, отмывка.

Муравьева Елена Александровна (Стерлитамак, Россия) – доктор технических наук, профессор, зав.кафедрой «Автоматизированные технологические и информационные системы» филиала ФГБОУ ВО «УГНТУ» (453118, г. Стерлитамак, Проспект Октября., 2; e-mail: muraveva_ea@mail.ru).

Казанцев Радмир Валерьевич (Стерлитамак, Россия) – студент кафедры «Автоматизированные технологические и информационные системы», филиала ФГБОУ ВО «УГНТУ» в г. Стерлитамаке (453118, г. Стерлитамак, Проспект Октября, 2; e-mail: radmiraklo@yandex.ru).

Подлесский Дмитрий Викторович (Стерлитамак, Россия) – магистрант кафедры «Автоматизированные технологические и информационные системы», филиала ФГБОУ ВО «УГНТУ» в г. Стерлитамаке (453118, г. Стерлитамак, Проспект Октября, 2; e-mail: radmiraklo@yandex.ru).

1. Совершенствование организационно-экономического механизма устойчивого развития предприятий синтетического каучука [Электронный ресурс]. – URL: https://www.dissercat.com/content/sovershenstvovanie-organizatsionno-ekono­mi­cheskogo-mekhanizma-ustoichivogo-razvitiya-predpri (дата обращения: 18.10.2021).
2. Опыт создания моделей технологических процессов для предприятий нефтехимической промышленности [Электронный ресурс]. – URL: https://isup.ru/articles/3/7504/ (дата обращения: 18.10.2021).
3. Виртуальные анализаторы [Электронный ресурс]. – URL: http://rg-optimum.ru/index.php/products/va (дата обращения: 18.10.2021).
4. GUI-интерфейс для ППП NNT [Электронный ресурс]. – URL: https://studopedia.ru/15_68107_GUI-interfeys-dlya-ppp-NNT.html (дата обращения: 18.10.2021).
5. Обучение нейронной сети. Алгоритм обратного распространения ошибки [Электронный ресурс]. – URL: https://microtechnics.ru/obuchenie-nejron­noj-seti-algoritm-obratnogo-rasprostraneniya-oshibok/ (дата обращения: 18.10.2021).
6. Усков А.А., Кузьмин А.В. Интеллектуальные технологии управления. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 143 c.
7. Яхъяева Г.Э. Нечеткие множества и нейронные сети: учеб. пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008. – 316 c.
8. Галушкин А.И. Нейронные сети: основы теории. – М.: ГЛТ, 2010. – 496 c.
9. Галушкин А.И., Цыпкин Я.З. Нейронные сети: история развития теории: учеб. пособие для вузов. – М.: Альянс, 2015. – 840 c.
10. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. – М.: РиС, 2013. – 384 c.
11. Ширяев В.И. Финансовые рынки: Нейронные сети, хаос и нелинейная динамика. – М.: КД Либроком, 2016. – 232 c.
12. Редько В.Г. Эволюция, нейронные сети, интеллект: Модели и концепции эволюционной кибернетики. – М.: Ленанд, 2017. – 224 c.
13. Muravyova E.A., Gabitov R.F., Sabanov P.A. Separation process control system in the cement production facility // II International Scientific Conference on Metrological Support of Innovative Technologies. – Krasnoyarsk, 2021. - Vol. 1889. - P. 1–10. DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022050
14. Muravyova E.A., Gabitov R.F. Development of the intellectual complex for parallel work of steam boilers // II International Scientific Conference on Metrological Support of Innovative Technologies. – Krasnoyarsk, 2021. - Vol. 1889. - P. 1–8. DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022047
15. Muravyova E.A., Kochenkov A.V. Development of an intelligent control system for the process of preparation and water transfer in the cooling circuit of an ammonia station // Nanotechnologies in Construction. - 2021. – Vol. 13. - P. 252–258. DOI: 10.15828/2075-8545-2021-13-4-252-258

Рассматривается решение задачи определения оптимальных значений технологических параметров, повышающих эффективность использования оборудования установок промысловой подготовки нефти. При проектировании установок критерием оптимальности в задаче служит показатель приведенных затрат на производство, при их эксплуатации в качестве критерия в задаче оптимизации выступает прибыль. В этих задачах минимум приведенных затрат и максимум прибыли соответствуют оптимальным значениям параметров по стадиям технологического процесса при подготовке нефти до товарного качества по показателю остаточного содержания воды.

