Prosím počkejte chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFTOPÚTRAP  → Studium → Studentská Vědecká Konference → Studentská vědecká konference v roce 2016
iduzel: 38573
idvazba: 40814
šablona: stranka
čas: 24.11.2017 11:55:13
verze: 3887
uzivatel:
remoteAPIs:
branch: trunk
Obnovit | RAW

Studentská vědecká konference v roce 2016

Odstraňovanie chlórovaných uhľovodíkov pri pyrolýze plastov

Autor: Klaudia Andrejkovicsová
Ročník: M1
Ústav: Oddelenie organickej technológie, katalýzy a ropy, FCHPT STU v Bratislave
Školitel: doc. Ing. Elena Hájeková, PhD.

Surovinovú recykláciu odpadových plastov pyrolýzou komplikuje nedokonalá separácia rôznych druhov plastov pri ich recyklácii alebo výroba kompozitných výrobkov, v ktorých sú kombinované rôzne typy polymérov. Odpadové polyalkény predstavujú kvalitnú surovinu na prípravu kvapalných uhľovodíkov. Ich ďalšiemu chemickému využitiu často bráni zvýšený obsah chlórovaných zlúčenín, ktoré môžu spôsobovať korózie zariadení. Práca bola zameraná na hľadanie vhodných reakčných podmienok a adsorbentov pre dechloráciu modelovej zmesi polypropylénu a polyvinylchloridu pri pyrolýze. Uskutočnili sa experimenty bez a v prítomnosti troch rôznych dechloračných činidiel (CaCO3, CaO, Fe2O3) pri dvoch rôznych teplotných programoch použitých na ohrev polymérov pri pyrolýze. Stanovilo sa množstvo HCl odchádzajúceho v pyrolýznych plynoch, ako aj množstvo Cl v pyrokvapaline pre jednotlivé experimenty. Zistilo sa, že zníženie obsahu chlóru v pyroplyne sa dosiahlo v prípade každého dechloračného činidla a pri obidvoch teplotných režimoch. Najmenšiu hmotnosť Cl sme zaznamenali v prípade CaCO3 pre pomalý teplotný režim. V prípade rýchleho teplotného režimu najmenšiu hmotnosť Cl dosahuje adsorbent CaO.


Úprava vlastností pyrolýzního bio-oleje pomocí hydrogenační rafinace

Autor: Miloš Auersvald
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Martin Staš, Ph.D.

Pyrolýzní bio-olej je prekurzorem biopaliv 2. generace. Pro toto využití musí být upraveny jeho nepříznivé vlastnosti, spojené s oxidační a termickou nestabilitou a vysokým obsahem kyslíku. Za 30 let studia úpravy bio-oleje bylo zjištěno, že z rafinérských technologií je hydrorafinace lepší než katalytické krakování, neboť poskytuje větší výtěžky, lepší kvalitu, více deoxygenovaný produkt a vzniká méně vedlejších produktů. Právě problematika hydrogenace bio-oleje je hlavní náplní této práce. Při hydrodeoxygenaci (HDO) bio-oleje bylo zaznamenáno množství problémů, z nichž největším je koksování. To podporují vysoké teploty, ze sloučenin hlavně ty s více než jedním atomem kyslíku v molekule. Bylo zjištěno, že nejvýhodnější je provádět HDO ve více stupních. Ve stabilizační fázi (≈200 °C) jsou přeměněny nejreaktivnější látky, což umožní zvýšení teploty pro přeměnu vysokomolekulárních sloučenin, čímž se snižuje karbonizační zbytek oleje. Vysoký tlak a přítomnost vodíku potlačují koksování, stejně tak delší reakční doba, která podporuje efektivitu HDO. Dosud bylo otestováno velké množství katalyzátorů pro HDO bio-oleje, z důvodu problémů však převažují vsádkové experimenty. Tato práce shrnuje provedené experimenty a poslouží při optimalizaci podmínek experimentů HDO bio-oleje v kontinuálním reaktoru, které budou hlavní náplní mé diplomové práce.


Tvorba metodického materiálu pro výuku chemie na SŠ

Autor: Beneš Jan, Roudová Anna
Ročník: S3
Škola: Střední průmyslová škola a Střední odborná škola gastronomie a služeb Most
Studijní obor: Technické lyceum
Školitel: RNDr. Jitka Vachulková

Jedná se o příručku zaměřenou na anorganickou a organickou chemii. Jejím obsahem je soubor křížovek, doplňovacího testu a chemických pokusů. Součástí křížovek a doplňovacího testu je jejich správné řešení. U chemických pokusů je k dispozici postup, rady a fotografie výsledku chemického pokusu.
Práce je určena pro učitele chemie na středních i základních školách, ale také pro studenty, kteří se zajímají o chemii.


