8D07158 Химическая инженерия в Торайгыров университет

Дисциплины

• Теория решения изобретательских задач

  Цель дисциплины – освоение практических приемов, принципов и алгоритмов решения изобретательских задач в будущей профессиональной деятельности на втором уровне. В рамках курса докторант освоит практическое использование приемов, принципов и алгоритмов решения изобретательских задач, методологию поиска новых решений в виде программы планомерно направленных действий с учетом концепции бережливого производства. На основе критического анализа модели технической системы докторанты разработают и проанализируют, согласно методологии ТРИЗ, стратегию и план мероприятий по решению стандартных и нестандартных задач, в том числе на производстве. Докторанты решат серию нестандартных технических задач, выявляя технические, административные и физические противоречия, используя изобретательские приемы и шаблоны решений, интерпретируя данные разнообразными способами. Студенты, работая в группе, найдут оптимальные, инновационные решения кейсов проблем, предоставленных предприятиями-партнерами. Дисциплина завершится открытой защитой кейса. Предусмотрены мастер-классы от ведущих экспертов предприятий партнеров.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Оценка устойчивости технологичеких процессов

  В современном мире вопросы устойчивого развития приобретают все большую актуальность. Химическая промышленность, являясь одним из ключевых секторов экономики, неразрывно связана с проблемами рационального использования природных ресурсов, охраны окружающей среды и обеспечения благополучия людей. Дисциплина "Оценка устойчивости технологических процессов" посвящена изучению методов оценки и обеспечения устойчивости химических производств. В рамках курса рассматриваются три основных аспекта устойчивости: Экономическая: Оценка влияния производственных процессов на финансовую жизнеспособность предприятия и экономические показатели в целом. Экологическая: Анализ воздействия химических производств на окружающую среду, включая использование ресурсов, выбросы загрязняющих веществ и влияние на экосистемы. Социальная: Оценка влияния производственных процессов на качество жизни людей, условия труда, здоровье и безопасность населения. В рамках этого курса докторанты изучат влияние химических производств на три ключевых аспекта устойчивого развития: экономическую, экологическую и социальную составляющие. Особое внимание будет уделено практическому применению инструментов оценки, таких как "экологический след" и "оценка жизненного цикла", в рамках системного подхода. Полученные знания и навыки позволят обучающимся принимать обоснованные решения, направленные на повышение устойчивости химических производств. Итоговым проектом курса станет разработка решения, направленного на оптимизацию энергопотребления и водопользования на конкретном предприятии. Проект будет оцениваться не только преподавателем, но и инженерно-техническими специалистами предприятий-партнеров, а также экспертами в области оценки устойчивости технологических процессов. Результаты исследования будут оформлены в виде научной статьи для публикации в рецензируемом научном журнале. Для интеграции в курс будут использованы материалы онлайн-курсов "Introduction to Sustainability" Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и "Life Cycle Assessment" Университета Мичигана, доступных на платформе Coursera. Соответствующие темы этих курсов будут засчитаны в рамках дисциплины. Финальная оценка будет формироваться на основе мнений преподавателя, представителей предприятий, приглашенных экспертов, а также соответствия результатов проекта требованиям для научной публикации

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные технологии глубокой переработки углеводородного сырья

  Целью дисциплины является подготовка докторантов к созданию новых перспективных процессов глубокой переработки нефти, газа и полимеров. Курс посвящён современному состоянию и актуальным проблемам углубления переработки углеводородного сырья и повышения качества выхода нефтепродуктов. Большое внимание уделяется переходу к экологически чистой и ресурсосберегающим технологиям, глубокой переработке углеводородного сырья, формированию новых сырьевых источников. В рамках дисциплины обучающиеся анализируют современное состояние топливно-энергетического комплекса РК и мира, современные и перспективные процессы глубокой переработки углеводородного сырья, изучая в том числе современные промышленные и лабораторные технологии процессов первичной переработки нефти и газов, термолитической переработки нефтяного сырья, каталитической гетеро- и гомолитической и гидрокаталитической переработки нефтяного сырья. В процессе изучения дисциплины докторанты выполняют индивидуальную исследовательско-поисковую работу по одному из перспективных процессов переработки углеводородного сырья предприятия-партнера. Данная работа завершается её открытой защитой с привлечением в качестве рецензента представителя предприятия-партнёра и технического руководителя докторанта. По окончании курса предусмотрен письменный экзамен с целью контроля освоения всех тем дисциплины. Итоговая оценка за курс учитывает результаты текущего контроля, исследовательской работы обучающего и экзамена по дисциплине.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Управление инновационными проектами

