Исследована активность прямогонных бензиновых фракций в отношении типовых штаммов S. aureus и E. coli. Объект исследования – прямогонный бензин – был разделен в лабораторных условиях дробной перегонкой на более узкие стандартные фракции: газолиновую (38–60 ºC), бензольную (60–95 ºC), толуольную (95–122 ºC), ксилольную (122–150 ºC), цимольную (150–200 ºC). В каждой фракции были определены физико-химические параметры: показатель преломления, относительная плотность, средняя температура кипения фракции, молекулярная масса и молекулярная рефракция. Исследование противомикробной активности бензиновых фракций было проведено методом лунок при посеве культуры, содержащей 2–5∙106 КОЕ/мл, методом газона. Ксилольная и цимольная фракции проявили наибольшую активность в отношении
S. aureus и E. coli. При анализе зависимости степени проявления противомикробной активности от физических свойств бензиновых фракций обнаружено, что при увеличении значений температуры кипения, показателя преломления, молекулярной массы, молекулярной рефракции и плотности фракций происходит усиление противомикробного действия. Впервые установлена количественная зависимость «физико-химические свойства – противомикробная активность» для нефтепродуктов. Проведен регрессионный анализ, составлены 10 уравнений линейной парной корреляции. Для каждого уравнения были рассчитаны коэффициенты корреляции, коэффициенты детерминации и средняя ошибка аппроксимации. Значение ошибки менее 2 % свидетельствует о хорошо подобранной модели уравнения. Наиболее тесную связь в линейной форме с противомикробной активностью имеют молекулярная рефракция, молекулярная масса и средняя температура кипения фракций. Значимость полученных уравнений линейной регрессии оценивалась с помощью критериев Фишера и Стьюдента. Полученные данные показали, что бензиновые фракции западносибирской нефти обладают слабой противомикробной активностью в отношении S. aureus и E. coli.

Ключевые слова: золотистый стафилококк, кишечная палочка, прямогонный бензин, западносибирская нефть, корреляционный анализ, показатель преломления, средняя температура кипения фракции, молекулярная масса, молекулярная рефракция, относительная плотность.

Ваньков Григорий Евгеньевич (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: grinya-cska@mail.ru).

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

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

Тонкоева Ирина Валерьевна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры высшей математики Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: irinatonkoeva@yandex.ru).

Новикова Валентина Васильевна (Пермь, Россия) – кандидат фармацевтических наук, доцент, заведующий кафедрой микробиологии Пермской государственной фармацевтической академии Минздрава России (614990, г. Пермь, ул. Екатерининская, 101; e-mail: vvnperm@yandex.ru).

Якимова Елена Валерьевна – лаборант кафедры микробиологии Пермской государственной фармацевтической академии Минздрава России (614990, г. Пермь, ул. Екатерининская, 101; e-mail: lena_yakimo@mail.ru).

1. Пашаев А.Ч. Лечение воспалительных заболеваний пародонта с использованием нового нафталанового масла // Клиническая стоматология. – 2009. – № 3. – С. 44–46.

2. Жунисов Б.К. К вопросу применения нафталановой нефти при лечении гнойных ран в хирургии // Актуальные проблемы общества, науки и образования: современное состояние и перспективы развития: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. – Курск, 2017. – С. 240–242.

3. Антипина М.И., Дегтярев Д.С. Нафтеновые углеводороды с угловым магнитным моментом Западной Сибири // Геология в развивающемся мире: сб. науч. тр. (по материалам X междунар. науч.-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых): в 2 т. / отв. ред. Р.Р. Гильмутдинов; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2017. – Т.1. – С. 183–184.

4. Нестеров И.И. Инновационные технологии нефтегазовой медицины // Актуальные вопросы курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации: труды ГБУЗ РК «Академический НИИ им. И.М. Сеченова». – Ялта, 2015. – Т. XXVI. – С. 140–145.

5. Машковский М.Д. Лекарственные средства. – 15-е изд., перераб., испр. доп. – М.: Новая волна, 2005. – С. 353–354.

6. Стреляева А.В., Курилов Д.В. Перспективность применения комплексных лекарственных препаратов петролеума и мяты перечной // Традиционная медицина. – 2011. – № 1 (24). – С. 54–61.

7. Харченко П.М., Тимофеев В.П. Результаты экспериментальных исследований бензиновых нефтяных фракций // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – Краснодар: Изд-во Кубан. гос. аграр. ун-та им. И.Т. Трубилина, 2014. – № 98. – С. 528–543.

8. Жарасов М.Ж., Есенгалиева Н.Т., Тураров О.С. Влияние нефти и нефтепродуктов на микрофлору почвы в эксперименте // Медицинский журнал Западного Казахстана. – 2012. – № 3 (35). – С. 47.

9. Рубин В.М., Будкина А.Е. Влияние нефтепродуктов на сохранение и размножение E. coli в почве // Здоровье и окружающая среда. – 2013. – № 22. –
С. 205–206.

10. Литусов Н.В. Эшерехии: иллюстр. учеб. пособие. – Екатеринбург: Изд-во УГМА, 2016. – 36 с.

11. Галиуллин А.К., Нургалиев Ф.М., Софронов П.В. Микробиология: учеб. пособие / Центр информационных технологий КГАВМ. – Казань,
2018. – 120 с.

12. Уханов С.Е. Методы выделения, очистки и идентификации органических веществ: учеб.-метод. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. – 48 с.

13. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. – М.: Химия, 1980. – 256 с.

14. Рябов В.Г., Кудинов А.В., Федотов К.В. Химическая технология топлива и углеродных материалов. Сборник задач для проведения физико-химических свойств нефти и нефтепродуктов графическими методами: учеб-метод. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 162 с.

15. Физическая химия: метод. указания по выполнению лаб. работ / сост. Л.А. Исайчева; Сарат. гос. аграр. ун-т. – Саратов, 2016. – 40 с.

16. Аржаков В.Н., Ермакович М.М., Аржаков П.В. Оценка резистентности микроорганизмов к дезинфицирующим препаратам // Достижения науки и техники АПК. – 2004. – № 10. – С. 44–45.

17. Пойлов В.З. Основы научных и инженерных исследований. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 344 с.

18. Гланц С. Медико-биологическая статистика. – М.: Практика, 1998. – 459 с.

19. Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Теория вероятностей и прикладная статистика. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 656 с.

20. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие. – 12-е изд., перераб. – М.: Юрайт, 2010. – 479 с.

