Министерство образования и науки Российской Федерации
Федерального государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ:
Ректор
____________ А.А. Ташкинов
«___» _____________ 2015 г.
ПРОГРАММА
вступительного испытания по специальной дисциплине, соответствующей
направленности программы аспирантуры
18.06.01
Химическая технология
шифр направления
подготовки
наименование направления подготовки, утвержденное приказом
Минобрнауки России от 12.09.2013г. № 1061
Направленность
программы
аспирантуры:
Химическая технология нефтегазопереработки и
нефтехимического синтеза
05.17.07
Химическая технология топлива и высокоэнергетических
веществ
шифр научной
специальности
наименование научной специальности и отрасль науки, предусмотренные
номенклатурой специальностей научных работников,
утвержденной приказом Минобрнауки России от 25.02.2009 № 59
Обеспечивающая (ие)
кафедра (ы)
Химические технологии
Согласовано:
Зав. отделом аспирантуры и докторантуры
Пермь, 2015
/Л.А. Свисткова/
Программа сформирована на основе федеральных государственных стандартов
высшего образования по программам специалитета и магистратуры
240100.62 «Химическая технология», специальности «Химическая технология
природных энергоносителей и углеродных материалов»
(код и наименование направления, специальности)
Составители:
Профессор кафедры ХТ , д.т.н., Рябов В.Г. ________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
(должность, ученая степень, фамилия и.о.)
Программа рассмотрена и рекомендована к изданию методическими(им)
семинарами(ом) кафедр(ы):
Химические технологии_________________________________________________,
(название кафедры)
протокол № _______ от «____»___________2015г.
Заведующий кафедрой
/Пойлов В.З./
1. Дисциплины, включенные в программу вступительных испытаний в
аспирантуру:
1.1. Первичная переработка нефти и газа;
1.2. Деструктивная переработка нефти и газа;
1.3. Очистка нефтепродуктов и подготовка специальных продуктов;
1.4. Переработка высоковязких нефтей и углей;
1.5. Технология органического и нефтехимического синтеза.
2. Содержание учебных дисциплин
2.1. Первичная переработка нефти и газа
Вопросы
1.1. Краткая характеристика методов бурения нефтяных скважин и
методов их эксплуатации.
1.2. Плотность нефтепродуктов. Относительная плотность. Плотность
смесей нефтепродуктов. Зависимость плотности от температуры. Плотность
газов и паров. Методы определения плотности.
1.3. Молекулярная масса.
1.4. Давление насыщенных паров. Критические параметры. Фактор
сжимаемости. Летучесть. Методы определения давления насыщенных паров.
1.5. Вязкость нефтепродуктов, Зависимость вязкости от температуры, индекс
вязкости. Вязкость смесей нефтепродуктов. Методы определения вя зкости и
используемые приборы.
1.6. Электрические свойства нефтепродуктов.
1.7. Оптические свойства нефтепродуктов. Цвет. Коэффициент рефракции.
Оптическая активность.
1.8. Поверхностное натяжение.
1.9. Свойства нефтяных вяжущих – коллоидообразных нефтепродуктов
(температура
размягчения,
пенетрация,
дуктильность).
Поверхностное
натяжение. Влияние на величину поверхностного натяжения хим.состава и
ПАВ. Приборы и методы определения малакометрических свойств и
поверхностного натяжения.
1.10. Температуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения.
Температура застывания и плавления. Температура каплепадения. Методики
определения и приборы.
1.11. Тепловые свойства нефтепродуктов. Теплоемкость. Теплота испарения.
Теплота плавления. Теплота сгорания. Энтальпия. Теплопроводность.
1.12. Методы определения фракционного состава нефтепродуктов –
низкотемпературной ректификации, среднетемпературной и вакуумной перегонки,
молекулярной дистилляции, однократного испарения.
1.13. Технологическая классификация нефти. Принципы положенные в
основу деления нефти на классы, типы, группы, подгруппы и виды.
1.14. Ассортимент товарных нефтепродуктов.
- Топлива для карбюраторных двигателей.
- Реактивные топлива.
- Дизельные топлива.
- Газотурбинные топлива.
- Котельные топлива.
- Растворители.
