Studentská vědecká konference

Formou literární rešerše byly charakterizovány hlavní síly působící na rozvoj výroby a spotřeby leteckého petroleje. Vývoj výroby a spotřeby byl dokumentován na dostupných statistických datech. Byly charakterizovány očekávané změny a vývoj kvality leteckého petroleje. Dále byla zaměřena pozornost na kritické vyhodnocení všech alternativních surovin použitelných pro výrobu leteckého petroleje, tj. analýzu výhod a nevýhod a kompatibilita těchto alternativních surovin s budoucími požadavky na letecký petrolej. Na základě výsledků rešerše byly navrhnuty konkrétní alternativní suroviny, jejichž výzkum by byl reálný na VŠCHT Praha a perspektivní pro výrobu leteckého petroleje v ČR. Tento návrh zahrnuje i soubor kritických vlastností a analytických metod důležitých pro tento výzkum. Výsledky bude možné využít pro další rozvoj výroby leteckého petroleje v ropných rafinériích. 

Na základě dostupné literatury a provozní dokumentace bude popsána úloha hlavní frakční kolony v jednotce hydrokraku obecně  rafinerii. Bude stručně popsána historie zařízení destilační sekce na konkrétní jednotce hydrokraku a opatření realizovaná na zlepšení provozu. Dále bude popsána konstrukce kolony, režimy jejího provozování a základní parametry, technologický a analytický monitoring a způsob řízení provozu tohoto zařízení. V praktické části bude uvedena hmotová bilance a rozhodující technologické parametry zařízení. Pro tyto režimy budou odebrány vzorky frakcí benzínu, petroleje a plynového oleje a stanoveny destilační křivky ASTM D 86 a pravých bodů varu ASTM D 2887. Na základě výsledků analýz bude diskutována ostrost dělení studovaných frakcí a celkový obsah uhlovodíků vroucích při 150-250 °C v těchto frakcích. Výsledky budou využity k posouzení možností zvýšení výtěžku petrolejové frakce z hlavní frakční kolony pro výrobu leteckého petroleje JET A-1.  

Bio-olej obsahuje velké množství kyselin, z nichž nejvíce zastoupená je kyselina octová, která způsobuje korozi zařízení a komplikuje též proces hydrogenační úpravy bio-oleje. Předkládaná práce se zabývá literární rešerší na téma separace kyselin z bio-oleje do vody a následným čištěním a frakcionací. Hlavním způsobem separace je extrakce kapalina-kapalina, což je energeticky účinný a relativně ekonomický proces pro extrakci organických látek z vodných roztoků. V literatuře byly popsány tři kategorie organických rozpouštědel: těžší kyseliny, alifatické aminy (tri-n-oktylamin) a organofosforové sloučeniny (tri-n-oktylfosfinoxid). Velkou výzvu však představuje komplexní složení pyrolýzních olejů, které se mění s druhem biomasy. Dále je možné využít proces čistění hlavně kvůli výskytu fenolů, které je možné odstranit z vodné fáze adsorpcí na sorbentech. Vedle izolace kyseliny byly též zkoumány alternativní cesty využití kyseliny octové obsažené v bio-oleji. Prvním příkladem může být výroba octanu vápenato – horečnatého, který se dá použít místo chloridu sodného k zimnímu posypu silnic. Alternativně lze vzniklé soli tepelně rozložit a vyrobit aceton. Další možností je použití jako herbicidu. Vybrané způsoby separace a využití budou součástí experimentální části mé diplomové práce.  

Asfalty jsou hojně využívaným materiálem při výstavbě silnic, na něž během výroby i používání působí různé chemické i fyzikální faktory. Vlivem těchto faktorů dochází ke změně struktury a chemického složení, což má za následek změnu vlastností asfaltu. Jedná se o tzv. proces stárnutí. Vzhledem k tomu, že výroba negativně zatěžuje životní prostředí a údržba pozemních komunikací je ekonomicky náročná, je důležité zvýšit životnost vozovek. S tím souvisí pochopení mechanismu stárnutí. K demonstracím změn je využívána laboratorní simulace stárnutí asfaltu. Analýza vzorků je provedena po procesu stárnutí, ale také před procesem. K posuzování změn skupinového složení asfaltového pojiva jsou využívány různé analytické metody, jako je kapalinová chromatografie či infračervená spektroskopie. K hodnocení fyzikálně-chemických vlastností asfaltu jsou využívány základní reologické zkoušky. V rámci práce byly hodnoceny dva vzorky asfaltového pojiva, které se lišily tepelnou stálostí. Vzorky před procesem stárnutí byly charakterizovány klasickými reologickými zkouškami. Dále byla provedena separace asfaltenů a maltenů obsažených v asfaltovém pojivu. Původní vzorky a získané frakce byly hodnoceny pomocí infračervené spektroskopie, kapalinové chromatografie a nukleární magnetické rezonance.

Odpadní plasty představují materiálový zdroj, o jehož využití se dnes v rámci chemického průmyslu v Evropě intenzivně zajímá většina provozovatelů rafinérských, chemických a petrochemických technologií. Existuje několik možností, jak odpadní plasty dále zužitkovat a významné postavení má v tomto smyslu termický rozklad. Kapalné kondenzáty z technologií termického rozkladu odpadních plastů a pryží jsou preferovanou formou produktu ze zpracování odpadních materiálů. Takovéto produkty lze pak dále využít jako surovinu pro současné konvenční pyrolýzní jednotky, na kterých je petrochemický sektor v České republice postaven. Na trhu je k dispozici řádově 200 – 300 kt odpadních plastů a pryží ročně, které představují potenciální surovinu pro tento druh zpracování. Byla provedena literární rešerše pojednávající o souvislostech mezi druhem zpracovávané suroviny a provozními parametry procesu vzhledem k co nejvyššímu výtěžku žádaného produktu, tedy pyrolýzního oleje. Teoretické poznatky byly ověřeny základním experimentem s hodnocením relevantních provozních a technologických parametrů, bilancí a komplexním hodnocením sady produktů.  

Práce je zaměřena na stanovení hydrotermální stability katalyzátorů používaných při hydrogenolýze sorbitolu. Hydrotermální stabilita v této práci byla stanovována na sráženém katalyzátoru CuMgFe (1:2:1). Katalyzátor před a po reakci byl zkoumán a hodnocen pomocí různých technik, jako například ICP, XRD, N₂-fyzisorpce apod.  

Finální motorová nafta, určená pro koncového spotřebitele, musí splňovat kvalitativní parametry předepsané normou ČSN EN 590+A1. Některé parametry jsou během výroby upravovány prostřednictvím aditivačních přísad. Nejčastěji se jedná o aditiva upravující nízkoteplotní vlastnosti, vodivost, mazivostní vlastnosti, oxidační stabilitu či cetanové číslo. Většina aditiv je tzv. „šitá na míru“ matricovému složení a jejich účinnost tak může být ovlivněna dalším přidávaným aditivem. V rámci tohoto příspěvku byl zkoumám jeden depresant a dvě mazivostně-vodivostní aditiva. S použitím metody DSC byla studována krystalizace motorové nafty s přidaným depresantem a metodou TGA úbytek hmotnosti mazivostně-vodivostních aditiv. S přidáním depresantu byl požadavek na zimní třídu (třída F) motorové nafty splněn při koncentraci 250 mg·kg^-1. Byla také provedena analýza mazivosti a vodivosti, kde aditivum vykazovalo v kombinaci s depresantem výrazný pokles hodnoty vodivosti.