На примере действующей установки промысловой подготовки нефти предложен алгоритм решения задачи определения оптимальных параметров работы оборудования и расхода нефтяной эмульсии на входе многостадийного технологического процесса, при которых достигается максимальная прибыль. Алгоритм основан на принципе оптимальности Беллмана в сочетании с аналитическими моделями технологических процессов и применением искусственных нейронных сетей, аппроксимирующих зависимости выходных оптимальных значений технологических параметров процессов от входных по стадиям промысловой подготовки нефти. Критерий оптимальности для всего многостадийного процесса формулируется как аддитивная функция критериев оптимальности отдельных стадий. Для основных процессов (сепарации, обезвоживания, нагрева) в задачах оптимизации определены управляющие параметры, описана процедура получения обучающей выборки для обучения нейронной сети. Представлены результаты расчета оптимальных значений параметров технологического режима и производительности установки промысловой подготовки для получения требуемого по ГОСТ Р 51858–2002 качества подготовки нефти при выполнении условия достижения максимальной прибыли. Проверена точность полученных нейросетевых моделей. Выполнена оценка прибыли при оптимальных значениях технологических параметров и допустимом на выходе с установки качестве подготовки нефти. Результаты, представленные в работе, получены с учетом ранее проведенных авторами исследований.

Ключевые слова: промысловая подготовка нефти, технологический процесс, принцип оптимальности Беллмана, критерий оптимальности, оптимальное управление, нейросетевое моделирование.

Караневская Татьяна Николаевна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013,
г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 9, корпус Б; e-mail: bormotova_tn@mail.ru).

Шумихин Александр Георгиевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: atp@pstu.ru).

1. Караневская Т.Н., Шумихин А.Г. Оптимизация технологических режимов при управлении процессами промысловой подготовки нефти // Инженерный вестник Дона. – 2019. – № 4. – С. 22.

2. Karanevskaya T.N., Shumikhin A. G. Modeling of technological processes for algorithmization of problem of management of oil field treatment facilities // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Khimiya i Khimicheskaya Tekhno­logiya. – 2020. – Vol. 63, iss. 2. – P. 84–90.

3. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: учеб. пособие / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.П. Веревкин,
Е.С. Докучаев, Ю.М. Малышев. – М.: Химия, 2005. – 736 с.

4. Караневская Т.Н. Задача комплексной оптимизации технологических систем промыслового обустройства // Химия. Экология. Урбанистика. – Пермь, 2018. – Т. 1. – С. 684–688.

5. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии: учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1975. – 576 с.

6. Беллман Р., Калаба Р. Динамическое программирование и современная теория управления. – М.: Наука, 1969. – 120 с.

7. Дворецкий Д.С., Ермаков А.А., Пешкова Е.В. Расчет и оптимизация процессов и аппаратов химических и пищевых производств в среде MATLAB: учеб. пособие. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 80 с.

8. Лутошкин Г.С. Сбор и подготока нефти, газа и воды. – М.: Недра, 1977. – 192 с.

9. Ишмурзин А.А., Храмов Р.А. Процессы и оборудование системы сбора и подготовки нефти, газа и воды / УГНТУ. – Уфа, 2003. – 145 с.

10. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. – Казань: ФЭН, 2000. – 416 с.

11. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. – 2-е изд., стер. – М.: Горячая линия Телеком, 2002. – 382 с.

12. Шумихин А.Г., Бояршинова А.С. Алгоритм выбора структурных параметров искусственной нейронной сети и объема обучающей выборки при аппроксимации поведения динамического объекта // Компьютерные исследования и моделирование. – 2015. – Т. 7, № 2. – С. 243–251.

13. Хачатрян С.С., Арунянц Г.Г. Автоматизация проектирования химических производств. – М.: Химия, 1984. – 208 с.

14. Create COM Objects – MATLAB & Simulink [Электронный ресурс]. – URL: https://www.math-works.com/help/matlab/matlab_external/creating-com-ob­jects.html (дата обращения: 22.03.2022).

15. Process Modelling and Univariate Analysis of Comminution Circuits / T. Song, T.H. Yang, J.W. Zhou, Q.K. Wang // IFAC-PapersOnLine. – 2018. – Vol. 51, iss. 21. – P. 19–23.

