Все статьи

1-45 41 0

Синтез азот-, фосфор-, кислородсодержащих лигандов и их координационные соединения с некоторыми d-металлами

Шерзод Касимов

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире уделяется все большее внимание синтетической координационной химии, проблемам дизайна и синтезу органических лигандов, обладающих определенной стереохимической архитектурой. Полимерные сорбенты являются очень важными в качестве хелатообразующих лигандов. Синтез полимерных лигандов, а именно хелатобразующих сорбентов, с их помощью разделение переходных металлов из растворов комплексообразующими сорбционными методами, изучение состава, строения, физико-химических свойств координационных соединений, образующихся в процессе сорбции, является одной из основных задач химической промышленности.
Во всем мире комплексы переходных металлов являются главным предметом как фундаментальных, так и прикладных исследований в области координационной химии. Наличие координационных соединений переходных металлов с огромным количеством органических лигандов, открывает широкие перспективы целого ряда промышленно важных процессов, на которых базируется современная безотходная технология. В качестве таких реакционно активных органических лигандов целесообразно получить азот-, фосфор-, кислородсодержащие комплексообразующие полимерные лиганды. Использование этих лигандов в процессе извлечения металлов, путем комплексообразования из растворов, позволяет селективно извлекать металлы в виде комплексных соединений. Поэтому необходимо проводить систематические исследования возможности образования координационных соединений металлов с полимерными лигандами и определить устойчивость полученных веществ в растворах.
В Республике уделяется особое внимание производству товаров химической промышленности, в частности, производство сорбентов, применяемых для селективного извлечения цветных и благородных металлов из растворов и удаления тяжелых металлов из сточных вод. Исходя из стратегии действий развития Республики Узбекистан, направленной на «дальнейшую модернизацию и диверсификацию промышленности путем перевода её на качественно новый уровень, направленный на опережающее развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов», «освоение выпуска принципиально новых видов продукции и технологий» и «дальнейшее укрепление продовольственной безопасности страны, расширение производства экологически чистой продукции» определены важнейшие задачи. В этом аспекте, развитие ведущих отраслей национальной экономики, в том числе химической промышленности, получение селективных сорбентов - полимерных лигандов на основе заданного органического синтеза и исследование комплексных соединений образовавшихся при сорбции d-металлов, является актуальной задачей и приобретает особое значение.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, Указов Президента Республики Узбекистан ПП-1071 от 11 марта 2009 года «О программе мер по ускорению строительства и освоению производства новых видов химической продукции», ПП-3246 от 29 августа 2017 года «О мерах по совершенствованию экспортно-импортной деятельности организаций химической промышленности» и Постановление У П-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является синтез азот-, фосфор-, кислородсодержащих комплексообразующих полифункциональных полимерных лигандов, получение на их основе комплексных соединений некоторых d-металлов методом сорбции и изучение состава, строения и свойств полученных соединений.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые синтезированы новые азот-, кислород-, фосфорсодержащие комплексообразующие полифункциональные полимерные лиганды - поли-2-оксо- 1,3-ди (гидразинометил) -5 -N- гидроксиметиламинокарбонил-1,3,5-триазина (L1); поли- 2- оксо- 1,3- ди (фосфоноксиметил)-5-Ы-метиламино-карбонил -1,3,5-триазина (L2); поли-ди(3-аза-5,6-диоксогексил)-дитиофосфата калия (L3) и поли-ди(3-азабутил)-дитиофосфата калия (L4);
рассчитаны электронные структуры молекул полидентатных полимерных лигандов полуэмпирическими квантово-химическими методами AM-1, MNDO и РМЗ, определены их геометрические параметры, энергетические характеристики, на основании зарядового контроля выявлены наиболее вероятные центры локализации координационной связи.
определены статические обменные емкости синтезированных полимерных лигандов к ионам Си (II), Zn (II), Cd (II), Ag (I) и построен ряд сорбционности этих металлов с полученными лигандами;
впервые получены 16 новых координационных соединений Си (II), Zn (II), Cd (II), Ag (I) хелатного типа с синтезированными полимерными лигандами, доказаны их состав и строение с использованием современных физико-химических методов анализа;
определены константы устойчивости и ряды термической стабильности полученных комплексных соединений, доказано, что устойчивость комплексов растет в рядах L'—>L2—>L4—>L3 и Zn (II)—>Cd (II)—>Cu (II)—>Ag (I) в соответствии с принципом Пирсона «Жестких и мягких кислот и оснований».
Заключение
1. Разработана методика синтеза и получены четыре новых комплексообразующих полифункциональных полимерных лигандов - поли-2-оксо- 1,3-ди (гидразинометил) -5 -N- гидроксиметиламинокарбонил-1,3,5-триазин (L1); поли- 2- оксо- 1,3- ди (фосфоноксиметил)-5-Ы-метиламино-карбонил -1,3,5-триазин (L2); поли-ди(3-аза-5,6-диоксогексил)-дитиофосфат калия (L3) и поли-ди(3-азабутил)-дитиофосфат калия (L4).
2. Квантово-химическими полуэмпирическими методами АМ-1, РМЗ, MNDO исследовано электронное строение одного мономерного звена для всех синтезированных полимерных лигандов и определены предпочтительные центры координации в полидентатных полифункциональных лигандах. Показано, что потенциально девяти - (L1, L4), восьми - (L2) и двенадцатидентатные (L3) лиганды должны проявлять бидентатность - L1, L3, L4 и тридентатность L2.
3. Получено 16 новых координационных соединений Си (II), Zn (II), Cd (II), Ag (I) на основе синтезированных полимерных лигандов, установлены их состав и строение с применением современных физико-химических методов анализа и определена устойчивость координационных соединений в растворе:
- координационное соединение Zn (II) с L1 при значении рН=6,2-6,5 раствора, имеет относительную устойчивость по сравнению с координационными соединениями Си (II), Cd (II), Ag (I) с L1;
- координационные соединения Ag (I) с L2, L3, L4 при значении pH=3-4 среды раствора, устойчивы, по сравнению с координационными соединениями этих лигандов с ионами Си (II), Zn (II), Cd (II). Это позволяет отделить ионы Ag (I) от ионов Си (II), Zn (II) и Cd (II) в растворе. Показано, что полученные результаты не противоречат принципу Пирсона “Жестких и мягких кислот и оснований”.
4. Методом ИК-спектроскопии установлено, что ионы Си (II), Zn (II), Cd (II) образуют шестичленные хелатные кольца при координации карбонильной и гидразогруппы L1 при значении рН=3,4-3,7 раствора. Ионы Ag (I) при этих условиях координируются только с гидразогруппами. При значении рН=4-6 раствора происходит замещение протонов фосфогруппы лиганда L2 ионами Си (И), Zn (II), Cd (II) и образование шести- и четырехчленного металлохелатов через амидо и карбонильные группы L2, в случае комплекса с Ag (I) образуется только шестичленный металлоцикл.
5. В полимерных лигандах L3 и L4 координационные связи с ионами Си (II), Zn (II), Cd (II), Ag (I) образуются через атомы азотов аминогруппы, заряд комплексообразователя компенсируется образованием связи ионов металла за счет депротонирования дитиофосфорных групп при значении среды раствора рН=4-6. При этом образуются четырехчленные внутрикомплексные металлохелаты, что было предсказано на основе квантово-химического расчета молекул лигандов. Показано, что ионы Ag (I) образуют один металлоцикл.
6. Синтезированные полимерные лиганды на основе местного сырья, сравнены с комплексообразующими промышленными сорбентами, как Purolite S950, Lewatit ТР260 Monoplus и выявлено, что полученные полимерные лиганды не уступают своими сорбционными свойствами зарубежным сорбентам.
7. По результатам проведенных исследований, полученные полимерные лиганды рекомендованы для разделения благородных металлов от цветных металлов и очистки сточных вод гидрометаллургической промышленности от тяжелых металлов.

296-306 89 0

РОЛЬ ФИНАНСОВОЙ ПОЛИТИКИ В ЭКОНОМИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Аминжон Эргашев
Финансовая политика играет решающую роль в содействии экономическому развитию, и это справедливо для Республики Узбекистан. Правительство Узбекистана проводит различную финансовую политику для стимулирования экономического роста, привлечения иностранных инвестиций и повышения уровня жизни своих граждан. В данной статье исследуется значительная роль финансовой политики в экономическом развитии Узбекистана.
93-94 113 0

Реологические свойства модифицированных базальтовых стекол

Ю Павлюкевич, Л Папко, Е Трусова

В настоящее время уделяется большое внимание фундаментальным исследованиям базальтовых стекол и волокон, а также практическому применению базальтового волокна в качестве армирующего материала в производстве композитов. Одним их эффективных способов повышения эксплуатационных характеристик базальтовых волокон является модифицирование их состава [1–5]. При производстве непрерывных базальтовых волокон фильерным способом необходимо также решать ряд технологических проблем, которые обусловлены нестабильностью химико-минерального состава базальтов и высокой поглощающей способностью железосодержащего расплава.

1-22 49 0

Реакции электрофильного замещения и конденсации 5,6-дизамещенных-2,3- полиметилен-3,4-дигидротиено[2,3-d]пиримидин-4-онов

Хуршед Бозоров

Объекты исследования: 5,6-дизамегценные-2,3-полиметилен-3,4-
дигидротиено[2,3-с1]пиримидин-4-оны, продукты конденсации с альдегидами, продукты ацилирования, бромирования, окисления.
Цель работы: изучение взаимодействия 5,6-диметил-, три-, тетра-, пентаметилен-2,3-полиметилен-3,4-дигидротиено[2,3-б]пиримидин-4-онов с бензальдегидами и фурфуролом, бензоилхлоридом, бромом и нитрующей смесью; выявление факторов, влияющих на протекание реакций; поиск биологически активных веществ.
Методы исследования: тонкий органический синтез, методы ИК-, 'Н ЯМР -, 13С ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии, РСА, ТСХ.
Полученные результаты и их новизна: впервые систематически изучена реакция 5,6-дизамещенных-2,3-полиметилен-3,4-дигидротиено[2,3-
с!]пиримидин-4-онов с бензальдегидами и фурфуролом; определены факторы, влияющие на образование а-арилиден или а-(арил-, гидрокси)метилпроизводных. Найдено, что взаимодействие с бензоилхлоридом дает только а-бензоилоксибензилиденпроизводные, а бромом - пербромиды, которые легко превращаются в гидробромиды. Обнаружено, что СНз группа в положении 5 при действии нитрующей смеси избирательно окисляется до СООН группы.
Практическая значимость: разработан усовершенствованный метод получения 2-амино-3-этоксикарбонил-4,5-полиметилентиофенов, три- и тетрациклических тиено[2,3-б]пиримидин-4-онов. Разработан способы синтеза а-арилиден- или а-(арил-, гидрокси)метил-, а-бензоилоксибензилиден-5,6-дизамещенных-2,3-полиметилен-3,4-дигидротиено[2,3-<1]пиримидин-4-онов, 5-карбокси-6-метил-2,3-три-, -тетраметилен-3,4-дигидротиено[2,3-с1]пиримидин-4-онов конденсацией с альдегидами, бензоилированием и взаимодействием с нитрующей смесью соответствующих субстратов. Среди синтезированных веществ выявлены соединения, обладающие высокой цитотоксической активностью.
Степень внедрения и экономическая эффективность: полученные результаты с альдегидами, бензоилхлоридом, бромом и нитрующей смесью могут быть использованы для других N, S- гетероциклических соединений. Среди синтезированных веществ выявлены соединения с высокой цитотоксической активностью. Экономическая эффективность - социальная.
Область применения: органическая химия, медицина.

1-24 37 0

Разработки в направлении повышения качества и расширения ассортимента туалетных мыл

Саидазим Саидвалиев

Объект исследования: Туалетные мыла различного вида и состава, новые виды сырья, поверхностно-активных веществ, красителей и ароматизаторов, экологически чистые химические добавки.
Цель работы: Повышение качества и расширение ассортимента туалетных сортов мыла путем рационального и эффективного использования новых видов сырья, красителей, поверхносто-активных веществ и ароматизоторов; научное и теоретическое обоснование роли и значения составляющих рецептурных компонентов в формирование качества и физико-химической характеристики готовой продукции.
Методы исследования: Для анализа и оценки физико-химических характеристик сырья и готовых сортов туалетного мыла использованы современные физические, химические и физико-химические методы исследования.
Полученные результаты и их новизна: Для повышения качества и расширения ассортимента туалетных сортов мыла эффективно подобраны новые виды сырья красителей, поверхносто-активных веществ и ароматизоторов; обоснованы роль и значение сырьевых источников при формировании качества и моющих свойств туалетных мыл; разработаны новые технологические способы производства данного вида продукции, подобраны научно-обоснованные технологические линии для повышения качества и расширения ассортимента туалетных мыл, созданы экологически чистые технологии при производстве моющих средств.
Практическая значимость: Разработаны новые научно обоснованные технологические способы и процессы для производства туалетных сортов мыла; установлены оптимальные технологические режимы, обеспечивающие повышение качества и моющих свойств мыла, на основе использования новых видов сырья достигнуто расширение ассортимента продукции; предложены принципиально новые способы упаковки различных видов туалетных мыл.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Результаты новых научно-технологических разработок прошли опытно-производственные испытания и освоены в промышленных условиях ООО "Prime Sopone" при производстве широкого ассортимента туалетных мыл повышенного качества.
Область применения. Масложировая промышленность, мыловаренное производство.

1-51 45 0

Разработкатехнологии получения фосфорных и азотнокальциевых удобрений на основе азотнокислотной переработки Кызылкуских фосфоритов

