SharePoint

Работа третьего дня Симпозиума была очень насыщенной.

География участников: г. Томск, г. Новокузнецк, г. Красноярск, г. Кемерово, г. Екатеринбург, г. Санкт-Петербург, г. Москва, г. Электросталь, г. Якутск, г. Новосибирск.

Утреннее заседание начали участники Сибирского Федерального округа, постепенно к работе подключались участники европейской части России.

Было сделано 21 устных докладов

Представлено 8 стендовых докладов

Зафиксировано 29 подключений  

Один доклад был сделан на английском языке

В заключительном слове академик РАН Исмагилов З.Р. подвел итоги Симпозиума. Зинфер Ришатович отметил, что на площадке Симпозиума собирается все большее количество участников, растет география выступающих.

Поблагодарил участников мероприятия, отметил высочайший научный уровень, который подтверждается участием академиков РАН, член-корреспондентов РАН и подчеркнул что международный уровень Симпозиума подтверждается участием ученых из  Монгольской академии наук г. Улан Батор, академика МАН ВШ руководителя Института проблем горения, г. Алматы. Мансурова З. А., ученых Казахстана.

Рассказал о планах проведения Симпозиума на следующий год.


Сессия 1. Пленарный доклад

Модератор к.х.н. Сафин Владимир Александрович

Левченко Людмила Михайловна, д.х.н., Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Россия, г. Новосибирск.
Углеродные сорбенты для извлечения токсичных, тяжелых и благородных металлов из растворов.

Одним из приоритетных направлений, в области создания новых функциональных материалов с заданными свойствами, является разработка способов получения селективных нанопористых модифицированных углеродных сорбентов.

В качестве углеродных матриц были изучены, как синтетические, углерод-углеродные материалы марки «Техносорб», так и природные каменные и бурые угли. Современными физико-химическими методами (Фурье - ИК, КР-спектроскопией, ЭМВР с микроанализатором EDX, РФЭС, EXAFS-спектроскопией, термическим анализом, дифракционными, адсорбционными методами) проведена идентификация наноразмерных структур на углеродной поверхности материалов, при проведении процессов модифицирования, установлен их состав, текстурные и структурные характеристики. 

Установлено влияние пористой структуры и природы поверхности сорбентов на их сорбционную способность и селективность по отношению к ряду катионов и анионов (благородных, токсичных и др. переходных металлов и их комплексов). Разработаны простые и технологичные способы получения модифицированных (пероксидом водорода, йодом, гуминовыми кислотами, третичными аммониевыми основаниями, сурьмяной кислотой) углеродных сорбентов селективных на ртуть, кадмий, никель, медь, свинец, рубидий, цезий, стронций и др. металлы, в том числе благородные (золото, платина, палладий).

.В статических и динамических изучены процессы сорбции Hg2+, Pb2+, Cd2+, Ni2+, Cu2+, Na+, Ca2+, Cs+, Sr2+, Au3+, Pt4+, Pt2+, Pd2+ из модельных, технологических растворов на модифицированных углеродных сорбентах. Получены зависимости величин сорбции катионов металлов на углеродные сорбенты от рН раствора, массы сорбента, а также концентрации тяжелых и токсичных металлов.

Изотермы сорбции, апроксимированы моделями Ленгмюра и Фрейндлиха. Установлено, например, что сорбция ионов кадмия на модифицированном гуматами углеродном сорбенте наилучшим образом описывается моделью Ленгмюра. В случае сорбции ртути и платиновых металлов из растворов на модифицированных йодом и третичными аммониевыми основаниями углеродных материалов применимо уравнение Фрейндлиха. Предложен механизм сорбции комплексов ряда металлов из растворов на модифицированных углеродных материалах.

Сессия 2. Устные доклады

Захаров Юрий Александрович, член-корр. РАН, ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, г. Кемерово.
Углеродматричные наноструктурированные композиты для создания электродных материалов суперконденсаторов.

Матус Екатерина Владимировна, к.х.н., Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Россия, г. Новосибирск.
Термодинамика переработки метана.