После принятия Технического регламента Евразийского экономического союза «О безопасности алкогольной продукции» разрешена доля внесения несоложеного сырья 20–50 %. Нами предложена технология получения пивного сусла с использованием высоких дозировок несоложеного сырья. Объектами исследования были светлый ячменный пивоваренный солод (ГОСТ 29294–2014) и ячмень обрушенный
(ГОСТ 5060–86). Сырье предварительно измельчили до требуемого гранулометрического состава. Фракционный состав солода, %: шелуха – 15–18, крупная крупка – 12–15, мелкая крупка – 30–35, мука – 25–40. Ячмень измельчали до фракции 0,5–1 мм. Для исследований использовали пробы с соотношением ячменя и солода: 30:70, 40:60, 50:50. Гидромодуль обработки – 3,5 г/г, концентрация ферментного препарата –
1 % от массы зернового сырья. Гидролиз крахмала протекает в несколько стадий: клейстеризация, разжижение и осахаривание. Лимитирующая стадия всего процесса – разжижение, поэтому для его интенсификации перед затиранием была проведена предварительная обработка ячменя при Т = 80 оС с введением 10 % солода и ферментного препарата Амилосубтилин Г3х. Продолжительность ферментативной обработки составила 15, 30 и 60 мин. За основу режима принята диаграмма затирания в соответствии с технологическим регламентом ООО «Дикий Хмель»
(п. Белоярский), включающая паузы, обеспечивающие ферментативные процессы расщепления крахмала и некрахмальных биополимеров солода и ячменя. Полноту осахаривания крахмала контролировали по йодной пробе. Полученное сусло анализировали физико-химическими методами анализа, принятыми в бродильной промышленности. На основании проведенных исследований нами рекомендован следующий режим переработки солода с повышенной дозировкой несоложеного сырья: дозировка ячменя – 50 %; продолжительность предварительной ферментативной обработки – 30 мин; концентрация ферментного препарата – 1 % от массы засыпи; выход экстракта – 81 %. Анализ проб на кислотность, цветность и содержание растворимого азота показали полное соответствие данных показателей требуемым значениям согласно технологической инструкции по производству пива.

Ключевые слова: пиво, солод, несоложеное сырье, ячмень, пивное сусло.

Васильева Алина Аркадьевна (Екатеринбург, Россия) – магистрант кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: voyc_alina@mail.ru).

Парамонов Тимофей Андреевич (Екатеринбург, Россия) – магистрант кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5).

Панова Татьяна Михайловна (Екатеринбург, Россия) – старший преподаватель кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов Уральского государственного лесотехнического университета (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: ptm55@yandex.ru).

1. Меледина Т.В., Матвеев И.В., Федоров А.В. Несоложеные материалы в пивоварении: учеб. пособие / Университет ИТМО. – СПб., 2017. – 66 с.
2. ТР ЕАЭС 047/2018. Технический регламент Евразийского экономического союза «О безопасности алкогольной продукции» от 5 дек. 2018 г. № 98. – Доступ из справ.-правовой программы «КонсультантПлюс».
3. Бэмфорт Ч. Новое в пивоварении / пер. с англ. И.С. Горожанкиной, Е.С. Боровиковой. – СПб.: Профессия, 2007. – 519 с.
4. Кунце В. Технология солода и пива. – СПб.: Профессия, 2001. – 911 с.
5. Косминский Г.И. Научно-практические основы совершенствования технологии солода, пива, напитков брожения с использованием нетрадиционного сырья и новых культур микроорганизмов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. – М., 2001. – 69 с.
6. Скурихина И.М., Волгарева М.Н. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы. – М.: Агропромиздат, 1987. – 360 с.
7. Меледина Т.В., Дедегкаев А.Т. Коллоидная стойкость пива: учеб. пособие / СПб., 2014. – 90 с.
8. Аннемюллер Г., Мангер Г.-Й. Несоложеное сырье в пивоварении: свойства, подготовка, применение. – СПб.: Профессия, 2015. – 192 с.
9. Кретович В.Л. Биохимия растений: учеб. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1986. – 503 с.
10. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. – СПб.: Профессия, 2003. – 304 с.
11. Технология бродильных производств: учеб. пособие / О.А. Котик, Н.В. Королькова, А.А. Колобаева, Е.В. Панина // Воронеж. ГАУ. – Воронеж, 2017. – 139 с.
12. Нарцисс Л. Пивоварение: в 2 т. – Т. 2. Технология приготовления сусла: пер. с нем. – М.: Эливар, 2003. – 365 с.

На газораспределительных станциях природного газа (ГРС) с целью предотвращения образования кристаллогидратов и обмерзания оборудования у потребителя используется узел подогрева, состоящий из нескольких параллельно соединенных подогревателей ПТПГ-30М.

В настоящее время работу подогревателей контролирует оператор, который не имеет достоверной информации о техническом состоянии оборудования, а решение о количестве и составе работающих подогревателей принимает на основе личного опыта. Такой подход приводит к авариям и выходу из строя подогревателей до того, как подошло время их технического обслуживания и ремонта. Существующая система обслуживания подогревателей ПТПГ-30М проблему не решает.

Для решения проблемы в настоящей работе проведен анализ объекта на возможные угрозы и уязвимости, а также потенциальные дефекты, которые влияют на работу подогревателей. По результатам анализа возникающих дефектов определены узлы подогревателей с наибольшим параметром риска, требующие разработки мер по минимизации риска. В частности для обеспечения межремонтного цикла подогревателей предложено резервировать датчик пламени.

На следующем этапе построена система с последовательным соединением узлов для безотказной работы подогревателей в течение некоторой наработки, в которой каждый из ее элементов работает безотказно в течение 3000 ч и выше. Далее произведен расчет интенсивности потока отказов каждого подогревателя как для нерезервированной системы, так и с резервом для летнего и зимнего периода.

На основе экспертных оценок, анализа и учета характеристик надежности оборудования в период эксплуатации разработан алгоритм выбора комбинаций подогревателей природного газа ПТПГ-30М, находящихся в работе, обеспечивающий максимальный межремонтный пробег узла подогрева природного газа на ГРС.

Предложенный алгоритм может быть использован в системе управления на газораспределительных станциях природного газа.

Ключевые слова: природный газ, газораспределительная станция, подогреватели, дефект, вероятность отказа, межремонтный пробег, система управления, алгоритм.

Горошкова Татьяна Вячеславовна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры оборудования и автоматизации химических производств Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29).

Кондрашов Сергей Николаевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Sergej. Kondrashov@pnos.lukoil.com).

1. Ивченко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко И.Н. Теория массового обслуживания. – Изд. 2, испр. и доп. – М.: Высшая школа, 2012. – 304 с.

2. Солнышкина И.В. Теория систем массового обслуживания / Комс.-на-Амуре техн. ун-т. – Комсомольск-на-Амуре, 2015. – 76 с.

3. Тимофеев П.Г., Ягопольский А.Г. Роль и значение PDM-систем при разработке технологического оборудования // Известия вузов. Машиностроение. – 2016. – № 10. – С. 73–79.

4. Плехов В.Г., Шумихин А.Г., Кондрашов С.Н. Разработка и исследование алгоритмов системы управления процессом каталитического риформинга бензиновых фракций // Автоматизация и современные технологии. – 2008. – № 11. – С. 14–21.