Recyklácia odpadových plastov zo starých vozidiel v prítomnosti prírodných zeolitov

Autor: Petra Benžová
Ročník: M1
Ústav: Oddelenie organickej technológie, katalýzy a ropy, FCHPT STU v Bratislave
Školitel: doc. Ing. Elena Hájeková, PhD.

Práca poukazuje na dôležitosť recyklácie odpadových plastov zo starých automobilov, keďže ich množstvo neustále narastá. Na základe legislatívy, ktorá je v platnosti od 1. januára 2015, je povinná hranica recyklovať až 95% z hmotnosti vozidla. Polypropylén je najviac využívaný plast na zhotovenie automobilových dielov, ako sú nárazníky, palubné dosky a vnútorné obloženie. Preto cieľom tejto práce bolo stanoviť možnosť využitia a účinnosť rôznych typov prírodných zeolitov ako katalyzátorov na pyrolýzu odpadového polypropylénu zo starých automobilov a nájsť optimálne reakčné podmienky na prípravu cenných uhľovodíkových kvapalín a plynov. Testovali sa prírodné a upravené mordenity a klinoptilolity so slovenských nálezísk. Výsledky ukázali, že prírodné zeolity majú pozitívny vplyv na pyrolýzu polypropylénu. Rozdiely v ich charaktere a spôsobe úpravy sa prejavili hlavne v rôznych výťažkoch plynnej, benzínovej a naftovej frakcie.


Stanovenie kontaminácie vôd ropnými látkami

Autor: Matúš Bodnár
Ročník: M2
Ústav: Oddelenie organickej technológie, katalýzy a ropy, FCHPT STU v Bratislave
Školitel: Ing. Michal Rybár

V rámci ochrany Malého Dunaja, ktorý je recipientom pre čistiareň odpadových vôd Slovnaft a.s. je nesmierne dôležité osadiť analyzátory na detekciu ropných látok a tak predísť ich úniku. Ropné látky vo vodách najlepšie opisuje parameter NEL (nepolárne extrahovateľné látky), ktorý sa podľa zákona musí stanovovať extrakčnou metódou. Na rýchlu detekciu znečistenia z prípadných skratov zariadení je možné použiť aj jednoduchšie prístroje. Diskutované boli aj možnosti výberu mobilných analyzátorov pre obsluhu a laboratórnych prístrojov. Práca sa zaoberá aj dôvodmi rôznej odozvy laboratórnych prístrojov na rôzne ropné látky a možnosťami zvýšenia presnosti merania.


Příprava a testování Ni katalyzátorů pro hydrodeoxygenaci rostlinných olejů

Autor: Artem Evtyukhin
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Petr Straka, Ph.D.

Katalytická hydrodeoxygenace rostlinných olejů je v současnosti velmi diskutovaným procesem pro výrobu alternativního paliva do zážehových motorů (tzv. Green diesel) místo bionafty vyrobené transesterifikací rostlinných olejů. Tento proces však vyžaduje vývoj vhodných katalytických nosičů, které by umožňovaly dobrou disperzi kovu na jejich povrchu a současně zaručovaly dlouhou životnost katalyzátoru. Použití přechodových kovů v jejich nesulfidické formě a nosičů na bázi mesoporézních alumosilikátů se jeví jako perspektivní směr. V práci jsou popisovány a testovány dva postupy přípravy mesoporézního nosiče Al‑SBA-15. Získané nosiče budou následně charakterizovány především z hlediska průměru pórů a plochy povrchu katalyzátoru.


UV-VIS spektrofotometrické stanovení léčiva diklofenaku

Autor: Marie Formanová
Ročník: S4
Škola: Střední odborná škola pro ochranu a obnovu životního prostředí – Schola Humanitas
Studijní obor: Ekologie a životní prostředí (kód oboru 16-01-M/01)
Školitel: RNDr. Milan Šmídl, PhD.

