8D07107 Нефтехимия в КБТУ (KBTU)

Дисциплины

• Полимер-стабилизированные нанокатализаторы, их дизайн и применение

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о принципах создания и применения полимер-стабилизированных нанокатализаторов в химических и промышленных процессах.Курс охватывает методы синтеза и стабилизации нанокатализаторов с использованием полимерных материалов, что повышает их стабильность, селективность и эффективность в катализируемых процессах. Рассматриваются различные типы полимерных покрытий, их влияние на свойства нанокатализаторов, такие как устойчивость к агрегации, а также оптимизация их активности в реакциях, включая гидрогенизацию, крекинг и изомеризацию. Особое внимание уделяется применению полимер-стабилизированных нанокатализаторов в нефтехимической переработке углеводородов, оценке их воздействия на снижение токсичных выбросов и улучшение экологической устойчивости, что соответствует современным требованиям ESG. Также рассматриваются инновационные решения для промышленности, направленные на разработку новых нанокатализаторов, повышение энергоэффективности и экологической безопасности процессов, а также интеграцию этих катализаторов в технологические схемы для создания устойчивых и безопасных производственных процессов.Занятия включают лекции, синтез катализаторов, лабораторные работы и практикум по их применению в реальных процессах.По завершении курса докторант будет способен:– разрабатывать полимер-стабилизированные нанокатализаторы для различных химических процессов;– анализировать эффективность катализаторов и их влияние на реакционную активность;- оценивать влияние нанокатализаторов на сокращение выбросов токсичных веществ, повышения эффективности процессов и внедрения экологически чистых технологий в нефтехимическое производство;– применять эти катализаторы в индустриальных и экологических процессах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Академическое письмо

  Цель курса - развитие навыков написания научных текстов на английском языке в соответствии с международными академическими стандартами.Изучаются структура и жанры научного письма, особенности лексики, стиля и аргументации, правила цитирования, написание аннотаций, введений, выводов, подготовка статей и тезисов.В рамках обучения проводятся практические задания по написанию и редактированию научных текстов, групповая работа, обсуждение текстов и рецензирования.По завершении курса докторант будет способен:– писать тексты диссертаций, статей и заявок на английском языке; – использовать академический стиль и лексические нормы;– структурировать научный текст и логично выстраивать аргументацию;– подготовить отчеты о результатах научной деятельности;–- оформлять научные статьи и диссертационные материалы в соответствии с международными требованиями.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные методы защиты от коррозии

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о науки о коррозии, включая причины и условия её возникновения в современном оборудовании, а также новейшие методы защиты от коррозии. Дисциплина охватывает основы и механизмы разрушения материалов, а также практическое применение антикоррозийных технологий на различных этапах нефтегазового производства. Дисциплина включает лекции, практиктические занятия.Докторанты будут изучать причины и условия возникновения коррозии в материалах, используемых в нефтегазовом оборудовании; механизмы разрушения материалов и влияние коррозии на долговечность оборудования;современные методы и материалы защиты от коррозии; примеры применения антикоррозийных технологий в нефтегазовом производстве.По завершении курса докторанты смогут:– проводить научно обоснованный подбор ингибиторов коррозии, защитных покрытий и антикоррозионных технологий, учитывая химический состав нефти, газа и пластовой воды, а также условия эксплуатации (температура, давление, pH, концентрация H₂S, CO₂ и др.);- оценивать влияние средств защиты от коррозии на нефтехимические и нефтепромысловые процессы — на каталитические реакции, фазовое поведение, устойчивость трубопроводов и срок службы оборудования и др.;- проводить критический анализ современных методов защиты от коррозии в нефтехимической отрасли, включая: ингибиторную защиту; электрохимическую защиту (катодную, анодную); применение современных покрытий (полимерных, композитных, наноструктурированных) и др;- сравнивать эффективность инновационных методов (например, самовосстанавливающиеся покрытия, наноматериалы, экологически безопасные ингибиторы) с традиционными технологиями.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Комплексная переработка углеводородного сырья

