4.4.2 Эффективность и устойчивость химической отрасли промышленности. ( часа) 4.4.2.1 Подотрасли химической промышленности.

4.4.3 Эффективность технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии (20 часов) 4.4.3.1 Комбинированные установки процессов первичной и вторичной перегонки нефти 4.4.3.2 Переработка тяжелых остатков. Получение малосернистого кокса.

4.4.3.3 Процессы глубокой переработки нефти. Гидрокрекинг.

4.4.3.4 Процессы глубокой переработки нефти. Каталитический крекинг.

4.4.3.5 Процессы глубокой переработки нефти. Висбрекинг.

4.4.3.6 Выделение парафинов методом адсорбции.

4.4.3.7 Современные установки каталитического риформинга.

4.4.3.8 Установки платформинга.

4.4.3.9 Снижение содержания бензола в риформатах.

4.4.3.10 Получение метилтретбутилового эфира (МТБЭ) 4.4.4 Эффективность интеграции процессов (26 часов) 4.4.4.1 Одновременное получение серной кислоты и водорода.

4.4.4.2 Физические основы получения водорода путем электролиза серной кислоты.

4.4.4.3 Термохимические циклы разложения воды. Термохимический цикл сера-иод.

4.4.4.4 Способы получения водорода с помощью ядерной энергии 4.4.4.5 Производство экстракционной фосфорной кислоты. Проблемы утилизации фосфогипса.

4.4.4.6 Проблемы утилизации и фтористых соединений в производстве экстракционной фосфорной кислоты.

4.4.4.7 Производство термической фосфорной кислоты.

4.4.4.8 Пути энергосбережения термической фосфорной кислоты.

4.4.4.9 Проблемы реализации процесса окисления фосфора водяным 4.4.4.10 Перспективы реализации каталитических процессов конверсии оксида углерода, содержащегося в отходящих газах производства фосфора.

4.4.4.11 Пути утилизации отходящих газов производства термического фосфора.

4.4.4.12 Утилизация окислов оксида в производстве азотной кислоты.

4.4.4.13 Использование кислотостойких цеолитов для поглощения оксидов азота в производстве азотной кислоты.

4.1.5 Производство и превращение биомассы. (4 часа) 4.1.5.1. Получение спиртов и полиолов.

4.1.5.2. Биоконверсия лигноцеллюлозных отходов.

4.1.6 Зеленая химия.(2 часа) 4.1.6.1 Применение биокатализаторов в химических процессах.

4.1.7 Взаимосвязь химической отрасли, экологии и термодинамики (4 часа).

4.1.7.1 Основные законы экологии.

4.1.7.2 Взаимосвязь законов сохранения и основных законов экологии.

4.4.8. Промышленность будущего (2 часа).

4.4.8.1 Производство бинарных моторных топлив. Циклические процессы.

5 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

2 Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Ч.1 и ч.2 ЦНИИТЭнефтехим 2000,2001.-с.221,424.

3 Абросимов А. А. Экология переработки углеводородных систем: Учебник для студентов и аспирантов вузов, обучающихся по хим.-технол.

специальностям / А. А. Абросимов. - М.: Химия, 2002. - 608 с.:

4 Бокрис Дж. O’М. Солнечно-водородная энергия. Сила, способная спасти мир / Дж. О' М. Бокрис, Т. Н. Везироглу, Д. Л. Смит ; пер. с англ. Д. О.

Дуникова. - М.: МЭИ, 2002. - 164 с 5 Задачи и вопросы по химии окружающей среды: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" направления подгот. ипломир. специалистов "Защита окружающей среды" / Н. П.

Тарасова, В. А. Кузнецов, Ю. В. Сметанников и др. - М.: Мир, 2002. - 368 с.

6 Мухленов И.П., Горштейн А.Е, Тумаркина Е.С., Кузичкин Н.В. Основы химической технологии. 4-е изд.,перераб. и доп. – М: Высшая школа, 1991-360 с.

7 Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая химическая технология и основы промышленной экологии: Учебник для вузов. – М.: Химия, 1999. – 472с.

8 Яковлев В.И. Биотехнология микробного синтеза/ Учеб.пособие СПб ГТИ(ТУ), 2005.-294с.

9 Биохимия/ Учебник для Вузов под ред. В.Г. Щербакова, СПб, WORD, 2003.с.

Дополнительная 1 Тимофеев В.С., Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М., Высшая шк., 2003. 536 с.