5. Плехов В.Г., Кондрашов С.Н., Шумихин А.Г. Применение многоуровневой математической модели каталитического риформинга бензиновых фракций в системе управления промышленными установками // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 7. – С. 37–42.

6. Управление распределением сырья между параллельно работающими установками каталитического риформинга бензинов / С.Н. Кондрашов, А.Е. Пигасов, Н.И. Берсенева, А.В. Попова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2016. – № 2. – С. 17–29.

7. Кондрашов С.Н., Соромотин Д.С. Управление процессом экстрактивной дистилляции ароматических углеводородов на основе нечеткой процедурной модели // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 1. – С. 37–52.

8. Использование термодинамических зависимостей для управления ректификационной колонной на установке замедленного коксования / С.Н. Кондрашов, П.Н. Парамонов, А.Г. Шумихин, Н.И. Берсенева // Автоматизация в промышленности. – 2016. – № 2. – С. 32–35.

9. Кондрашов С.Н., Бурдин И.С. Система непрерывной идентификации и управления качеством продуктов первичной переработки нефти // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2016. – № 4. – С. 27–45.

10. Кондрашов С.Н., Власов С.А. Автоматическое регулирование теплового режима ректификационной колонны разделения бензина на фракции // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2016. – № 2. – С. 30–38.

11. Вялых И.А., Шумихин А.Г., Кондрашов С.Н. Нечеткое управление реакторным блоком установки каталитического крекинга // Автоматизация в промышленности. – 2010. – № 7. – С. 53–58.

12. Кондрашов С.Н., Мустафин А.И., Буракова А.Е. Управление процессом ректификации бензиновых фракций с использованием аналитической зависимости «температура – давление – качество дистиллята» // Автоматизация в промышленности. – 2014. – № 1. – С. 59–61.

13. Развитие топливного комплекса ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефте­оргсинтез» / В.Ю. Жуков, В.И. Якунин, В.А. Крылов, В.С. Питиримов, В.В. Вустин, С.Н. Кондрашов // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2008. – № 8. – С. 5–9.

14. Разработка и эксплуатация струйных перемешивающих устройств в резервуарах парка смешения топлив / В.В. Миняйло, С.Н. Кондрашов, А.В. Никонов, И.А. Волков // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2008. – № 8. – С. 47–49.

15. Белова Д.В., Кондрашов С.Н. Информационная компьютерная поддержка управления качеством топлива марки РТ для реактивных двигателей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2009. – № 10. – С. 135–138.

Низшие олефины (С2–С4) являются одним из ключевых сырьевых компонентов нефтехимических процессов, в частности в производстве полимерных материалов: полиэтилена, полипропилена, сополимеров этилена с бутенами, метилтретбутилового эфира, акрилонитрила, акриловой и метакриловой кислот, в процессах алкилирования для получения высокооктанового компонента бензина и др.

Основным источником олефинов на сегодняшний день является процесс пиролиза. Например, 60–65 % мирового пропилена приходится именно на пиролиз. Однако темпы роста потребления пропилена таковы, что удовлетворять их лишь за счет мощностей пиролизных установок становится затруднительно [1]. К недостаткам процесса пиролиза можно отнести значительную энергоемкость и недостаточную гибкость в плане варьирования соотношения этилен/пропилен в продуктах реакции [2].

Вторым крупномасштабным процессом, в продуктах которого присутствует значительное количество олефинов, является каталитический крекинг в псевдоожиженном слое катализатора (FCC). На сегодняшний день основным продуктом FCC являются высокооктановые компоненты бензина. Однако следует отметить, что процесс FCC позволяет получать довольно широкий спектр ценных продуктов, в том числе, помимо моторного топлива, и легкие углеводороды С2–С4 [3].

Селективность процесса FCC по тому или иному продукту зависит от ряда факторов: температуры, типа катализатора и качества вовлекаемого в переработку сырья.

В данной работе представлены результаты исследования зависимости величины выхода пропилена и бутан-бутеновой фракции, образующихся в процессе FCC, от состава и свойств используемых сырьевых компонентов. С этой целью был выполнен ряд анализов для определения основных параметров вакуумных дистиллятов – сырьевых компонентов FCC: фракционный и групповой состав, плотность, коксуемость по Конрадсону. Осуществлено превращение сырьевых компонентов в процессе FCC и исследован состав полученных продуктов.

Ключевые слова: каталитический крекинг в псевдоожиженном слое, вакуумный газойль, нефтепереработка, пропилен, бутан, бутены.

Чудинов Александр Николаевич (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: CHudinovAN@pstu.ru).

Рябов Валерий Германович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор, декан факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: rvg@pstu.ru).

Першин Даниэль Владимирович (Пермь, Россия) – ассистент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: daniel-pershin@mail.ru).

1. Akah A., Al-Ghrami M. Maximizing propylene production via FCC technology // Appl Petrochem Res. – 2015. – Vol. 5, iss. 4. – P. 377–392.
2. ZSM‑5 Zeolite Based Additive In Fcc Process: A review on modifications for improving propylene production / M.F. Alotibi, B.A. Alshammari, M.H. Alotaibi [et al.] // Catalysis Surveys from Asia. – 2020. – Vol. 24, iss. 1. – P. 1–10.
3. Задегбейджи Р. Каталитический крекинг в псевдоожиженном слое катализатора: справочник по эксплуатации, проектированию и оптимизации установок ККФ: пер. с англ. – СПб.: Профессия, 2014. – 384 с.
4. Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти: в 2 ч. – Ч. 2. Деструктивные процессы. – М.: Химия, 2015. – 400 с.
5. Knight J., Mehlberg R. Maximize propylene from your FCC unit // Hydrocarbon Processing. – 2011. – Vol. 90. – P. 91–95.
6. Li C., Yang C., Shan H. Maximizing propylene yield by two-stage riser catalytic cracking of heavy oil // Ind. Eng. Chem. Res. – 2007. – Vol. 46, iss. 14. – P. 4914–4920.
7. Ren T., Patel M., Blok K. Olefins from conventional and heavy feedstocks: Energy use in steam cracking and alternative processes // Energy. – 2006. – Vol. 31, iss. 4. – P. 425–451.
8. Adewuyi Y., Klocke D., Buchanan J. Effects of high-level additions of ZSM-5 to a fluid catalytic cracking (FCC) RE-USY catalyst // Appl. Catal. A: Gen. – 1995. – Vol. 131, iss. 1. – P. 121–133.
9. Effect of HZSM-5 zeolite addition to a fluid catalytic cracking catalyst. Study in a laboratory reactor operating under industrial conditions / J.M. Arandes, I. Abajo, I. Fernandez, M.J. Azkoiti, J. Bilbao // Ind. Eng. Chem. Res. – 2000. – Vol. 39, iss. 6. – P. 1917–1924.
10. Zhao X., Harding R. H. ZSM-5 additive in fluid catalytic cracking. 2. Effect of hydrogen transfer characteristics of the base cracking catalysts and feedstocks // Ind. Eng. Chem. Res. – 1999. – Vol. 38, iss. 10. – P. 3854–3859.
11. Determination of the pore topology of zeolite IM-5 by means of catalytic test reactions and hydrocarbon adsorption measurements / A. Corma, A. Chica, J.M. Guil, F.J. Llopis, G. Mabilon, J.A. Perdigon-Melon, S. Valencia // J. Catal. – 2000. – Vol. 189, iss. 2. – P. 382–394.
12. Catalytic cracking of vacuum gasoil over -SVR, ITH, and MFI zeolites as FCC catalyst additives / A. Hussain, A. Palani, A. Aitani, J. Cejka, M. Shamzhy, M. Kubů, S. Khattaf // Fuel Processing Technology. – 2017. – Vol. 161, iss. 15. – P. 23–32.
13. Enhancing propylene production from catalytic cracking of Arabian Light VGO over novel zeolites as FCC catalyst additives / M.A.B. Siddiqui, A.M. Aitani, M.R. Saeed, N. Al-Yassir, S. Al-Khattaf // Fuel. – 2011. – Vol. 90, iss. 2. – P. 459–466.
14. Henry B.E., Wachter W.A., Swan A.G. Fluid cat cracking with high olefins production. Patent US 7,261,807. – 2006.
15. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учеб. пособие для вузов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.

