2024/2025
Химические технологии для декарбонизации экономики
Статус:
Дисциплина общефакультетского пула
Когда читается:
1, 2 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Седов Игорь Владимирович
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
36
Программа дисциплины
Аннотация
Глобальным современным вызовом общества является снижение углеродного следа и переход на энергоэффективные технологии, использующие альтернативные углеводородам энергоносители. Тем не менее, современные промышленные технологии основываются на ресурсной базе продуктов, получаемых из ископаемых углеводородов, и быстрый отказ от них в мировом масштабе невозможен и даже нецелесообразен. В рамках предлагаемого курса будут рассмотрены способы получения традиционных и альтернативных (включая водород) энергоносителей и базовых продуктов нефтехимии с использованием энергоэффективных технологий конверсии традиционного и нетрадиционного углеродсодержащего сырья, включая огромные мировые запасы газообразных углеводородов, углеродсодержащие отходы, сырье биогенного происхождения. Особое внимание будет уделено альтернативным («подменным») путям получения сырья для основного и тонкого органического синтеза, обладающим высокой энергоэффективностью и низким «углеродным следом» и позволяющим обеспечить плавный переход от традиционной переработки ископаемых углеводородов к низкоуглеродной экономики. Отдельный раздел курса будет посвящен методам конверсии диоксида углерода в ценные химические продукты, органические соединения и полимеры.
Цель освоения дисциплины
- формирование у студентов базовых знаний о процессах химической технологии с участием диоксида углерода и углеводородов предоставление студентам аналитической базы для изучения последующих химических, технологических и специализированных курсов развитие навыков применения основных законов химической кинетики и термодинамики к описанию химических и технологических процессов
Планируемые результаты обучения
- ВЛАДЕТЬ навыками работы с законами химической кинетики применительно к органическим реакциям, включая определение кинетических констант реакции (порядок, константы скоростей, константы Аррениуса).
- ВЛАДЕТЬ навыками работы с законами химической термодинамики применительно к органическим реакциям, включая определение тепловых эффектов химических реакций (закон Гесса, расчет из экспериментальных данных), определение возможности протекания реакции и равновесного состава продуктов.
- УМЕТЬ: составлять химические схемы технологических процессов с участием углекислого газа и углеводородов, включая кинетические уравнения протекающих реакций.
- УМЕТЬ: определять равновесный состав продуктов реакций с участием углекислого газа и углеводородов при различных условиях их проведения.
- ЗНАТЬ: основные типы химических процессов с участием углекислого газа и углеводородов, используемые для получения промышленных химических продуктов.
Содержание учебной дисциплины
- Общие представления о декарбонизации экономики и источниках выбросов парниковых газов. Современные процессы нефтехимии и газохимии
- Кинетические и термодинамические аспекты реакций с участием углекислого газа и углеводородов
- Современные и перспективные технологические процессы получения водорода. Хранение и транспортировка водорода
- Гидрирование CO2 с получением метанола, ДМЭ, муравьиной кислоты и синтетических топлив
- Полимеризационные процессы с участием CO2. Получение органических карбонатов.
- Биохимические пути переработки CO2 и углеводородных газов
- Электрохимические процессы конверсии CO2
- Использование сверхкритического CO2 в органических реакциях
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Boyd, W. (2014). Public Utility and the Low-Carbon Future. UCLA Law Review, 61(6), 1614–1710. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=bsu&AN=103535994
- Общая химическая технология в примерах, лабораторных работах, задачах и тестах : учебное пособие / М.К. Кошелева. — 2-е изд., перераб. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 210 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/textbook_5d41326ae8b036.68219388. - Текст : электронный. - URL: http://znanium.com/catalog/product/1013714
Рекомендуемая дополнительная литература
- УДК. Универсальная десятичная классификация. Т.8: 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Пищевая промышленность. Металлургия. Родстве..., , 2007