Анотація до роботи:

Магорівська Г.Я. Технологія одержання нафтополімерних смол з використанням кремнійорганічних пероксидів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.04 – технологія продуктів органічного синтезу. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2003.

Дисертація присвячена розробці технології одержання нафтополімерних смол (НПС) коолігомеризацією ненасичених вуглеводнів фракцій С₅ і С₉ рідких продуктів піролізу у присутності термічно стійких кремнійорганічних пероксидів. Встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик одержаних НПС від природи та концентрації ініціатора, температури і тривалості процесу, складу сировини. Визначено оптимальні умови процесу. Встановлено, що одержані НПС є стирол-циклопентадієн-вінілтолуольним олігомером, який містить фрагменти пероксидних груп. Проведено порівняльну оцінку виходу та якісних показників одержаних НПС з виходом та показниками смоли, одержаної у присутності промислового ініціатора – пероксиду ди-трет-бутилу. Вибрано найефективніший ініціатор процесу одержання НПС – три-трет-бутилпероксивінілсилан. Побудовано математичну модель процесу.

Вивчено кінетичні закономірності радикальної полімеризації дициклопентадієну (ДЦПД) та кополімеризації стиролу і ДЦПД (основних смолоутворювальних компонентів фракції С₉) у присутності найефективнішого ініціатора. Показано можливість перебігу конденсації між ненасиченими вуглеводнями сировини.

Запропоновано принципові технологічні схеми процесу виробництва НПС. Показано можливість практичного використання одержаних НПС.

1. Одержані теоретичні та експериментальні результати дозволили розв’язати конкретну прикладну народногосподарську задачу – розробити технологію одержання нафтополімерних смол коолігомеризацією ненасичених вуглеводнів фракції С₉ рідких продуктів піролізу дизельного палива в присутності термічно стійких кремнійорганічних пероксидів, використання яких дозволяє зменшити тривалість реакції в порівнянні з промисловим ініціатором, забезпечуючи при цьому одержання смол з аналогічним виходом та покращеними фізико-хімічними характеристиками.

2. Встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик нафтополімерних смол від природи та концентрації ініціатора, температури та тривалості процесу, складу вихідної сировини. Визначено, що кремнійорганічні пероксиди забезпечують одержання НПС з вищим виходом, ніж кремнійвмісні пероксиди. Вибрано найефективніший ініціатор коолігомеризації – три-трет-бутилпероксивінілсилан (ІІІ), який дозволяє одержати смолу з найвищим виходом – 42,9 % мас. та наступними фізико-хімічними характеристиками: бромне число – 48,2 г Br₂/100 г, колір – 30 мг J₂/100 см³, молекулярна маса – 950.

3. Методами ІЧ-спектроскопії, мас-спектрометрії і газорідинної хроматографії встановлено вуглеводневий склад сировини і дистилятів, одержаних в процесі виробництва НПС. Показано, що одержана НПС є стирол-циклопентадієн-вінілтолуольним олігомером, який у випадку використання КОП з кількома пероксидними групами містить пероксидні фрагменти.

4. Встановлено кінетичні закономірності радикальної полімеризації дициклопентадієну у присутності трет-бутилпероксивінілметилпропілсилану (І) і три-трет-бутилпероксивінілсилану (ІІІ); визначено константи кополімеризації стиролу і дициклопентадієну – основних смолоутворювальних компонентів фракції С₉. Показано можливість перебігу конденсації між ненасиченими вуглеводнями сировини.

5. Методом математичного планування розраховано оптимальні умови коолігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С₉ у присутності три-трет-бутилпероксивінілсилану (ІІІ) і три-трет-бутилпероксиметиленоксивінілсилану (V): концентрація ініціатора – 0,074 моль/л, температура – 473 К, тривалість – 6 годин, , які підтверджені експериментально.

6. Розраховано матеріальні баланси процесів одержання НПС на основі фракції С₉ та фракцій С₅ і С₉ РПП дизельного палива у присутності КОП (ІІІ). Промислове виробництво даних НПС можна здійснювати з використанням існуючого технологічного обладнання цеху синтетичних НПС ДП “Орісіл-Калуш”.

7. Техніко-економічні розрахунки показали, економічну доцільність заміни промислового ініціатора (пероксиду ди-трет-бутилу) на три-трет-бутилпероксивінілсилан, що дозволить зменшити собівартість НПС на 47,55 грн/т.

8. Експериментально підтверджено ефективність використання одержаних НПС як компонентів епоксинафтополімерних антикорозійних композицій.

Основний зміст роботи викладено у таких публікаціях:

1. Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Субтельний Р.О., Іванців О.С. Синтез нафтополімерних смол з використанням кремнійвмісного пероксиду // Вісник Нац. у-ту “Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування.-2000. - № 414. - С. 119 - 122.

Дисертантом проведені експериментальні дослідження коолігомеризації фракції С₉ у присутності – три-(трет-бутилпероксиметиленокси)вінілсилану.