Тенденция к постоянному возрастанию нагрузки на автомобильные дороги со стороны автотранспорта вынуждает искать пути решения проблемы снижения межремонтных интервалов дорожного полотна. Одним из шагов в этом направлении был ввод новых стандартов на дорожные битумы, в частности ГОСТ 33133–2014 и СТО Автодор 2.1–2011, отличающихся более высокими требованиями по ряду показателей качества (по сравнению с морально устаревшим стандартом ГОСТ 22245–90), а также введением дополнительных регламентируемых характеристик.

Однако производимый на многих современных нефтеперерабатывающих заводах тяжелый высоковязкий гудрон является малопригодным сырьем для производства высококачественных окисленных битумов (наиболее широко применяемых на территории Российской Федерации). Помимо этого, производство окисленных битумов сопровождается выделением большого объема токсичных газов окисления, это также повышает интерес к поиску альтернативных способов получения высококачественных дорожных вяжущих.

Основной целью настоящего исследования был поиск возможности получения дорожных полимерно-битумных вяжущих (ПБВ), соответствующих нормам современных стандартов на базе высоковязких гудронов без применения технологии окисления.

Полученные в ходе работ результаты показали, что характеристики ПБВ на базе высоковязкого гудрона и дивинистирольного термоэластопласта могут соответствовать установленным нормам пластичности на целевые марки БНД 70/100 и БНД 100/130 по ГОСТ 33133 лишь при концентрации модификатора 4 мас. % и более. Из-за весьма высокой стоимости этого полимера данный подход является весьма неэффективным.

В то же время предложенный способ совместного модифицирования гудрона дивинистирольным полимером и нефтеполимерной смолой дает возможность обеспечить полное соответствие полученного вяжущего всем требованиям стандарта ГОСТ 33133–2014 на битумы марки БНД 70/100 и БНД 100/130, а также СТО Автодор 2.1–2011 на битум марки БНДУ 85 при сравнительно низком расходе дорогостоящего дивинистирольного модификатора.

Полученные образцы ПБВ, по сравнению с традиционными окисленными битумами, отличаются улучшенными низкотемпературными свойствами, высокой стойкостью против старения и обладают значительной эластичностью.

Данный подход к производству дорожных вяжущих позволит исключить процесс окисления битумов (характеризующийся образованием значительного количества токсичных газов окисления) из технологической цепочки предприятия либо производить вяжущие такого типа на нефтеперерабатывающих заводах, не имеющих в настоящее время установок окисления. Данное обстоятельство, несомненно, приведет к улучшению экологической обстановки на производственной площадке.

Ключевые слова: дорожный битум, гудрон, полимерно-битумное вяжущее, нефтеполимерная смола, бутадиен-стирольный термоэластопласт.

Ширкунов Антон Сергеевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sas@pstu.ru).

Рябов Валерий Германович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор, декан факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: rvg@pstu.ru).

1. Гуреев А.А. Проблемы производства и применения дорожных битумов (ГОСТ 33133) и их технологические решения // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2016. – № 10. – С. 10–14.

2. Джумаева О., Солодова Н.Л., Емельянычева Е.А. Основные тенденции производства битумов в России // Вестник технологического университета. – 2015. – № 20. – С. 132–135.

3. Мушреф Х.Ш., Теляшев Э.Г., Кутьин Ю.А. Обоснование выбора нефтяного остатка оптимальной глубины отбора для получения окисленных дорожных битумов, удовлетворяющих нормативным требованиям // Башкирский химический журнал. – 2013. – № 2. – С. 55–59.

4. Евдокимова Н.Г. Разработка научно-технологических основ производства современных битумных материалов как нефтяных дисперсных систем: дис. … д-ра техн. наук. – М., 2015. – 417 с.

5. Тюкилина П.М. Производство нефтяных дорожных битумов на основе модифицированных утяжеленных гудронов: дис. … канд. техн. наук. – Самара, 2015. – 185 с.

6. Ширкунов А.С. Получение нефтяных и полимермодифицированных дорожных битумов улучшенного качества компаундированием окисленных и остаточных нефтепродуктов в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез»:
дис. … канд. техн. наук. – Уфа, 2011. – 146 с.

7. Получение высококачественных полимерно-битумных вяжущих / С.В. Котов, Л.В. Зиновьева, П.М. Тюкилина, О.С. Фалина, В.А. Погуляйко // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2013. – № 8. – С. 34–37.

8. Ширкунов А.С., Рябов В.Г., Парфенова Е.В. Получение дорожных полимерно-битумных вяжущих с улучшенной стойкостью против старения на базе компаундированной битумной основы и модификатора “Elvaloy 4170 RET” // Научно-технический вестник Поволжья. – 2012. – № 5. – С. 378–383.

9. Рыбачук Н.А. Старение битумного вяжущего // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2015. – № 2. – С. 120–125.

10. Гуреев А.А., Чан Нят Тан. Термоокислительная стабильность дорожных битумов // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2010. – № 4. – С. 9–12.

11. Relation between polymer architecture and nonlinear viscoelastic behavior of modified asphalts / G. Polacco, J. Stastna, D. Biondi, L. Zanzotto // Current Opinion in Colloid and Interface Science. – 2006. – Vol. 11, no. 4. – P. 230–245.

12. Properties of asphalt binders with increasing SBS polymer modification / M. Aurillio, P. Mikhailenko, H. Baaj, L.D. Poulikakos // Lecture Notes in Civil Engineering. – 2020. – No. 48. – P. 55–66.