  Цель дисциплины состоит в подготовке докторантов к гибкому управлению инновационными проектами в условиях изменяющихся требований и неопределенности, обеспечению эффективности управления проектами на производстве в условиях изменений, осуществлению оптимизации процессов, улучшение качества продукции и более гибкое реагирование на изменяющиеся требования рынка. Содержание курса: принципы, практики современных методологий управления, гибкие методы Agile в контексте управления проектами в рамках методологии PMI (Project Management Institute), алгоритмы решения изобретательских задач (АРИЗ) для поиска инновационных решений, обзор принципов Agile-методологий таких как итеративная разработка, инкрементальная поставка, самоорганизация команд, вовлечение заказчика и т.д., специфика применения в производстве, сравнение с традиционными методами управления проектами, методологии Agile, такие как Scrum, Kanban, и др., особенности их применения и инструменты, методология Lean - бережливое производство для сокращения издержек и оптимизации производственного цикла и процессов, сокращение дефектов и улучшение качества продукции через статистический анализ процессов производства через методологию Six Sigma , выявление препятствий и узких мест места в производственных процессах посредством Теории ограничений (Theory of Constraints). На практических занятиях по применению методологий и подходов на реальных проектах и производствах индустриальные докторанты оценят лучшие практики, обсудят кейсы, проведут анализ ошибок и успехов. Индустриальные докторанты предложат проект по управлению изменениями в контексте проводимого исследования. Итоговое оценивание пройдет в формате защиты проекта с участием главных инженеров предприятий и специалистов ТРИЗ 3 уровня и выше.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Научный фандрайзинг

  Цель дисциплины – освоить методы фандрайзинга научных исследований и коммерциализации разрабатываемых технологий. В рамках курса докторант освоит виды фандрайзинга, источники фандрайзинга, государственные гранты на научные исследования и коммерциализацию, негосударственное финансирование научных исследований, совместные проекты и получение целевого финансирования по программам международных организаций, другие виды фандрайзинга, составление заявок на получение грантов. Дисциплина завершится открытой защитой семестрового проекта по тематике собственного исследования. Предусмотрены мастер-классы от ведущих ученых университета и научно-исследовательских организаций.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интеграция процессов

  Целью курса является предоставление докторантам знаний, необходимых для понимания интеграции процессов. В химической инженерии интеграция процессов направлена на улучшение технологических процессов с целью сокращения использования ресурсов и снижения вредных выбросов в окружающую среду. Основу курса составляет пинч-анализ, с акцентом на оптимизацию потребления энергии и воды. В части энергопотребления курс сосредоточен на определении минимально возможных теоретических затрат энергии на нагрев и охлаждение технологических процессов. Водопользование оптимизируется путем уменьшения потребления воды и объема сточных вод посредством очистки технологических вод до уровня, необходимого для повторного использования в замкнутом цикле. Результатом курса станет разработка докторантами проекта по оптимизации использования энергии и воды на конкретном производстве. Итоги работы будут оцениваться инженерно-техническими специалистами предприятий-партнеров и приглашенными экспертами в области интеграции процессов, а затем опубликованы в рецензируемых научных журналах по тематике проекта. Курс также включает использование массовых открытых онлайн-курсов "Optimization with GAMS: Operations Research Bootcamp A-Z" от Concordia University (Квебек, Канада) на платформе Udemy.com, с зачетом соответствующих тем курса. Финальная оценка докторантов будет основываться на мнениях преподавателей, представителей предприятий, приглашенных экспертов, а также на соответствии результатов научным требованиям для публикации.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Академическое письмо