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о современных методах комплексной переработки нефти и газа, а также интегрированных и комбинированных схем нефтеперерабатывающих заводов.Курс охватывает проблемы и перспективы переработки углеводородных сырьевых продуктов, проектирование современных перерабатывающих технологий, сравнение современных методов, таких как каталитический и термический крекинг; алкилирование, изомеризацию, реформинг и др., оптимизацию параметров технологических процессов и разработку новых катализаторов.Занятия включают лекции, расчётные практики, проектирование технологических схем, выполнение лабораторных работ, анализ промышленных кейсов.По завершении курса докторант будет способен:- разрабатывать инновационные технологические решения для глубокой и безотходной переработки углеводородного сырья (включая тяжелые нефтяные остатки, газоконденсат, сжиженные углеводороды, природный и попутный газ);- формировать новые технологические концепции (комбинированные схемы каталитического и термохимического крекинга; плазмохимическая и микроволновая переработка газообразного сырья; интеграция процессов пиролиза и последующего каталитического реформинга с целью получения целевых продуктов (олефинов, ароматических углеводородов);- осуществлять критический обзор и сравнительный анализ современных методов переработки углеводородного сырья, включая: каталитический и термический крекинг; алкилирование, изомеризацию, реформинг и др.; - проектировать технологические схемы комплексной переработки углеводородного сырья с учетом химического состава и фракционного распределения сырья и технологических требований к выходу и качеству целевых продуктов (топлива, мономеров, масел, водорода и др.).

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные инструментальные методы анализа в органической химии

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о теоретических основах и практическом применении современных методов анализа органических веществ.Докторанты овладеют методами спектроскопии, хроматографии, (ЯМР, ИК, УФ-спектроскопия, ГХ/МС, ВЭЖХ, MALDI-TOF и др.) электрическими и оптическими измерениями, а также получат навыки в применении этих методов для исследования химических соединений и материалов.Занятия включают теоретические лекции, лабораторные работы, а также практикумы по применению инструментальных методов анализа в органической химии.По завершении курса докторант будет способен:– применять современные спектроскопические, хроматографические и масс-спектрометрические методы анализа для идентификации, структурного анализа и количественного определения компонентов сложных нефтехимических смесей;- критически оценивать выбор аналитического метода в зависимости от природы вещества, целей исследования и условий промышленного процесса;- различать целесообразность применения ГХ/МС для анализа фракций легких углеводородов и ЯМР-спектроскопии для анализа ароматических соединений и др.;- интерпретировать результаты анализа с точки зрения механизмов нефтехимических реакций, выявляя ключевые структурные изменения, побочные продукты и остаточные реактанты;- оценивать аналитические подходы в контексте разработки и оптимизации нефтехимических процессов, включая контроль качества сырья, мониторинг продуктов крекинга, алкилирования, гидроочистки и других стадий переработки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Механизмы органических реакций

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о механизмах органических реакций.Дисциплина направлена на формирование глубоких знаний о механизмах органических реакций, лежащих в основе ключевых процессов переработки углеводородного сырья в нефтехимии. Особое внимание уделяется анализу и оптимизации реакционных путей, происходящих в условиях промышленной переработки нефти и газа — таких как радикальный и ионный крекинг, каталитическая ароматизация, алкилирование, изомеризация и другие.Изучаются основные типы органических реакций, включая электрофильное и нуклеофильное замещение, присоединение, элиминирование, а также их особенности в нефтехимических условиях. Рассматриваются влияние электронных эффектов, корреляционных констант, природы реагентов и условий среды на эффективность и направленность реакций. Особое внимание уделяется стабильности промежуточных частиц (карбокатионы, радикалы, карбены и др.) и их роли в формировании целевых продуктов.Занятия включают лекции, лабораторные работы по изучению механизмов органических реакций, практикум по разработке экспериментальных планов и оптимизации условий проведения реакций, моделирование промышленных процессов и кейсы из нефтехимического производства.По завершении курса докторант будет способен:– оптимизировать механизмы органических реакций, протекающих в условиях переработки углеводородного сырья (радикальный и ионный крекинг, каталитическая ароматизация, алкилирование, изомеризация и др.);- оценивать перспективные методы и технологии органического синтеза, применяемые в нефтехимии, включая катализ, фотохимию, радикальные и ионные процессы, с позиции их эффективности, селективности и устойчивости;- формулировать обоснованные предложения по совершенствованию реакционных схем и выбору оптимальных условий для протекания промышленных нефтехимических трансформаций;- выделять ключевые стадии и активные частицы (карбокатионы, радикалы, карбоанионы, карбены и др.) в сложных многостадийных нефтехимических процессах и на основе знания механизмов разрабатывать пути повышения селективности и выхода целевых продуктов (олефинов, ароматических соединений, мономеров) при глубокой переработке нефти и газа;- разрабатывать концепции реакций с управляемой селективностью (превращение алканов в олефины, ароматизация метана, конверсия тяжелых углеводородов) за счёт управления механизмом.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Каталитическая переработка углеводородных газов

