Доцент кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза» Владимир Емельянов совместно с аспирантами Юлией Ивановой и Яном Никольским выполняют проект «Научные основы получения и выделения сложных эфиров пентаэритрита. Определение ряда физико-химических свойств». Они решают фундаментальные проблемы, препятствующие созданию эффективной технологии получения сложноэфирных продуктов на основе пентаэритрита и насыщенных карбоновых кислот. Эти соединения необходимы при производстве синтетических базовых масел для высоконагруженных двигательных установок.
Существует два способа получения сложных эфиров пентаэритрита. В первом случае процесс происходит в избытке карбоновых кислот, чтобы сместить химическое равновесие в сторону образования целевых продуктов. Этот процесс длится достаточно долго, поэтому в мировой практике принято использовать катализаторы – как правило, неорганические кислоты или соли карбоновых кислот (например, цинковые). Несмотря на существенный выигрыш в скорости процесса, такой способ также не лишен недостатков – образуются побочные продукты, что приводит к потерям основных.
– Цель нашей работы – найти такой подход, который минимизирует потери целевых продуктов на стадии выделения, при этом сохраняя приемлемую скорость процесса, – рассказывает Владимир Емельянов. – Кроме того, мы ищем способ упрощения стандартных технологических схем, который будет способствовать повышению энергоэффективности процесса за счет сокращения операций на получении продукта.
В качестве потенциального решения химики Политеха предлагают сочетание инертных растворителей и катализаторов, которое способно упростить выделение лишних компонентов и даст возможность повторно использовать их в процессе.
Для эффективной реализации поставленных задач ученым предстоит изучить кинетические закономерности процессов в различных условиях, а также физико-химические свойства (давление насыщенного пара, вязкостные свойства, температура кипения и плавления и др.) соединений, которые ранее не описывались в научной литературе. Это нужно для того, чтобы спроектировать реакционные и выделительные узлы предлагаемого подхода для его возможной реализации.
– Значимость нашей работы заключается в пополнении всемирных термодинамических баз данных по свойствам чистых веществ, без которых невозможна адекватная оценка применимости материалов в той или иной области, – говорит Владимир Емельянов. – Кроме того, мы получаем количественные данные о кинетических закономерностях протекания реакций в различных средах, которые могут способствовать развитию кинетических законов. Наконец, построение прогностических моделей «структура-свойство» вносит вклад в развитие представлений о влиянии межмолекулярных взаимодействий на эксплуатационные характеристики.
Это исследование поддержано грантом РНФ 24-79-00158.