Айжамал Алламуратова

Актуальность и востребованность темы диссертации. Главная перспектива развития сельского хозяйства связана с повышением урожайности за счет внедрения новейших технологий обработки почвы, применения высокоурожайных сортов культур, и, конечно, комплексного применения минеральных удобрений и средств защиты растений. Одним из основных факторов, определяющих урожайность растений, является применение фосфорных удобрений.
В мире особое внимание уделяется разработкам технологий концентрированных фосфорных удобрений с вовлечением в их производство низкосортных фосфоритов в связи с дефицитом качественного фосфатного сырья. В этом плане наиболее перспективными являются методы азотнокислотной переработки. Преимущество азотной кислоты заключается в том, что практически исключается образование как твердых, так и жидких отходов, так как HNO3 используется двусторонне: как источник активного иона водорода для разложения фосфатного сырья, так и в качестве носителя азота - полезной составной части жидких и твердых удобрений.
В настоящее время в результате реализации конкретных широкомасштабных мер были достигнуты определенные результаты в области развития технологий производства минеральных удобрений, в частности азотных, фосфорных и калийных. В этой связи следует особо отметить исследованиям по расширению ассортимента фосфорных и жидких удобрений, как для внесения под зяблевую вспашку, так и для внесения в подкормки. Исходя из третьего направления стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан, направленной на «подъем химической промышленности на качественно новый уровень, дальнейшую интенсификацию производства готовой продукции на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов, освоение выпуска принципиально новых видов технологий и продукции» особое значение приобретает дальнейшее увеличение мощности по добыче и обогащению Кызылкумских фосфоритов и их переработка на концентрированные фосфорсодержащие и жидкие комплексные удобрения.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан от 4 марта 2015 года УП-4707 «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы», от 7 февраля 2017 У П-4947 «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Постановлении от 23 августа 2017 года ПП-3236 «О программе развития химической промышленности на 2017-2021 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка безотходной эффективной технологии получения концентрированных фосфорных, жидких азотнокальциевых удобрений и химически осажденного карбоната кальция на основе азотнокислотной переработки низкосортных фосфоритов Центральных Кызылкумов.
Заключение
Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы, являются следующие:
1. Теоретически обоснован процесс разложения Центрально-Кызылкумских фосфоритов азотной кислотой по диаграмме системы СаО-P2O5-N2O5-H2O. Установлено, что полное разложение фосфорита может быть достигнуто при нормах азотной кислоты, превышающих стехиометрическую.
С целью построения политермической диаграммы растворимости Са(\О3)2-СаСОз-Н2О исследовано семь внутренних разрезов. По данным политерм бинарных систем и внутренних разрезов построена диаграмма растворимости этой системы при температурах от (-27,2) до 50°С, на которой разграничены поля кристаллизации льда, Са(МОз)2-4Н2О, Са(МОз)2-ЗН2О, Са(МОз)2-2Н2О и СаСО3. Карбонат кальция в интервале температур от (-27,2) до 42°С совместно кристаллизуется с четырехводным нитратом кальция, а в интервале температур 42,(R48,3°С - с трехводным нитратом кальция. В исследуемой системе не происходит образования новых химических соединений при взаимодействии исходных компонентов, и она относится к простому эвтоническому типу.
Па основании теоретического анализа и экспериментальных данных впервые построены диаграммы растворимости взаимных систем Са2+, 2NH;// 2NO;, СО2-Н2О при 30 и 60°С, которые позволили определить оптимальные условия конверсии нитрата кальция карбонатом аммония. Показано, что при t ■ ц степень использования Са2* и NH*
Ca^NO^,
достигает более 99,0%, а повышение температуры приводит к ее незначительному увеличению.
2. Исследован процесс обработки необогащенной фосмуки циркулирующими растворами при соотношениях ЦР : ФС от 3 : 1 до 6 : 1 и NaMMlia4: NHirrpaT = 0,2-Ю,8, продолжительности процесса 60 мин и температуре 30°С. Показано, что в результате взаимодействия фосфоритовой муки с растворами нитратных солей происходит активация (перевод неусвояемых форм Р2О5 в усвояемые формы) фосфатного сырья. Соотношение PoOs^b. : Р2О5общ по трилону Б и 2%-ной лимонной кислоте в высушенных образцах твердой фазы составляет соответственно 44,97-48,32 и 36,45-41,56% отн., что в несколько раз превышает соотношение Р2О5усв : Р2О5общ в исходной фосфоритной муке. При низких значениях ЦР:ФС = 3:1 и одинаковых условиях содержание Р2О5ух;в и СаОусв в продуктах на 2-3% выше, чем при ЦР:ФС=6:1. Это связано с тем, что с уменьшением соотношения ЦР:ФС доля переходов усвояемых Р2О5 и СаО в жидкую фазу увеличивается. С повышением соотношения NaMMHa4: NHirrpar в циркулирующих растворах общая концентрация Р2О5 увеличивается до 18,27-49,6%, а кальциевый модуль снижается до 2,3 (от 2,7 исходного).
Анализ химического состава жидкой фазы показывает, что с повышением исходного соотношения ЦР:ФС (от 3:1 до 6:1) в суспензии содержание азота колеблется в пределах 14,7-14,74% и 8,96-9,31% соответственно при соотношении Иаммиач : Ынниграт = 0,8 и 0,2, а содержание Р2О5общ уменьшается от 2,26% до 0,95 и от 2,14 до 0,72% соответственно. При осуществлении данного процесса одна часть жидкой фазы возвращается на стадию обработки исходного фосфатного сырья, а остальная часть используется в качестве жидкого суспендированного удобрения с содержанием питательных компонентов (N + Р2О5 + СаО) - 22,1 ^-29,77%.
3. Изучен процесс аммонизации азотнокислотной вытяжки, полученной разложением предварительно обработанного фосфорита ЦРПАК, а также проведены технологические исследования процесса получения фосфорсодержащих твердых и жидких суспендированных удобрений из продуктов аммонизации азотнокислотной вытяжки фосфоритов Центральных Кызылкумов. Результаты химического анализа жидких и высушенных твердых фаз аммонизированных нитрофосфатнокальциевых пульп показывают, что с повышением рП до 2,6 в жидкой фазе содержание Р2О5О6Щ снижается до 1,04%, а влажность пульпы достигает 54,18%, а при рП более 3,2 в жидкой фазе Р2О5 полностью осаждается и влажность осадка снижается до 48,52%. Относительное содержание усвояемой формы Р2О5 в твердом фосфорсодержащем удобрении повышается от 79,14 до 90,94% по трилону Б и от 86,34 до 94,64% по 2%-ной лимонной кислоте. Относительное содержание усвояемого кальция колеблется в интервалах 93,6-96,29%. Соотношение N:P2O5 находится в пределах 0,79-1,57, а сумма питательных компонентов - 30,63-37,16%.
Показано, что при промывке твердого осадка водой с соотношением 1:2 содержание Р2О5общ в высушенных продуктах повышается до 27,13-30,11%. При этом содержание усвояемой формы Р2О5 по 0,2М трилону Б составляет 21,8-23,47%, а по 2%-ной лимонной кислоте 22,75-25,23%. Кальциевый модуль в промытых осадках на 0,5-0,7 ниже, чем в непромытых осадках и с повышением рП увеличивается от 1,29 до 1,45.. п / (NH4),CO, .
4. При оптимальных условиях (соотношение ~ и температура), определенных теоретическим анализом взаимных систем Са2*, 2МНд/(2МО;, СО2-Н2О, проведены прикладные исследования процесса конверсий нитрата кальция карбонатом аммония в растворах нитрата аммония. Изучено влияние соотношения Иаммиач : NHinpar и концентраций растворов НАК на техноаналитические показатели процесса. Установлено, что с повышением соотношения NaaMlia4 : NHirrpaT от 0,4:0,6 до 0,8-0,2 и снижением концентраций paci воров HAK повышаемся степень конверсии ни i рама кальция и производительность фильтрации влажного карбоната кальция от 80,0 до 99,9% и от 0,6 до 2 т/м2 • ч соответственно.
5. Изучены реологические свойства суспензий и растворов в зависимости от Ж:Т = 2-1; NaMMIia4: NHinpar = 0,8-0,4; 0,2-0,6 и температуры (20-80°С), образующихся на стадиях: предварительной обработки низкосортных фосфоритов циркулирующим раствором кислых и аммонизированных азотнокислотных вытяжек, образующихся при разложении предварительно обработанного фосфорита азотной кислотой, обработки растворов ПАК карбонатом аммония. Полученные данные обобщены в виде номограммы, которая позволяет быстро и точно определить оптимальные технологические параметры процесса графоаналитическими методами. Установлено, что с повышением соотношения раствор : СаСО3, NaMMlia4: NHirrpaT и температуры плотность суспензий снижается прямолинейно, а вязкость -криволинейно. С колебанием перечисленных параметров плотность суспензий колеблется в интервалах 1,272-1,465 и 1,368-1,502 г/см3, а вязкость 1,3-3,78 и 1,49-7,09 сПз соответственно при сумме солей 30-50%.
6. Результаты рентгенографических и ИК-спектроскопических исследований фазового состава азотнофосфорных и фосфорсодержащих удобрений на основе переработки низкосортных фосфоритов Центральных Кызылкумов показали, что основными компонентами NP-удобрений являются дикальцийфосфаты, неразложенные фтор- и гидроксилапатиты, НАК, а фосфорсодержащие удобрения состоят из различных форм дикальцийфосфатов, недоразложенных фтор- и гидроксилапатитов, а также незначительного количества солей ПАК.
7. На модельной лабораторной установке определены оптимальные технологические параметры процесса получения одинарных фосфорных и жидких азотнокальциевых удобрений. Найденные оптимальные параметры процесса апробированы на укрупненной установке и действующем оборудовании цеха нитрофоса АО «Самаркандкимё» с выпуском опытной партии продукта в объеме 1000 кг. Предложена принципиальная технологическая схема и рассчитан материальный баланс азотнокислотной переработки низкосортного фосфорита. Технико-экономические расчеты показывают, что себестоимость полученных фосфорных удобрений в 1,5-2 раза дешевле по сравнению выпускаемым удобрением - нитрофосом.

1-44 97 0

Разработка электрохимических сенсоров и их применение при анализе кадмия, индия и сурьмы

Дилшод Зияев

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день во всем мире загрязнение природной среды газообразными, жидкими и твердыми веществами и отходами производства, приводит к острой экологической проблеме, имеющей приоритетное социально-экономическое значение, а устранение причин возникновения этих проблем является одной из основных задач1. Возрастающая потребность промышленности в кадмии, сурьме и индии, как основных материалов при изготовлении полупроводников и особо чистых веществ, несмотря на их токсичность, одновременно требует разработки методов аналитического контроля этих материалов, требующих разработки чувствительных методов являются актуальной как с практической, так и теоретической точки зрения.
В республике АО «УЗКИМЁСАПОАТ» уделяет большое внимание разделению и определению некоторых металлов с использованием современных технологий электрохимических методов. В частности, особое значение имеет определение индия, кадмия, сурьмы, токсичных и других канцерогенных, тяжелых металлов электрохимическими методами, где в качестве рабочего электрода применяются электрохимические сенсоры. Для стремительного развития Республики стратегии действия в рамках мероприятий по внедрению новых технологии уделяется особое внимание современным электрохимическим методам, повышающим конкурентно способность и сокращающих себестоимость производимой продукции.
Па сегодняшний день проведение целевых исследований по повышению определения ультромикроколичеств токсичных металлов в объектах окружающей среды и эффективному их использованию является важным в мире, где особое внимание уделяется следующим задачам: в частности, разработке новых сенсоров, экологически чистых, заменяющих дорогостоящий, токсичный ртутный рабочий электрод; изготовленных из местного сырья; определению тяжелых, канцерогенных и токсичных металлов посредсвом модифицированных электрохимических датчиков.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлениях и указах Президента Республики Узбекистан ПП-1071 от 11 марта 2009 года «О программе мер по ускорению строительства и освоению производства новых видов химической продукции», У П-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Постановлением №142 Кабинета министров Республики Узбекистан от 27 мая 2013 года «О Программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013-2017 годы», от 21 января 2014 года «О порядке разработки и согласования проектов экологических нормативов», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка электрохимических сенсоров и их применение при анализе кадмия, индия и сурьмы.
Научная новизна исследования:
разработана методика инверсионного вольтамперометрического определения In(III), Sb(III) и Cd(II) с помощью электрохимического сенсора модифицированного различными органическими реагентами;
установлен оптимальный состав и соотношение компонентов буферных смесей и фоновых электролитов; изучено влияние потенциала, времени накопления деполяризатора на электродах, температуры исследуемого раствора и диапазона тока на величину полезного аналитического сигнала;
определено влияние посторонних сопутствующих катионов, комплексообразующих соединений и мешающих анионов. Разработана ИВ методика определения исследованных металлов в реальных природных объектах и промышленных материалах.
разработана гибридная, экстракционная инверсионновольтамперометрическая методика определения исследуемых металлов.
Заключение
1. Обоснован выбор импортозамещающих, доступных и недорогих органических реагентов для создания твёрдых модифицированных электродов и подобраны режимы их работ. На основе созданных электродов разработаны инверсионно-вольтамперометрические методики определения исследованных элементов на различных по природе и концентрации фоновых электролитах, буферных смесях и оптимизированы условия электролиза Cd(II), In(III) и Sb(III).
2. Показана линейная зависимость между аналитическими сигналами ионов In, Cd, Sb и потенциалами их восстановления на катоде, диапазоном тока, временем накопления деполяризатора на электроде, природой и концентрацией фоновых электролитов, а также pH буферных смесей.
3. Изучено влияние различных по природе и концентрации посторонних сопутствующих катионов, мешающих анионов и комплексующих соединений на форму вольтамперограмм и результаты определяемых металлов. Найдены коэффициенты корреляции исследуемых металлов.
4. Разработаны инверсионно-вольтамперометрические методики определения ионов In, Cd и Sb в их индивидуальных растворах, бинарных, тройных и более сложных модельных смесях, имитирующих реальные природные объекты и промышленные материалы, с нижними границами определяемых концентраций на уровне микрограммовых и следовых количеств, позволившие проводить анализ металлов, сплавов, припоев, смазок, руд, минералов, вод различной природы и других реальных объектов и промышленных материалов.
5. Разработаны гибридные экстракционные инверсионновольтамперометрические методики определения In(III), Cd(II), Sb(III) и рекомендованы новые схемы и пути анализа промышленных материалов, природных объектов различных производств, учреждений г. Ташкента и других городов Республики Узбекистан.

1-66 185 0

Разработка усовершенствованной технологии производства экстракционной фосфорной кислоты и получения концентрированных фосфорсодержащих удобрений из фосфоритов Каратау и Центральных Кызылкумов

