Переработка

«Устройство для переработки пиролизом твёрдых органических материалов» (краткое описание изобретения к патенту Республики Беларусь № 21917; авторы изобретения: И.В.Хведчин, В.В.Савчин, С.И.Шабуня, А.В.Ложечник; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси»).

more_horiz Читать полностью

В настоящее время нефтеперерабатывающая промышленность обеспечивает мировое хозяйство энергоносителями и создает сырье для ряда химических производств. Но, как это не парадоксально, нефтепереработка фактически исчерпала потенциал модернизации.

Это связано с тем, что основные технологии переработки нефти и получения топлив были созданы до середины XX столетия. Одним из главных процессов нефтепереработки является крекинг.

Термический крекинг (пиролиз) позволяет использовать практически любое сырье и получать широкий спектр продуктов, но при этом образуется значительное количество кокса. Совершенно очевидно, что данный процесс как процесс получения топлив имеет ограниченные перспективы к развитию, но может быть использован для других целей.

more_horiz Читать полностью

Оригинальный способ получения волокна из тресты лубяных культур (например, льна) предложен белорусскими изобретателями (патент Республики Беларусь на изобретение № 16941, МПК (2006.01): D01B1/10; заявитель и патентообладатель: Республиканское научное дочернее унитарное предприятие «Институт льна»).

Предложенный способ включает последовательные сушку тресты до влажности 3-10 %, формирование из нее слоя, «мятье» этого слоя, «зажим» слоя тресты с одного из концов и «обескостривание». В отличие от прототипа изобретения технологическую операцию обескостривания осуществляют в дробеметном или дробеструйном аппаратах воздействием на слой тресты дробью размером 8-10 мм со скоростью ее вылета 25-35 м/с в направлении зажатого слоя тресты. При этом расстояние между отверстием турбины дробеметного аппарата (или между соплом дробеструйного аппарата) и обрабатываемым слоем тресты составляет 30-35 см.

Как поясняют авторы, идею применения дробеметного (дробеструйного) аппарата для обескостривания тресты они заимствовали из металлургической промышленности, где подобные аппараты применяют для очистки поверхностей деталей.

Полученный положительный результат от применения изобретения на практике состоит в том, что по сравнению с известным способом возрастают выход длинного волокна лубяных культур и его гибкость.

Не из удобрений, а из воздуха могут получать необходимый для жизнедеятельности азот растения, если использовать технологию N-Fix, разработанную учеными из Ноттингемского университета (Великобритания).

Усвоение азота – процесс, при котором азот превращается в аммиак, и этот процесс крайне важен для роста растений. Однако получать азот из воздуха способна лишь небольшая группа растений, в частности, бобовые – горох, фасоль, чечевица. Большинство растений получают азот из почвы, что вынуждает людей использовать азотные удобрения для обогащения сельхозугодий необходимым растениям элементом.

Англичане предложили другое решение проблемы. Они разработали метод размещения перерабатывающих азот бактерий непосредственно в клетках растений. Такое решение стало возможным после того, как ученые обнаружили конкретный вид усваивающих азот бактерий в сахарном тростнике. Предполагается, что эти же бактерии могут жить в клетках большинства растений. Таким образом, потенциально, каждое растение, клетки которого содержат такие бактерии, способно получать «дармовой» азот прямо из воздуха. Последствия такой технологии для сельского хозяйства огромны – в будущем можно будет отказаться от использования опасных удобрений, а значит сократить себестоимость продуктов питания, избавится от энергоемких и загрязняющих окружающую среду предприятий, производящих азотные удобрения.

Ученые во всем мире давно признали, что необходимо снижать загрязнение почвы азотными удобрениями. В настоящее время использование азотных удобрений вызывает загрязнение атмосферы аммиаком и оксидами азота. Это загрязнение опасно для здоровья людей, и кроме того, приводит к появлению безкислородных «мертвых зон» в реках, морях и океанах. Недавнее исследование оценило ежегодные расходы на устранение последствий азотного загрязнения в Европе в пределах от 70 до 325 млрд. евро.