Метан угольных пластов – полезное ископаемое, ресурсы которого в Кузбассе составляют более 13 млрд м3 [1]. Он может служить энергоносителем для производства тепловой и электрической энергии, а также сырьем для получения полезных продуктов химической промышленности. При химической переработке метансодержащего газа угольной отрасли необходимо учитывать его концентрационные особенности, которые определяются этапом угольного производства. В данной работе выполнены термодинамические расчёты и проведен сравнительный анализ равновесных продуктов переработки метансодержащих газов различных этапов угольного производства: вентиляционный метан, CСH4  < 1 об. %; шахтный/дегазационный метан, CСH4 = 25–60 об. %; метан из закрытых угольных шахт, CСH4 = 60–80 об. %; метан из неразгруженных угольных пластов, извлекаемый в ходе предварительной дегазации, CСH4 > 80 об. %. Установлены зависимости параметров процесса (конверсия метана, выход целевых продуктов) от условий переработки шахтного метана и его состава. Выявлено, что в условиях термодинамического равновесия состав продуктов значительно зависит от температуры и мольного отношения O/C в смеси, и слабо меняется при варьировании давления. Конверсия шахтного метана и выход водорода увеличивается с увеличением температуры. Концентрация водорода в продуктах реакции возрастает с уменьшением O/C в исходной метановоздущной смеси. Присутствие паров воды и углекислого газа в исходной смеси улучшают параметры процесса, что свидетельствует о перспективности применения для переработки шахтного метана комбинированного риформинга. Показана возможность 100% конверсии метана и получения водородсодержащего газа с концентрацией от 40 до 90 об. % из метановоздушной смеси угольного производства. Применение эффективных катализаторов обеспечит практическую осуществимость термодинамически разрешенных процессов и достижение равновесных параметров [2].

Хайрулин Сергей Рифович, к.х.н., Институт катализа имени Г. К.  Борескова СО РАН, Россия, г. Новосибирск.
Разработка стадии  каталитического сжигания для процессов риформинга угольного метана.

В рамках проекта «Разработка научных основ и технологий комплексной переработки угольного метана Кузбасса в полезные химические продукты учитывая концентрационные особенности их состава» выполняется термодинамический анализ основных химических реакций. Рассматриваются шесть основных реакций, реализующихся в многокомпонентной системе СН4–СО2–H2O–воздух: паровой риформинг, сухой риформинг, парциальное окисление, автотермический риформинг, пароуглекислотный риформинг метана и тририформинг метана. Практически все реакции риформинга, за исключением парциального окисления, являются эндотермическими и поэтому одним из ключевых технологических вопросов при реализации эндотермических процессов конверсии метана, является вопрос рационального обеспечения тепловой энергией нагрев реакционных смесей. Для этой цели наиболее оптимальным является использование части шахтного метана, вовлекаемого в переработку, а именно каталитическое сжигание с получением тепловой энергии.

Матвеева Анна Геннадьевна, к.х.н., Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Россия, г. Новосибирск.
Механохимия бурого угля: неожиданные корреляции.

Известно, что механическая обработка бурого угля с перкарбонатом натрия позволяет повысить выход экстракции гуминовых кислот . В рамках оптимизации технологии проведена серия экспериментов с варьированием доли полезной загрузки в лабораторной шаровой мельнице . В каждом случае было измерено суммарное и удельное энергопотребление, и каждый полученный образец далее был охарактеризован набором независимых методов: измерен размер и слипаемость частиц угольной пыли после помола, интенсивность и ширина сигнала ЭПР, выход целевого продукта - гуминовых кислот, степень их окисленности и т.д.


Сессия 3. Устные доклады

Модератор к.х.н. Михайлова Екатерина Сергеевна

Седанова Анна Викторовна, к.х.н., Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Россия, г. Омск.
Модифицирование углеродного мезопористого сорбента трибутирином.

В докладе представлен синтез модифицированного трибутирином углеродного носителя. Изучена десорбция модификатора с поверхности углеродного сорбента. Исследованы физико-химические свойства полученных образцов углеродного сорбента.

Получены результаты по исследованию адсорбционно-десорбционных свойств углеродного сорбента по отношению к трибутирину. Установлено, что предлагаемый способ позволяет нанести на углеродный носитель до 28% мас.  трибутирина, а количество трибутирина на поверхности образца после десорбции составило 6,3% мас.