- Осветительные керосины.
- Нефтяные масла.
- Нефтяные битумы.
- Нефтяной кокс.
- Пластичные смазки.
1.15. Основные направления переработки нефти и газа. Их сущность и
набор технологических установок, используемых при переработке нефти по тому
или иному варианту.
1.16. Осушка углеводородных газов. Кристаллогидраты. Способы
осушки газов. Абсорбционная осушка газов.
1.17. Методы отбензинивания попутных углеводородных газов.
Компрессионный и абсорбционные методы. Газовые конденсаты.
1.18. Транспортирование и хранение нефти и углеводородных газов.
Вредные примеси в нефтях и их влияние на транспортировку и переработку нефти.
Дегазация и стабилизация нефти.
1.19. Обезвоживание и обессоливание нефтей. Технологическое оформление
процессов обезвоживания и обессоливания.
1.20. Особенности подготовки высоковязких нефтей. Смешение нефтей.
1.21. Прямая перегонка нефти на фракции. Перегонка нефти в
присутствии испаряющего агента. Перегонка нефти под вакуумом. Азеотропная
и экстрактивная ректификация.
1.22. Виды ректификационных колонн, используемых на установках
прямой перегонки нефти. Сложная колонна. Отпарная колонна. Вакуумная
колонна.
1.23. Очистка углеводородных газов от СО2 и H2S. Этаноламинная очистка
газа. Методы физической абсорбции. Утилизация углеводорода.
1.24. Ректификационные колонны. Виды верхнего орошения. Подвод тепла
в низ колонны.
2.2. Деструктивная переработка нефти и газа
Вопросы
2.1. Перспективы развития процессов производства топлив.
2.2. Варианты схем НПЗ. Схема глубокой переработки нефти. Схема
глубокой переработки сернистой нефти.
2.3. Термические процессы. Их значение. Основные факторы, влияющие на
процесс термокрекинга. Термокрекинг углеводородов различных групп.
Сравнительная
характеристика
качества
продуктов
термического
и
каталитического крекинга. Промышленные установки термокрекинга. Процесс
висбрекинга. Значение его.
2.4. Сравнительная характеристика качества кокса различных способов
выработки. Термоконтактные процессы в нефтепереработке. Способы коксования
нефтяного сырья. Схема установки замедленного коксования. Схема установки
коксования в псевдоожиженном слое.
2.5. Процесс изомеризации н-парафинов. Назначение, катализаторы.
Химизм, сырье, влияние основных параметров на процесс. Промышленные
установки.
2.6. Алкилирование, назначение, химизм, сырье, основные параметры.
Установки сернокислотного и фтористоводородного алкилирования.
2.7. Назначение и классификация гидрогенизационных процессов. Процессы
гидроочистки, назначение, сырье, химизм. Основные параметры. Промышленные
установки гидроочистки.
2.8. Способы подготовки сырья для каталитического крекинга.
Каталитический крекинг углеводородов различных групп. Катализаторы процесса
крекинга. Технологическая схема установки каталитического крекинга шариковым
катализатором. Схемы реакторных блоков установок каталитического крекинга.
Зарубежные процессы каталитического крекинга. Установка каталитического
крекинга Г-43-107. Назначение и общая характеристика гидрокрекинга. Схемы
процесса гидрокрекинга.
2.9. Общая характеристика процесса каталитического риформинга.
Основные реакции и технологические параметры каталитического риформинга.
Катализаторы процесса риформинга. Регенерация катализаторов риформинга.
Классификация промышленных процессов каталитического риформинга. Схема
установки
каталитического
риформинга
35-11-600.
Схемы
установок
каталитического риформинга с подвижным катализатором. Процессы плаформинг
и магнаформинг. Процессы катформинг и ультраформинг. Гидроформинг.
2.3. Очистка нефтепродуктов и подготовка специальных продуктов
Вопросы:
3.1. Очистка и разделение нефтяного сырья избирательными
растворителями. Характеристика полярных и неполярных растворителей.
Растворяющие и избирательные свойства полярных растворителей.
3.2 Деасфальтизация нефтяных остатков. Назначение и способы
осуществления процессов деасфальтизации. Каково влияние технологических
параметров на выход и качество деасфальтизата? Технологическая схема процесса
одноступенчатой деасфальтизации.