Исраилжон Шамшидинов

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире с сокращением пригодных для земледелия почв и ростом населения планеты обеспечение продовольственной продукцией является первостепенной задачей. В связи с этим обеспечение агропромышленного комплекса минеральными удобрениями, средствами защиты растений, стимуляторами роста и развития растений являются основным направлением повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Правильное применение минеральных удобрений дает до 50% прибавки урожая. Поэтому обеспечение сельскохозяйственного производства необходимыми удобрениями является приоритетной задачей.
После провозглашения независимости Республики в результате реализации конкретных широкомасштабных мер были достигнуты высокие результаты научных исследований по развитию технологии производства минеральных удобрений и обеспечению сельского хозяйства азотными, фосфорными и калийными удобрениями. В этой связи следует особо отметить исследования по расширению ассостимента концентрированных фосфорсодержащих удобрений (PS-Agro, аммофосфат, супрефос и т.д.) на основе местного сырья, необходимых для внесения под зябь. Исходя из стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан, направленной на подъем промышленности на качественно новый уровень, дальнейшую интенсификацию производства готовой продукции на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов, освоение выпуска принципиально новых видов продукции и технологий особое значение преобретает дальнейшее увеличение мощности по добыче и обогащению фосфоритов Центральных Кызылкумов, ее переработки на концентрированные фосфорные и сложные удобрения, обеспечение потребности Республики в фосфорсодержащих удобрениях.
На сегодняшний день в мире особое внимание уделяется разработкам технологии концентрированных фосфорных удобрений с вовлечением в производство низкосортных и высокомагниевых фосфоритов в связи с истощением богатых месторождений фосфатного сырья. В этом аспекте важной задачей является разработка технологии двойного суперфосфата с использованием экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) из магнийсодержащих, низкосортных фосфоритов. При разработке технологии концентрированных фосфорных удобрений необходимо обосновать ряд существующих научных решений, в том числе по следующим направлениям: разработка эффективного метода получения концентрированных и активированных растворов фосфорной кислоты с приемлемыми свойствами; определение оптимальных технологических параметров разложения фосфоритов упаренными, в присутствии нитрата аммония до концентрации 35-40% Р2О5, магнийсодержащими растворами фосфорной кислоты; разработка технологии получения очищенной от сульфатов и фтора ЭФК и аммофоса высшего сорта на ее основе из низкосортных фосфоритов.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан № УП-4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы» и № У П-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка способов очистки от примесей и активирования ЭФК, технологии переработки высокомагнезиальных фосфоритов на фосфорную кислоту и переработка вторичных фосфатов на концентрированные фосфорные и микроэлементсодержащие удобрения путем разложения активированной ЭФК.
Научная новизна исследования заключается в следующем:впервые установлено в широком диапазоне изменения параметров температуры кипения, давление насыщенных паров, теплоты парообразования, электропроводности, pH в системах Н3РО4-Н2О, Н3РО4-MgSO4-H2O, H3PO4-MgSO4-NH4NO3-H2O и магнийсодержащей ЭФК, содержащей нитрат аммония;
доказано улучшение физико-химических и реологических свойств концентрированных растворов ЭФК в присутствии нитрат аммония, которое происходит за счет разрушения гидратов сульфата магния;
установлена возможность активации фосфорной кислоты из магнийсодержащих фосфоритов в присутствии нитрата аммония;
впервые установлена закономерность распределения компонентов фосфатного сырья Каратау при измельчении и влияние размера частиц на степень разложения фосфорита, которая проходит через минимум с увеличением размера частиц и при этом обоснованы причины экранирования поверхности крупных зерен коркой из мелких кристаллов сульфата кальция;
установлено влияние магния на процессы разложения фосфоритов и кристаллизации дигидрата сульфата кальция при сернокислотной экстракции фосфорной кислоты;
установлена возможность одновременной очистки ЭФК от сульфатов и фтора в едином технологическом цикле производства ЭФК, позволяющая интенсифицировать процессы очистки кислоты за счет сокращения стадий процесса и получить из фосфоритов ЦК экологически чистый продукт -аммофос высшего сорта с содержанием Р2О5 не менее 52%;
разработаны технологии получения концентрированных фосфорных удобрений и удобрений с микроэлементами путем разложения вторичных фосфатов концентрированной и активированной нитратом аммония ЭФК и ЭФК, содержащей микроэлементы.
Заключение
Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы, являются:
1. Изучением физических и физико-химических свойств в системах Н3РО4 - Н2О, Н3РО4 - MgSO4 - Н2О, Н3РО4 - MgSO4 - NH4NO3 - Н2О установлен механизм влияния сульфата магния и нитрата аммония на свойства магнийсодержащих фосфорных кислот при концентрировании. Показано, что в присутствии нитрата аммония увеличивается количество диссоциированных первых водородных ионов и снижается pH среды фосфорнокислых растворов, что отражается на снижении теплоты парообразования, повышении давления паров и электропроводности, подтверждающих разрушение гидратов сульфата магния и изменения физико-химических и реологических свойств ЭФК при концентрировании.
2. Установлена возможность повышения химической активности ЭФК и ее упаренных растворов, содержащих соединения магния, в присутствии нитрата аммония. Показано, что в присутствии нитрата аммония растворимость трикальцийфосфата повышается до 99,13%.
3. Разработана технология очистки ЭФК от сульфатов и фтора в едином технологическом цикле производства экстракции фосфорной кислоты, позволяющая получить экологически читый аммофос высшего сорта из фосфоритов ЦК без дополнительных затрат.
4. Установлено, что предварительная классификация фосфоритов по крупности частиц более 100 мкм позволяет повысить фильтрующие свойства экстракционных пульп в результате кристаллизации сульфата кальция крупных размеров.
5. Установлено, что предварительная термообработка фосфоритов Каратау при температуре 600-700°С приводит резкому снижению пенообразования и улучшению процессов разложения фосфоритов, кристаллизации сульфата кальция, повышению производительности экстракторов. При этом выход фосфорной кислоты увеличивается на 2,2-2,4% и составляет 92-93%.
6. Разработаны оптимальные условия фосфорнокислотного разложения магнийсодержащих фосфоритов Каратау и получения двойного кислого и аммонизированного суперфосфатов. Оптимальными условиями разложения являются: концентрация упаренной ЭФК 35-37% Р2О5, количество вносимого нитрата аммония в процессе упарки ЭФК 1,5-2,0%, весовое соотношение фосфорит:ЭФК(100% Р2О5) = 1:(1,0-Н,5), продолжительность процесса 1,5-2,0 часа, температура процесса разложения фоссырья 60°С и сушки пульпы 105°С. При этом степень разложения фоссырья достигает в пульпе 84-87%, а в высушенном продукте 98-99%.
7. Разработанная технология апробирована в промышленных условиях на действующем оборудовании производства аммофоса Алмалыкского АО «Ammofos-Maxam» и выпущена опытно-промышленная партия нового удобрения супераммофосфата в количестве свыше 1000 тонн. Производство супераммофосфата по сравнению с аммофосом позволяет сократить удельные расходы серной кислоты на 15-20%, аммиака на 60-80% и выбросы фосфогипса в отвал на 15-20%.
8. Установлены оптимальные технологические параметры получения
азотфосфоркальцийсодержащих удобрений с микроэлементами медью и цинком путем разложения МОФК и бедных по Р2О5 (МСК, НФС и ПФ) фосфоритов ЦК микроэлементсодержащей активированной ЭФК: концентрация фосфорной кислоты ~35% Р2О5, п=1:(1,25-4,5),
продолжительность процесса разложения 1,5-2,0 часа, pH 2,8-3,5, температура сушки 100-105°С.
9. Технология азотфосфоркальцийсодержащих удобрений с микроэлементами апробирована на установках, имитирующих производственные условия, в АО «Ammofos-Maxam» и АО «Коканд суперфосфат заводи» и выпущены опытные партии.
10. Агрохимические испытания двойного суперфосфата из фосфоритов Каратау и азотфосфоркальцийсодержащих удобрений из фосфоритов ЦК в специализированных организациях показали их высокую эффективность, равноценную с аммофосом. Введение микроэлементов в состав удобрений повышает урожайность на 13%.
11. Технико-экономические расчеты указывают на высокую экономическую эффективность технологии одновременного обессульфачивания и обесфторивания ЭФК и выпуска АФКУ. От выпуска 100 тыс. т аммофоса высшего сорта и АФКУ прибыль составляет 9,4 млрд, сум и 27,96-30,79 млрд, сум в год, соответственно.

1-81 203 0

Разработка технологии получения фосфорных и сложных азотнофосфорных удобрений на основе фосфоритов Центральных Кызылкумов

Ахмед Реймов

Актуальность и востребованность темы диссертации. Одной из актуальных проблем в мире является интенсивное развитие сельского хозяйства и обеспечение его потребности в минеральных удобрениях. Благодаря применению минеральных удобрений обеспечивается в среднем 40-50% прироста урожая сельскохозяйственных культур.
В Узбекистане создана крупная отрасль химической промышленности для обеспечения потребности сельского хозяйства в азотных, фосфорных и калийных удобрениях. В Республике ассортимент продукции предприятий, производящих фосфорсодержащие удобрения, состоит в основном из сложных азотнофосфорных удобрений. Сложные азотнофосфорные удобрения широко используются для внесения с севом и в подкормки. А фосфорные удобрения наиболее эффективны при их использовании именно под зяблевую пахоту. Поэтому разработка новой технологии получения концентрированных одинарных фосфорных удобрений является важной задачей.
Требуется модернизация производства и сложных азотнофосфорных удобрений. Дело в том, что в основе их производства лежит сернокислотное разложение фосфатного сырья с получением экстракционной фосфорной кислоты. При этом в качестве отхода производства образуется фосфогипс. Поэтому актуальным становится азотнокислотная переработка фосфатов, при которой вместо гипса образуется нитрат кальция - эффективное, особенно на засоленных почвах, азотнокальциевое удобрение. Актуальным является и переработка нитрата кальция в жидкое удобрение, как самую дешевую форму минерального удобрения.
Разработка термостабильной формы аммиачной селитры также является актуальной проблемой химической промышленности. В Узбекистане аммиачная селитра производится более 1 млн. 700 тыс. т в год. Из-за взрывов при нарушении техники безопасности её производства и хранения ставится задача - создать на базе аммиачной селитры удобрение, сохраняющее её агрохимическую эффективность, с существенно большей устойчивостью к внешним воздействиям и соответственно меньшей взрывоопасностью.
Настоящая работа ориентирована на реализацию постановлений Президента Республики Узбекистан №1111-1442 от 15 декабря 2010г «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» и №1111-2151 от 14 марта 2014г «О мерах по обеспечению сельского хозяйства минеральными удобрениями в 2014 году», которые направлены на ускоренное внедрение в отраслях промышленности современных научных достижений и прогрессивных инновационных технологий, расширение рынков сбыта продукции на базе диверсификации производства, увеличение производства экспортоориентированной конкурентоспособной промышленной продукции на базе углубленной и качественной переработки отечественного сырья, а также обеспечение сельскою хозяйства м и н ера j I ь н ы м и у д обр е н и я м и.
Исходя из этого, для решения вышеперечисленных задач требуются новые научные исследования и разработки, направленные на вовлечение в переработку бедного фосфатного сырья, модернизацию технологии получения сложных азотнофосфорных удобрений, увеличение объема производства фосфорсодержащих удобрений, расширение их ассортимента, снижение их себестоимости, а также на создание экнортоориентированной термостабильной аммиачной селитры.
Целью исследовании является разработка технологий получения одинарных фосфорных, азотнофосфорных и жидких азотнокальциевых удобрений, термостабильной аммиачной селитры с использованием низкосортного фосфатного сырья Центральных Кызылкумов.
Научная новизна исследования: изучены оптимальные условия процесса взаимодействия низкосортных фосфоритов Центральных Кызылкумов с фосфорнокислотно-гипсовой пульпой и разработана технология получения одинарных фосфорных удобрений;
получены жидкие азотнокальциевые и твердые NPCa удобрения путем азотнокислотного разложения фосфоритовой муки Центральных Кызылкумов с последующим выделением нитрата кальция из нитрокальцийфосфатных пульп. Установлена корреляционная зависимость между составами и свойствами жидких азотнокальциевых удобрений от нормы азотной кислоты и весового соотношения нитратноаммонийнокаль-циевого раствора к аммиачной селитре, карбамиду и карбамидо-аммиачной селитре;
определено, что фосфатная добавка увеличивает температуру модификационного превращения аммиачной селитры IV—>111, уменьшает тепловые эффекты модификационных переходов, повышает температуру начала терморазложения на 29 - 39°С, уменьшает размеры кристаллов удобрения, в результате возрастает термостабильность азотнофосфорного удобрения;
разработана технология получения новых видов азотнофосфорных удобрений с повышенным содержанием усвояемых форм Р2О5 и СаО путем введения в состав аммиачной селитры различных видов высококарбонизированных фосфоритов Центральных Кызылкумов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации решены весьма актуальные научно-технические задачи в области химии и химической технологии минеральных удобрений, заложившие в себя теоретические и прикладные исследования, обеспечивающие разработку ресурсосберегающей технологии получения новых видов одинарных фосфорных, азотнофосфорных и жидких азотнокальциевых удобрений на основе комплексной переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов.
Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы являются следующие:
1. Графоаналитическим анализом систем СаО-РгОз-ЗОз-ГЬО и CaO-P2O5-N2O5-H2O теоретически обоснован процесс взаимодействия фосфоритов Центральных Кызылкумов с фосфорнокислотно-гипсовой пульпой и азотной кислотой пониженной нормы. Полученные новые научные данные позволяют обосновывать и прогнозировать условия протекания процессов получения одинарных и азотнофосфорнокальциевых удобрений при переработке Кызылкумских фосфоритов и найти оптимальные их составы.
2. Исследован процесс взаимодействия различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов с фосфорнокислотной гипсовой пульпой, полученной разложением мытого обожженного концентрата серной кислотой, в интервале массовых соотношений ФКГП : ФС = 100 : (25-70). Установлены предельные соотношения и концентрации всех реагентов, участвующих в процессе. Показано, что оптимальным соотношением ФКГП : ФС является 100 : (25-30), при котором можно получить одинарное удобрение с максимальным содержанием усвояемой и воднорастворимой форм Р2О5 и СаО. Для улучшения товарных свойств продукта в сульфо-кальцийфосфатную пульпу рекомендуется добавлять кислый сток -абсорбционный раствор производства ЭФК.
3. Разработана усовершенствованная технология получения азотфосфоркальцийсодержащих и жидких азотнокальциевых удобрений путем частичного выделения нитрата кальция из аммонизированной нитрокальцийфосфатной пульпы различными вариантами. Показано, что в предложенных NPCa удобрениях содержание Р2О5 на 7-10% выше, чем в НКФУ (нитрофос), производимом на АО «Самаркандкимё».
Проведены исследования по переработке НАКР, являющегося жидкой фазой нитрокальцийфосфагной пульпы, в различные марки ЖАКУ. Методом упарки НАКР и нейтрализации аммиаком в зависимости от нормы азотной кислоты были получены ЖАКУ различного состава. А путем добавления к НАКР нитрата аммония, карбамида и раствора КАС получен широкий спектр ЖАКУ с повышенным содержанием азота.
4. Исследована возможность получения АФУ на основе процесса взаимодействия различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов с плавом либо концентрированным раствором аммиачной селитры. Изучена кинетика декарбонизации и активации рядовой фосфоритовой муки в плаве АС. При этом показано, что высокая степень декарбонизации и активации фосфатного сырья в АФУ наблюдается после 20-минутного взаимодействия исходных регентов. Установлено, что введение в аммиачную селитру фосфатной добавки существенно повышает прочность гранул, т.е. в среднем в 2,0-5,5 раза. Добавление в плав АС фосфоритовой муки в количестве 5% в пересчете на Р2О5 способствует снижению пористости её гранул от 9,15 до 7,08%. Слеживаемость АФУ, содержащих 3,0-5,04% Р2О5 составляет 1,71-1,87 кг/см“, что в 2,5-2,7 раза меньше от слеживаемости чистой АС.
5. Изучено влияние фосфатных добавок на модификационные превращения аммиачной селитры. Определено, что для АС температура превращения IV—>111 составляет 44,8°С, а при добавке в АС фосфатного сырья в количестве 1,05-5,04% Р2О5 температура данного превращения повышается от 53,7 до 56,6°С. При этом снижается температура плавления и кристаллизации АС. Повышение температуры перехода IV—>111 способствуют сохранению высокой прочности и уменьшению слеживаемости гранул АФУ при транспортировке и хранении в жарких климатических условиях.
Определены тепловые эффекты модификационных переходов АФУ. Показано, что их значения значительно ниже, чем теплоты переходов исходной АС. Следовательно, они происходят с наименьшими тепловыми эффектами и добавка оказывает тормозящее действие на модификационные превращения и в точках перехода превращения протекают не до конца, а это способствуют снижению степени разрушения гранул, уплотнению их структуры и тем самым сохранению повышенной прочности.
6. Показано, что при нагревании АС фосфатные добавки оказывают буферное действие и стабилизируют величину pH селитры. Установлено, что температуры начала терморазложения АС в составе АФУ по сравнению с чистой АС в зависимости от количества фосфоритовой добавки увеличиваются на 29-39°С. Показано, что энергия активации разложения АФУ, содержащих от 1 до 5% Р2О5, колеблется в пределах 46,6-51,6 ккал/моль, что на 4,7-9,7 ккал/моль больше, чем энергия активации разложения чистой АС. Это говорит о значительном возрастании термостабильности фосфатизированной АС.
Проведенные электронно-микроскопического исследования микроструктур гранул АФУ показывают, что фосфатная добавка уменьшает размеры кристаллов нитрата аммония. Фосфорит оседает в поры и микротрещины, заполняя их, при этом образуется более совершенная поверхность и внутренняя структура гранул АФУ.
Проведением опытно-промышленных испытаний в цехе №3 АО «Навоиазот» определены потери аммонийного и нитратного азота при выпуске разработанного азотнофосфорного удобрения. Потери на 1 т АФУ составили: в виде NH3 - 0,52 кг/т, а в виде NH4NO3 - 0,41 кг/т, т.е. общие потери на стадии смешения и грануляции АФУ в пересчете на азот составили 0,572 кг/т, что является допустимой величиной.
7. Определены физико-химические и реологические характеристики растворов, пульп и расплавов, образующихся на различных стадиях технологического процесса переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов. С применением методов рентгенографического и ИК-спектроскопического анализа установлен солевой состав продуктов, также изучены физико-химические и товарные свойства одинарных, азотнофосфорных и NPCa удобрений.
8. На основании результатов лабораторных экспериментов, опытных работ на модельной установке и в условиях опытно-промышленных испытаний разработана технологическая схема и составлен материальный баланс производства одинарных, азотнофосфорных, NPCa и жидких азотнокальциевых удобрений. Результаты проведенных физико-химических и прикладных исследований по разложению фосфоритов Центральных Кызылкумов фосфорнокислотно-гипсовой пульпой легли в основу разработки технологии получения одинарного фосфорного удобрения, которая успешно прошла опытно-промышленную апробацию на АО «Аммофос-Максам» с выпуском в 2009 году 60 тонн, а в 2011 году 100 тонн нового вида удобрения. Технология производства АФУ на основе плава аммиачной селитры и фосфоритовой муки Центральных Кызылкумов внедрена на АО «Навоиазот». С начала 2009 года по настоящее время произведено более 300 тыс. тонн нового вида АФУ на сумму 165 млрд. сум.
9. Выполнены технико-экономические расчеты получения одинарных, NPCa и жидких азотнокальциевых удобрений. При организации производства одинарного фосфорного удобрения норма серной кислоты на 1 т 100 %-ного Р2О5 по сравнению с производством супрефоса снижается до 30-35%. Оптовая цена гранулированного NPCa удобрения составляет 565511 сум, что но сравнению с НКФУ на 118643 сум дешевле. Оптовая цена ЖАКУ, полученною с добавкой к НАКР аммиачной селитры и карбамида составляет 192722 и 285548 сум соответственно. При выпуске 100 тыс. тонн АФУ только за счет отсутствия специальной охраны и сопровождения экономится более 2 млрд. сум.
10. Проведены агрохимические испытания полученных удобрений на хлопчатнике в микролизиметрических, деляночных и нолевых условиях. Данные результатов показывают, что агрохимическая эффективность разработанных удобрений близка к эффективности смесей традиционных удобрений с эквивалентным количеством питательных веществ.