  Цель дисциплины – актуализировать и развить компетенции докторанта в области научной коммуникации. Задачами дисциплины являются: научить исследователя создавать краткий, убедительный, удобно организованный с точки зрения международных норм и требований высокорейтинговых журналов, научный текст, умело ориентируясь и анализируя поток научной информации и грамотно выражая результаты научной деятельности и собственную исследовательскую позицию. В процессе освоения дисциплины, обучающиеся, работая индивидуально и группах, пишут и представляют академические тексты, повышая уровень своих умений в критическом оценивании, отборе, обобщении информации, в логике организации текста, в выдвижении, формулировании и обосновании собственной гипотезы, в культуре ведения научной дискуссии. Таким образом, курс направлен на развитие и совершенствование компетенций докторанта в области письменной и устной коммуникаций, обеспечивающих должный уровень подготовленности докторанта необходимый для эффективного общения в академической среде. Изучение курса позволит обучающимся реализовывать деятельность, связанную с поиском информации в научных базах данных и анализом научных текстов. Дисциплина завершается открытой защитой разработанных материалов. Предусмотрена интеграция в содержание данного курса массовых открытых онлайн курсов «Writing in the Science» Stanford University, «Introduction to Research for Essay Writing» University of California на платформе Coursera с перезачётом соответствующих тем дисциплины.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Адсорбция и катализ в химических технологиях

  Дисциплина нацелена на реализацию докторантами комплексного научно-производственного исследования в области адсорбции и катализа в химических промышленных технологиях. Дисциплина изучает следующие вопросы: адсорбция и абсорбция; изотермы адсорбции; изотерма БЭТ и её применение к характеристике адсорбентов; классификация и характеристика отдельных групп адсорбентов; применение адсорбентов в химической технологии и охране окружающей среды; основные определения и понятия химического катализа и кинетики: определение катализатора и его активности, селективность, промотор, ингибитор, активные центры, дисперсность, стабильность катализатора; различные типы катализа: гетерогенный, гомогенный, ферментативный; различные типы катализаторов: оксидные, металлические, биметаллические, осажденные, сульфидные, кислотно-основные катализаторы, ферменты, автокатализаторы; характеристика отдельных промышленных каталитических процессов; роль гомогенного катализа в промышленности, примеры промышленных процессов. В результате освоения курса обучающийся: может перечислить и обсудить наиболее важные адсорбенты, указать их преимущества и недостатки, а также применение в химической технологии; может дать определение явления катализа и обсудить наиболее важные параметры, характеризующие каталитический процесс; может описать наиболее важные каталитические процессы, используемые в химической технологии; разбирается в вопросах использования органических катализаторов в химическом синтезе. Обучение будет происходить в дистанционной форме (лекции). Дисциплина завершиться проектом, в котором обучающиеся опишут основные свойства адсорбентов и катализаторов, их применимость, а также подберут соответствующий катализатор для химического процесса, по направлению деятельности предприятия партнера.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные методы анализа катализаторов и наноматериалов

  Целью дисциплины является сформировать у обучающихся способность обоснованно подбирать методы анализа катализаторов и наноматериалов, а также уметь обсуждать результаты их исследования и практического применения. Дисциплина включает следующие вопросы: изучение современных аналитических методов анализа физико-химических свойств различных веществ и материалов, современные методы анализа поверхности различных материалов, проблем, связанных с техникой подготовки и анализа проб со сложной и разнообразной матрицей, методов отбора проб и подготовки их к анализу, а также оптимизации аналитических параметров и процедур; обозначение возможных источников ошибок в аналитической методике и методов их устранения; знакомство с тенденциями развития современных аналитических методов. Результатами освоения дисциплины являются: способность докторантов описать основные аналитические и физико-химические методы, используемые для идентификации и количественного определения аналитов и обсудить возможность использования разных методов при анализе разных образцов в зависимости от цели исследования; умение различить, определить и описать элементы конструкции современных аналитических приборов и умение интерпретировать, а также логически обсуждать и демонстрировать результаты экспериментального исследования. Обучение будет происходить в форме лекций и семинаров (дистанционно). Дисциплина завершится экзаменом в виде подготовки портфолио с презентацией наработанного в течении обучения материала.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Промышленная переработка нефтехимического сырья