Никитенко Сергей Михайлович, д.э.н., ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, г. Кемерово.
Новые цепочки добавленной стоимости как ресурс повышения стрессоустойчивости угольных компаний.

Угольная отрасль столкнулась с такими проблемами как нестабильность мировых рынков, крайняя волатильность цен на уголь. Парижское соглашение по климату, ориентированное на принятие странами обязательств планомерно снижать выбросы CO₂ в атмосферу, во многом «способствует» сокращению спроса на уголь, что уменьшает доходы компаний и делает отрасль крайне неустойчивой.

Таким образом, авторы полагают, что будущее отрасли связано с переходом к экологически чистым технологиям комплексного освоения недр и переработки угля в продукцию с высокой добавленной стоимостью. В этой связи авторы решают задачу оценки уровня текущей стрессоустойчивости угольной отрасли и определения перспективы оптимизации углепотребления на основе использования экологичных технологий в соответствии с глобальными вызовами.

За основу исследования авторы приняли концепт стрессоустойчивости, адаптированный к условиям угольной отрасли, который предполагает разделение угольной отрасли на отдельные сегменты в зависимости от типа сложившихся цепочек добавленной стоимости (ЦДС).

Для эмпирического измерения стрессоустойчивости угольных компаний использован индекс устойчивости, который применяется для измерения стрессоустойчивости региональной экономики. Понимая различия между стрессоустойчивость отдельных компаний и регионов, авторы сочли возможным использование этого показателя, в основу которого положили изменения темпов роста добычи рядового угля.

Проведенное исследование показало, что в российской угольной отрасли наблюдается четыре сегмента (группы компаний) с точки зрения стрессоустойчивости (реакции на внешний стресс). Также в отрасли было выделено четыре типичных модели ЦДС, выявлены их характеристики и связь с уровнем краткосрочной стрессоустойчивости.

Андрейков Евгений Иосифович, д.х.н., профессор, Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского УрО РАН, Россия, г. Екатеринбург.
Реакции переноса водорода от каменноугольного и нефтяных пеков. Исследование реакции с α -метилстиролом в качестве акцептора водорода

Представлены экспериментальные данные по исследованию термических реакций каменноугольных и нефтяных пеков с α-метилстиролом, используемым для исследования реакций переноса водорода от органических соединений и нефтяных асфальтенов [1,2]. Эксперименты проведены в температурном диапазоне 200–360°С в стеклянных ампулах и в динамическом режиме при пропускании α-метилстирола через слой пека. Показано, что наряду с реакцией переноса водорода от пеков к α-метилстиролу с образованием кумола, также образуются продукты реакции конденсации α-метилстирола по двойной связи с соединениями пеков. Реакция переноса водорода к α-метилстиролу от пеков протекает с более высокой скоростью, чем с обычно используемым акцептором водорода, антраценом. Количество перенесенного водорода от пеков к α-метилстиролу соответствует данным, полученным с использованием антрацена. Проведено сравнение реакционной способности в реакциях переноса водорода и образования продуктов конденсации с α-метилстиролом каменноугольного и нефтяных пеков на основе тяжелого газойля каталитического крекинга и тяжелой смолы пиролиза этиленовых производств.

Сафин Владимир Александрович, к.х.н., Сибирский Федеральный Университет, Институт нефти и газа, Россия, г. Красноярск.
Химико-технологические свойства углей и их способность растворяться в антраценовой фракции.

Перспективным способом получения полиароматических углеводородов является термическое растворение угля при повышенной температуре. В обзорных статьях, опубликованных за последнее десятилетие, отмечено, что скорость и полнота термического растворения органической массы угля (ОМУ) зависят от множества факторов: технологических условий проведения процесса, состава и свойств угля, природы растворителей и т.д. При этом данные о зависимости между способностью угля растворяться в органических растворителях и его химико-технологическими свойствами зачастую противоречивы. На примере достаточно широкой серии образцов углей, хорошо охарактеризованных как по химическому составу, так и по химико-технологическим показателям, нами исследована взаимосвязь между основными свойствами углей, и их способностью растворяться в антраценовой фракции смолы коксования.

Образцы угля для исследования, отбирались с угольных месторождений России и Монгольской Республики. Выборка включала в себя 19 углей с разной степенью метаморфизма.