1-26 149 0

Разработка технологии получения фосфорных и азотнофосфорных удобрений из фосфоритов Центральных Кызылкумов

Умарбек Алимов

Объекты исследования: фосфориты Центральных Кызылкумов: рядовая фосфоритовая мука, пылевидная фракция, мытый сушеный концентрат, минерализованная масса, мытый обожженный концентрат.
Цель работы: разработка ресурсосберегающей технологии получения одинарных фосфорных удобрений на основе разложения нсобогащенных фосфоритов Центральных Кызылкумов фосфорнокислотной гипсовой пульпой, а также азотнофосфорных удобрений путём взаимодействия Кызылкумских фосфоритов с частично аммонизированной экстракционной фосфорной кислотой.
Методы исследования: химический, рентгенографический и ИК-спектроскопичсский анализ.
Полученные результаты и их новизна: впервые показана возможность получения концентрированных одинарных и азотнофосфорных удобрений путем взаимодействия фосфоритов Центральных Кызылкумов фосфорнокислотной гипсовой пульпой и частично аммонизированной ЭФК. Изучены реологические свойства (плотность, вязкость) сульфокальцийфосфатных пульп и определен химический состав водонсрастворимой части кальцийфосфатной пульпы. Оценены агрохимические и физико-химические свойства полученных одинарных и сложных азотнофосфорных удобрений.
Практическая значимость: результаты проведенных исследований явились научной основой для создания технологии получения новых видов одинарных и сложных азотнофосфорных удобрений. Разработанные технологии позволяют вовлечь в производство концентрированных фосфорсодержащих удобрений не только обогащенные концентраты фосфоритов Центральных Кызылкумов, но и рядовую фосфоритовую муку, пылевидную фракцию, а также минерализованную массу.
Степень внедрения и экономическая эффективность: на лабораторной модельной установке и на ОАО «Аммофос-Максам» отработаны основные технологические параметры процесса получения одинарных фосфорных удобрений. Технология получения азотнофосфорных удобрений апробирована на модельной установке с определением основных технологических параметров процесса. Агрохимические испытания на хлопчатнике показали эффективность разработанных удобрений.
Ориентировочные технико-экономические расчеты показывают, что себестоимость 1 т 100%-ного Р2О5 в одинарном фосфорном удобрении по сравнению с супрсфосом дешевле на 399385 сум. Себестоимость 1 т Р2О5 в азотнофосфорном удобрении по сравнению с аммофосом ниже на 192604 сум.
Область применения: предприятия ГАК «Узкимссаноат», производящие фосфорсодержащие удобрения, сельское хозяйство.

1-87 145 0

Разработка технологии получения одинарных фосфорных и комплексных удобрений методами химической и механохимической активации низкосортных фосфоритов

Атаназар Сейтназаров

Актуальность и востребованность темы диссертации. В XXI веке резко обострилась мировая продовольственная проблема, обусловленная высокими темпами роста населения по сравнению с темпами роста производства продовольствия и резкими сокращениями таких ресурсов, как пахотно-пригодные земли, запасы пресной воды, источники энергии, необходимые для производства сельскохозяйственной продукции. В Узбекистане 25,73 млн. га земель сельскохозяйственного назначения, из них 3,73 млн. га орошаются. На этих орошаемых землях получают свыше 97% сельскохозяйственной продукции. Основным фактором для получения высоких и качественных урожаев сельскохозяйственных культур является широкое применение минеральных удобрений. Поэтому обеспечение сельского хозяйства минеральными удобрениями приобретает исключительно важное значение.
В 2014 году предприятия химической промышленности Узбекистана произвели 942,8 тыс. т азотных, 133,8 тыс. т фосфорных и 96,4 тыс. т калийных удобрений (в расчете на 100% питательных веществ). А потребность Республики в них составляет в год 839,58 тыс. т N, 525,21 тыс. т Р2О5 и 278,92 тыс. т К2О в виде минеральных удобрений. Республика располагает богатейшими запасами природных калийных солей. В настоящее время завершено строительство второй очереди Дехканабадского завода калийных удобрений. Общая мощность производства составляет 360 тыс. т в год К2О в виде хлорида калия.
Для заводов Узоекистана, производящих фосфорсодержащие удобрения основным фосфатным сырьем являются фосфориты месторождений Центральных Кызылкумов (ЦК). Фосфориты ЦК характеризуются низким содержанием фосфора (16,2% Р2О5), высоким содержанием карбонатов (17,7% СО2) и повышенным значением кальциевого модуля (CaO : Р2О5 = 2,85). Это сырьё практически непригодно ни для сернокислотной экстракции, ни для азотнокислотного разложения. Чтобы получить качественные удобрения из такого сырья Кызылкумский фосфоритовый комбинат (КФК) осуществил термическое его обогащение. Однако данный способ обогащения многостадийный, кроме того в процессе обогащения образуется большое количество фосфорсодержащих отходов. Вот поэтому очень важен поиск новых и эффективных методов обогащения и переработки фосфоритов ЦК.
Следует отметить, что для внесения под зяблевую вспашку очень эффективны фосфорные удобрения. Согласно данным агрохимиков, 60-70% от годовой нормы внесения фосфорных удобрений под хлопчатник нужно вносить под зябь, а под зерновые колосовые - 100%. Поэтому необходима разработка новых технологий получения одинарных фосфорных удобрений.
Производство фосфорных удобрений во всем мире базируется на использовании богатого фосфатного сырья, которым располагают всего несколько стран мира (Россия, США, страны Северо-Западной Африки и Ближнего Востока). Запасы высококачественных руд неуклонно истощаются, наблюдается тенденция вовлечения в промышленную переработку во всевозрастающих масштабах бедных фосфоритовых руд. В этом плане перспективными являются методы механической, термической, химической, механохимической и микробиологической активации фосфатного сырья, позволяющие перевести с наименьшими затратами неусвояемую форму Р2О5 в сырье в усвояемую для растений форму.
В целях увеличения объемов производства фосфорсодержащих удобрений на КФК увеличивается мощность производства мытого обожженного фосфоконцентрата (МОФК) от 400 до 716 тыс. т в год со средним содержанием Р2О5 26%. Появилась задача определения свойств этого МОФК и нахождения оптимальных режимов его переработки в экстракционную фосфорую кислоту (ЭФК), аммофос, диаммофос и одинарное фосфорное удобрение.
Настоящая работа ориентирована на выполнение задач, вытекаемых из постановлений Президента Республики Узбекистан № ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» и № ПП-1975 от 27 мая 2013 года «О мерах по расширению производства фосфоритного сырья», направленных на расширение объемов и ассортимента экспортоориентированной конкурентоспособной промышленной продукции, а также снижения их себестоимости путем внедрения прогрессивных инновационных технологий переработки отечественного фосфатного сырья.
Целью исследования является разработка технологий обогащения фосфоритов Центральных Кызылкумов органическими кислотами и их переработки в одинарные фосфорные и комплексные удобрения путем химической и механохимической активации.
Научная новизна исследования заключается в следующем: выявлено, что уксусная и муравьиная кислоты обеспечивают селективное извлечение карбонатов из фосфатного сырья ЦК;
найдены оптимальные условия фосфорнокислотной активации фосфатного сырья ЦК, при которых получены одинарные фосфорные и аммофосфатные удобрения с большим содержанием усвояемой и водорастворимой форм Р2О5;
получены новые данные по растворяющей способности солей аммония по отношению к трикальцийфосфату, которые послужили научной основой для химической и механохимической активации фосфоритов ЦК;
в результате механохимической активации смесей фосфоритов ЦК с различными минеральными солями выявлен среди них возрастающий ряд по повышению содержания усвояемой формы Р2О5 в исходном сырье: СО(МНг)2 —> КС1 —> углеаммонийные соли —> NH4C1 —> NH4NO3 —> КН2РО4 —> (NH4)2SO4 -> CO(NH2)2 HNO3.
для гранулирования тукосмесей предложены методы прессования и окатывания;
получены новые данные о физико-химических и физико-механических свойствах сырья МОФК;
комплекс физико-химических исследований позволил установить оптимальный режим переработки нового вида МОФК на ЭФК, аммофос и диаммофос.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы, являются:
1. Найдены оптимальные условия введения процесса химического обогащения фосфоритов ЦК уксусной кислотой: норма кислоты - 110% от стехиометрии на разложение СаСОз в сырье, соотношение Т : Ж = 1 : 8, температура - 25°С и продолжительность перемешивания - 30 мин. Показано, что из РФМ с содержанием 16,33% Р2О5; 17,23% СО2; СаО : Р2О5 = 2,89 можно получить концентрат с содержанием 25,58% Р2О5общ, 4,24% СО2 и с кальциевым модулем 1,66. Из ММ с содержанием 12,98% Р2О5, 13,8% СО2 и с кальциевым модулем 3,09 получается фосфоконцентрат, в составе которого 20,04% Р2О5 и СаО : Р2О5 = 1,96. Из четырёх видов РФМ получены концентраты с содержанием 25,58-31,36% Р2О5 и с кальциевыми модулями от 1,57 до 1,66. Такой концентрат можно успешно перерабатывать методом кислотной экстракции на любые виды фосфорсодержащих удобрений. А МОФК с исходным СаО : Р2О5 = 1,96 превратился в концентрат с кальциевым модулем 1,48. Содержание Р2О$ повысилось в нём с 27,26% до 33,56%.
Предложена принципиальная технологическая схема обогащения высококарбонатного фосфатного сырья ЦК органической кислотой. Рассчитан материальный баланс производства.
2. Разработана технология получения одинарного фосфорного удобрения путем фосфорнокислотной активации фосфоритов ЦК. Найдены оптимальные нормы кислоты для разложения сырья, при которых получаемые фосфорные удобрения имеют высокое содержание общей и усвояемой форм Р2О5, а относительное содержание водной формы Р2О5 в них превышает 50%. Эти нормы при переработке РФМ, ПФ и ММ равняются 40%, а при переработке МОФК - 30% от стехиометрии на образование монокальцийфосфата. Произведена активация РФМ, ПФ и МОФК упаренными (24,46; 29,05; 29,86; 36,23; 46,00; 50,78% Р2О5) фосфорными кислотами. Повышение концентрации ЭФК для обработки фосфоритов практически не сказывается на содержании общей формы Р2О5 в продуктах, незначительно увеличивает количества усвояемой и воднорастворимой форм Р2О5. Для РФМ оптимальными параметрами термической обработки являются соотношение Р2О5ЭФК : Р2О5ФС = 1 : 0,3 и температура 220°С. При этом продукт содержит 43,89% Р2О5общ, 35,1% Р2О5усв, 20,9% Р2О5водн., Р2О5усв. : Р2О5О6Щ. = 80,11% и Р2О5водн. : Р2О5обЩ. = 47,73%. Для МОФК оптимальными параметрами являются соотношение P20s^K: РгОзфс =1 : 0,5 и температура 220°С. Продукт содержит 48,8% Р->О5обш, 38,4% PiO5vcB, 29,3% Р^О5водн, Р2О5усв. : Р2О5общ = 78,67% и Р2О5воДн : Р2О5общ. = 59,98%.
3. Выявлен оптимальный технологический режим получения одинарного фосфорного удобрения. Технология прошла технологическую апробацию с выпуском опытной партии продукта. Предложена принципиальная технологическая схема производства. Рассчитан материальный баланс на получение одной тонны Р2О5 в удобрении.
Произведен сравнительный экономический расчет производств одинарного фосфорного удобрения и аммофоса. Показано, что одна тонна одинарного фосфорного удобрения в 1,65 раза дешевле одной тонны аммофоса, хотя по агрохимической эффективности на хлопчатнике они равноценны.
4. Изучен процесс получения аммофосфата на базе фосфоритов ЦК. Устранить пенообразование позволяет двухстадийное фосфорнокислотное разложение РФМ. Получаемые продукты по своему составу соответствуют эффективным азотнофосфорным удобрениям. Они содержат от 34 до 38% общей Р2О5, причем большей частью в усвояемой для растений форме (РзОзусв. : Р2О5О6Щ. и Р2О5водн. : Р2О5общ. находятся в пределах 90-97% и 56-72% соответственно), от 4 до 7% азота и имеют в своем составе кальций в усвояемой для растений форме. Предложена технологическая схема получения аммофосфата путем двухстадийного разложения РФМ экстракционной фосфорной кислотой.
5. Показано, что химическая и механохимическая активация фосфоритов ЦК с помощью азотных и калийных солей также является одним из путей экономичной переработки бедного фосфатного сырья. Изотермическим методом при 25 и 50°С изучена растворимость фаз в тройных водно-солевых системах Ca3(PO4)2-(NH4)2SO4-H2O, Ca3(PO4)2-
NH4NO3-H2O и Ca3(PO4)2-NH4Cl-H2O. Растворимость трикальцийфосфата в воде повышается в присутствии аммонийных солей, особенно сильно в присутствии сульфата аммония.
6. Проведена механохимическая активация РФМ, ПФ, ММ и МОФК путем их истирания в присутствии нитрата и сульфата аммония до размера частиц менее 0,16 мм. Обе аммонийные соли при этом резко повышают содержание усвояемой формы Р2О5 в фосфатном сырье. В изученных марках удобрений на основе РФМ при использовании NH4NO3 относительное содержание усвояемой формы Р2О5 по отношению к общей меняется от 56,08 (при N : Р2О5 = 1 : 1) до 97,24% (при N : Р2О5 = 1 : 0,1). В случае же использования (МНд^БОд эти величины находятся в пределах 67,93-98,24% по лим. к-те. Сульфат аммония оказался более эффективным в деле повышения растворимости фосфатного сырья. Методом прессования изучен процесс гранулирования получаемых тукосмесей. Показано, что минимально необходимое давление прессования составляет 100-150 МПа. Наибольшая прочность прессата достигается при 250-300 МПа. Увеличение влажности тукосмесей до 2% повышало прочность таблеток.
7. Было показано, что механохимическая активация РФМ в смеси с фосфатом калия, углекислым аммонием, нитратом мочевины, хлоридом калия и карбамидом также приводит к возрастанию содержания усвояемой формы Р2О5 в РФМ. В результате активации фосфоритов различными минеральными солями построен возрастающий ряд по повышению содержания усвояемой формы фосфора в сырье: СО(NH2)2 → KCl →углеаммонийные соли → NH4Cl → NH4NO3 → КН2РО4 → (NH4)2SO4 →СО(NH2)2·HNO3 Рассчитан материальный баланс получения одной тонны гранулированного сложносмешанного удобрения с соотношением N : Р2О5 : К20 = 1 : 1 : 1 на основе РФМ, хлорида калия, нитрата и сульфата аммония. Себестоимость одной тонны питательных веществ в таких продуктах на 421297 и 412669 сум меньше, чем в тукосмесях на основе аммофоса, хлорида калия, нитрата аммония и сульфата аммония. Предложена принципиальная технологическая схема производства. Агрохимические испытания полученных удобрений проведены в вегетационных и полевых условиях. Результаты испытаний показали, что сложных азотнофосфорных удобрений по эффективности не уступают традиционным фосфорсодержащим удобрениям.
8. Определены физико-химические и физико-механические свойства нового МОФК фосфоритов ЦК, содержащего 26% Р2О5. Найдены оптимальные условия переработки МОФК в ЭФК. Установлено, что наиболее оптимальными условиями сернокислотной экстракции МОФК являются: норма H2SO4 - 103%, концентрация оборотной фосфорной кислоты - 15% Р2О5, температура процесса - 85°С и соотношение Ж : Т = 3 : 1, при которых достигнуты приемлемые для технологии показатели: Кразл = 96,33%, Кизвл. = 95,04%; Котм= 97,27%; Квых. = 92,44%; скорость фильтрации -1361 кг/м2 час, а концентрация ЭФК - 19,44% Р2О5. Определены плотности и вязкости нейтрализованных аммиаком фосфорно-кислотных пульп в зависимости от pH (0,65-8,5), температуры (40-90°С) и содержания влаги в пульпе (40-60 %). Во всех случаях пульпы жидкотекучи и их реологические свойства не затрудняют дальнейшую переработку. Нейтрализация полученной кислоты аммиаком до рН=5,5 и 8,5 легла в основу получения аммофоса и диаммофоса соответственно. Были получены аммофос и диаммофос хорошего качества.