3.3. Селективная очистка нефтяного сырья. Физико-химические основы
процесса. Факторы, определяющие эффективность процесса и качества
получаемых продуктов. Технологическая схема установки селективной очистки
фенолом.
3.4. Депарафинизация нефтяного сырья кристаллизацией из растворов.
Характеристика растворителей и их сравнительная оценка. Влияние основных
факторов на процесс депарафинизации. Принципиальная схема процесса
депарафинизации в растворе полярных растворителей.
3.5. Карбамидная депарафинизация. Назначение и физико-химические
основы процесса. Факторы, влияющие на процесс. Принципиальная
технологическая схема процесса.
3.6. Адсорбционная очистка и разделения нефтяного сырья. Назначение и
физико-химические основы процессов. Принципиальная технологическая схема
непрерывной адсорбционной очистки.
3.7. Очистка и разделение с применением цеолитов. Факторы, влияющие на
процесс. Принципиальная схема процесса «Парекс»
3.8. Гидродоочистка, как метод удаления нежелательных компонентов из
продуктов масляного производства. Принципиальная схема процесса.
3.9. Гидрокрекинг, гидроизомеризация с целью получения высокоиндексных
масел. Влияние технологических параметров на процесс. Основные реакции,
протекающие при гидрокрекинге.
3.10. Пластичные смазки как дисперсные смазочные материалы.
Особенности их свойств и применения. Технологическая схема получения
комплексных кальциевых смазок.
2.4. Переработка высоковязких нефтей и углей
Вопросы:
4.1. Переработка тяжёлых высоковязких нефтей.
4.2. Переработка природных нефтебитумов.
4.3. Переработка углей.
4.3.1. Виды твёрдых горючих ископаемых.
4.3.2. Подготовка углей к переработке.
4.3.3. Термические процессы переработки угля.
4.3.4. Термокаталитический метод переработки угля.
4.3.5. Гидрокаталитический метод переработки угля.
2.5. Технология органического и нефтехимического синтеза
Вопросы:
5.1. Процесс пиролиза. Технологическая схема. Основное оборудование.
Назначение и влияние технологических параметров (температуры, давления,
времени реакции, состава сырья, водяного пара). Разделение продуктов пиролиза.
5.2. Получение ароматических углеводородов путем выделения из
катализата риформинга. Получение ароматических углеводородов путем
выделения из смол пиролиза.
5.3. Получение ароматических углеводородов алкилированием бензола
олефинами. Технологические схемы процессов получения изопропилбензола и
этилбензола. Катализаторы процессов и их основные параметры.
5.4. Получение бутадиена-1,3 дегидрированием н-бутана и н-бутенов. Однои двухстадийное дегидрирование н-бутана. Технологические схемы процессов.
Влияние основных параметров. Катализаторы. Оборудование. Выделение
бутадиена-1,3 из газов пиролиза.
5.5. Получение изопрена дегидрированием изопентана и изопентенов.
Получение изопрена из 2-метилпропена и формальдегида. Получение стирола
дегидрированием алкилбензолов.
5.6.
Получение
синтез-газа.
Гидроформилирование
олефинов.
Технологические схемы процессов. Катализаторы. Технологические параметры
процессов.
5.7. Общие сведения об окислении углеводородов. Газофазное и
жидкофазное окисление низших насыщенных углеводородов. Окисление
насыщенных углеводородов в низкомолекулярные кислоты. Окисление
насыщенных углеводородов С10 – С20 в спирты.
5.8. Окисление ненасыщенных углеводородов в оксиды олефинов.
Получение этиленоксида и пропиленоксида.
5.9. Окисление ненасыщенных углеводородов в кислоты и их производные.
Получение винилацетата и уксусной кислоты.
5.10. Окисление ненасыщенных углеводородов в карбонильные соединения.
Получение ацетона и метилэтилкетона.
5.11. Газофазное и жидкофазное окисление ароматических углеводородов.
Получение фталевого ангидрида. Жидкофазное окисление алкилароматических
углеводородов.
5.12. Производство фенола. Окисление изопропилбензола.