  Цель курса - обеспечить докторантов знаниями о проектировании и анализа каталитических процессов глубокой переработки газообразного углеводородного сырья с учётом современных требований к эффективности и экологичности.Курс охватывает современные каталитические технологии в газохимии, включая процессы риформинга, окисления, дегидрирования, превращения метана и биогаза, а также синтез промежуточных и целевых продуктов/катализаторов. Рассматриваются свойства сырья, типы катализаторов, механизмы реакций и методы оптимизации процессов, экологические и энергетические аспекты проектируемых технологий.Обучение включает лекции, расчётные практики, проектирование технологических схем, анализ промышленных кейсов, подготовку презентаций. Организуются выездные занятия или посещения профильных лабораторий.По завершении курса докторант будет способен:– проектировать инновационные технологические схемы переработки углеводородных газов;– синтезировать новые катализаторы и реакционные среды; – оптимизировать параметры каталитических процессов и повышать их эффективность;– учитывать экологические и энергетические аспекты проектируемых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Катализ и катализаторы

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о теориях катализа, методов синтеза катализаторов.Особое внимание уделяется методам синтеза катализаторов, их текстурным и поверхностным характеристикам, а также механизму каталитического взаимодействия.Занятия включают теоретические лекции, практикумы по синтезу катализаторов, анализ реакций с участием катализаторов, лабораторные исследования.По завершении курса докторант будет способен:– интерпретировать катализаторные системы для выявления влияния катализаторов на динамику и эффективность переработки углеводородных ресурсов; -подбирать и совершенствовать условия работы катализаторов, учитывая параметры, такие как температура, давление и состав сырья, для достижения максимальной активности и стабильности катализаторов в производстве; - проектировать и разрабатывать новые катализаторные материалы с улучшенными характеристиками, такими как высокая селективность, стабильность и устойчивость, используя передовые методы синтеза и модификации катализаторов для оптимизации процессов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Нефтехимия в процессе добычи нефти и газа

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о применении химических реагентов на нефтепромыслах, начиная с буровых растворов при бурении нефтескважин и заканчивая химическими реагентами, увеличивающими нефтеотдачу пласта. Курс включает изучение химических реагентов, используемых для подавления коррозии, солеотложений и парафиноотложений, а также для деэмульсации нефти от воды и повышения эффективности добычи. Курс включает лекции, практиктические занятия.Дисциплина охватывает виды химических реагентов, применяемых на нефтепромыслах, включая буровые растворы и реагенты для увеличения нефтеотдачи; технологии подавления коррозии, солеотложений и парафиноотложений в процессе добычи нефти и газа; методы деэмульсации нефти от воды и их влияние на качество продукции; современные подходы к повышению нефтеотдачи и увеличению эффективности добычи с использованием химических реагентов.По завершении курса докторанты смогут:– выбирать и разрабатывать химические реагенты для различных технологических процессов на нефтепромыслах;– оценивать эффективность новых химических реагентов, методов и технологий, направленных на повышение продуктивности скважин и устойчивости добычи, а также выявлять ключевые направления для совершенствования применяемых нефтехимических процессов с учетом современных научных достижений и требований к экологической и технологической безопасности;– анализировать влияние химических реагентов на экологическую безопасность добычи нефти и газа и предложить пути их усовершенствования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Экологические проблемы нефтехимии