Термическое растворение проводили при температуре 380 °С в автоклавах при автогенном давлении. Время реакции составляло 1 час. Соотношение угля и растворителя -1:2 вес. ч.

Проведенный корреляционный анализ показал, что такие показатели как отражательная способность витринита, выход летучих веществ, содержание углерода и температура, при которой происходит основной этап выделения летучих веществ при пиролизе, можно использовать для оценки степени перехода ОМУ в хинолинрастворимые продукты.

Созинов Сергей Анатольевич, к.ф.-м.н., директор Центра коллективного пользования ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, г. Кемерово.
Термолиз α2-фракции каменноугольного пека: характеристика структуры кокса.

В настоящей работе комплексом методов, включающих синхронный термический анализ, рентгеновскую дифракцию, сканирующую электронную микроскопию,   были проведены исследования процесса термолиза выделенной из КУП α2-фракции, с целью поиска прекурсоров с уникальными свойствами для разработки экологически чистых технологий получения функциональных углеродных материалов различного применения и одновременно расширить представления о роли индивидуальных компонентов пека в процессах структурирования углеродного каркаса при карбонизации.

Юдина Наталья Васильевна, к.т.н., Институт химии нефти СО РАН, Россия г. Томск.
Водорастворимые гуминовые препараты из бурых углей.


Шаронова Ольга Михайловна


Сессия 3. Устные доклады

Модератор  Ермолдина  Э.Т.

Мансуров Зулхаир Аймухаметович, академик МАН, Институт проблем горения, Казахстан, г. Алматы.
Некоторые проблемы перехода на низкоуглеродное топливо.

Доклад делал док. геог. наук Сальников Виталий Григорьевич, декан географического факультета Казахского национального университета им. Аль-Фараби


Munkhtaivan Battsetseg, Institute of Chemistry and Chemical Technology, Mongolian Academy of Sciences, Mongolian.
Study of the maltene fraction of the pitch like material

The aim of the work was to compare the structural characteristics of the maltene fractions of the pitch like material by different methods. The bituminous coal was extracted with different industrial solvents at 380 °C for obtaining pitch-like solid material. The obtained material was fractionated by solvents into hexane-solubles (maltenes), hexane-insoluble/toluene-solubles (asphaltenes), and toluene-insolubles (preasphaltenes). The gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), FTIR spectroscopy, TG-DTG thermogravimetry were applied for studying the different maltene fractions.

Мухин Виктор Михайлович, д.т.н., АО «ЭНПО «Неорганика», Россия, г. Электросталь.
Антрациты – ценное каменноугольное сырье для получения активных углей

В настоящее время в Российской Федерации ощущается острый дефицит активных углей (АУ), т.к. основная масса используемых АУ (практически до 80 % потребления) поступает от зарубежных производителей. Поэтому вопрос импортозамещения и быстрого восстановления производства отечественных АУ является актуальной задачей в области адсорбционных технологий.

Анализ отечественной сырьевой базы углеродосодержащего сырья показывает, что на первом месте, безусловно, стоят ископаемые каменные угли.

При этом именно антрациты в силу низкого содержания в них летучих и золы являются особенно перспективными материалами, т.к. позволяют получить АУ практически в 3 технологические стадии: дробление, рассев, активация.

Запасы антрацита в России оцениваются в 24415 млн. тонн, при этом особенно качественные антрациты находятся в Кузбассе и Восточном Донбассе.

В АО «ЭНПО «Неорганика» (г. Электросталь) по технологии парогазовой активации были получены образцы АУ из антрацитов под товарной маркой ДАС (Дробленый Антрацитовый Сорбент).

Колмыков Роман Павлович, к.х.н., ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, г. Кемерово.
Количественное определение бора, лития и некоторых цветных металлов в золах уноса методом эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерным испарением.

В данной работе для количественного определения микро-примесных элементов использовали наносекундный лазерный гравер и оптический эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой, сопряженные друг с другом при помощи специального интерфейса. Анализу подвергали аттестованные золы уноса КАТЭКа ЗУК-1 и ЗУК-2 (производство Института геохимии им. М.А. Виноградова СО РАН), и СО-1 (от ОАО «ЗСИЦентр»). Подготовка проб образцов выполнялась при одноосном прессовании со связующим компонентом с помощью ручного гидравлического пресса.