2. Магорівська Г.Я., Іванців О.С., Данилів А.С., Дзіняк Б.О. Ініційована олігомеризація інден-кумаронової фракції // Вісник Нац. у-ту “Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2001. - № 426. - С. 88 - 90.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження олігомеризації інден-кумаронової фракції у присутності ди-трет-бутилпероксиду.

3. Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О., Тимофійович М.Т. Олігомеризація фракції С₉ у присутності трет-бутилпероксивінілметилпропілсилану // Вісник Нац. у-ту “Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2002. - № 447. - С. 115 - 117.

Участь автора полягає у встановленні впливу температури процесу і концентрації ініціатора на вихід та основні фізико-хімічні показники НПС.

4. Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О. Синтез нафтополімерних смол з використанням ненасиченого кремнійорганічного трипероксиду // Вопросы химии и химической технологи. – 2002. - №3. - С. 87 - 91.

Участь дисертанта полягає в одержанні НПС у присутності кремнійорганічного ініціатора і встановленні їх орієнтовного складу.

5. Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О., Білоус О.І. Циклічний тетрапероксисилан – ініціатор олігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С₉ // Вісник Нац. у-ту “Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2002. - № 461. - С. 130 - 133.

Дисертантом встановлено оптимальну температуру процесу і розраховано конверсію ненасичених вуглеводнів вихідної сировини при оптимальних умовах.

6. Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О. Ініційована макропероксисиланами олігомеризація фракції С₉ піролізу дизельного палива // Вопросы химии и химической технологии. - 2003. - №1. -С. 76 - 80.

Участь автора полягає у встановленні впливу тривалості процесу і концентрації ініціатора на вихід та основні фізико-хімічні характеристики НПС, одержаних у присутності відмінних за природою КОП.

7. Мокрый Е.Н., Дзиняк Б.О., Магоривская Г.Я., Кичура Д.Б., Субтельний Р.О. Использование фракции С₉ жидких продуктов пиролиза для получения нефтеполимерной смолы // Материалы IV Междунар. конф. “Химия нефти и газа”. - Том 2. - Томск (Россия). - 2000. - С. 157 - 159.

Дисертантом одержано НПС у присутності ди-трет-бутилпероксивінілметилсилану на основі фракції С₉ рідких продуктів піролізу дизельного палива.

8. Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Кічура Д.Б., Субтельний Р.О. Олігомеризація фракції С₉ рідких продуктів піролізу у присутності кремнійорганічних пероксидів // Зб. наук пр. VI Міжнар. наук.-практ. конф. “Нафта і газ України - 2000”. - Том 3. - Івано-Франківськ. - 2000. - С. 163-164.

Дисертантом запропоновано можливість використання кремнійорганічних пероксидів у реакції олігомеризації фракції С₉.

9. Дзиняк, Б.О. Магоривская, Г.Я., Иванцив О.С., Дидошак Р.О. Инициированная олигомеризация фракции С₉ жидких продуктов пиролиза // Труды Российской конф. с междунар. участием “Актуальные проблемы нефтехимии”. - Москва (Россия). - 2001. - С. 82.

Участь автора полягає у проведенні порівняння виходів та характеристик НПС, одержаних на основі рідких продуктів піролізу дизельного палива та бензину.

10. Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Іванців О.С. Застосування кремнійорганічних пероксидів для синтезу нафтополімерних смол // Праці VIІІ наук. конф. “Львівські хімічні читання - 2001”. - Львів. - 2001. - О15.

Дисертантом вибрано оптимальні умови процесу одержання НПС.

11. Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Данилів А.С. Синтез інден-кумаронових смол // Тези доп. XIX укр. конф. з орг. хімії. - Львів. - 2001. - С. 560.

Дисертантом встановлено оптимальні умови одержання інден-кумаронової фракції.

12. Магорівська Г.Я. Макропероксисилани – ініціатори синтезу нафтополімерних смол // Зб. тез ІІІ Всеукр. конф. студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. - Київ. - 2002. - С. 32 - 33.

13. Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О. Синтез нафтополімерних смол на основі фракції С₉ рідких продуктів піролізу // Матеріали VІІ наук.-практ. конф. “Нафта і газ України – 2002”. - Том 2. - Київ. - 2002. - С. 131 - 132.

Дисертантом встановлено вплив тривалості коолігомеризації на конверсію ненасичених вуглеводнів у присутності кремнійорганічного трипероксиду.

14.Магорівська Г.Я. Одержання синтетичних смол на основі побічних продуктів нафто- і коксохімії // V Укр. конф. молодих вчених з високомолекулярних сполук “ВМС” - Київ. - 2003. - С. 95.

15.Магоривская Г. Я., Дзиняк Б. О. Продукты нефтепереработки и нефтехимии – сырье для производства нефтеполимерных смол // Материалы научн.-практ. конф. “Нефтепереработка и нефтехимия - 2003”. - Уфа (Россия). - 2003. - С. 179 -181.

Дисертантом встановлено вплив тривалості коолігомеризації на перебіг реакції в присутності КОП.