1-46 64 0

Разработка технологии получения новых композиций редукторных смазок на основе местного сырья

Сирожиддин Джиянбаев

Актуальность и востребованность темы диссертации. По получению высококачественных смазочных масел мирового уровня, использующие высокопроизводительные нефтеперерабатыващие установки, на первом месте в мире стоят такие страны как США, Западная Европа, Япония, Китай, Индия, Саудовская Аравия, Мексика и Иран. По развитию глубокой нефтепереработки Россия достигла 72%, а остальные развивающиеся страны 85-90%. В связи с этим, одной из самых актуальных проблем является разработка технологических процессов получения смазочных масел с высокими физико-химическими характеристиками и исследование их эксплуатационных показателей на научно-методической основе.1
В настоящее время во всем мире ведутся научные работы по изучению различных компонентов входящих в состав редукторных смазок и разработка новых технологий их получения, устойчивые внешним механическим и химическим воздействиям, с улучшенными физико-химическими показателями с ипользованием современных принципов нанотехнологий и новых систем оборудования с целью получения различных видов редукторных смазок с высокими эксплуатационными показателями.
После обретения независимости Республики в нефтеперерабатывающей промышленности были достигнуты определенные достижения в реконструировании, усовершенствовании технологических процессов с выпуском новой продукции. В этом направлении за счет внедрения различных разработок достигнуты важные результаты с разработкой технологии выпуска дизельного топлива, авиакеросина, моторных масел, рельсовых, осевых и антикоррозионных смазок. В этом направлении недостаточное внимание уделялось повышению качества и расширению видов смазочных масел и создания современных технологических процессов. В стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан излагаются задачи «Создание технологий для импортозамещающей продукции из местного сырья и вторичных ресурсов»2. В этой связи большое значение имеет научные исследования, направленные на открытие новых запасов отечественного сырья для нефтеперерабатывающей промышленности и создание современных технологий их переработки.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит осуществлению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан: У П-2698 от 26 декабря 2016 года «О дальнейшем укреплении Программы локализации производства готовой продукции, комплектующих и материалов на 2017-2019 годы», У П-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действия по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах», ПП-2915 от 21 апреля 2017 года «Правовые основы деятельности инспекции по экологии и защите окружающей среды Республики Узбекистан по контролю за возникновением отходов, их накоплению, хранению, транспортировке, утилизации, переработке, закапыванию», а также других нормативно-правовых документов, относящихся к данной сфере.
Целью исследования является разработка технологии получения новых композиций редукторной смазки на основе местного сырья.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
определены термоокислителные свойства и максимальная скорость потери массы температурных свойств редукторной смазки и его компонентов;
обосновано взаимное влияние смол и асфалтенов на свойства редукторной смазки;
определено влияние присадки ЦД-7 на антиокислительные свойства омыленного саломаса на термостойкость и термическое разложение редукторной смазки.
доказано влияние присадки ЦД-7 и гудрона на антиокислительные, противоизносные и термостабильные свойства полученных композиции;
разработано технология получения новых составов редукторной смазки на основе местных сырья с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Заключение
1. Изучено влияние различных параметров (время, концентрация, температура), выбор компонентов и их физико-химических показателей на процесс получения новых композиций редукторной смазки для тяговых тяжелонагруженных редукторов из местного сырья и рекомендованы альтернативные условия их обработки.
2. Определены сырьевые ресурсы и эффективность их использования при получении редукторной смазки ОСп-Уз, показана возможность использования присадки в соотошении 1,5-3% для уменьшения процесса износа и окисления при высоких температурах и нагрузках.
3. Определены термические свойства новой композиции редукторной смазки методом термографии в зависимости от состава композиции, что указывают на премущественную роль депарафинизированного остаточного масла на повышение термической стабильности редукторной смазки ОСп-Уз.
4. Методом ИК-спектроскопии выявлены качественные изменения в составе композиции в технологической реализации получения редукторной смазки ОСп-Уз и процессы реакции омыления при термической обработке.
5. Созданный новый состав редукторной смазки по эксплуатационным характеристикам (диаметру пятна износа) превосходит в 2-2,5 раза смазку марки ОСп Российского производства.
6. Были рекомендованы новые составы и технологический процесс получения редукторной смазки ОСп-Уз из местного сырья для производства на Ферганском нефтеперерабатывающем завода и использования на АО «Узбекистан темир йуллари».

1-69 81 0

Разработка технологии получения депрессорных присадок для дизельных топлив из полимерных отходов

Садриддин Фозилов

Актуальность и востребованность темы диссертации. Осуществляемый в большинстве стран мира перевод автомобильного транспорта на дизели связан с экономичностью дизельного двигателя по сравнению с карбюраторным и высоким коэффициентом полезного действия, вследствие чего производство дизельного топлива возросло с 1,7 млрд, тонн до 2 млрд. тонн. Удовлетворение возрастающего спроса на дизельное топливо, введение в него депрессорных присадок является первостепенной проблемой. Научно-исследовательские работы в этой сфере направлены на создание их новых эффективных видов и технологий1.
После обретения государственной независимости нашей Республики были осуществлены широкомасштабные мероприятия в сфере применения в дизельном топливе полимерных депрессорных присадок и разработки технологии их получения. В частности, из низкомолекулярного полиэтилена и метакриловой кислоты, являющихся производственными отходами Шуртанского газо-химического» комплекса, путём этерификации гидрокси-метилбензоксазолтионом для дизельных топлив синтезированы новые полимерные присадки, проявляющие депрессорные свойства. А также на основе гидролизованного полиакрилонитрила (ГИПАН), вырабатываемого на производственном предприятии «Навоиазот», были получены полимер-препараты, проявляющие свойства депрессорных присадок.
Повышение развития нефтегазовой отросли на новую стадию имеет важное значение программа Стратегия действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан. Которое востребует разработки технологий получения депрессорных веществ для дизельных топлив на основе местного сырья.
Па сегодняшний день в мировых масштабах в сфере обновления технологии получения присадок для дизельного топлива проводятся научные исследования по таким актуальным направлениям, как: получение из вторичного сырья новых депрессорных присадок для дизельных топлив; создание новых видов полимерных депрессорных присадок, работающих при низких температурах; создание технологических процессов получения полимерных и сополимерных депрессорных присадок для дизельных топлив.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан: ПП-1072 от 12 марта 2009 года «О программе модернизации, технического и технологического переоснащения предприятий химической промышленности на 2009-2014 годы, ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «Приоритетные направления развития производства Республики Узбекистан на 2011-2015 годы», № УП-4891 от 6 апреля 2017 года «Критический анализ объёма и структуры товаров (работ, услуг), углубление локализации импортозамещающего производства», № УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», ПП-2915 от 21 апреля 2017 года «Правовые основы деятельности инспекции по экологии и защите окружающей среды Республики Узбекистан по контролю за возникновением отходов, их накоплению, хранению, транспортировке, утилизации, переработке, закапыванию», а также в других нормативно- правовых документах, относящихся к данной сфере.
Целью исследования является разработка технологии получения из местного полимерного сырья высокоэффективных депрессорных присадок для дизельных топлив.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
получены на основе эпихлоргидрина и бензоксазолонов новые полимеры, обладающие депрессорными свойствами, улучшающими температуру застывания дизельных топлив;
определено влияние синтеза полиакрилатов и их физико-химических и механических свойств дизельною топлива,
впервые создан способ получения сополимеров этилена с гетероциклическими метиакрилатами и применения их в качестве депрессорных присадок для дизельного топлива;
создан метод получения привитых полимеров низкомолекулярного полиэтилена для улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива;
разработана технология выделения низкомолекулярного полиэтилена из полимерных отходов местного сырья;
разработана технология получения депрессорных присадок для дизельных топлив на основе низкомолекулярного полиэтилена и ЭГИПАНа.
создана технология получения депрессорных присадок на основе эпихлоргидрина и соединений, содержащих гетероциклы.
разработана технология получения депрессорных присадок с привитыми сополимерами на основе низкомолекулярного полиэтилена и метакриловой кислоты.
разработана технология получения многофункциональных полимерных депрессорных присадок для дизельных топлив.
Выводы
1. Получены гетероциклические эфиры акриловой кислоты, обладающие депрессорными свойствами для дизельных топлив. Изучены состав и строение полученных мономеров, кинетика их радикальной полимеризации, а также их физико-химические свойства, рекомендован синтез полиметакрилатов.
2. В результате изучения сополимеризации гетероциклических эфиров акриловой кислоты с метилакрилатом с помощью опытов была определена количественная взаимосвязь отношения выхода полимера к концентрации исходных мономеров, температура, природа растворителя, и время протекания реакции.
3. Был рекомендован способ получения низкомолекулярного полиэтилена, метакриловой кислоты, метилакрилата, метилметакрилата, а также сополимеров, привитых с гетероциклическими соединениями, из отходов, полученных в результате очистки на Шуртанском газохимическом комплексе.
4. Получен привитый сополимер низкомолекулярного полиэтилена с □тарифицированным ГИПАПом, синтезированный привитый сополимер в различных концентрациях 0,001-0,1 % был добавлен в дизельные топлива, выпускаемые Бухарским нефтеперерабатывающим заводом, после чего при его использовании в дизельном топливе наблюдалось понижение температуры замерзания с -18 °C до -30 °C.
5. Осуществлен синтез депрессорных присадок на основе гетероциклических соединений и эпихлоргидрина при их добавлении в дизельное топливо, выпускаемое Бухарским нефтеперерабатывающим заводом, температура застывания данного дизельного топлива снизилась с -10 °C до -32 °C.
6. Разработана технология получения депрессорных присадок для дизельных топлив на основе гетероциклических эфиров метакриловой кислоты, рекомендованы дополнения в государственные стандарты O’zDSt 989:2001 и O’z DSt 1134:2007.
7. Эффективность применения депрессорных присадок, созданных из отходов на основе технологии получения многофункциональных депрессорных присадок для дизельных топлив, в сумме составляет 167 034 550 сумов.

1-50 45 0

Разработка технологии получения веществ, снижающих вязкость тяжелых нефтей и их применение

Акрамжон Набиев

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире из года в год непрерывно растет добыча и переработка нефти различного качества для удовлетворения потребности экономики стран в моторном топливе, минеральных и смазочных маслах, парафине, асфальтене, нафтеновых кислотах, углеводородных растворителях и др. При этом значительная часть добываемой нефти имеет высокую вязкость из-за присутствия в нем значительного количества парафина, смол, асфальтенов и других сопутствующих углеводородам веществ. Такие нефти имеют плохую текучесть, что отрицательно сказывается при их транспортировке по трубопроводам и промышленной переработке на специализированных предприятиях. С целью решения данной проблемы ведутся исследования по созданию эффективных понизителей вязкости тяжелых нефтей1.
На сегодняшней день широко используются различные депрессаторы и растворители, снижающие вязкость тяжелых нефтей. Необходимо обосновать научные решения разработки веществ, облегчающих трубопроводной транспортировку нефтей по трубопроводу, т.е. снижающие их вязкости в следующих направлениях: определение зависимости вязкости местных нефтей от химического и коллоидно-химических свойств, разработка эффективных композиции на основе созданных ПАВ для снижения вязкости высокопарафинистых и смолистых нефтей, определение влияния электромагнитных сил на снижения вязкости и повышение текучести местных тяжелых нефтей.
В настоящее время в Республике достигнуты определенные научно-практические результаты в области применения поверхностно-активных веществ, электро-физических и других методов при трубопроводной транспортировке нефтяных продуктов. Получены важные результаты в области уменьшения применяемые экспортируемые депрессаторов, в разработке поверхностью активных веществ на основе местных нефтей снижающие вязкости тяжелых нефтей. В третьем направлении Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан намечены важные задачи «дальнейшая модернизация и диверсификация промышленности путем перевода ее на качественно новый уровень, направленные на опережающее развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов»2 В этом аспекте, научные исследования в направленные на импортозамещение веществ понижающих вязкость нефтей созданных из вторичного сырья приобретают важное значение.
Данные диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в указах Президент Республики Узбекистан УП-4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы», У П-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистана в 2017-2021 годах» и Постановлением Президента Республики Узбекистан № ПП-3236 от 23 августа 2017 года «О программе развития химической промышленности на 2017-2021 годы» а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования: является разработка технологии получения поверхностно-активных веществ, снижающих вязкость тяжелых нефтей на основе хлопкового фосфатидного концентранта и соапстока, а также их применения в сочетании с ЭМО при транспортировке по трубопроводам.
Научная новизна исследования:
определены особенности химического состава и коллоид-химическая свойств местных тяжелых нефтей, обусловливающие их высокую вязкость и низкую текучесть;
определены структурно-реологические свойства местных тяжелых Джаркурганского, Мингбулакского и других месторождений нефтей и их влияния на качественные показатели получаемых нефтесмесей;
созданы научно-обоснованные способы получения ионогенных и неионогенных ПАВ из фосфатидного концентрата, хлопкового соапстока;
созданы эффективные композиции на основе полученных веществ для снижения вязкости тяжелых нефтей;
доказано введение предлагаемой композиции ПАВ оказывает депрессорную активность на высокопарафинистые нефти, переводя тугоплавкие парафины из твердого состояния в жидкое, где образуется новая нефтяная система которая, застывает при более низких температурах;
доказано положительное влияние ЭМО местных тяжелых нефтей (при напряжении магнитного поля равном 1000-2500 эрстед) на снижение вязкости и повышение их текучести.
разработан комбинированный способ понижения вязкости тяжелых нефти и оптимальные технологические режимы, путем совместного использования ЭМО и созданный композиции ПАВ.
Заключение
1. Разработаны принципы создания нефтисмесей с учетом их классификации по составу, коллоидно-химическим и реологическим свойствам.
2. Разработаны математические основы прогнозирования показателей вязкости и текучести нефтесмесей при различных долевых содержаниях их компонентов.
3. Установлено, что технический хлопковый фосфатидный концентрат, получаемый гидратацией масла снижает вязкость тяжелых нефтей (ПАВ-1).
4. Показано, что доомыленный хлопковый соапсток проявляет поверхностно активные свойства при понижении вязкости высоко смолистых нефтей (ПАВ-2).
5. Разработан способ получения ПАВ из СЖК ХС в виде высших жирных спиртов и их модификации методами оксиэтилирования (ПАВ-3) и сульфирования (ПАВ-4).
6. Разработаны композиции для понижения вязкости и повышения текучести местных тяжелых нефтей на основе ПАВ-1, 2, 3 и 4.
7. Разработан комбинированный способ понижения вязкости тяжелых нефтей с использованием синтезированных ПАВ и их композиций, а также ЭМО последних.
8. На основе разработанных математических моделей выявлены следующие оптимальные технологические режимы комбинированного способа снижения вязкости тяжелых нефтей: количество добавляемой ПАВ (Xi) - 0,05% от массы нефти; напряженность электромагнитного поля (Х2) -2500 эрстед; температура нефти (Хз) - 40°С; скорость перемешивание фаз (Хд) - 150 об./мин.
9. Внедрение предлагаемого способа снижения вязкости тяжелых нефтей позволили получить экономический эффект в размере 52,0 млн. сум в год (акты прилагаются в диссертации).