2 Бобылев С. Н., Гирусов Э. В., Перелет Р. А. Экономика устойчивого развития. Учебное пособие. Изд-во Ступени, Москва, 2004, 303 сс., 3 Химия. Большой энциклопедический словарь/Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — 2-е изд. — БСЭ, 4 Зеленая химия в России под редакцией В.В.Лунина, П.Тундо, Е.С.Локтевой. Издательство Московского университета, 5 Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки.

Т. 1. М.: Мир, 6 Цыганков А.П., Сенин В.Н. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. – М.: Химия, 1988. – 7 Лейтес И.Л., Сосна М.Х., Семенов В.П. Теория и практика химической энерготехнололгии. /Под редакцией И.Л. Лейтеса. –М.: Химия, 1988.

8 В.М. Бродянский, В.Ф. Фратшер, К. Михалек Эксергетический метод и его приложения. –М.: Энергоатомиздат, 1988.

9 Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энциклопедия энергосбережения. – Екатеринбург: ИД «Сократ», 2002. -352 с.

10 Каменник Л.Л. Ресурсосберегающая политика и механизм ее реализации. –СПб, 1999, -384 с.

11 Степанов В.С. Химическая энергия и эксергия веществ. –Новосибирск:

12 Данилов О.Л. Энергосбережение в энергетике и технологиях. –М.:

издательство МЭИ, 2003. -32 с.

13 Тимошенко Н.И. Ресурсосберегающие технологии: Учебное пособие. – Новосибирск: Изд. НГТУ, 1997. -84 с.

14 Справочник «Сжиженный природный газ (СПГ). Физико-химические, энергетические и эксплуатационные свойства». / Под ред. Ходоркова И.Л. –СПб: изд. Химиздат. 2003. -22 с.

15 Поконова Ю.В. Краткий практический справочник по нефтепродуктам. –СПб: СПб ГТИ(ТУ), 2004. -166 с.

16 Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических, органических и элементоорганических соединений. –СПб: АНО НПО «Мир и Семья», 2002. -1280 с.

17 Хайрудинов И.Р., Ишкильдин А.Ф. Максименко М.М. Термический крекинг и новые резервы углубления переработки нефти: Учебное пособие.– Уфа: Изд. УГНТУ, 1995. -53 с.

18 Голомшток Л.И., Халдей К.З. Снижение потребления энергии в процессах переработки нефти. –М.: Химия, 1990. -144 с.

19 Резчиков Е.А. Экология: Учебное пособие. 2-е изд. испр. и доп. - М.:

МГИУ, 2000 - 96с.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

1) Назовите основные параметры устойчивости использования ресурсов 2) Анализ функционирования производства с помощью эксергетического Вопросы по теме: «Эффективность и устойчивость химической отрасли промышленности».

1) Энергетические потери в обрабатывающей промышленности.

2) Термодинамическая эффективность производства аммиака.

3) Назовите основные способы получения серной кислоты 4) Назовите основные способы получения фосфорной кислоты.

5) Основные направления повышения эффективности функционирования 6) производства метанола.

7) Процессы первичной нефти. Пинч- анализ установок АТ и АВТ.

8) Пути повышения эффективности функционирования установок 9) гидроочистки.

10) Газофракционирование. Анализ возможности снижения 11) энергоресурсов.

12) Выделение парафинов методом адсорбции.

13) Сопоставление установок каталитического риформинга и 14) Процессы глубокой переработки нефти. Каталитический крекинг, 15) гидрокрекинг, коксование, пиролиз.

16) Использование высококачественных ресурсов для достижения 17) развития.

Вопросы по теме: «Производство и превращение биомассы»

1) Охарактеризуйте замкнутый цикл круговорота элементов.

2) Назовите источники биомассы.

3) Основные технологии превращения биомассы.

4) Промышленные процессы получения биотоплив.

5) Биохимическая очистка сточных вод.

Вопросы по теме: «Зеленая химия»

1) Воздействие ионов токсичных тяжелых металлов.

2) Влияние растворителей 3) Что такое утилизация и чем она отличается от повторного использования?

4) Материалы, необходимые для ресурсосберегающей экономики Вопросы по теме: «Взаимосвязь химической отрасли, экологии и термодинамики».

1) Как влияет развитие отрасли на экологию?

2) Что такое эко-термодинамика?

3) Как связаны термодинамическая эффективность и экономика?

4) Как связаны экология и термодинамика?