13. Harooni Jamaloei M., Aboutalebi Esfahani M., Filvan Torkaman M. Rheological and mechanical properties of bitumen modified with Sasobit, polyethylene, paraffin, and their mixture // Journal of Materials in Civil Engineering. – 2019. – Vol. 31, no. 7. – art. no. 04019119.

14. Keyf S. The modification of bitumen with styrene–butadiene–styrene, ethylene vinyl acetate and varying the amount of reactive ethylene terpolymer // Journal of Elastomers and Plastics. – 2018. – Vol. 50, no. 3. – P. 241–255.

15. Evaluation of rutting potential of polymer modified asphalt binder using multiple stress creep and recovery method / A. Ali, Z. Rehman, U. Farooq, M.A. Rizvi, M.W. Mirza // Pakistan Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2018. – No. 22. – P. 64–71.

16. Царева Е.Е. Нефтеполимерные смолы в полимерной промышленности // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – № 7. –
С. 163–167.

17. Ghanoon S.A., Tanzadeh J., Mirsepahi M. Laboratory evaluation of the composition of nano-clay, nano-lime and SBS modifiers on rutting resistance of asphalt binder // Construction and Building Materials. – 2020. – Vol. 238. – art. no. 117592.

Известно, что химический состав моторных масел имеет свойство изменяться во времени при использовании двигателя под воздействием температуры и механического износа. В период использования масла в его составе происходят такие процессы, как нитрование, крекинг полимера, окисление, декомпозиция органических металлических соединений, что приводит к аккумулированию этих соединений в отра­ботанных моторных маслах. Минеральные масла и отработанные моторные масла являются канцерогенными и/или мутагенными. Отработанные моторные масла также вредны для живой морской среды, легко воспламеняемы и взрывоопасны. Вышеуказанное диктует необходимость зашиты окружающей среды от воздействия отработанного моторного масла. В связи с этим следует принимать оперативные меры по определению степени изношенности масла. Одной из таких мер является проведение инфракрасного спектрального анализа образца отработанного минерального масла и оценка его степени токсичности. В настоящей статье предлагается метод для определения степени деградации отработанного моторного масла. Основу предлагаемого метода составляет специфика парафазного изменения пиков окисления и нитрования. Показано, что, используя свойство линейной скалярной взвешенной свертки частных критериев в виде частично совпадающих по оси длины волны функций Гаусса с парафазно изменяющимися амплитудами, можно определить степень деградации моторного масла. При этом степень изменения указанных амплитуд пропорциональна степени изношенности масла. Разработана математическая модель предложенного метода. Показана возможность автоматического определения степени деградации моторного масла на основе предложенного метода. Составлен операционный алгоритм предложенного метода.

Ключевые слова: измерения, инфракрасный спектральный анализ, моторное масло, деградация, окисление.

Маммадли Рашад Шохрат оглы (Баку, Азербайджанская Республика) – докторант Национального аэрокосмического агентства.

1. SCOEL/OPIN/2016-405 mineral oils as used engine oils opinion from the scientific committee on occupational exposure limits// Directorate-General for Employment, Social Affairs and Inclusion Scientific Committee On Occupational Exposure Limits. – URL: https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/ 7a7ae0c9-c03d-11e6-a6db-01aa75ed71a1
2. Recycling of used engine oil by different solvent / D.I. Osman [et al.] // Egypt. J. Petrol. – 2017. – https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2017.05.010
3. Salah Eldeen F. Hegazi, Yasir A. Mohamd, Mohammed Ibrahim Hassan. Recycling of Waste Engine Oils Using Different Acids as Washing Agents // International Journal of Oil, Gas and Coal Engineering. – 2017. – Vol. 5, no. 5. – P. 69–74. DOI: 10.11648/j.ogce.20170505.11
4. Council Directive 98/24/EC of 7 april 1998 on the protection of the health and safety of workers from the risks related to chemical agents at work (fourteenth individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EC)// Official Journal L. 1998. – № 131. – P. 0011–0023. – URL: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/1998/24/oj.
5. Directive 2004/37/EC – carcinogens or mutagens at work. – URL: https://osha.europa.eu/en/legislation/directive-200437ec-carcinogens-or-mutagens-work.
6. Material safety data sheet (MSDS) used lubricating oil. – URL: https://usa.arcelormittal.com/~/media/Files/A/Arcelormittal-USA-V2/what-we-do/ product-compliance/safety-data-sheets/sludges-liquids/201812_Used-Waste-Oil.pdf
7. Bley T., Pignanelli E., Schutze A. Multi-Channel IR sensor system for determiation of oil degradation// J. Sens. Sens. Syst. – 2014. – Vol. 3. – P. 121–132. – URL: www.j-sens-sens-syst.net/3/121/2014/doi:10.5194/jsss-3-121-2014.
8. An IRAbsorption Sensor System for the Determination of Engine Oil Deterioration / A. Agoston, C. Ötsch, J. Zhuravleva, B. Jakoby // Proceedings of IEEE Sensors Conference. – 2004. – P. 463–466. DOI: 10.1109/ICSENS.2004.1426200
9. A concept of an infrared sensor system for oil condition monitoring / A. Agoston, C. Schneidhofer, N. Dörr, B. Jakoby // e & i Elektrotechnik und Informationstechnik. – 2008. – № 125/3. – P. 71–75. DOI:10.1007/s00502-008-0506-3
10.  ASTM International: Standard Practice for Condition Monitoring of Used Lubricants by Trend Analysis Using Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectrometry // ASTM International. – 2007. – E2412-04. – URL: https://eralytics.com/standards/astm-e2412/
11. Standart practice for condition monitoring of in-service lubricants by trend analysis using fourier transform infrared (FT-IR) spectrometry. – URL: https://global.ihs.com/doc_detail.cfm?document_name=&item_s_key=00458264&item_key_date=811231.
12. Mike Johnson, Matt Spurlock. Strategic oil analysis:estomating remaining lubricant life// Tribology and Lubrication Technology. – 22 January 2014. – URL: https://www.researchgate.net/publication/290186290_Strategic_oil_analysis_Estimating_remaining_lubricant_life.
13. Duchowsky J.K., Mannebach H. A Novel Approach to Predictive Maintenance: A Portable, Multi-Component MEMS Sensor for On-Line Monitoring of Fluid Condition in Hydraulic and Lubricating Systems // Tribol. – 2006. – № 49. –P. 545–553. DOI:10.1080/10402000600885183
14.  Endisch P., Koch A. In-situ-Infrarotsensor zur Ölzustandsanalyse (In-situ infrared sensor for oil condition monitoring) // XXI Messtechnisches Symposium des AHMT. – Paderborn, 2007. – P. 190–204.
15. Bley T., Pignanell E., Schütze A. Multichannel IR Sensor System for Determination of Oil Degradation // Proc. IMCS 2012: The 14th International Meeting on Chemical Sensors. – Nuremberg, Germany, 2012.