1-45 29 0

Разработка технологии получения битумов на основе местного вторичного сырья.

Элёрбек Сайдахмедов

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире доля нефтяных битумов в общем объеме товарной продукции нефтепереработки составляет 3-4%. Данный показатель имея тенденцию к росту, превысит к 2020 г. мировой спрос на битумы 120 млн. тонн в год.«Увеличение объемов производства и улучшение качества битумов осуществляется максимальным вовлечением сырьевых ресурсов, производством эффективных модифицированных битумных вяжущих»1.
На сегодняшний день в мирепроводятся работы по увеличению объемов производства нефтяных битумов и улучшениюпоказателей их качества оптимизацией состава сырья окисления. В этой области проводятся актуальные научные исследования, направленныена разработку технологии получения нефтяных битумов различного назначения с использованием остаточных продуктов нефтепереработки, получение модифицированных нефтяных битумов с улучшенными физико-механическими свойствами с использованием полимеров и других видов модификаторов, получение нефтяных битумов с использованием альтернативных видов сырья.
В республике в направлении расширения производства нефтяных битумов, улучшения их качества налажено использование альтернативных энергоресурсов при получении битумов.В частности, можно особо отметить способ и технологию получения битумных вяжущих из вторичного продукта пищевой промышленности госсипола, получения нефтяных битумов из тяжелых нефтей Сурхандарьинского региона республики. Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан определены задачи по «разработке технологий получения качественных и импортозамещающих продуктов из местного сырья и вторичных ресурсов»2.В данном направлении, в частности, востребована разработка технологии получения высококачественных нефтяных битумовс использованием местного сырья.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в указе и постановлениях Президента Республики Узбекистан № 2614 от 28 сентября 2016 года «О мерах по увеличению производства готовой экспортоориентированной продукции на основе глубокой переработки углеводородного сырья на 2016-2020 годы», № 4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации на 2015-2019 годы», № УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» и Кабинета Министров Республики Узбекистан № 8 от 22 января 2015 года «О дополнительных мерах по сокращению расходов производства и снижению себестоимости продукта», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. 
Целью исследования является разработка технологии получения нефтяных битумов различного назначения на основе тяжёлых нефтяных остатков и смол горючих сланцев.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
определено, переокисление гудрона с температуры размягчения 61 °C до 74°С позволяет увеличить долю неокисленных компонентов - асфальта и остаточного экстракта, почти вдвое и улучшить показатели теплоустойчивости и старения нефтяных битумов, также улучшить пенетрацию до 10%отн.;
показано, тяжелые остаточные фракции сланцевых смол, характеризующиеся высоким содержанием ароматических соединений (более 80%) обладают модифицирующим действием и улучшают растяжимость и температуру хрупкости нефтяных битумов;
определено, добавление в сырье окисления остаточного экстракта в количестве 5-10 % мае. интенсифицирует процесс окисления, уменьшает время окисления на 20%, обуславливает получение дорожных битумов сулучшенными свойствами, высокой стойкостью к процессам термоокислительного старения;
разработана технология получения нефтяных битумов с вовлечением остаточного экстракта в сырье окисления.
Заключение
1. Изучены особенности подготовки сырья битумного производства, модификации свойств нефтяных битумов различного назначения с позиций нефтяных дисперсных систем, предложены модифицирующие добавки на основе местного сырья.
2. Показано, что добавление остаточного экстракта обуславливает увеличение скорости окисления гудронов, выражающееся в уменьшении времени окисления, необходимого для получения битума с разнозначным показателем температуры размягчения, при этом содержание остаточного экстракта в гудроне окисления, равное 5% сокращает время окисления с 10 час до 8 час, что повышает эффективность процесса окисления на 20 %отн., также, при окислении гудрона с 5% остаточного экстракта увеличивается выход окисленного битума на 2% и улучшаются показатели растяжимости, пенетрации, стойкости к процессам термоокислительного старения, низкотемпературные свойства битума.
3. Предложен способ направленного регулирования процесса получения битума компаундированием, при котором в качестве компонента окисленного битума предложено использовать переокисленный битум с более высокой температурой размягчения с целью увеличения в компаунде доли тяжелых нефтяных остатков.
4. Получены составы компаундированных нефтяных вяжущих на основе окисленного битума и асфальта в соотношении 90:10, соответствующих действующему стандарту на товарные битумы и характеризующиеся повышенной дуктильностью и теплостойкостью. Показано, что в качестве критерия предельного содержания асфальта в сырье окисления можно использовать температуру хрупкости.
5. Показана возможность использования остатков от перегонки сланцевых смол в качестве компонентов при приготовлении нефтяных битумов, предложеноих использованиекак альтернативных сырьевых ресурсов в качестве сырья для получения битумов.
6. Разработан технологический регламент производства нефтяного битума с учетом вовлечения тяжелого продукта нефтепереработки -остаточного экстракта селективной очистки фенолом в качестве компонента исходного сырья окисления в количестве до 10% к сырью и получением нефтяного дорожного битума в соответствии нормативными документами.
7. Предложена технология получения нефтяных битумов окислением гудрона в смеси с остаточным экстрактом селективной очистки масел с улучшенными показателями качества.


 

1-88 73 0

Разработка технологии поликомплексных композитов фармацевтического назначения на основе натрийкарбоксиметилцеллюлозы

Сабитджан Инагамов

Актуальность и востребованность темы диссертации. Большую значимость в решении ряда практически важных задач приобретает создание нового класса высокоэффективных материалов, отвечающих современным требованиям научно-технического прогресса. В частности, к ним следует отнести поликомплексы (ПК) и поликомплексные композиты (ПКК), которые обладают уникальными свойствами. Они находят всё более широкое применение в фармации в качестве загустителей, стабилизаторов суспензий, пролонгатора действия лекарственных веществ, пленкообразователя для капсул и таблеток, а также как основы для мягких лекарственных препаратов и др.
Поликомплексы весьма перспективны, занимают важное место в технологии материалов, технике, медицине, других областях народного хозяйства, поскольку обнаруживают ряд уникальных и наиболее ценных свойств. Кроме того, способность многих полиэлектролитов взаимодействовать с другими полимерными соединениями открывают широкие перспективы в области модификации и управляемого синтеза макромолекулярных систем. Благодаря этому из большинства известных веществ, в принципе, можно получить совершенно новые материалы.
Весьма интересными, перспективными в этом аспекте являются поликомплексные композиты на основе производных целлюлозы -полианиона натрийкарбоксиметилцеллюлозы (Ка-КМЦ), синтетических мочевиноформаль-дегидных олигомеров (МФО) линейного и циклоцепного строения.
Настоящие системы №-КМЦ и МФО перспективны также в связи с их промышленным многотоннажным выпуском непосредственно в Республике Узбекистан на базе местных ресурсов, что особенно важно для решения проблем возможной практической реализации: проблемы получения на основе ПКК лекарственных гелей-носителей лекарственных препаратов с заданными свойствами; использование гелей на базе ПКК в качестве основы для мазей с регулируемыми диффузионными мембранными свойствами, которые имеют существенное научное и прикладное значение.
Востребованность диссертационной работы заключается в том, что в настоящее время основные вспомогательные вещества, используемые в фармацевтическом производстве республики, завозятся извне, что сдерживает увеличение выпуска лекарственных препаратов и приводит к удорожанию их стоимости.
Настоящая работа ориентирована на реализацию Постановления Президента Республики Узбекистан №ПП-731 от 19 ноября 2007 года «О программе модернизации, технического и технологического перевооружения предприятий фармацевтической отрасли на период до 2011 года» для динамичного развития Республики Узбекистан в ближайшие десятилетия является рациональное применение наукоемких технологий с использованием местных природных ресурсов и обеспечение населения продукцией отечественного производства.
В связи с этим является перспективным и актуальным внедрение в фармацевтическое производство поликомплексных гелевых основ предлагаемых для использования как основы для мягких лекарственных препаратов, которые получены на базе дешевых, доступных и крупнотоннажных местных видов сырья.
Целью настоящих исследований является установление кинетических закономерностей образования и разработка эффективной технологии получения поликомплексных композитов на базе дешевых, доступных, крупнотоннажных полимеров местного происхождения.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработана эффективная технология получения поликомплексных композитов на базе Na-КМЦ и МФО «ПКГ-1» с оптимальным соотношением компонентов и технологическими параметрами в производственных условиях;
показаны возможности управления механическими, ультрафильтрацион-ными, водонабухающими, сорбционными свойствами и размерами пор поликомплексных мембран;
установлена возможность применения поликомплексных композитов как основы для лекарственных препаратов и показаны возможные пути направленного регулирования их структуры и свойств;
показана возможность ингибирования деструкции растворов натрийкарбоксиметилцеллюлозы с мочевиноформальдегидным олигомером;
разработан и предложен научно обоснованный подход к применению поликомплексных композитов «ПКГ-1» в качестве поликомплексной гелевой основы для мягких лекарственных препаратов с пролонгированными действиями.
Заключение
1. Получены поликомплексные композиты на базе натрийкарбокси-метилцеллюлозы и мочевиноформальдегидных олигомеров линейного и циклоцепного строения с оценкой природы связей интермежмолекулярного взаимодействия. Установлены кинетические закономерности процесса образования поликомплексного композита на различных стадиях при варьировании условий, строения и состава реагентов. Показано, что межполимерные комплексы стабилизированы как ионными, так и водородными связями. Выявлено, что увеличение количества триазиноновых циклов в цепи мочевиноформальдегидного олигомера способствует повышению количества ионных связей, что создает возможность управления строением и свойствами полученных поликомплексов и поликомплексных композитов.
2. Разработана технология получения поликомплексных композитов на базе натрийкарбоксиметилцеллюлозы с мочевиноформальдегидными олигомерами как основы для мягких лекарственных препаратов пролонгированного действия с оптимальными физико-химическими, физикомеханическими и эксплуатационными характеристиками. Составлена технологическая схема производства поликомплексных композитов и установлены основные технологические параметры в производственных условиях.
3. Установлена взаимосвязь между природой и количеством межцепных связей со строением и свойствами продуктов интерполимерных взаимодействий. Регулируя содержание триазиноновых фрагментов в цепи мочевиноформальдегидных олигомеров можно контролировать межцепные ионные связи, что даёт возможность управления механическими, ультрафильтрационными, водонабухающими и сорбционными свойствами и размерами пор поликомплексных мембран. Выявлено, что вследствие взаимодействия натрийкарбоксиметилцеллюлозы с мочевинаформальдегидным олигомером наблюдаются конформационные изменения в состояниии образующихся макромолекул, что объясняется сильной гидрофобизацией продукта, при этом средний размер частиц глобул макромолекул и размер пор мембран зависят от соотношения компонентов. Показано, что управление комплексом свойств мембран и полнотой высвобождения лекарственных частиц с пролонгированным действием при применении полученного продукта как основы для мягких лекарственных препаратов является аргументом использования поликомплексных композитов в фармации.
4. Показана возможность применения поликомплексных композитов на базе натрийкарбоксиметилцеллюлозы с мочевинаформальдегидными олигомерами в качестве гелевой основы для мягких лекарственных препаратов, которые являются экономически выгодными, доступными и крупнотоннажными местными продуктами. Выявлено, что предлагаемая основа по своим физико-механическим, физико-химическим и эксплуатационным характеристикам, а также нормативно-техническим требованиям фармацевтики превосходит используемые в настоящее время жироподобные (вазелин, ланолин, растительные масла) и гидрофильные (карбомер, коллаген) основы.
5. Формирование организованных структур в поликомплексе на основе высокомолекулярных матричных образований натрийкарбоксиметилцеллюлозы и мочевинаформальдегидного олигомера определяет повышение времени стабильности водных гелей поликомплексных композитов в 4-5 раз по сравнению с системами водных гелей натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Установлена возможность использования поликомплексных композитов на основе натрийкарбокси-метилцеллюлозы и мочевиноформальдегидного олигомера в качестве основы для лекарственных систем с направленными транспортными свойствами и контролируемым пролонгированным выделением лекарственных препаратов.
6. Впервые показана возможность регулирования деструкции макромолекул натрийкарбоксиметилцеллюлозы мочевинаформальдегидным олигомером в растворе. Отмечено, что при хранении растворов натрийкарбоксиметилцеллюлозы падает их вязкость за счет разрыва кислородного мостика, что приводит к уменьшению молекулярной массы натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Установлено, что для стабильного хранения растворов натрийкарбоксиметилцеллюлозы в качестве высокоэффективного консерванта, наряду с нипагином, нипазолом можно использовать мочевинаформальдегидный олигомер, который ингибирует деструкцию макромолекул натрийкарбоксиметилцеллюлозы в растворе.
7. Выявлены количественные соотношения между строением комплекса, его комплементарностью, размерами ассоциатов и структурой раствора. Показано, что в результате самоорганизации систем натрийкарбоксиметилцеллюлозы и мочевинаформальдегидного олигомера при комплексообразовании в системах умеренно-концентрированных водных растворов формируются высокоориентированные микроструктуры с регулируемыми размерами.
8. Результаты проведенных научных исследований и технологической разработки реализованы:
полученением разрешения Министерства здравоохранения Республики Узбекистан для широкого медицинского применения разработанного препарата ((Свидетельство №01-10, Приказ № 25 от 28. 01.2009г.);
утверждением Узстандартом РУз и Главным управлением по контролю качества лекарственных средств и медицинской техники стандарта предприятия поликомплексной гелевой основы «ПКГ-1» (TSh 42 - 019:2009 от 24.11.2009 г.);
получением токсиколого-гигиенического паспорта на безопасность применения поликомплексных композитов «ПКГ-1» как основы для мягких лекарственных препаратов, утвержденного научно-исследовательским институтом санитарии, гигиены и профзаболеваний Министерства здравоохранения Республики Узбекистан (№01/175 от 18.08.2009 г.);
проведением испытаний в производственном объединении ООО «Galenika» с выпуском опытных партий основы и мазей дерматола (С=10%) и борной кислоты (С=5%) (акты внедрения ООО «Galenika» от 28.05.2009 и 15.09.2013 г.г. и справка о внедрении ГАК «Узфармсаноат» № МД-06/1967-1 от 24.11.2014 г.);
проведением оценки технико-экономического обоснования применения поликомплексных композитов «ПКГ-1», как основы для мягких лекарственных препаратов. Ожидаемая экономическая эффективность составляет 500 млн. сум в год (акт от 21.04.14 года). 

