Расчет и моделирование реакции и процесса галогенирования нитрилов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.13, кандидат технических наук Мовсум-заде, Назрин Чингизовна

• Мовсум-заде, Назрин Чингизовна
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мовсум-заде, Назрин Чингизовна

Введение.

Глава I 1. Математические методы и операции в процессах органического синтеза

1.1. Математическое оформление химико-технологических процессов

1.2. Математические операции в процессах перегонки, ректификации и рециркуляции.

Теоретические принципы математического моделирования химических процессов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчет и моделирование реакции и процесса галогенирования нитрилов»

Нефтяное дело имеет глубокие корни, несмотря на официальные фиксированные даты рождения нефтяной промышленности как в России, так и отдельных его регионах, инах СНГ. Человечество узнало о нефти несколько тысячелетий до нашей эры. Однако промышленное производство нефти можно отнести уже к XIX веку, а развитие различных областей нефтяного дела (поиски, разведка, бурение и добыча, хранение и транспорт, переработка и нефтехимия, экономика и управление) относится к XX веку.

Развитие нефтяной промышленности было связано с техникой и технологией бурения и добычи, транспорта и хранения, переработки нефти и нефтехимия. Но в соответствии с развитием увеличивалась потребность как в количественном, так и качественном показателях процесса, что ставило задачи четкого контроля и регулирования параметрами процесса. Регистрация и контроль, а также математические расчеты, исполнялись приборами контроля и регистрации, а также управляемыми вычислительными машинами УВМ. Контрольно-измерительная техника, фиксирующая и регулирующая нефтяными процессами создала базу авторегулирования, а использование уже аналоговых и ламповых электронно-вычислительных машин ЭВМ, способствовали автоматизации и телемеханизации.

Автоматизация производственных процессов нефтегазового комплекса является одним из ведущих направлений технического прогресса, одним из наиболее эффективных путей повышения производительности труда. Широкое внедрение автоматизации производственных процессов изменяет характер труда.

Решающими условиями развития страны в целом являются высокие темпы развития народного хозяйства на основе непрерывного технического прогресса, совершенствования организации труда и производства, широкого внедрения комплексной автоматизации и механизации производственных процессов как главных источников повышения производительности труда и непрерывного повышения уровня жизни народа.

За годы развития нефтепереработки и нефтехимии наблюдается усложнение процессов, что требует более четкого управления ими.

Актуальность /?а#0/тш.Математическое моделирование технологических операций, расчет процессов, осуществляемых на микропроцессорном уровне с помощью ЭВМ позволили четко управлять процессами. Исследование возможностей математического аппарата в различных процессах органического синтеза. Изучение на отдельных примерах роли используемых экспериментально-математических методов в реакциях комплесо-образования и выявлении их строения, в моделировании и оптимизации с целью выявления максимального выхода, в процессах галогенирования (хлорирования), в процессах рециркуляции химико-технологических производств и т.д.

Кроме того важное значение приобретают исследования термодинамических и кинетических закономерностей реакций и процессов на макро-молекулярном уровне. Привлечение к этим исследованиям методов квантовой химии. Все это позволяет обеспечивать систему управления процессами. Поэтому изучение математических методов и информационных технологий в химических реакциях является задачей важной и актуальной.

Целью работы является изучение роли использования математических методов и информационно-вычислительной техники при исследованиях химических реакций и процессов. Последние методы были привлечены на примерах галогенирования нитрилов, изучении каталитического процесса хлорирования ацетонитрила и акрилонитрила в паровой и жидкой фазе. Исследование комплексообразующих возможностей нитрилов с солями d-элементов, и выяснения их строения и структуры методами квантовой химии.

Исследование начальных и исходных математических методов и расчетов управления, в частном случае в некоторых нефтехимических процессах с участием нитрилов.

Научная новизна заключается в том, что автором на конкретном примере, с привлечением эксперимента представлены результаты:

• реакций парофазного и жидкофазного хлорирования; комплек-сообразования нитрилов с солями d-элементов;

• проведенного и проанализированного расчета структуры молекул методами квантовой химии;

• определены коэффициенты рециркуляции процесса жидкофазного хлорирования нитрилов.

Установлено, что во всех примерах собственных и привлеченных экспериментов реакций и процессов галогенирования, присоединения, комплексообразования, оптимизации и анализа автоматизированных схем необходимо привлечение математического аппарата.

Автором на ряде примеров констатировано, что в реакциях органического синтеза математические операции занимают определяющее место.

Практическая значимость заключается в том, что разработанная автором методика проведения исследовательских экспериментов по изучению свойств нитрилов передана ОАО «Красноярский завод СК» для дальнейшего использования при оценке процесса полимеризации и степени превращения мономеров.

Апробация и содержание работы. Основное содержание работы апробировано на международных и всероссийских конференциях, изложено в двух (2) тезисах докладов и четырех (4) статьях. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, включая 18 таблиц и 20 рисунков; состоит из введения, трех глав, выводов и списка опубликованной литературы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мовсум-заде, Назрин Чингизовна, 2008 год

1. M.F.Nagiev. «The theory of recycle processes in chemical engineering». London. «Pergamon press». 1964.

2. М.Ф.Нагиев. Теория рециркуляции и повышение оптимальности химических процессов. — М.: Наука, 1970.

3. М.Ф.Нагиев. Химическая рециркуляция. — М:. Наука, 1978.ГЛАВА II

4. RA. Walton, Q. Rev., Chem. Soc, 19 (1965) 126.

5. R.D. Willett and R.E. Rundle, J. Chem. Phys., 40 (1964) 838.

6. J.F. Blount, H.C. Freeman, P. Hemmerich and C. Sigwart, Acta Crys-tallogr., Sect. B, 25 (1969) 1518.

7. S. Gorter and G.C. Verschoor, Acta Crystallogr., Sect. B, 32 (1976)1704.

8. F.A. Cotton and S.J. Lippard, Inorg. Chem., 5 (1966) 416.

9. B. Swanson, D.F. Shriver and J.A. Ibers, Inorg. Chem., 8 (1969) 2182.

10. G. Del Piero, G. Perego and M. Cesari, Cryst. Struct. Commun., 3 (1974) 15.

11. T.C. Ходашова, B.C. Сергиенко, H.A. Овчинникова, M.A. Порай-Кошиц. Ж. Неорг. Хим., 20 (1975) 409.

12. G. Ciani, D. Giusto, M. Mannassero and M. Sansoni, J. Chem. Soc., Dalton Trans., (1975) 2156.

13. W.J. Bland, R.D.W. Kemmitt and R.D. Moore, J. Chem. Soc, Dalton Trans., (1973) 1292

14. K.Krogmann and R. Mattes, Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 5 (1966)1046.