На сегодняшний день получение метанола технического из природного газа является одним из крупнотоннажных производств во всем мире. Метиловый спирт нашел широкое применение во многих отраслях химической промышленности, его используют для получения формальдегида, синтетического каучука, уротропина, метакрилатов, метиламинов и других продуктов.

Лидером по производству метанола в нашей стране является ПАО «Мета­фракс», расположенный на территории Пермского края. При этом сама технология получения СН3ОН представляет собой последовательные стадии со сложным оборудованием, работающим при высоких давлении и температуре: очистка природного газа сырья от соединений серы; паровая конверсия; компримирование природного газа до давления получения синтез-газа; получение синтез-газа; компримирование циркуляционного газа до давления проведения синтеза метанола; синтез метанола и получение метанола-сырца; ректификация метанола-сырца.

Качество метанола технического, получаемого по ГОСТ 2222–95, зависит от заключительной стадии – ректификации метанола-сырца, получаемого в процессе синтеза.

Для получения СН3ОН высокого качества на ПАО «Метафракс» внедрена двухстадийная однорежимная схема ректификации с применением тарелок клапанного типа.

Основными путями модернизации процесса ректификации метанола-сырца является замена клапанной тарелки на более современные.

В ходе проведения патентного поиска установлены разнообразные конструкции ректификационных тарелок, подходящих для тепло- и массообменных процессов в химической и нефтехимической промышленности, однако выбор типа тарелки очень сложен и зависит от большого числа факторов.

Применяемые на сегодняшний день клапанные тарелки имеют сложную конструкцию, но существует ряд изобретений, которые направлены на уменьшение трудоемкости и улучшение качества монтажа контактного элемента в полотно тарелки с обеспечением устойчивой ее работы.

Одной из причин снижения качества метанола является превышение массовой доли этилового спирта (С2Н5ОН) более 0,01 %. Это связано с повышением температуры вверху и внизу ректификационной колонны в летний период времени, изменение давления в системе и некорректным управлением технологическим процессом. Поэтому для получения метанола в соответствии с требованиями ГОСТ 2222–95 необходимо проводить процесс по технологическому регламенту, строго следить за температурой и давлением, корректно и своевременно управлять системой.

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

Хазеев Алексей Алекович (Пермь, Россия) – студент кафедры химических технологий 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 химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

1. Гапон В.П. Синтез метанола. Памятка аппаратчику. – М.: Химия, 1971. – 41 с.
2. Jesse Russell. Метанол. – М.: VSD, 2012. – 160 c.
3. Технология синтетического метанола / М.М. Караваев, В.Е. Леонов, И.Г. Попов, Е.Т. Шепелев. – М.: Химия, 1984. – 144 с.
4. Ола Дж. Метанол и энергетика будущего. Когда закончатся нефть и газ. – М.: Лаборатория знаний, 2014. – 467 c.
5. Proven autothermal reforming technologyfor modern large-scale methanol plants / P.J. Dahl, T.S. Christensen, S. Winter-Madsen, S.M. King // Nitrogen + Syngas 2014 Internation conference and exhibition. – Paris, 2014.
6. Махмутов Р., Жирнов Б., Хасанов Р. Оптимизация технологии малотоннажного процесса синтеза метанола. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 116 c.
7. Демидов Д.В., Розенкевич М.Б., Сахаровский Ю.А. Пароуглекислотная конверсия метана как метод получения синтез-газа заданного состава для малогабаритных производств метанола и синтетических углеводородов // Инновации в науке. – 2012. – № 8-1. – С. 15.
8. Орлов А.А., Хорьков А.С. Современные технологии производства метанола в разработках фирмы «Метанол Казале» // Газохимия. – 2009. – № 7. – С. 1–9.
9. Розовский А.Я., Лин Г.И. Теоретические основы процесса синтеза метанола. – М.: Химия, 1990. – 272 с.
10. Скобло А.И. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. − М.: Недра-Бизнес-центр, 2000. – 677 с.
11. 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.
12. Пат. 95101765 Рос. Федерация, МПК B01D 3/32. Ректификационная колонна / Н.С. Артемов, Э.И. Симаненков, В.Н. Артемов, В.П. Ильин, Л.В. Самойлова; заявитель и патентообладатель Тамбовское АООТ «Комсомолец». – № 95101765/25; заявл. 06.02.1995; опубл. 27.01.1997.
13. Пат. 2699547 Рос. Федерация, МПК B01D 3/00. Тарелка для абсорбера / Г.И. Гиневич, В.Г. Гиневич. – № 2015135575; заявл. 21.08.2015; опубл. 28.02.2017.
14. Пат. 2472565 Рос. Федерация, МПК B03D 3/16. Колонна ректификационная с колпачковыми тарелками / А.М. Журба, П.А. Гринев, А.В. Данилов. – № 2011113263/05; заявл. 06.04.2011; опубл. 20.10.2012.
15. Пат. 2172203 Рос. Федерация, МПК B01D 3/20, B01D 3/22. Ректификационная колонна / Д.Р. Сотер, Р.П. Хаузер, Дж. Хэррис; заявитель и патентообладатель Нортон Кемикал Проусесс Продактс Корпорейшн. – № 99117147/12; заявл. 27.01.1997; опубл. 20.08.2001.
16. Пат. 2453353 Рос. Федерация, МПК B01D 3/22, B01D 3/30, B01D 53/18. Контактный элемент клапанной тарелки и способ монтажа контактного элемента / М.И. Фарахов, Н.М. Ахметзанов; заявитель и патентообладатель ООО «Инженерно-внедренческий центр “ИНЖЕХИМ”». – № 2011100341/05; заявл. 11.01.2011; опубл. 20.06.2012.
17. Пат. 128831 Рос. Федерация, МПК B03D 3/16. Мелкожалюзийная тарелка с отбойниками / Р.Р. Везиров, И.В. Сахаров. – № 2012147144/05; заявл. 06.11.2012; опубл. 10.06.2013.
18. ГОСТ 2222–95. Метанол технический. Технические условия / Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации. – Минск, 1995. – 19 с.

Представлены результаты поисковых и лабораторных исследований по разработке способа очистки оборотной воды с целью снижения количества питающей и сбрасываемой воды при работе водокольцевых насосов на участке разгрузки фторида кальция. Основные достоинства гидроциклонов – высокая производительность и небольшие габаритные размеры.

Благодаря несложной конструкции гидроциклонам присуща и простота в эксплуатации. Кроме того, они энергонезависимы и имеют относительно невысокую стоимость. Большинству гидроциклонов не нужны расходные материалы. При их работе не производятся замена или регенерация фильтрационной среды. Техническое обслуживание гидроциклонов не требует сложного оборудования и квалифицированного персонала. По свои техническим возможностям гидроциклоны могут конкурировать с другими методами водоочистки, имея перед некоторыми из них неоспоримые преимущества. Так, по сравнению с отстойниками, гидроциклоны не требуют значительных площадей под установку.