По словам разработчиков новой технологии N-Fix, помощь растениям в получении азота из воздуха – один из ключевых моментов продовольственной безопасности. N-Fix не является ни генетической, ни биоинженерной модификацией. Это естественный процесс – подселение усваивающих азот бактерий к растениям, благодаря чему растения получают возможность естественным образом усваивать азот из воздуха. То есть, каждая клетка растения начинает усваивать азот. Это экологически чистое решение, потому оно может использоваться на всех сельскохозяйственных культурах.

В течение 10 лет исследователи Ноттингемского университета провели серию тестов и доказали жизнеспособность своей технологии в тепличных условиях. В настоящее время она проходит испытания на открытом грунте, сообщает CNews.ru. Технология N-Fix способна полностью преобразовать сельское хозяйство – снизить загрязнение окружающей среды, а также сократить расходы на удобрения. Ожидается, что в коммерческую продажу технология поступит в ближайшие 2−3 года.

Получение целлюлозы с повышенными степенью белизны и выходом целевого продукта можно осуществить способом, разработанным специалистами из Белорусского национального технического университета (патент Республики Беларусь на изобретение №16261, МПК (2006.01): D21C3/02; заявитель и патентообладатель: отмеченное выше Учреждение образования).

Предложенный способ получения целлюлозы осуществляют путем варки целлюлозосодержащего сырья при повышенном давлении и температуре 180 °C в водном растворе моносульфита натрия, насыщенного углекислым газом. Его отличие от способа-прототипа состоит в том, что в водный раствор моносульфита натрия дополнительно вводят гидразин в количестве 4-5 % от массы абсолютно сухого целлюлозосодержащего сырья, раствор насыщают углекислым газом в количестве 5-8 % от этой же массы, а варку проводят в течение 4 часов.

Авторами подчеркивается, что по сравнению со способом-прототипом предложенный ими способ варки целлюлозы вследствие торможения деструкции углеводного комплекса исходного сырья позволяет повысить выход целевого продукта и его белизну, соответственно, с 51,9 и 54 до 56,1 и 72 %.

Предлагаются изобретения по энергосбережению и безотходным технологиям для жилищно–коммунального хозяйства и дорожного строительства, промышленное освоение которых позволит создать новое высокоэфективное и конкурентноспособное оборудование, которое будет пользоваться большим спросом на международном рынке и будет способствовать решению актуальных проблем. Можно организовать выпуск этого оборудования экспорт и получить, по мнению автора, достаточно большие экономические выгоды.

Подробная информация у Заслуженного изобретателя Республики Беларусь Панасюка Анатолия Ивановича, дом. тел. в г. Минске +375-17-2101246, моб. тел. +375-29-5628197. Письменные сообщения можно посылать на электронный адрес журнала «Изобретатель».

more_horiz Читать полностью

Обеспечили сохранность органолептических характеристик и физико-химических показателей консервированных компотов на протяжении всего периода их хранения за счет увеличения общей кислотности продукта Анна и Максим Зайцевы (патент Республики Беларусь на изобретение №14374, МПК (2009): A23B7/08, A23L1/212; заявитель и патентообладатель: этот авторский коллектив).

Предложенный способ производства консервированного компота, в основном соответствуя классической схеме, отличается от способа-прототипа одной существенной деталью — сахарный сироп готовят на экстракте натурального растворимого и/или натурального жареного кофе с возможным добавлением пряностей. Это и есть та фишка, которая обеспечивает высокое качество готового продукта.