1-56 24 0

Разработка технологии переработки Сr(VI)-содержащих промышленных отходов

Фуркат Эркабаев

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире во многих производствах для переработки загрязненной воды природных, технических, промышленных стоков и отработанных растворов от примесей различной природы, а также для извлечения соединений металлов в производствах в основном используются различные химические реагенты. Использование современных химических реагентов и методов очистки промышленных стоков и извлечение ионов черных, цветных металлов приводит к высокому экономическому и экологическому эффекту.
Сегодня в мире особое внимание уделяется на разработку безотходной технологии, переработке твердых отходов, очистке отработанных технологических растворов, промышленных стоков и извлечение из них соединения металлов и других полезных компонентов. В современных предприятиях для предотвращения образования твердых отходов при переработке применяют сернистый газ, гидразин, образовавшихся, как побочный продукт.
В республике проведены комплексные меры по организации и проведения научных исследований, в области разработки химических реагентов на основе местного сырья для очистки промышленных стоков и отработанных растворов, получены определенные теоретические и практические результаты. В этой связи следует особо отметить исследованиям по обеззараживанию отработанных растворов и сточных вод, а также извлечения из них ценных соединений металлов. В стратегии развития Республики Узбекистан третьим пунктом отмечено важные задачи, направленные на «Развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов». В этом направлении важна разработка новых, эффективных, вместе с тем экологически безопасных реагентов из местного сырья для очистки промышленных стоков и выделение соединений цветных металлов из отработанных растворов, которая имеет большое научно-практическое значение и являются актуальной.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Указами Президента Республики Узбекистан УП-4707 от 4 марта 2015 г. «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы» и УП-4947 от 2 февраля 2017 г., «Стратегию действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017 -2021 годах», Постановлением ПП-142 от 29 мая 2015 г., «О программе развития промышленного потенциала Сурхандарьинской области на 2015-2017 годы» а также других нормативно-правовых документов, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка технологии комплексной переработки Сг(У1)-содержащих промышленных отходов с использованием нетрадиционного, эффективного и экологически безопасного органического восстановителя-древесных опилок.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
установлены восстановительные свойства целлюлозы ионов хрома (VI) до хрома (III) в отработанных растворах, которое происходит в результате химических модификаций образующихся макромолекул целлюлозы с открытой цепью;
определено, что в сильнокислой среде увеличение количества редко встречающейся в структуре целлюлозы альдегидной группы, способствует интенсификации процесса восстановления;
доказана зависимость выхода продукта в процессе восстановления ионов xpoMa(VI) до хрома(Ш) от массового соотношения хромат ионов, восстановителя и серной кислоты, которая составляет - 1:1:1,6;
установлена корреляционная зависимость эффективности процесса от pH среды, температуры, количества ионов хрома (VI), восстановителя и серной кислоты;
установлены оптимальные условия очистки перерабатываемого раствора от сернокислого кальция и гидроксида железа (III);
разработана безотходная технология комплексной переработки высокотоксичных отработанных хроматсодержащих растворов, с последующим получением оксидов металлов.
Заключение
Результаты исследований, проведенных по разработке технологии переработки хром (У1)-содержащих промышленных отходов позволяют сформулировать следующие общие выводы:
1. Исследованием состава, физико-химических свойств исходных материалов и химизма процессов, протекающих при восстановлении ионов хрома (VI) до хрома (III) установлена возможность использования целлюлозосодержащих материалов (древесных опилок) в качестве восстановительных реагентов в процессе переработки высококонцентрированных, токсичных хроматсодержащих отработанных растворов производств.
2. В результате извлечения ионов железа (III) до процесса восстановления ионов хрома (VI) до хрома (III) из отработанных хроматсодержащих растворов нетрадиционными реагентами расход серной кислоты сократился на 2,3 раза.
3. Научно обосновано и экспериментально показано восстановление ионов хрома (VI) до хрома (III), которое состоит из процесса перемешивания хроматсодержащего раствора, серной кислоты, древесных опилок в соотношениях (в.ч.) 1:1:1,6 соответственно, а продолжительность процесса 1 час.
4. На основании полученных результатов исследований рекомендована технология переработки отработанных хроматсодержащих растворов и сточных вод производств, с последующим получением оксида хрома (III), доступным, эффективным и экологически чистым органическим восстановителем - древесными опилками.
5. Определены оптимальные условия восстановления ионов Сг6+ до Сг3+, а также выделения образовавшихся побочных продуктов, путем последовательных стадий подщелачивания раствора с достижением ступенчатой седиментации при рН=7,5 и 9,0 для Ғе(ОН)з и Сг(ОН)з соответственно. Изучены и установлены оптимальные условия процесса фильтрации пульп с осадками Ғе(ОН)з, сернокислого кальция и Сг(ОН)з.
6. Установлена корреляционная зависимость полноценного проведения процесса восстановления ионов Сг6+, степени осаждения сернокислого кальция, Ғе(ОН)з и Сг(ОН)3 от исходной концентрации отработанного хроматсодержащего раствора, серной кислоты, физико-химических и восстановительных свойств исходных материалов, а также температуры процесса и времени его продолжительности.
7. Установлено, методами химических, ИК-спектроскопического и рентгенофазового анализов, что в конечной стадии процесса получен продукт, оксид хрома (III), соответствующий ГОСТу 2912-76 «Окись хрома пигментная». Показана возможность использования последнего в качестве импортозамещающего материала при изготовлении цветной глазури для керамических плит, для лакокрасочной промышленности и абразивных материалов (паста ГОИ), которые по качеству не уступают импортируемым аналогам. Проведены опытно-промышленные испытания и одобрены в качестве основного компонента пасты ГОИ и пигмента в составе шихты при изготовлении цветной глазури для керамических плит.
8. Научно обоснована и разработана принципиально новая технологическая схема переработки отработанных хроматсодержащих растворов производств, получения оксидов металлов с использованием эффективных и экологически безопасных органических восстановителей. Составлен и утвержден производителем временный технологический регламент на проведения процесса переработки и получения оксидов металлов из отработанных хроматсодержащих растворов, который дает возможность отказ от импорта реактивных восстановителей, таких как, сульфит, бисульфит натрия, сульфат железа (II), применяемых в существующей реагентной технологии переработки отработанных растворов и образования неликвидных шламов.
9. Выполнены расчеты материального баланса и техникоэкономического обоснования для внедрения разработанной технологии с показателями экономической эффективности 834 200 сум, без учета затрат на реагенты для переработки, процессов обеззараживания и обезвоживания, транспортные расходы до отвалов и компенсации за ущерб экологию при переработке 1 м3 отработанного хроматсодержащего раствора, концентрацией 50 г/л.

1-23 89 0

Разработка технологии переработки Кызылкумских фосфоритов с использованием нитрозных газов

Ирода Турсунова

Объекты исследования: фосфатное сырьё Джерой-Сардаринского месторождения, нитрозные газы, нитрит-нитраткальций фосфатный концентрат, азотнофосфорное удобрение (АФУ).
Цель работы: Разработка экологически эффективной технологии переработки низкосортных фосфоритов с использованием выбросных нитрозных газов и получения азотнофосфорнокальциевого концентрата
Методы исследования: термодинамический, графо-аналитический,
рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопический, растровый (сканирующий) электронно- микроскопический - РЭМ (SEM), хроматография.
Полученные результаты и их новизна: На основе термодинамических, графоаналитических методов исследований изучены возможности и механизм, составно-структурные изменения исходных, промежуточных и конечных продуктов взаимодействия карбоната и фосфата кальция веществ в системах “СаСОз-МО2-Н2О” и “Саз(РО4)2-МО2-Н2О” в зависимости от количества нитрозных газов и pH среды. Доказано проявление обменно-разлагающего свойства системы “NO2-H2O” и выявлена возможность использования её в переработке плохо растворимых веществ и техногенных отходов. Изучены влияния различных факторов на процесс переработки низкосортных фосфоритов нитрозными газами в водной среде и реологические свойства полученных пульп переработки. Определены параметры и разработана технологическая схема получения азотнофосфорнокальциевого концентрата (удобрения) из низкосортных фосфоритов и нитрозных хвостовых газов.
Практическая значимость: установлена возможность вовлечения низкосортных фосфоритов и газовых отходов азотной промышленности для получения азотнофосфонокальциевых концентратов и удобрений.
Степень внедрения и экономическая эффективность: разработанные технологии прошли испытания на опытной и промышленной установке ОАО «Навоиазот» с выпуском опытных партий продукции. Определены технологические режимы производств, разработана технологическая схема и рассчитаны материальные балансы. Технико-экономическими расчетами выявлено, что в случае внедрения предлагаемой технологии, расходы на каталитическую очистку уменьшаются на 12 386 323 сум. Себестоимость 1т азотной кислоты на ОАО «Навоийазот» за счет использования выбросных нитрозных газов и получения фосфоконцентрата снизится на 38950,7 сумов Область применения: Производство минеральных удобрений, неорганических материалов, сельское хозяйство и охрана окружающей среды.

1-45 33 0

Разработка способов переработки низкосортных Кызылкумских фосфоритов с использованием нитрозных газов

Ирода Турсунова

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире при создании эффективных технологий в отраслях химической промышленности, в том числе производства минеральных удобрений, особое внимание уделяется на проведение исследования и разработке технологии, предусматривающие наиболее полного и рационального использования собственных сырьевых ресурсов каждой страны. При этом уделяется больше внимания на разработке способов, опирающихся на использование дешевых, доступных химических реагентов, а по мере возможности, на применение отходов химической и горнодобывающей промышленности.
В сегодняшний день во всем мире в проводимых научных исследованиях и создаваемых новых технологиях по добычи и переработки фосфоритовых руд особое внимание уделяется на разработки, позволяющие получать из сравнительно бедных фосфоритов более эффективные и качественные фосфоконцентраты. Они используются в новых производствах различных (простых и сложных) минеральных удобрений, направленные на создание нетрадиционных и ресурсосберегающих технологии переработки минерального фосфатного сырья.
В сегодняшний день в республике одним из основных направлений развития химической промышленности является разработка наиболее эффективных технологий комплексной переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов (ЦК), являющиеся основной сырьевой базой предприятий, производящих минеральные удобрения. В этом направлении созданы научные основы получения эффективных и качественных фосфорных удобрений из
низкосортного сырья и отходов производства, позволяющие модернизировать, диверсифицировать и вывести на качественно новый уровень данной отрасли. Исходя из третьего направления стратегии развития Республики Узбекистан, в котором отмечены важные задачи, направленные на опережающее «развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов», «освоение выпуска
принципиально новых видов продукции и технологий» и «дальнейшее укрепление продовольственной безопасности страны, расширение производства экологически чистой продукции», определены важнейшие задачи. В этом аспекте, разработка новых экологически эффективных способов переработки низкосортных фосфоритов с выбросными нитрозными газами и получение на их основе азотфосфоркальциевого концентрата является актуальной и имеет особое значение.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистана №4707 от 7 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению преобразований, модернизаций и диверсификации производства на 2015-2019 годы» и №УП- 4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Постановлении Президента Республики Узбекистан от23 августа 2017 года ПП-3236 «О программе развития химической промышленности на 2017-2021», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка экологически эффективной способа получение азотфосфоркальциевого концентрата (АФКК) на основе переработки низкосортных фосфоритов (НФ) и выбросных нитрозных газов (ВНГ).
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые создан экологический эффективный способ переработки низкосортных фосфоритов ЦК выбросными нитрозными газами, позволяющий получить азотфосфоркальциевый концентрат улучшенными свойствами;
выявлено наличие в низкосортных фосфоритах две составные части, отличающиеся по химической природе, чувствительные к изменению pH среды, обосновывающие существующие и вновь разрабатываемые способы их переработки;
выявлены закономерности процесса с определением оптимальных технологических параметров по полученным новым научным сведениям растворимости и механизмов взаимодействия нитрозных газов и низкосортных фосфоритов в водной среде;
выявлено в составе фосфорита полное разложение эндокальцитного составляющего по сравнению с апатитовой формой фосфатного сырья при переработки НФ с ВНГ и после его периодов хранения;
выявлено использования в качестве азотфосфоркальциевого удобрения продуктов переработки НФ с ВНГ на их прорастание хлопковых семян.
Заключение
На основе проведенных исследований полученными основными научными и практическими результатами являются следующие:
1. Термодинамическим и графико-аналитическим способами исследован процесс поглощения НГ водой в системе «NO2-H2O» и выявлено, что образующийся раствор обладает достаточной кислотной и окислительной активностью и пригоден для переработки кислотноразлагаемых труднорастворимых веществ, минералов и руд.
2. Изучена растворимость компонентов в системах «СаСОз-ЫСЬ-НгО» и «Саз(РО4)2-МО2-Н2О», установлено протекание ионообменной разлагающей реакций между компонентами, продуктами реакций являются СОг, гидродигидрофосфаты и нитрит-нитратные соли кальция. В системах «СаСОз-МСЬ-Н2О» и «Саз(РО4)2-МО2-Н2О» выявлено влияние количества, скорости подачи НГ, соотношения компонентов Т: Ж, изменения pH среды на растворимость твердой фазы - СаСОз и Саз(РО4)г в лабораторных условиях
3. Исследованием процесса переработки различных видов НФ (13-18% Р2О5) в системе «фосфорит-ГЮг-НгО» и использованием в качестве жидкой фазы циркулирующий отработанный раствор (ЦОР) установлено протекание декарбонизации карбонатных составляющих фосфорита, повышения содержания Р2О5 и активирование фосфатных составляющих.
4. Исследованием усвояемости Р2О5 по лимонной кислоте, по трилону Б, по водорастворимой форме и изменения кальциевых модулей (СаО/РзСЬ) шламового отхода, пылевидной фракции и рядовой руды доказано достаточной степени улучшения качественных характеристик конечного продукта переработки НФ с ВНГ повышения содержания Р2О5 от 15,3 до 22,0%, уменьшения СаО/Р2О5 от 2,67 до 1,45.
5. Исследованием процесса поглощения ВНГ с низкой концентрацией водными суспензиями фосфоритов в реальных производственных условиях установлена полная воспроизводимость результатов лабораторных исследований и получен конечный продукт - азотфосфоркальциевый концентрат, а также снижение содержания ВНГ в атмосферу от 0,7% - 1,0% до 0,015%. Это соответствует экологическим нормам выброса (ПДК 0,02%) НГ в окружающую среду и указывает на экологическую эффективность разработанного способа (Патент Республики Узбекистан № 04343 2012 йил).
6. Для детального и точного слежения за происходящими составными изменениями в исходном и конечном продуктах при переработки НФ в твердом состоянии продукты, полученные после переработки фосфоритов НГ, проведены исследования методом микрозондового анализа на микроанализаторе JcolJXA - 8800R и ЭДС LinklSIS показано, что при переработке и после его прекращения процессы взаимодействия между компонентами продукта в течении 10-15 дней продолжаются. При этом обнаружено отсутствие эндокальцитного составляющего из-за его полного разложения, а фосфатная часть в продукте присутствует только в апатитовой форме в гидратированном состоянии (гидро- и дигидрофосфатов кальция).
7. Разработан способ переработки НФ с ВНГ в водной среде, определены параметры и составлена технологическая схема получения АФФК, нитрит-нитрата кальция. Предлагаемый способ позволяет использовать забалансовых низкосортных фосфатных руд и токсичных ВНГ в производстве и снижает себестоимости 1 тонны азотной кислоты на АО «Навоиазот» на 77901,4 сумов
8. Результаты проведенных исследований являются новыми теоретическими и практическими данными по технологии неорганических веществ, обогащения минерального сырья и экологии.
9. Исследованы агрохимические свойства полученных продуктов, выявлено агрохимическая эффективность, позволяющая использовать продукта переработки в качестве азотфосфоркальциевого удобрения.

278 92 0

Разработка составов тарных стекол с повышенным содержанием стеклобоя

Я Жуков, О Можджер, Е Трусова

В последние годы производство стеклянной тары растет высокими темпами. Стеклотара используется в основном пищевой промышленностью для расфасовки, хранения, транспортирования различных жидких, пастообразных и твердых продуктов. С каждым годом проблемы стабильности качества стеклотары, его контроля и управления проявляются все с большей остротой. Важным вопросом является и использование вторичного стеклобоя в производстве. Отходы стекла, полученные при формовании и дальнейшей обработке изделий возвращаются в производство в виде так называемого собственного боя путем добавления его к шихте. Использование привозного стеклобоя позволяет применять разный по цвету и составу стеклобой.