Diklofenak je léčivá látka ze skupiny analgetik, která je v životním prostředí značně rezistentní vůči degradaci a nebezpečná pro vodní organismy. Maturitní práce se zabývá ověřením a aplikací spektrofotometrického stanovení diklofenaku v odpadních vodách v UV-VIS oblasti na přístroji Varian Cary 50. Vzorky jsou odebírány jednou za dva týdny před vstupem/na výstupu komunální čističky odpadních vod (ČOV Chánov, ČOV Litvínov Záluží). Při měření je využívána reakce diklofenaku s methylenovou modří v zásaditém prostředí (pH 9,4) a extrakce modře zbarveného komplexu do chloroformu. Absorbance je měřena při 638 nm a dosazována do regresní rovnice sestavené kalibrační křivky. Výstupem práce je ověření použitelnosti metodiky pro environmentální vzorky, stanovení časové závislosti stability diklofenaku a doby zpracování vzorků a účinnost zachycení diklofenaku biologickým čištěním na ČOV. Prozatímní výsledky práce ukazují, že koncentrace diklofenaku je výrazně vysoká a pohybuje v okolí hodnot 100 mg/l na vstupu a 80 mg/l diklofenaku na výstupu z ČOV.


Metody a postupy pro posouzení vlastností silničních asfaltů s použitím dynamického smykového reometru

Autor: Martina Hrušková
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Daniel Maxa, Ph.D., Konzultant : Ing. Radek Černý (UniCRE)

Cílem práce je popis a využití metod hodnocení reologických vlastností asfaltových pojiv využívaných v silničním stavitelství s použitím dynamického smykového reometru (DSR). V rámci literární části práce byl vytvořen přehled metod používaných k hodnocení asfaltů s využitím DSR a jejich bližší popis. Jedná se metody používané pro popis nízko, středně a vysokoteplotních vlastností. V práci jsou popsány metody na zjištění horní kritické teploty a kritické teploty únavových trhlin, test opakovaného zatížení a zotavení, postup vytváření křivek master curve a Blackových diagramů a možnosti stanovení nízkoteplotních vlastností. V experimentální části jsou zhodnoceny tři vzorky asfaltových pojiv a to jeden nemodifikovaný a dva modifikované přídavkem polymerních přísad. Hodnoceny jsou kritické teploty, test opakovaného zatížení a zotavení při kritické teplotě a teplotě 60 °C, a také nízkoteplotní vlastnosti. Vzorky byly hodnoceny při různých stupních zestárnutí se zaměřením na chování po krátkodobém stárnutí metodou RTFOT. Diskutovány jsou rozdíly v reologických vlastnostech asfaltových pojiv způsobené modifikací polymerními materiály a procesy stárnutí.


Výbušnost komplexních uhlovodíkových směsí za zvýšených tlaků

Autor: Tarig Hussein
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Daniel Maxa, Ph.D.

Práce je věnována mezím výbušnosti komplexních směsí uhlovodíků za zvýšených tlaků v souvislosti s bezpečností při údržbě plynovodů, ropovodů a produktovodů čisticím pístem poháněným kyslíko-dusíkovou inertizační směsí, která přichází při daných operacích do styku se zbytky hořlavých médií v potrubí a tvoří s nimi potenciálně výbušné směsi.
V literární části byla pozornost zaměřena na teoretický popis problematiky spalování, na základě kterého byly popsány jednotlivé aspekty ovlivňující výbušnost hořlavých plynů a par, tedy iniciace a stavové proměnné - teplota, tlak a složení. Do teoretického souhrnu byl dále zařazen přehled vybraných výpočetních odhadových metod s cílem následného porovnání těchto údajů s experimentálními daty.
V rámci experimentální části byla sestavena metodika přípravy modelové uhlovodíkové směsi ropného odparu s devatenácti složkami, které byly kvantifikovány pomocí GC-FID. Tato směs byla následně testována za tlaků 0,1 MPa, 1,1 MPa a 2,6 MPa při teplotě 25 °C nejprve ve směsi se vzduchem a následně při postupné inertizaci dusíkem. Za těchto podmínek byly úspěšně popsány dolní mez výbušnosti a hodnota minimální koncentrace kyslíku pro studované případy spolu s vyhodnocením shody s použitými výpočetními odhady.


Možnosti separace pyrolýzního bio-oleje extrakčními postupy

Autor: Ravil Itikeev
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Daniel Maxa, Ph.D.