Фильтрование является гидродинамическим процессом разделения суспензий на твердую и жидкую фазы с помощью пористой фильтровальной перегородки. Работа фильтра характеризуется скоростью фильтрования, которая зависит от перепада давления по обе стороны фильтровальной перегородки (движущая сила процесса), гидравлического сопротивления фильтрующей перегородки, вязкости жидкой фазы, концентрации твердой фазы, свойств и гидравлического сопротивления осадка. При этом сопротивление осадка с увеличением толщины слоя изменяется от нуля до максимального значения в конце, а скорость необходимо рассматривать как некоторую мгновенную величину.

Инженерно-технологические расчеты фильтрации производят, взяв за основу течения процесса одно из допущений: фильтрование при постоянном перепаде давления или фильтрование при постоянной скорости. На практике фильтрование производится под давлением, которое сообщает насос, из этого следует, что перепад давления зависит от расхода суспензии и может изменяться во времени.

На основе модели фильтрования при зависимости перепада давления от расхода фильтрата получено аналитическое решение, описывающее работу фильтра при изменении движущей силы процесса во времени. Указаны параметры оптимальной работы фильтра. При этом рассматривается случай, когда максимум производительности фильтра достигается при максимально возможной толщине слоя осадка в фильтре. Рассмотрена р-теорема с целью сокращения количества независимых переменных. Полученное решение с применением теории размерностей сведено к простой зависимости между двумя безразмерными комплексами с добавлением только одного критерия подобия в сравнении с классическим вариантом ее использования.

Ключевые слова: фильтр, насос, расход, оптимизация, теория размерности.

Александрова Любовь Юрьевна (Санкт-Петербург, Россия) – преподаватель кафедры процессов и аппаратов химической технологии Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета (197376, Санкт-Петербург, Аптекарский пр., 6; e-mail: lubov.aleksandrova@ pharminnotech.com).

Банайтис Роман Павлович (Санкт-Петербург, Россия) – магистрант
1-го года обучения Санкт-Петербургского государственного химико-фармацев­тического университета (197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14; e-mail: banajtis.roman@pharminnotech.com).

Мошинский Александр Иванович (Санкт-Петербург, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры процессов и аппаратов химической технологии Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевти­ческого университета (197376, Санкт-Петербург, Аптекарский пр., 6; e-mail: alexander.moshinsky@pharminnotech.com).

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1971. – С. 141–202.
2. Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии. – Л.: Химия, 1982. – 192 с.
3. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1981. – С. 123–256.
4. Chemical Process Equipment. Selection and Design / J.R. Couper, W.R. Penney, J.R. Fair, S.M. Walas // Revised Second Edition: Linacre House, Jordan Hill. – Oxford, 2010. – P. 330.
5. Мошинский А.И. Теория размерности в проблемах химической технологии. – Lambert Academic Publishing RU, 2017. – 63 с.
6. Варданян Г.С. Некоторые дополнительные возможности теории размерностей // Вестник МГСУ. – 2012. – № 3. – С. 47–50.
7. Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии». – СПб.: Химиздат, 2008. – 606 с.
8. Разинов А.И., Клинов А.В., Дьяконов Г.С. Процессы и аппараты химической технологии: учеб. пособие // Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань, 2017. – С. 301–310.
9.  Гужель Ю.А. Процессы и аппараты химической технологии. Ч. 1. Гидромеханические процессы и аппараты: учеб. пособие. – Саратов: Профобразование, 2021. – 95 c.
10. Мошинский А.И. К вопросу о накоплении осадка в фильтрующих центрифугах // Журнал прикладной химии. – 1983. – Т. 56, № 8. – С. 1799-1803.
11. Мошинский А.И. Оптимизация процесса разделения суспензий на центрифугах // Журнал прикладной химии. – 1985. – Т. 58, № 9. – С. 2051-2054.
12. Хименков И.А. Определение времени нахождения материала в роторе прецессионной центрифуги // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы LII междунар. науч.-техн. конф. / ЧГАА. – 2013. – С. 138–141.
13. Мошинский А.И. Аналитическое решение уравнений фильтрационной промывки осадков // Журнал прикладной химии. – 1985. – Т. 58, № 7. – С. 1643-1645.
14. Айнштейн В.Г., Захаров М.К. К расчету стадии промывки осадка // Теоретические основы химической технологии. – 1999. – Т. 33, № 3. – С. 275–280.
15. Мошинский А.И. Моделирование тепломассообменных процессов на основе обобщенных диффузионных уравнений. – М.: КНОРУС, 2019. – С. 214.