В качестве объекта исследования использовали воду с частицами взвеси фторида кальция с концентрацией 1–5 г/л при нормальном режиме работы. Частицы взвеси под действием силы тяжести оседают в коллекторе канализации, забивают фильтры при очистке. Большая часть мелких частиц уносится с водой.

Для определения наиболее эффективного способа очистки оборотной воды от взвеси плавикового шпата проведены лабораторные исследования по изучению гранулометрического, фазового состава плавикового шпата и наиболее доступных способов очистки воды гравитационным осаждением и осаждением под действием центробежной силы в гидроциклоне.

Определение размеров и внешнего вида частиц фторида кальция проводили методом фотомикроскопического анализа на микроскопе CarlZeiss AxioImager M2.m с использованием светофильтра «темное поле» для снижения бликов при фотосъемке.

Ключевые слова: сточная вода, фторид кальция, осаждение, гидроциклон, очистка, взвешенные частицы.

Старостин Андрей Георгиевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: e-mail: starostin26@yandex.ru).

Федотова Ольга Александровна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: chydinova.olga@rambler.ru).

Кобелева Асия Рифовна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: kobelevaasya@mail.ru).

1. Проблема пресной воды. Глобальный контекст политики России / А.А. Орлов, А.Л. Чечевишников [и др.]. – М.: МГИМО-Университет, 2011. – 87 с.
2. Башаров М.М., Сергеева О.А. Устройство и расчет гидроциклонов: учеб. пособие. – Казань: Вестфалика, 2012. – 92 с.
3. Богданов О.С. Справочник по обогащению руд: в 4 т. – Т. 2. Основные процессы. – М.: Недра, 1982. – 1500 с.
4. Новый справочник химика и технолога: Процессы и аппараты химических технологий: в 2 ч. / Г.М. Островский, Р.Ш. Абиев, В.М. Барабаш [и др.]; под ред. Г.М. Островского. – СПб.: Профессионал, 2007. – Ч. 2. – 916 с.
5. Разделение суспензий в химической промышленности: учеб. пособие / Т.А. Малиновская, И.А. Кобринский, О.С. Кирсанов [и др.]. – М.: Химия, 1983. – 264 с.
6. Лаптев А.Г., Башаров М.М., Фарахова А.И. Эффективность турбулентной сепарации мелкой фазы в тонкослойных отстойниках // Энергосбережение и водоподготовка. – 2011. – Вып. 73, № 5. – С. 43–46.
7. Дик И.Г., Крохина А.В., Миньков Л.Л. Управление характеристиками гидроциклона дополнительным инжектированием воды // Теоретические основы химической технологии. – 2012. – Вып. 46, № 3. – С. 342–352.
8. Моделирование и расчет контрвихревых течений: учеб. пособие / В.К. Ахметов, В.В. Волшаник, А.Л. Зуйков, Г.В.Орехов; НИУ Моск. гос. стр. ун-т. – М., 2012. – 252 с.
9. Кармазин В.В., Торопов О.А. Теоретический анализ технологических возможностей гидроциклонов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2009. – Вып. 15, № 12. – С. 215–228.
10. Исследование гидродинамики гидроциклона с дополнительным двуструйным инжектором / А.В. Крохина, И.Г. Дик, Т. Неессе, Л.Л. Миньков, Г.П. Павлихин // Теоретические основы химической технологии. – 2011. – Вып. 45, № 2. – С. 227–235.
11. Расчет разделяющей способности цилиндроконического гидроциклона на основе детерминированного подхода / М.Г. Лагуткин, Д.А. Баранов, С.Ю. Булычев, Е.Ю. Баранова // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2004. – № 5. – С. 3–6.
12. Павлихин Г.П., Крохина А.В., Львов В.А. Гидродинамические характеристики гидроциклона с дополнительным инжектором // Безопасность в техносфере. – 2009. – № 6. – С. 21–25.
13. Мустафаев А.М., Гутман М.Б. Теория и расчет гидроциклона. – Баку: Маариф, 1969. – 172 с.
14. Bourgeoisa F., Majumderb A.K. Is the fish-hook effect in hydrocyclones a real phenomenon? // Powder Technology. – 2013. – Vol. 237. – P. 367–375.
15. Dueck J., Farghaly M., Neesse Th. The theoretical partition curve of the hydrocyclone // Minerals Engineering. – 2014. – Vol. 62. – P. 25–30.
16. Dueck J., Neesse Th., Minkov L. Mechanism of hydrocyclone separation with water injection // Minerals Engineering. – 2010. – Vol. 23, no. 4. – P. 289–294.
17. Experimental and numerical investigation of hydrodynamic characteristics of the hydrocyclone with water injection / J. Dueck, A. Krokhina, L. Minkov, T. Neesse // Separation processes: summaries of 19th International Congress of 219. Chemical and Process Engineering CHISA. – Prague, Czech Republic, 2010. – P. 800–801.
18. Finch J.A. Modeling a fish-hook in hydrocyclone selectivity curves // Powder technology. – 1983. – No. 36. – P. 127–129.
19. Nageswararao K. Comment on: ‘Experimental study of particle separation and the fish Hook effect in a mini-hydrocyclone’ by G. Zhu and J.L. Liow // Chemical engineering science. – 2014. – Vol. 122. – P. 182–184.
20. Wang B., Yu A.B. Computational investigation of the mechanisms of particle separation and «fish-hook» phenomenon in hydrocyclones // AIChE. – 2010. – Vol. 56, no. 7. – P. 1703–1715.
21. Zhu Guofeng, Liow Jong-Leng Experimental study of particle separation and the fish-hook effect in a mini-hydrocyclone // Chemical Engineering Science. – 2014. – Vol. 111. – P. 94–105.

При переработке полезных ископаемых важным фактором является полное отделение целевого компонента от нежелательного. Так, например, исходная сильвинитовая руда, содержащая хлориды калия (KCl) и натрия (NaCl) и поступающая на переработку с целью выделения целевого продукта хлорида калия (KCl), содержит в себе глинисто-карбонатные примеси (глинистый шлам), которые, обладая высокой удельной поверхностью, отрицательно влияют на флотационный процесс получения KCl, адсорбируя большую часть катионного собирателя. Флотационное обогащение сильвинитовых руд является основным методом производства хлорида калия на отечественных и зарубежных калийных предприятиях. В настоящее время наблюдается тенденция снижения качества исходного сырья, в сильвинитовых рудах Верхнекамского месторождения возрастает содержание хлоридов натрия, магния и примесей водонерастворимых веществ. Шламовая флотация – это способ очистки сырья минерального происхождения от нежелательных примесей (глинистого шлама). Повышение значимости флотационных методов обогащения в настоящее время обусловлено вовлечением в переработку бедных, тонко вкрапленных и труднообогатимых руд, проблему комплексного и более полного использования которых другими методами обогащения без применения флотации решить практически невозможно.