Вопросы по теме: «Промышленность будущего»

1) Назовите основные тенденции развития энергетической промышленности.

2) Назовите основные тенденции развития химической промышленности.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

- изучение отдельных разделов тем дисциплины - чтение студентами рекомендованной литературы и усвоение теоретического материала дисциплины;

- подготовку к лабораторным занятиям;

- работу с Интернет-источниками;

- посещение отраслевых выставок и семинаров, проводимых в СанктПетербурге;

- подготовку к различным формам контроля.

- выполнение курсовой работы.

Планирование времени на самостоятельную работу, необходимого на изучение настоящей дисциплины, студентам лучше всего осуществлять на весь семестр, предусматривая при этом регулярное повторение пройденного материала. Материал, законспектированный на лекциях, необходимо регулярно дополнять сведениями из литературных источников, представленных в рабочей программе дисциплины.

По каждой из тем для самостоятельного изучения, приведенных в рабочей программе дисциплины «Ресурсосбережение в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» сначала прочитать рекомендованную литературу и при необходимости составить краткий конспект основных положений, терминов, сведений, требующих запоминания и являющихся основополагающими в этой теме и для освоения последующих тем курса.

Для расширения знаний по дисциплине рекомендуется использовать Интернет-ресурсы: проводить поиск в различных системах, таких как www.rambler.ru, www.yandex.ru, www.google.ru, www.yahoo.ru и использовать материалы сайтов, рекомендованных преподавателем на лекционных занятиях.

ТЕСТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ

КОНТРОЛЕ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

в) изолированной 4 Можно ли анергию обратить в эксергию?

в) в определенных условиях.

5 Что учитывает физическая и химическая эксергии?

Физическая эксергия учитывает_ Химическая эксергия учитывает_ 6 Отличие возобновляемых и невозобновляемых ресурсов состоит в том, 7 Установите в порядке возрастания времена истощения нефти, угля и солнечной энергии если коэффициенты запаса равны 0.13, 0.5 и 1, соответственно.

_; _;.

8 В качестве показателей термодинамической эффективности производства аммиака используются:

_ 9 Почему при производстве водорода электролизом целесообразно использовать серную кислоту?

a) из-за большой проводимости кислоты b) из-за большого сопротивления электролита 10 Какая концентрация диоксида серы используется при производстве серной кислоты контактным способом в аппаратах со стационарным слоем катализатора?

11 Технологические схемы получения серной кислоты по методу двойное контактирование - двойная абсорбция получили распространение изза _ 12 При производстве серной кислоты по методу сухой очистки газов обжига серного колчедана целесообразно использовать для окисления диоксида серы аппараты а) с кипящем слоем б) со стационарным слоем катализатора 13 Использование отходящих газов производства термического фосфора для конверсии окиси углерода затруднено из-за а) низкого содержание окиси углерода б) наличие в газах фосфина в) высокой температуры отходящих газов.

14 Окисление фосфора водяным паром при производстве фосфорной кислоты не нашло в настоящее время широкого применения по причине 15 Использование теплоты отходящих газов печей установок первичной переработки нефти затруднено из-за а) наличия в отходящих газах оксида серы б) сложных коммуникаций в) необходимости применения дополнительных дымососов г) все выше перечисленные причины.

16 Использование узкой фракции катализата риформинга при производстве ксилолов обусловлено_ 17 Для переработки тяжелых остатков в основном применяются следующие процессы а)_ б)_ в)_ 18 Активность и селективность катализаторов гидрокрекинга определяет 19 Основными продуктами процесса каталитического крекинга являются _ 20 Основная доля эксергии теряется а) В топке трубчатой печи;

б) В газоходе;

в) С отходящими из печи газами.

21 Для выделения парафинов установке Парекс применяется а) адсорбция б) абсорбция с) экстрактивная дистилляция 22 При переработке природного газа наибольшие энергетические потери имеют место:

а) при производстве азотной кислоты;

б) при производстве метанола;

в) при производстве водорода;

г) при производстве аммиака.

23 Уменьшение энергетические потерь должно быть основано а) на необходимости как можно дольше избегать потерь эксергии;

б) на сохранении качества энергии и вещества.

в) на необходимости как можно дольше избегать потерь эксергии и сохранении качества энергии и вещества.

г) на сохранении качества энергии и вещества, но с потерями эксергии.