3. Рекомендуемая литература, информационные ресурсы
1. Технология переработки нефти. Часть 1. Первичная переработка нефтей /
под ред. О.Д. Глаголевой, В.М. Капустина. – М.:Химия, КолосС, 2005. – 400 с.
2. Рябов В.Г. Технология переработки нефти и газа. Часть 1. Первичная
переработка нефти и газа. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 225 с.
3. Тархов Л.Г., Беляева Е.Ю. Добыча и первичная переработка газа и
газового конденсата/ Тархов Л.Г., Беляева Е.Ю. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед.
политехн. ун-та, 2013. – 175 с.
4. Ахметов А.Ф. Глубокая переработка нефтяного сырья и физикохимические анализы нефтепродуктов всех стадий переработки нефти / Ахметов
А.Ф., Баулин О.А., Красильникова Ю.В., Герасимова Е.В., Валявин К.Г., Запорин
В.П.; под ред. Валявина Г.Г. – г. Нижний Новгород: типография ИП Кузнецов Н.В.,
2013. – 287 с.
5. Бухаркина Т.В. Химия природных энергоносителей и углеродных
материалов/ Бухаркина Т.В., Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Туманян Б.П. – М.:
изд-во «Техника», ТУМА ГРУПП, 2009. – 204 с.
6. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. – М.:
Химия, КолосС, 2004. – 456 с.
7. Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. Часть 2.
Физико-химические процессы. – М.:Химия, 2015. – 400 с.
8. Капустин В.М., Тонконогов Б.П., Фукс И.Г. Технология переработки
нефти. Часть 3. Производство нефтяных смазочных материалов. – М.:Химия, 2014.
– 328 с.
9. Рябов В.Г., Тархов Л.Г. Технология органического и нефтехимического
синтеза : учебное пособие. – Пермь: Изд-во ПГТУ, 2008. – 262 с.
10. Технология оксосинтеза и родственных процессов с участием окиси
углерода / В.А. Рыбаков, А.А. Елькин, Г.Н. Тюкавин, В.Б. Лурия, В.Г. Рябов. –
Пермь: ЗАО «Сибур-Химпром», 2004. – 229 с.
4. Перечень тем рефератов по избранному направлению подготовки
1. Физико-химические характеристики нефти и нефтепродуктов. Методы
анализа и расчетов.
2. Основные направления переработки нефти и газа. Ассортимерт товарных
нефтепродуктов.
3. Подготовка нефти к переработке. Прямая перегонка нефти на фракции.
4. Термические процессы нефтепереработки.
5. Каталитические процессы нефтепереработки.
6. Гидрогенизационные процессы нефтепереработки.
7. Процессы очистки нефтяных (минеральных) масел.
8. Методы удаления парафинов из нефтепродуктов.
9. Подходы к переработке тяжёлых высоковязких нефтей и природных
нефтебитумов.
10. Подходы к переработке каменных углей.
11. Получение сырьевых компонентов органического и нефтехимического
синтеза – аренов и алкенов.
12. Окисление углеводородов. Получение кислородсодержащих продуктов.
5. Пример экзаменационного билета
ПЕРМСКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Вступительные испытания по специальной
дисциплине, соответствующей программе
аспирантуры
Химическая технология нефтегазопереработки и
нефтехимического синтеза
(наименование программы аспирантуры)
_______________________________________
___18.06.01 Химическая технология ________
(шифр и наименование направления)
УТВЕРЖДАЮ:
Зав. кафедрой ___________________
___________________ Пойлов В.З.
«___» ______________ 2015 г.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5
Вопрос №1:
Вязкость нефтепродуктов, Зависимость вязкости от температуры, индекс
вязкости. Вязкость смесей нефтепродуктов. Методы определения вязкости и
используемые приборы.
Вопрос №2:
Селективная очистка нефтяного сырья. Физико-химические основы
процесса. Факторы, определяющие эффективность процесса и качества
получаемых продуктов. Технологическая схема установки селективной очистки
фенолом.
Вопрос №3:
Получение изопрена дегидрированием изопентана и изопентенов. Получение
изопрена из 2-метилпропена и
формальдегида. Получение стирола
дегидрированием алкилбензолов.