Отмечается, что полученные по описанной технологии консервированные компоты отличаются от полученных по стандартной технологии меньшим количеством разваренного сырья, меньшим значением pH, отсутствием осадка или мути в сиропе, приобретением нового, характерного для кофе, вкуса и аромата. Наилучшим образом эти отличия заметны при консервировании компотов из вишни, винограда, черешни, кизила, земляники, малины, яблок, груш, сливы, алычи, айвы, персиков, абрикосов, красной, белой и черной смородины, брусники, клюквы и компотов-ассорти, содержащих перечисленные плоды и ягоды. Подчеркивается, что готовые продукты соответствуют требованиям нормативной документации.

Обозревал белорусские патенты Анатолий ПРИЩЕПОВ, физик, изобретатель, патентовед

 (тел. в Беларуси 8 025 683 76 71)

Уже не один год ИХНМ ведет совместные проекты в области нефтехимии. Одна из целей этих работ — поиск возможности расширения сырьевых ресурсов нефтепереработки. Поло­жительные результаты скажутся не только на энергоемкости и эффективности переработки, но и повысят экологичность тяжелых нефтяных отходов. Итогом здесь станет получение легких и средних дистиллятов как сырья для произ­водства высококачественных топлив и нефте­химического синтеза. Для этих целей ученые лаборатории нефтехимии во главе с директо­ром института, академиком Владимиром Агабековым и кандидатом химических наук Алек­сандром Солнцевым работают над проектом по разработке комплексной технологии совмест­ной переработки тяжелых нефтяных остатков и возобновляемого альтернативного сырья. Проект реализуется с учеными Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева, с известным ученым-нефтехимиком, академиком РАН Саламбеком Хад­жиевым.

Гидроконверсия тя­желых нефтяных остат­ков в смеси с твер­дыми органическими добавками (древесное сырье, торф, бурый уголь, горючие слан­цы) в ионизированном излучении в присут­ствии наноразмерных катализаторов — очень перспективное направ­ление. Ведь основной вопрос в глубине пере­работки нефти. Обще­мировые показатели в 92% достигаются именно методом гидроконверсии. Развитые страны используют эту дорогостоящую техноло­гию, покупая ее у французских и американских производителей. Белорусские нефтехимики и коллектив ученых под руководством академика Хаджиева в Москве — это фактически все, кто сегодня занят исследованиями процессов глу­бокой переработки нефти на просторах бывше­го СССР.

— В основе предлагаемой нами технологии лежат радиационно-химические и термокатали­тические превращения, протекающие в мазуте, гудроне и других видах высокомолекулярных продуктов переработки нефти, под комплексным действием проникающей ионизирующей радиа­ции и наноразмерных частиц катализатора,— опи­сал процесс А. Солнцев. — В качестве источника излучения используется радиоактивный изотоп 60Со и высокоэнергетический электронный уско­ритель. В качестве катализатора используются оксиды металлов VI—VIII групп периодической си­стемы элементов. Вследствие реакции ученые ожидают повышение степени обессеривания и деазотирования. Это может быть достигнуто бла­годаря активации и инициированию разрыва свя­зей гетероорганических компонентов сырья, что, в конечном счете, улучшает экологические харак­теристики получаемых нефтепродуктов.

После исследования влияния на обра­ботку исходных материалов и полупродуктов ионизирующего излучения в процессе гидро­конверсии,  результаты  будут  суммированы. Естественно, конечной целью проекта явля­ется практическое воплощение разработан­ной технологии гидроконверсии. Создается регламент на проектирование демонстраци­онной установки для осуществления гидро­конверсии с облучением сырья и примене­нием наноразмерных каталитических частиц в углеводородной среде. Предполагаемая производительность установки — до 25-30 т/ сутки по сырью. Она должна быть запущена к 2014 году на Мозырском НПЗ. Установка при­звана обеспечить искомый 92-процентный уровень глубины переработки нефти. Обсуж­дается вопрос использования в проекте ки­тайских инвестиций.