1-53 59 0

Разработка ресурсосберегающей технологии переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов на фосфорсодержащие удобрения

Холтўра Мирзақулов

Объекты исследования: фосфориты Центральных Кызылкумов, фосфогипс, азотная, фосфорная и серная кислота, углеаммонийные соли, кислые и аммонизированные пульпы, водно-солевые системы, промывные воды.
Цель работы: Создание физико-химических и технологических основ переработки различных видов низкосортных высококарбонизированных фосфоритов Центральных Кызылкумов и фосфорсодержащих отходов, фосфогипса и фосфомела на эффективные простые и комплексные удобрения.
Методы исследования: химический, рентгенографический и ИК-спектроскопический методы анализа, изотермический и политермический метод изучения растворимости.
Полученные результаты и их новизна: впервые получены новые данные по растворимости, взаимодействию и фазовым превращениям в тройных и многокомпонентных системах, составленных из фосфатов кальция, минеральных кислот, сульфата и карбоната кальция, изучены кинетические закономерности протекающих химических реакций и на этой основе синтезированы различные виды простых и комплексных удобрений с высокими технико-экономическими и агрохимическими показателями.
Практическая значимость: на основе различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов созданы гибкие безотходные ресурсосберегающие технологии производства высокоэффективных простых и комплексных удобрений. Разработана технология переработки фосфогипса из фосфоритов Центральных Кызылкумов - на сульфат аммония и фосфомел.
Степень внедрения и экономическая эффективность: технология производства нитрокальцийфосфатных удобрений из фосфоритов Центральных Кызылкумов внедрена на ОАО «Самаркандкимё», выпущено более 90 тыс. т удобрений. На ОАО «Аммофос» смонтирована и апробирована опытнопромышленная установка по переработке фосфогипса на сульфат аммония и фосфомел мощностью 10 тыс. т фосфогипса в год. Разработанные удобрения показали более высокую агрохимическую эффективность по сравнению с аммофосом и простым суперфосфатом. Проведенные технико-экономические расчеты показали снижение себестоимости удобрений на 15-40 %.
Область применения: фосфорнотуковые заводы и сельское хозяйство.

1-71 99 0

Разработка новых композиционных углещелочных и глинистых адсорбентов для очистки хлопковых масел

Дилноза Салиханова

Актуальность и востребованность темы диссертации. Сегодня в мире обеспечение населения безопасными продуктами питания и удовлетворение в требуемом уровне потребности в продуктах питания важное значение имеет пищевая промышленность. Поэтому стабильное развитие производства местных продуктов питания и сырья, поставка на рынок безопасных и качественных продуктов питания по нормам потребления в установленном ассортименте остаётся одной из главных задач.
После приобретения независимости в стране сформировалась пищевая промышленность, работающая на высоких технологиях, которая в настоящее время преобразуется в одну из ведущих отраслей экономики. Осваивается обеспечение безопасности продуктов питания, пополнение внутреннего рынка качественными продуктами питания, модернизация производства, уделяется особое внимание пуску новых мощностей, производству импортозамещающих продуктов. Поощрение модернизации и диверсификации производства, а также поддержка реализации данных мероприятий обеспечивает рост производства продуктовых товаров.
Производство качественных продуктов питания мировом уровне, в том числе очистка хлопкового масла с использованием каолинового и бентонитового адсорбентов, уделяя особое внимание разработке новых способов их активации и модификации, считается важной задачей, выполняемых в направлении научного поиска создания технологии получения новых адсорбентов с высоким качеством их адсорбционных свойств. При разработке технологии активации угля, каолина и бентонитов, имеющих низкие адсорбционные свойства необходимо обосновать соответствующие в данном направлении ряд научных решений: разработку эффективных способов термической активации каолинового сырья; установление изменений состава и свойств в процессах активации и модификации подобранных бентонитов и углей; создание эффективных композиций активированных глинистых и углещелочных адсорбентов для очистки трудноотбеливаемых хлопковых масел и повышение эффективности процесса их отбелки.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан № УП-4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы» и Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан №8 от 22.01.2015 года «О дополнительных мерах по сокращению расходов и снижению себестоимости продукции в промышленном производстве», а также в других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка новых углещелочных и глинистых адсорбентов на основе местного сырья и совершенствование технологии очистки прессового и экстракционного хлопковых масел с их применением.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны условия получения эффективного углещелочного адсорбента путём предварительной пропитки низкозольного Ангренского угля марки 2БПК раствором Na2CO3 и далее его термической обработкой методом пиролиза без доступа воздуха;
установлено, что активация Султан-Увайского каолина СВЧ-излучением, по сравнению с традиционным (конвективным) способом нагрева ускоряет процесс в 2,0-3,0 раза;
установлено, что при активации богатого кальцием бентонита месторождения «Жахон» замена традиционной серной кислоты на соляную кислоту позволяет повысить отбеливающую способность получаемого адсорбента в 1,2 раза;
впервые доказано возможность снижение омыления нейтрального жира и расхода щелочного реагента при рафинации хлопкового масла с заменой на дешевый водный раствор Са(ОН)2 вместо, традиционного дорогостоящего раствора NaOH 
впервые выявлена очистка разработанным углещелочным адсорбентом канцерогенного 3,4-бензо[а]пирена и остатков углеводородов из экстракционного хлопкового масла;
разработана технология получения новых эффективных композиций на основе углещелочных и глинистых адсорбентов, установив их избирательные сорбционные свойства по вредным и канцерогенным веществам, содержащихся в составе хлопковых масле;
разработана технология двухступенчатый очистки и отбелки хлопковых масел при рецеркулирующем потоке смеси масла с адсорбентом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Ha основе анализа сырьевых ресурсов Узбекистана и их минералогического и химического составов определены перспективные месторождения угля и глинистых (каолин, бентонит и палыгорскит) минералов, пригодные для промышленного производства адсорбентов для очистки и отбелки растительных масел.
2. С целью получения высокопористых углещелочных адсорбентов для очистки и отбелки хлопковых масел предложено до процесса пиролиза Ангренского угля марки 2БПК пропитывать его 10%-ным раствором Na2CO3.
3. Для повышения щелочных свойств получаемого углещелочного адсорбента предложено пропитывать его 10%-ным раствором NaOH с последующей сушкой и измельчением до требуемого гранулометрического состава.
4. Установлено, что для избежание образования значительного количества нежелательного гипса, при кислотной активации бентонита месторождения «Жахон» с высоким (более 3% от общей массы) содержанием СаО, предложено вместо традиционной серной кислоты (H2SO4) использовать 10%-ный раствор соляной кислоты (НС1).
5. Установлено, что замена традиционного конвективного нагрева на СВЧ-излучении при частоте 2450 МГц позволяет повысить сорбционную активность в 1,2-1,4 раза и сократить время термической активации Султан-Увайского каолина 2-3 раза (в зависимости от исходной влажности каолина).
6. Разработан эффективный способ щелочной рафинации тёмноокрашенных хлопковых масел, предусматривающий замену дорогостоющей каустической соды (NaOH), на дешевое известковое молоко, которое за счет снижения омыления нейтрального жира повышает выход рафинированного масла в 1,2 раза.
7. Разработаны оптимальные условия удаления канцерогенного 3,4-бензоперена и остатков углеводородов из экстракционного хлопкового масла с использованием местного углещелочного адсорбента.
8. Разработаны технологии получения углещелочного, каолинитового и бентонитовых адсорбентов для очистки прессовых и экстракционных хлопковых масел.
9. Установлены избирательные свойства разработанных глинистых и углещелочных адсорбентов, на основе которых созданы эффективные композиции для очистки трудноотбеливаемых хлопковых масел.
10. Разработана технология двухступенчатый очистки и отбелки хлопковых масел при термодифференцированном рецеркулирующем потоке смеси масла с адсорбентом.
11.Экономический эффект от внедрения бентонитового адсорбента «Жахон» в АО «Беруний Ёг-гар» при очистки и отбелки хлопковых масел составит 169,4 млн. сум в год.

1-46 50 0

Разработка нового триметаллического катализатора для процесса гидроочистки масляных фракций нефти

Нурхон Исаева

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире на сегодняшний день, объём перерабатываемой нефти составляет более 4,2 млрд. т. в год. Из них на «объём процессов гидроочистки приходится 46% от общего объёма переработки нефти»1, соответственно потребность в катализаторах гидроочистки в мире из года в год растёт. В связи с этим, одной из самых актуальных проблем является разработка технологии получения новых, более эффективных кобальтникельмолибденовых катализаторов для процесса гидроочистки нефтепродуктов и исследование их эксплуатационных показателей.
В настоящее время, основной задачей, поставленной перед нефтеперерабатывающей промышленностью, является удовлетворение потребности в нефтепродуктах, расширение их ассортимента и улучшение их качества. Улучшение показателей нефтепродуктов в основном осуществляется с помощью процесса гидроочистки, поэтому проводятся научные работы, направленные на разработку новых технологий получения катализаторов гидрообессеривания.
За последнее время нефтеперебатывающими предприятиями нашей Республики достигнуты определенные успехи в усовершенствовании технологических процессов, реконструкции установок и производстве новых видов продукции. В то же время проблеме локализации при разработке новых эффективных катализаторов на основе местного сырья не удалялось достаточного внимания. В документах по стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан отражена одна из задач - «Создание технологий для импортозамещающей продукции из местного сырья и вторичных ресурсов»2. Организация производства отечественного катализатора гидроочистки позволит заменить импортный катализатор и сэкономить значительные валютные средства. В связи с этим настоящая работа, направленная на разработку новой отечественной технологии производства катализатора гидроочистки масел, является весьма актуальной.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан: УП-2698 от 26 декабря 2016 года «О дальнейшем укреплении Программы локализации производства готовой продукции, комплектующих и материалов на 2017-2019 годы», УП-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действия по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах», УП-4891 от 6 апреля 2017 года «Критический анализ производства и состава товаров (работ, услуг), углубление локализации производств направленных на импортозамещение», а также в других нормативных документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка способа и технологии приготовления нового, более эффективного кобальтникельмолибденового катализатора гидроочистки масел.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработан способ получения носителя на основе мелкокристаллического гидроксида алюминия и грубодисперсного активированного оксида алюминия с оптимальной для гидроочистки масел бипористой структурой;
комплексом физико-химических методов исследования, доказано образование смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений на гидрохимической стадии синтеза триметаллического катализатора методом однократной пропитки;
выявлена роль смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений как оксидных предшественников сульфидных фаз, проявляющих повышенную гидрирующую и десульфирующую активность по отношению к «трудной сере» в мягких условиях гидроочистки;
разработана технология получения триметаллического кобальтникель молибденового катализатора гидроочистки масел на алюмокаолинборатном носителе, сочетающего в себе положительные свойства и кобальтмолибденового и никельмолибденового катализаторов.
Заключение
1. На основании исследованных закономерностей образования пористой структуры носителя катализатора, предложен принцип термохимической активации крупнокристаллического гидроксида алюминия, компонента носителя катализатора гидроочистки.
2. Разработан способ регулирования текстуры носителей катализаторов, предусматривающий пептизацию мелкокристаллического гидроксида алюминия водным раствором азотной и борной кислот, с последующим введением обогащенного Ангренского каолина и грубодисперсной фракции активированного оксида алюминия.
3. Выявлен оптимальный количественный диапазон отношения тонкодисперсных фракций мелкокристаллического гидроксида алюминия и каолина к грубодисперсной фракции активированного оксида алюминия необходимый для получения носителя с бимодальным распределением мезопор 7-10 нм и транспортных пор.
4. Показано образование смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений на гидрохимической стадии синтеза триметаллического катализатора методом однократной пропитки.
5. Выявлена роль смешанных нестехиометрических Co-Ni-Mo соединений как оксидных предшественников сульфидных фаз, проявляющих повышенную гидрирующую и десульфирующую активность по отношению к «трудной сере» в мягких условиях гидроочистки.
6. Разработана технология получения триметаллического кобальтникельмолибденового катализатора на основе местного сырья.

1-24 158 0

Разработка методов получения амфолитов поликонденсационного типа с заранее заданными свойствами

Нелля Абдуталипова

Объекты исследования: очистка производственных вод от ионов металлов, деминерализация производственных вод в теплоэнергетике, в водоподготовке, а также умягчения технических вод в различных регионах Республики Узбекистан.
Цель работы: Получение, изучение свойств и применение амфотерных ионообменных полимеров.
Методы исследования: элементный анализ, трилонометрия, йодометрия, алкалометрическое титрование, фотоэлектроколориметрия, ИК-спектрометрия, потенциометрия, pH-метрия, и др.
Полученные результаты и их новизна: получены и исследованы новые амфотерные ионообменные полимеры путем поликонденсациии стирола, фурфурола и полиэтиленполиамина с последующим введением ионогенных групп, а также путем поликонденсации натриевой соли п-стиролсульфокислоты фурфурола и полиэтиленполиамина. Использование в качестве сшивающего агента - фурфурола, обусловлено доступностью получения его в условиях нашей Республики и получения ионитов на его основе с повышенной термо-химостойкостью.
Практическая значимость: разработаны методы получения новых амфотерных ионитов, обладающие достаточно высокой обменной емкостью по отношению к ионам кальция, магния, меди, никеля, уранила и др. в широком интервале pH-среды, что дает возможность использовать их в процессах очистки производственных вод от ионов тяжелых металлов и умягчении различных вод.
Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты лабораторных исследований основных эксплуатационных свойств полученных амфолитов позволяют использовать их в теплоэнергетике, гидрометаллургии, водоподготовке и других предприятиях не только при обычной, но и повышенной температуре и агрессивной среде.
Область применения: в гидрометаллургии, водоподготовке и других предприятиях народного хозяйства нашей Республики, где требуется деминерализация и очистка производственных вод от ионов меди, никеля, уранила, молибдена и др.

1-24 52 0

Разработка метода получения и исследование карбоксильного ионообменного полимера поликонденсационного типа

Барно Зайнитдинова

Объекты исследования: очистка производственных вод от ионов тяжелых металлов, деминерализация производственных вод в теплоэнергетике, в водоподготовке, а также умягчения жесткости воды в различных регионах нашей Республики с последующим использованием этих вод в быту.
Цель работы: Получение, изучение свойств и применение карбоксильного катионита:
Методы исследования: элементный анализ, трилонометрия, йодометрия, алкалометрическое титрование, фотоэлектрокалориметрия, ИК-спектрометрия, потенциометрическое титрование, рН-метрия, полярография, термогравиметрия, нефелометрия и др.
Полученные результаты и их новизна: получен и исследован новый не описанный в литературе карбоксильный катионообменник путем поликонденсациии акриловой кислоты с фурфуролом:
- использование в качестве мостикообразователя фурфурола обусловлено доступностью его в условиях нашей Республики и повышенной термо-химостойкостью полученного катионита.
Практическая значимость: разработан метод получения нового карбоксильного катионита, обладающего достаточно высокой обменной емкостью в Na-форме по отношению к ионам кальция, магния, меди, никеля, уранила и др. в широком интервале pH-среды, что дает возможность использовать его в процессах очистки производственных вод от ионов тяжелых металлов и в умягчении различных вод.
Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты лабораторных исследований основных эксплуатационных свойств полученного катионита позволяет использовать его в теплоэнергетике, водоподготовке и во многих предприятиях в процессах умягчения различных вод не только при обычной, но и повышенной температуре, а также в процессе очистки производственных вод от ионов тяжелых металлов,.
Область применения: в водоподготовке и во всех предприятиях народного хозяйства нашей Республики, где требуется деминерализация различных вод и в очистке производственных вод от ионов меди,никеля, уранила и др..