В результате проведенного исследования были показаны возможности альтернативного метода анализа зол уноса на некоторые элементарные компоненты (бор, литий, ванадий, кобальт, никель, медь и хром).

Пашичев Борис Николаевич, аспирант, Институт проблем комплексного освоения недр  РАН.
Определяющая роль микроструктуры углей в проявлении опасных явлений

В данной работе представлены исследования структуры углей примерно одной марки ДГ, но имеющих разную метаноносность, склонность к выбросоопасности и самовозгоранию. Устоявшимся считается взгляд на угольную структуру как на двухкомпонентную систему, состоящую из сравнительно упорядоченных графитоподобных областей (ароматики) и сложной смеси углеводородов нерегулярного строения (алифатики).

 Результаты исследований показали, что ЭПР-спектры от образцов более метанонасыщенных, склонных к выбросоопасности и самовозгоранию углей имеют соотношение S1/S2 значительно больше единицы. Для углей с небольшим содержанием метана и не склонных к выбросоопасности и самовозгоранию соотношение S1/S2 меньше единицы. Таким образом, проведенные исследования показали, что основа всех аномальных явлений в угольных пластах заложена в самой микроструктуре угля.

Поваляев Павел Вадимович, аспирант, Томский политехнический университет, Россия, г. Томск.
Синтез углеродных наноструктур безвакуумным электродуговым методом.

Асфальтены – основной компонент нефтяных сложноутилизируемых отходов, наносящих вред окружающей среде. В работе представлены экспериментальные исследования по плазменной переработке асфальтенов, выделенных из битума природного происхождения. Для переработки асфальтенов использовался плазменный электродуговой реактор постоянного тока, с рабочим диапазоном тока от 20 до 200 А и напряжением питания 220 В. Загрузка перерабатываемого порошка производилась в графитовый стакан, имеющий два сквозных отверстия для электродов, после чего асфальтены внутри стакана подверглись обработке электродуговым разрядом, инициированным между двумя горизонтально расположенными электродами, выполненными из графита

Докучаева Анастасия Игоревна, аспирант, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова РАН, Россия, г. Москва.
Усовершенствованный способ расчета химической активности углей при определении их склонности к самовозгоранию.

На сегодняшний день существует множество методов определения склонности углей к самовозгоранию, однако для изучения механизма самопроизвольного нагревания и трансформации угольного вещества широкую популярность приобретает метод термогравиметрического анализа (ТГА).

Исследования проводились на образцах склонных и не склонных к самовозгоранию каменных углей Печорского месторождения, имеющих в целом сходные значения по техническому анализу. Газообменные процессы между углем и атмосферным кислородом изучались на стандартном термогравиметрическом анализаторе Leco TGA-701. Поскольку учеными обосновано увеличение массы образца в зоне низкотемпературного окисления (200-350 °C)  сорбцией кислорода углем, нами было предложено сократить температуру нагрева до 300-350 °С.

Никитин Андрей Павлович, к.ф.-м.н., ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, г. Кемерово.
Исследование образцов оксида графена комплексом физико-химических методов.

Коршунов Александр Дмитриевич, студент, СанктПетербургский горный университет, Россия, г. Санкт-Петербург.

Химическая стойкость и перспектива использования золы горючих сланцев в качестве адсорбента.

Горючие сланцы — это мелкозернистая осадочная порода, содержащая органические вещества, из которых могут быть получены сланцевая нефть и горючий газ [1]. Сланцевая зола — это один из отходов процесса газификации, ее можно использовать в качестве адсорбента для очистки дымовых газов.

Цель данной работы – проведение анализа золы на перманганатную окисляемость, на содержание сухого остатка для определения возможности использования золы как адсорбента.

Предварительные выводы о возможности использования золы как адсорбента делаются на основе минерального состава, который представлен оксидами кальция, железа, кремния, алюминия. Данные компоненты используют как адсорбенты.

Был проведен анализ на химическую стойкость материала [2]. Зола выдерживалась в трех видах агрессивной среды (NaOH, NaCl, HCl) и в дистиллированной воде в качестве контрольной пробы.