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями об основных промышленных процессах переработки нефтяного и газового сырья, а также выявить ущерб, который они наносят окружающей среде. Курс способствует формированию осознания негативного воздействия нефтехимических процессов на окружающую среду и здоровье человека, с акцентом на технологии, способствующие минимизации экологических рисков при увеличении объемов нефтепереработки. Дисциплина включает лекции, практиктические занятия.Докторанты будут изучать основные нефтехимические процессы переработки нефтяного и газового сырья; источники загрязнения, возникающие в процессе переработки, и их воздействие на окружающую среду и здоровье человека; методы оценки экологического ущерба, наносимого нефтехимическими процессами; инновационные технологии и методы для минимизации экологического воздействия нефтехимического производства.По завершении курса докторанты будут:- анализировать источники загрязнения окружающей среды на всех стадиях нефтехимических процессов — от добычи и транспортировки углеводородов до переработки и утилизации отходов;- оценивать виды и объемы выбросов (CO₂, NOₓ, SOₓ, ЛОС, твердые частицы, полициклические ароматические углеводороды и др.) и их воздействие на окружающую среду и здоровье человека;- разрабатывать стратегии по снижению выбросов и экологической нагрузки (внедрение замкнутых циклов оборотного водоснабжения;улавливание и утилизацию СО₂ (CCUS-технологии); вторичная переработка отходов и побочных продуктов; использование менее токсичных растворителей и катализаторов);- проектировать мероприятия по модернизации нефтехимических производств с учетом ESG-принципов

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель курса — освоение методологии научного исследования, включая выбор темы, формулировку целей, задач и гипотез, построение логики исследования, анализ и оформление результатов.Изучаются подходы к разработке научных проектов, методы сбора и интерпретации данных, принципы построения научной аргументации. Отдельное внимание уделяется академической честности, этике научной деятельности и подготовке публикаций.Занятия включают практику по разработке научного проекта, анализ кейсов, работу с научными источниками, обсуждение научных текстов.По завершении курса докторант сможет:– анализировать и применять принципы и современные методы научного исследования в собственной работе– формулировать задачи, цели и гипотезы научных исследований;– собирать и анализировать данные, строить обоснованные выводы;– готовить отчеты о результатах научной деятельности;– готовить научные статьи и диссертационные материалы согласно международным стандартам.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Химия и технология нефтепромыслового дела

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о химических реагентах, используемых в нефтяной промышленности, а также современных технологий и методов повышения нефтеотдачи пласта.Курс охватывает синтез и испытания реагентов для буровых растворов, ингибиторов коррозии, деэмульгаторов и солеотложений, а также технологические аспекты повышения эффективности нефтепереработки, проектирование тех. схем и оптимизацию параметров нефтеперерабатывающих процессов.Занятия включают лекции, лабораторные работы, расчётные практики и анализ реальных кейсов нефтехимической отрасли.По завершении курса докторант будет способен:– разрабатывать химические реагенты для нефтяных технологий;– проектировать технологические схемы для эффективной переработки нефти и газа;– анализировать и оптимизировать параметры нефтеперерабатывающих процессов;- подготовить научные тексты, отчеты и публикации, посвящённые химическим и технологическим аспектам нефтепромыслового дела, включая обработку призабойной зоны, борьбу с отложениями, ингибирование коррозии и химическую стабилизацию продукции скважин.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современный катализ в нефтехимии и нефтепереработке