Еще один интересный проект лаборатории в рамках ГКПНИ «Энергобезопасность», он ведет­ся при поддержке БРФФИ совместно с давними партнерами ИХНМ — Вьетнамской академией наук и технологий (ВАНТ). «На взаимовыгодных условиях мы изучаем пиролиз наших древес­ных опилок и их рисовой соломки, — отметил А. Солнцев. — Если проанализировать воздей­ствие ионного излучения и катализаторов на эти отходы, из них можно извлечь новые продукты». Ученые пришли к выводу, что полученный мате­риал выгоднее всего разделять на ценные инди­видуальные компоненты и пускать в дальнейшие промышленные процессы. Эта тактика примени­ма и ко многим другим видам переработки, ис­пользуемым в современном техногенном мире, который стремится к энергоэффективным и эко­логичным технологиям.

В одном из своих докладов Владимир Агабеков от­метил, что для нашей страны с ее лесными богат­ствами развитие лесохимии должно стать одним из приоритетных направлений. Ведь Беларусь обладает значительным запасом сосновой жи­вицы, накапливаемой в каналах смоляных ходов древесины. Поэтому наукоемкая лесохимическая отрасль — вполне подходящее поле для развития малотоннажных химических производств, осно­ванных на отечественном сырье и ориентирован­ных на собственные нужды и экспорт.

Переработка живицы дает первичные про­дукты: до 70-75% канифоли и 16-20% скипидара. Первое место в мире по объему добываемой и перерабатываемой живицы принадлежит Китаю (более 500 тыс. т в год). На просторах СНГ ски­пидар, в основном, используют в качестве рас­творителя при производстве масляных и художе­ственных красок, вакс и других товаров бытовой химии. Однако мировая практика использования скипидара показывает, что наиболее целесоо­бразно и экономически выгодно перерабатывать его во вторичные продукты. Особая ценность жидкости заключается в том, что это единственный крупный источник природных терпенов, ко­торые широко используются для синтеза в химической промышленности.

— Действительно, переработка первичных продуктов живицы открывает целый спектр ценных импортозамещающих индивидуальных веществ и композиций на их основе, широко используемых на производстве. Но промыш­ленной изомеризацией первичных продуктов НИИ Беларуси, ни в странах-соседях фактиче­ски не занимаются, — заметил кандидат техни­ческих наук Гераклит Сеньков. — Хотя в про­дуктах этого процесса заинтересованы многие области промышленности. Именно по этому белорусские ученые сосредоточили внимание на выборе катализаторов и изучении меха­низма реакции условиях протекания процесса и других факторах изомеризации α-пинена — основного компонента скипидаров, который находит широкое применение в парфюмерии и медицине.

На его основе синтезировано большое коли­чество душистых веществ, с успехом конкурирую­щих с природными розовым, кориандровым, сан­даловым и другими маслами. Это подтверждает то, что четверть мирового производства α-пинена (160 тыс. т/год) используется) для получения синтетических душистых веществ. Камфора — продукт изомеризации α-пинена, получаемый из камфена. Он широко применяется в медицине. Дипентен — еще один продукт, который исполь­зуется в качестве компонента синтетического лимонного масла, для получения бергамилата, имеющего цветочный запах, и в синтезе терпин-гидрата — лекарственного препарата от кашля. Кроме того, изомеризация первичных продуктов! живицы дает флюсующие композиции, клеи — расплавы для электроники, термоклеи для по­лиграфии, смазочно-охлаждающие жидкости для металлообработки.

В качестве катализатора процесса изомеризацш α-пинена в лаборатории применя­ют алюмосиликаты месторождения «Сталь­ное» Республики Беларусь. В прошлом году В. Агабеков и Г. Сеньков получили патент на этот катализатор. Совместно с Инсти­тутом химии ВАНТ разрабатываются также новые каталитические системы для процес­са изомеризации α-пинена. Эту работу веду Г. Сеньков и доктор Нгуен Динь Туиен (Вьет­нам). Стоит отметить, что сотрудничество с Вьетнамом ведется при поддержке БРФФИ, а исследования в области использования живи­цы лаборатория осуществляет в рамках ГППИ «Полимерные материалы и технологии».