Основным отличием флотационного обесшламливания от механического, которое заключается в грубой очистке сильвинитового сырья от примесного шлама гидравлическим методом, является эффективность удаления нерастворимого остатка (НО). В гидроциклонах эффективность «оттирки» шлама не превышает
60 %. Наличие глинисто-карбонатных примесей в связи с высокой удельной поверхностью отрицательно влияет на флотационный процесс получения целевого продукта – хлорида калия (KCl), адсорбируя большую часть катионного собирателя KCl.

В данной обзорной статье рассмотрены основные способы повышения эффективности обесшламливания сильвинитовых руд, составы и расход реагентов. Высокая степень очистки достигается за счет эффективности действия реагентов на сырье и грамотной настройки технологического процесса.

Ключевые слова: шламовая флотация, сильвинит, переработка, реагенты, собиратель, флокулянт, депрессор, обесшламливание.

Чернышев Алексей Владимирович (Пермь, Россия) – студент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь Комсомольский пр., 29, e-mail: AlexCher-1997@yandex.ru).

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

1. Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения: учеб. для вузов. – М.: Недра, 1984, 383 с.
2. Титков С.Н., Мамедов А.И., Соловьев Е.И. Обогащение калийных руд. – М.: Недра, 1982. –216 с.
3. Пат. 8387801 США, МПК B03D 1/02. Сборщик для флотации глинистых минералов из калийных руд / Густафссон Я.О. – № 12/663883; заявл. 06.10.2008; опубл. 03.05.2013.
4. Пат. 8393473 США, МПК B03D 1/02. Смесь сборщиков для флотации глинистых минералов из калийных руд / Густафссон Я.О. – № 13/131314; заявл. 26.11.2008; опубл. 12.03.2013.
5. Пат. 2010/060477 WO, МПК B03D1/01, B01F17/00, C11D1/44. Mixture of collectors for flotation of clay minerals from potash ores / Gustafsson J.O.; заявители и патентообладатели AkzoNobel N.V., Gustafsson J.O. – заявл. 26.11.2008; опубл. 03.06.2010.
6. Пат. 2165797 Рос. Федерация, МПК B03D 1/01. Обогащение калийных руд / Титков С.Н., Мамедов А.И., Соловьев Е.И. – № 99118838/03; заявл. 01.09.1999; опубл. 27.04.2001.
7. Пат. 2237521 Рос. Федерация, МПК B03D1/008, B03D1/02, B03D101/02, B03D103/10. Способ флотационного обогащения калийных руд/ Бусыгин В.М., Сабиров Р.Х., Новоселов В.А. [и др.]; заявители и патентообладатели ОАО «Нижнеамскнефтехим», ОАО «Сильвинит». – № 2003115477; заявл. 23.05.2003; опубл. 10.10.2004.
8. Пат. 4192737 US, МПК B03D1/004, B03D001/02. Froth flotation of insoluble slimes from sylvinite ores / Thompson P., Huiatt J.L., Seidel D.C.; заявл. 15.09.1978; опубл. 11.03.1980.
9. А.с. 650658 СССР, МКИ B03D1/02. Собиратель для флотации глинистых шламов из калийных руд / Агафонова Г.С., Бухолдина В.М., Скробова А.В., Черных С.И. – № 2501553/22-03; заявл. 22.06.77; опубл. 05.03.79, Бюл. № 9. - 2 с.
10. Пат. 2123893 Рос. Федерация, МПК B03D1/01, B03D101/02, B03D103/10. Собиратель для флотации силикатных и карбонатных минералов из калийсодержащих руд / Тетерина Н.Н., Адеев С.М., Дроздецкий А.Г., Ковальчук И.Н.; заявитель и патентообладатель АО «Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии». – № 96110849/03; заявл. 28.05.1996; опубл. 27.12.1998.
11. Пат. 4198288 US, МПК B03D1/004, C01D3/08, C01D3/00, B03D001/02. Desliming of potash ores / Levine N.M., Drathen W.V; заявитель и патентообладатель Celanese Polymer Specialties Company. – № 06/022655; заявл. 22.03.1979; опубл. 15.04.1980.
12. Пат. 2648437 Рос. Федерация, МПК B03D 3/06. Модифицированный флокулянт на основе полиакриламида / Шевченко Т.В., Устинова Ю.В., Дубинина И.Е. – № 2016145974; заявл. 23.11.2016; опубл. 26.03.2018.
13. Пат. 2399424 Рос. Федерация, МПК B03В 7/00, B03D 1/02. Способ флотационного обогащения калийсодержащих руд / Тетерина Н.Н. – № 2009100520/03; заявл. 11.01.2009; опубл. 20.09.2010.
14. Активация катионной флотации калийных и калийно-магниевых руд с применением новых реагентов / C.Н. Титков, Т.М. Гуркова, Т.Г. Чумакова [и др.] // Обогащение руд. – 2005. – № 6. – С. 37–42.
15. Пат. 9486815 США, МПК B03D 1/02, C08G73 / 02. Поликвантерный полимер как депрессант в методе пенной флотации калийных руд / Густафссон Я.О., Ланнефорс К.Х. – № 14/650774; заявл. 17.12.2013; опубл. 08.11.2016.
16. Пат. 2165798 Рос. Федерация, МПК B03D1/01, B03D1/016, B03D101/06, B03D103/10. Способ флотационного обогащения калийных руд / Титков С.Н., Вахрушев А.М., Чистяков А.А. [и др.]; заявитель и патентообладатель ОАО «Уралкалий». – № 99118841/03; заявл. 01.09.1999; опубл. 27.04.2001.
17. Пат. 2144435 Рос. Федерация, МПК B03D1/02. Способ получения хлористого калия из калийсодержащих руд / Тетерина Н.Н., Кикот В.К., Софьин А.К., Вахрушев А.М.; заявитель и патентообладатель ОАО «Уралкалий». – № 98106520/03; заявл. 08.04.1998; опубл. 20.01.2000.
18. Пат. 2147011 Рос. Федерация, МПК C01D3/08, C05D1/04. Способ получения хлористого калия / Чернов В.С., Чистяков А.А., Эвтентеев А.З. [и др.]; заявитель и патентообладатель ОАО «Уралкалий». – № 98107554/12; заявл. 21.04.1998; опубл. 27.03.2000.
19. Пат. 2467803 Рос. Федерация, МПК B03B7/00. Способ обогащения высокошламистых калийсодержащих руд / Черных О.Л., Тетерина Н.Н.; заявитель и патентообладатель ОАО «Уральский научно-исследовательский проектный институт галургии». – № 2011107354/03; заявл. 25.02.2011; опубл. 27.08.2012.
20. Черных О.Л. Технология обесшламливания высокошламистых сильвинитовых руд // Рудник будущего. – 2011. – № 4. – С. 15–17.
21. Пат. 2564549 Рос. Федерация, МПК B03D 1/02. Способ флотационного обогащения руд / Титков С.Н., Пантелеева Н.Н., Афонина Е.И. – № 2014127874/03; заявл. 08.07.2014; опубл. 10.10.2015.