  Цель курса - обеспечить докторантов знаниями о современных аспектах катализа в нефтехимии и нефтепереработке, включая принципы гетерогенного и гомогенного катализа, механизмы каталитических процессов и их применение в промышленности.Курс охватывает как гетерогенные, так и гомогенные катализаторы, их механизмы действия, а также практические аспекты их использования в ключевых процессах переработки углеводородного сырья. В ходе обучения акцент делается на анализе катализируемых реакций, таких как крекинг, гидрогенизация, изомеризация, которые имеют важнейшее значение для нефтехимической отрасли. Докторанты изучают новейшие катализаторы, включая цеолиты, металлические наночастицы и многокомпонентные системы, и их использование в различных технологических условиях. Занятия включают лекции, практические занятия, проектирование каталитических систем, лабораторные работы, а также анализ реальных промышленных кейсов, что позволяет студентам лучше понять, как теоретические знания могут быть применены в производственных условиях. Изучаются методы синтеза и модификации катализаторов, а также инновационные технологии, направленные на повышение их эффективности, устойчивости и селективности в нефтехимических процессах. Докторанты будут развивать навыки проектирования и оптимизации процессов переработки углеводородов, таких как крекинг, гидроочистка и изомеризация, с учетом современных требований к эффективности, экономичности и экологической безопасности. Важной частью курса является разработка новых технологических решений, которые позволят улучшить процессы переработки углеводородного сырья и внедрять экологически чистые процессы, включая инновации для переработки нестандартных углеводородов и биомассы. Занятия включают лекции, практические занятия, проектирование каталитических систем, лабораторные работы и анализ промышленных кейсов.По завершении курса докторант будет способен:- анализировать механизмы катализируемых реакций в нефтехимии (крекинг, гидрогенизация, изомеризация) и оценивать их влияние на эффективность и устойчивость процессов переработки углеводородного сырья; -критически оценивать современные катализаторы для нефтехимической промышленности, включая цеолиты, металлические наночастицы и многокомпонентные системы, с точки зрения их активности, стабильности и применения в различных технологических условиях; - проектировать передовые установки и процессы, интегрируя новейшие катализаторные технологии для повышения производительности и устойчивости нефтехимических процессов;- разрабатывать новые технологические решения, основанные на передовых катализаторах, для оптимизации процессов переработки углеводородного сырья, таких как крекинг, гидроочистка и изомеризация, с целью повышения их эффективности, экономичности и экологической безопасности;- оценивать перспективные катализаторные технологии для углеводородной конверсии, включая экологически чистые процессы и инновации для переработки нестандартных углеводородов и биомассы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Инновационные технологии в нефтехимическом производстве

  Цель курса — обеспечить докторантов знаниями о современных методах и проблем технологий переработки нефти и газа, а также теоретических основ физико-химических процессов, применяемых на современных нефтеперерабатывающих заводах. Курс включает изучение состояния и актуальных проблем нефтепереработки, производства углеводородного сырья, а также обсуждение перспектив внедрения инновационных технологий в этой сфере.Дисциплина включает лекции, практиктические занятия.Докторанты будут изучать теоретические основы физических и химических процессов, используемых в нефтехимическом производстве; современные технологические методы переработки нефти и газа, включая катализаторные процессы, крекинг и гидрогенизацию; актуальные проблемы нефтехимической отрасли, такие как оптимизация процессов, снижение экологического воздействия и повышение энергоэффективности; инновационные подходы к разработке новых технологий переработки углеводородного сырья и их внедрение в промышленность.По завершении курса докторанты смогут:– критически анализировать современные технологические решения в нефтехимическом производстве и предлагать пути их усовершенствования;- подобрать оптимальные параметры и составы нефтепродуктов;- анализировать нефтепродукты и их эффективность и воздействия на технологические процессы;- инициировать и разрабатывать современные технологические решения, а также системно контролировать инновационную деятельность, оформлять и презентовать профессиональные отчеты о её результатах с учетом научной обоснованности и промышленной применимости;– разрабатывать и внедрять инновационные технологические решения в переработку углеводородного сырья с учетом экологической безопасности и энергосбережения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Разрабатывать и внедрять инновационные технологии переработки нефти и газа, создавая новые технологические концепции переработки углеводородного сырья, проектирования передовых установок и процессов.
• Обладать глубокими знаниями основ нефтехимии и в нефтепромысловой практике для подбора оптимальных параметров и составов, анализа их эффективности и воздействия на технологические процессы.
• Составлять научные тексты в соответствии с международными стандартами академического письма, применяя методы структурирования, анализа и доказательств обоснованности научных выводов.
• Разрабатывать стратегии минимизации выбросов вредных веществ и планировать мероприятия по снижению негативного воздействия нефтехимического производства с учетом принципов ESG.
• Критически анализировать современные научные подходы, актуальные инструменты исследования, технологии и новые методы в нефтехимических процессах.
• Комбинировать различные процессы, а также конструировать новые катализаторы и материалы для повышения эффективности нефтепереработки
• Управлять инновационными проектами, разрабатывать, контролировать и представлять отчеты о результатах инновационной деятельности.
• Проектировать новые технологические схемы и процессы переработки минерального сырья с учетом современных требований.

Похожие ОП