Search academic texts

Information × Registration Number 0825U003868, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 18-11-2025 popup.evolution o Title Scientific basis of the technology for improving the quality of wash oil of the benzene department of coke oven production Author Artem L. Bannikov, popup.head Denis V. Miroshnichenko popup.head Pavlo V. Karnozhytskyi popup.opponent Oleksii В. Tselishchev popup.opponent Oleh B. Grynyshyn popup.review Iryna V. Sinkevych popup.review Olena V. Bogoyavlenska Description Дисертаційна робота спрямована на розвиток наукових основ і уявлень щодо підвищення якості вбирної оливи, що використовується для вловлювання бензолових вуглеводнів у хімічному крилі коксохімічного виробництва. Об’єкт дослідження – процеси деградації олив, які відбуваються під впливом температури, кисню та інших факторів, що зумовлюють зміни якості та експлуатаційних характеристик олив. Предмет дослідження – закономірності впливу полімеризації, коксоутворення, введення добавок, компаундування та окиснення на якість і експлуатаційні властивості вбирної оливи бензольного відділення. Метою дисертаційної роботи є підвищення якості вбирної оливи шляхом гальмування процесів смолоутворення, осадоутворення, кристалізації, окиснення, обводнення та зростання в’язкості на основі теоретично обґрунтованих механізмів деградації. У вступі обґрунтована актуальність задач дослідження, показано зв’язок роботи з науковими темами, сформульована мета та основні задачі, наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, визначено особистий внесок здобувача, відзначена апробація результатів роботи, представлено перелік публікацій за темою дисертації. В першому розділі виконано критичний огляд існуючих уявлень щодо якості вбирної оливи та причин її погіршення в процесах вилучення бензолових вуглеводнів. Розглянуто заходи щодо зниження витрати вбирної оливи шляхом модернізації обладнання. Проаналізована можливість деполімерізації утворених високомолекулярних сполук вбирної оливи. У другому розділі представлено перелік інструментальних методів, що забезпечують необхідні та достатні умови для проведення комплексного дослідження складу і властивостей вбирної оливи та продуктів її деградації (полімерів бензольного відділення та відкладень на поверхні обладнання). Серед цих методів окремо виділено стандартизовані техніки, які забезпечують точність і відтворюваність отриманих результатів, а також сучасні аналітичні підходи, що дозволяють детально оцінити ключові параметри досліджуваного матеріалу. У третьому розділі проведено термодинамічні розрахунки можливих олігомерних утворень за участю ненасичених вуглеводнів коксового газу та вбирної оливи. Основним фактором загущення є полімеризація смолоутворюючих компонентів, зокрема індену. Термодинамічні розрахунки підтвердили вплив температури нагрівання оливи: оптимальний діапазон 150–180 °C сприяє зменшенню молекулярної маси олігомерів, покращенню властивостей оливи та зниженню витрат. Метод полуменевого нагріву виявився ефективнішим за паровий, оскільки зменшує молекулярну масу та температуру плавлення олігомерів, попри збільшення утворення смол. ІЧ–спектроскопія підтвердила схожість структур інден–кумаронової смоли, залишків перегонки оливи та полімерів бензольного відділення, що свідчить про ключову роль ненасичених вуглеводнів у формуванні олігомерів і відкладень. У четвертому розділі показано, що фенольні сполуки концентруються в низькотемпературних фракціях вбирної оливи, які мають високу абсорбційну здатність та низьку в’язкість. Однак знефенолювання призводить до втрати цих цінних компонентів, що знижує ефективність оливи в бензольному відділенні. Дослідження показали, що між вмістом фенолів у коксовому газі, вбирній оливі та сирому бензолі існує динамічна рівновага. Додавання фенолів підвищує в’язкість оливи, тоді як введення розчинників зменшує її за рахунок розриву колоїдних структур. Вихід коксового залишку (коксівність) оливи корелює з її експлуатаційними властивостями, такими як густина, в’язкість та фракційний склад. У жорстких умовах коксівність може досягати 15–20 %, що загрожує закоксовуванням обладнання. Однак відсутність дефеноляції не погіршує схильність оливи до осадження. Фенольні сполуки виявляють антиоксидантні властивості, гальмуючи окиснення та корозію, утворюючи захисні плівки на металевих поверхнях. В п’ятому розділі встановлено, що вбирна олива кам'яновугільної смоли належить до неньютонівських середовищ із властивостями псевдопластичних рідин. Дослідження показали чіткий зв'язок між її хімічною структурою та реологічними властивостями, висококиплячі сполуки з великою молекулярною масою та значним дипольним моментом істотно підвищують в'язкість системи. Особливо помітний негативний вплив продуктів полімеризації ненасичених компонентів, серед яких інден–кумаронова смола виявилася найбільш проблемною. Дибензофуран і флуорен збільшують в'язкість на 10–12 %, тоді як аценафтен, антрацен, фенантрен і біфеніл практично не впливають на цей показник. На противагу цьому, такі сполуки як 1–метилнафталін, нафталін і 2–метилнафталін можуть знижувати в'язкість на 4–29 %. Відмінності між деградацією важкої і легкої оливи вказують на варіації вторинних реакцій в умовах експлуатації. Присутність кисню і різні умови могли призвести до утворення різних наборів продуктів окислення, незалежно від типу оливи, в робочих оливах відбувається накопичення до 0,3 % мас. ч. загальних фенолів. Це свідчить про те, що глибока екстракція фенолів з фракції 230–300 °C кам'янов Registration Date 2025-10-07 popup.nrat_date 2025-10-07 Close