Федеральная служба интеллектуальной собственности РФ выдала два патента на изобретения «Способ ингибирования термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза» группе ученых под руководством преподавателя кафедры химической технологии ИрГТУ, доктора химических наук Алексея Гоготова.
Кроме А. Гоготова, авторами изобретения являются бывшие вьетнамские аспиранты, выпускники ИрГТУ, ныне кандидаты наук До Тьем Тай, Дам Тхи Тхань Хай, студент группы ХТТ-09 Дмитрий Руденко иколлеги из Красноярска, химики-синтетики Вильям Соколенко и Надежда Свирская.
В патенте, выданном на изобретение, говорится, что использование новых веществ фенольной природы в качестве ингибиторов термополимеризации позволяет увеличить межремонтный срок работы ректификационных колонн, кипятильников и теплообменников. Это может принести значительный экономический эффект, поскольку простой производства в течение суток несет убыток не менее 20 млн. рублей. Технология позволяет уменьшить расход фенольного ингибитора и улучшить условия труда благодаря использованию экологически безопасных реагентов, не имеющих фенольного запаха, безвредных при попадании на кожу и слизистые поверхности.
К положительным качествам изобретений можно отнести устранение возможности попадания фенольных ингибиторов в сточные воды производства за счет высокой гидрофобности адамантильных заместителей.
Разработка эффективных ингибиторов процессов нежелательной полимеризации с целью комплексного решения проблем, возникающие при переработке жидких продуктов пиролиза нефтяных фракций, с 2004 года является одним из научных направлений кафедры химической технологии ИрГТУ.
«Процесс нежелательной термополимеризации непредельных соединений является неизбежным при переработке нефтепродуктов, - рассказывает А. Гоготов. – Во время пиролиза нефтяных фракций образуется смесь олефиновых углеводородов, которые в условиях повышенных температур, в свою очередь, образуют некондиционные полимерные композиты, оседающие на поверхностях ректификационных колонн и снижающие эффективность их работы».
«Чтобы избежать образование термополимеров, применяют разные способы. Например, весьма эффективен водород, но его явно не хватает для потребностей крупного производства, а ингибиторы класса нитроксильных радикалов, предлагаемые иностранными компаниями, являются канцерогенными. Мы остановили свой выбор на ингибиторах фенольной природы в силу их высокой эффективности, универсальности и доступности. С 2006 года мы начали новое направление в мировой практике разработки ингибиторов – синтез и испытание пространственно затрудненных фенолов с большеобъемными заместителями. Успешно испытаны терпенофенолы – диизоборнилкрезол и изоборнилпирокатехин, получившие высокую оценку на Международном салоне изобретений и инновационных разработок в 2011 году – Золотой медали» , -- рассказал А. Гоготов.
Для развития данного направления исследований ученые ИрГТУ предложили техническое решение, позволяющее эффективно снизить образование полимерных агрегатов. Метод заключается в использовании в качестве ингибитора термополимеризации новые фенольные соединения—адамантилпирокатехин и диадамантилкрезол. Это стало возможным благодаря сотрудничеству с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН (В. Соколенко и Н. Свирская), которые синтезировали эти соединения и стали соавторами изобретения.
По словам А. Гоготова, перед учеными стояла задача предложить ингибиторы фенольной природы, синтез которых мог быть осуществлен с использованием собственных продуктов пиролиза - побочных продуктов нефтепереработки. Такие фракции были найдены и путем несложных каталитических превращений получены производные адамантана. Производные адамантана – адамантилпирокатехин и диадамантилкрезол обладают высокой термостабильностью. Вещества относятся к ряду пространственно-затрудненных фенолов нового поколения и в области нефтехимии применены впервые. «Производные фенолов показали себя отличными ингибиторами образования термополимеров. К тому же, они экологически безопасны и безвредны для человека и животных. Их синтез есть пример комплексного использования сырья в производстве», - отмечает ученый.
При алкилировании фенолов терпенами, например, скипидаром, получаются терпенофенолы, которые нашли широкое применение в медицине. Можно предполагать, что открытые соединения по аналогии с терпенофенолами обладают рядом лечебных свойств, что необходимо подтвердить дальнейшими исследованиями.
Успех патентования данной разработки авторы изобретений разделяют с патентоведом НИ ИрГТУ Ларисой Викторовной Хмеленковой, чей профессионализм и большой опыт работы способствовал успешному прохождению заявок.
Работа стала возможной в тесном сотрудничестве с Ангарским заводом полимеров.
А. Гоготов отмечает, что технология получения соединений проста. Важно и то, что синтез ингибиторов идет в одну стадию, потому что многостадийные процессы дают большие потери.
Задача исследователей на данном этапе остается прежней – совместно с Заводом полимеров найти предприятие-партнера, которое бы сумело выработать для опытно-промышленных испытаний первые партии разработанных в ИрГТУ ингибиторов, поскольку Ангарский завод полимеров не располагает соответствующими производственными мощностями. Таким партнером могло бы стать, по мнению руководителя работ, и частное предприятие.
Наталья Розова