  Дисциплина нацелена на освоение комплекса материалов, посвящённых актуализации и углублению знаний в области теоретических основ и технологий основных физико-химических процессов, применяемых на современных нефте- и газохимических предприятиях и повышению уровня научно-производственного мастерства. В рамках дисциплины обучающиеся анализируют современное состояние и актуальные проблемы нефтепереработки РК и мира, изучают теоретические основы и современные промышленные технологии процессов переработки нефти и газов, термолитических процессов переработки нефтяного сырья, каталитических гетеро- и гомолитических процессов в нефтепереработке, гидрокаталитических процессов переработки нефтяного сырья, а также подготовки готовой продукции. Докторанты в ходе изучения дисциплины подготовят исследовательский проект по одному из процессов нефтегазохимии, включающем современное состояние процесса в РК и мире, теоретические основы процесса (термодинамика, механизм, химизм, характеристика сырья, влияние качества сырья и технологических параметров на процесс), основы управления процессом, технологии современного ведения процесса. Работа над проектом завершится его открытой защитой с привлечением в качестве рецензентов ИТР промышленных предприятия-партнёра и технического руководителя докторанта, а также слушателей из числа обучающихся. Итоговое оценивание дисциплины предусмотрено сочетанием результата текущей успеваемости, результата проекта (проект развивает и контролирует навыки междисциплинарных исследований, использования цифровых технологий, методов системного анализа, культуры ведения научной дискуссии) и комплексного тестирования по дисциплине (цель – контроль освоения всего объёма учебного материала).

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель дисциплины – сформировать у докторанта способность обоснованно выбирать и применять современные теоретические и экспериментальные методы исследований, которые обеспечат проведение фундаментальных и прикладных исследований с получением соответствующих международным требованиям результатов. Аудиторные занятия проводятся в виде лекций и практических занятий. Практическая работа докторантов включает следующие формы активности: решение учебных задач с привлечением литературы и интернет-ресурсов; поиск научно-технической информации с целью анализа выявления ключевых проблем; задания по интерпретации спектров, хроматограмм, данных рентгеноструктурного анализа, дериватограмм. Текущий контроль знаний докторантов организован как устный групповой опрос, дискуссия, выполнение контрольных, тестирование и подготовка презентационного материала согласно теме научного исследования. Предусмотрена интеграция в содержание данного курса массовых открытых онлайн курсов «Uncertainty and Research» Johns Hopkins University, «Being a researcher (in Information Science and Technology)» Politecnico di Milano на платформе Coursera с перезачётом соответствующих тем дисциплины. По окончании курса обучающийся способен: самостоятельно ставить и решать задачи исследовательского характера, интерпретировать и обобщать данные, полученные современными методами анализа, планировать проведение научных исследований в заданном направлении. Дисциплина завершается экзаменом в письменной и устной форме.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Способен презентовать научные достижения, используя навыки написания высококачественных научных текстов, соответствующих международным стандартам, для эффективной коммуникации в академической среде, развивая компетенции в критическом анализе, синтезе и представлении научной информации.
• Критически анализирует информацию о современных научных достижениях в области химической инженерии, будучи грамотным пользователем авторитетных международных баз данных в соответствующем направлении науки и техники, аргументированно представляя результаты научных исследований
• Проводит анализ, для определения проблем и противоречий в химической и нефтехимической отрасли, и разрабатывать алгоритмы и процедуры их решения.
• Оценивает эффективность сценариев реализации проекта модернизации и совершенствования на предприятии, исходя их существующих ресурсов и технологических возможностей
• Разрабатывает план развития предприятия, с использованием результатов самостоятельно проведенного исследования и анализа глобальных и национальных трендов развития химической и нефтегазохимической отраслей.
• Разрабатывает и оценивает технологические решения по повышению эффективности и экологической безопасности производства нефтегазохимической отрасли на основе собственных исследований, с учетом экологических норм и требований стратегии Индустрии 4,0 (ESG)