24 Основными преимуществами технологии получения биотоплив являются:

25 Какой процесс является более выгодным а) утилизация использованной бумаги б) сжигание бумаги с целью получения энергии.

26 Что более перспективно в будущем?

а) децентрализованное производство энергии б) крупномасштабное централизованное производство энергии.

27 Для достижения широкомасштабного использования водорода в качестве устойчивого транспортного топлива придется столкнуться со следующими проблемами:

1._

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ

является выработка у студентов осознания важности, необходимости и полезности знания дисциплины для дальнейшей работы их технологами, инженерами-исследователями, проектировщиками, при организации современного производства высококачественной, конкурентоспособной продукции.

Методическая модель преподавания дисциплины основана на применении активных методов обучения. Принципами организации учебного процесса являются:

- выбор методов преподавания в зависимости от различных факторов, влияющих на организацию учебного процесса;

- объединение нескольких методов в единый преподавательский модуль в целях повышения эффективности процесса обучения;

- активное участие слушателей в учебном процессе;

- проведение практических занятий, определяющих приобретение навыков решения проблемы;

- приведение примеров применения изучаемого теоретического материала к реальным практическим ситуациям.

Используемые методы преподавания: лекционные занятия с использованием наглядных пособий и раздаточных материалов.

Все виды занятий по дисциплине «Ресурсосбережение в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» преподаватели должны проводить в соответствие с требованиями следующих СТП:

- СТП СПбГТИ 040-02. КС УКДВ. Виды учебных занятий. Лекция.

Общие требования;

- СТП СПбГТИ 020-94. КС УКВД. Виды учебных занятий. Лабораторные занятия. Общие требования к организации и проведению.

- СТП СПбГТИ 048-2003. КС УКВД. Виды учебных занятий.

Самостоятельная планируемая работа студентов. Общие требования к организации и проведению.

- СТП СПбГТИ 016-99. КС УКВД. Порядок проведения зачетов и экзаменов.

С целью более эффективного усвоения студентами материала данной дисциплины рекомендуется при проведении лекционных и лабораторных занятий использовать наглядные пособия и раздаточные материалы. К ним можно отнести:

- Технологические схемы производств химической технологии, нефтехимии и биотехнологии - Диаграммы потребления энергоресурсов;

Для более глубокого изучения предмета преподаватель предоставляет студентам информацию о возможности использования Интернет-ресурсов по разделам дисциплины. Рекомендуется проведение экскурсии в проектные отраслевые институты.

Содержание лабораторных занятий определяется календарным тематическим планом, который составляется преподавателем, проводящим занятия на основе рабочей программы дисциплины «Ресурсосбережение в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» и утверждается заведующим кафедрой.

Образец календарного тематического плана проведения лабораторных занятий по дисциплине приведен в приложении к учебно-методическому комплексу.

При наличии академических задолженностей по лабораторным занятиям, связанных с их пропусками, студент должен выполнить соответствующую работу в рамках дополнительных занятий. График их проведения разрабатывается преподавателем, ведущим лабораторные занятия, и утверждается заведующим кафедрой.

Для контроля знаний студентов по данной дисциплине необходимо проводить оперативный, рубежный и итоговый контроль.

Вариант контрольного тестирования выдается непосредственно на занятии.

Следует информировать студентов, что тесты могут иметь один, несколько правильных ответов или все предлагаемые варианты ответов не будут правильными. Система оценок выполнения контрольного тестирования:

- «отлично» - количество правильных оценок от 80 до 100 процентов;

- «хорошо» - от 66 до 80 процентов;

- «удовлетворительно» - от 50 до 65 процентов.

Итоговый контроль осуществляется в виде зачета в конце восьмого семестра и экзамена и курсового проекта в девятом семестре.

На зачете студентам предлагается ответить на 2 вопроса по материалам учебной дисциплины. Ответы на поставленные вопросы даются в устном виде.

По итогам написания контрольной работы и устного ответа на зачете преподаватель оценивает знания студента.

На экзамене студентам предлагается ответить на вопросы экзаменационного билета, содержащего три вопроса. Оценка по экзамену является итоговой по курсу «Ресурсосбережение в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».

При составлении тестовой системы различных видов контроля следует учитывать следующие рекомендации по составлению заданий.

Наибольшее распространение в практике получили следующие четыре основные формы тестовых заданий:

- закрытые тесты;

- открытые задания;

- задания на соответствие;

- задания на установление правильной последовательности.

ПРИЛОЖЕНИЕ