Pyrolýzní bio-olej je perspektivní alternativou fosilních paliv a v současné době vstupuje jako produkt na trh topného oleje. Na rozdíl od ropných produktů, které obsahují převážně uhlovodíky, bio-olej obsahuje takové složky, jako karboxylové kyseliny, aldehydy, ketony, furfuraly, cukry a sloučeniny odvozené od ligninu. Chemická stabilita bio-oleje je obecně nízká a závisí na druhu vstupní suroviny (biomasy) a podmínkách pyrolýzy. Zlepšení složení a vlastností bio-oleje může být dosaženo zpracováním celého oleje hydrogenací. Problémem tohoto zpracování je to, že pyrolýzní olej je směs různých skupin látek, které vyžadují různé podmínky a katalyzátory pro hydrogenační reakce. V bio-oleji jsou navíc látky, které jsou problematické při jakémkoli zpracování vyžadujícím vyšší teplotu. Jedním ze způsobů zvýšení kvality bio-oleje pro následnou hydrogenaci za účelem výroby kapalných paliv může být extrakce vhodnými rozpouštědly. Cílem této práce bylo zjistit, jaká rozpouštědla jsou vhodná k odstranění nežádoucích podílů bio-oleje (organické kyseliny, vysokomolekulární produkty degradace ligninu) pro zlepšení jeho vlastností před dalším hydrogenačním zpracováním.


Srovnání využití Chezacarbu a oxidů hliníku pro přečištění vodíkových plynů

Autor: Milan Janák
Ročník: B3
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Walter Poslední

Pro většinu procesů je čistota vodíku 99,9 % obj. dostačující. Technický vodík může dle způsobu výroby obsahovat příměsi vzácných plynů, dusíku, kyslíku, CO, NO, H2O, H2S, SO2, CO2, NH3, CH4, C2H6, C3H8, C3H6, apod. Čistota vodíku nad 99,99 % obj. je nutná zejména pro použití v palivovém článku. Při výrobě vodíku procesem POX je postupně syntézní plyn konvertován na vodík, přičemž při konverzi dochází k základnímu vyčištění plynu. Přesto vodík stále ještě obsahuje značná množství nečistot, které se odstraňují v procesu PSA (Pressure-Swing Adsorption). Při našich testech budou obsaženy převážně tyto nečistoty: N2+Ar a CH4.Technologie PSA patří mezi nejpoužívanější technologie při čištění vodíku a je používána i v jiných aplikacích, ve kterých je možné využít separaci látek na molekulových sítech za zvýšeného tlaku. Příkladem takových aplikací může být například čištění bioplynu od siloxanů, sulfanu a oxidu uhličitého nebo dělení vzduchu na kyslík a dusík. Cyklus PSA pracuje mezi dvěma tlaky. Při vysokém tlaku dochází k adsorpci nečistot a při nízkém tlaku dochází k jejich desorpci. V této práci budou porovnávány vlastnosti adsorbentu založeného na oxidech hliníků se sazemi Chezacarb, které jsou jedním z vedlejších produktů procesu POX.


Pokročilé reologické zkoušky pro hodnocení asfaltových pojiv

Autor: Denisa Klementová
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Daniel Maxa, Ph.D.

Předkládaná práce se zabývá hodnocením asfaltových pojiv reologickou zkouškou MSCR, která je prováděna na dynamickém smykovém reometru (DSR). Zkouška MSCR je založena na provedení cyklů opakovaného zatěžování vzorku smykovým napětím a relaxace. Výsledky MSCR slouží pro predikci náchylnosti asfaltových pojiv k nevratné deformaci, která vzniká na vozovce ve formě vyjetých kolejí, ke které dochází při vyšším dopravním zatížení a za zvýšených klimatických teplot. V práci jsou porovnávány výhody reologických metod oproti standardním metodám dle ČSN EN 12591. Dále jsou shrnuty možnosti korelace těchto metod pro hodnocení asfaltových pojiv s výsledky zkoušek asfaltových směsí.


Stanovení vody v kapalných ropných produktech

Autor: Kamila Kozelková
Ročník: S4
Škola: Střední škola EDUCHEM, a.s.
Školitel: Ing. Jiří Bidlo

Před distribucí z rafinérie musí hlavní produkty destilace ropy splňovat důležité parametry. Jedním z hlavních parametrů je obsah vody v kapalných ropných produktech. Tento parametr se sleduje prakticky u všech ropných produktů.
Cílem práce je zpracovat přehled dostupných metod pro stanovení vody v kapalných ropných produktech, za jakým účelem se obsah vody v jednotlivých produktech sleduje a porovnání jednotlivých metod podle vhodnosti pro různé ropné produkty, časové náročnosti, množství spotřebovaného vzorku, přístrojové dostupnosti a dostupných normovaných postupů.
U každé metody bude popsán princip, její výhody a nevýhody a příklad použití této metody v praxi. Větší část práce bude věnována metodám chemickým a to speciálně titracím podle Karla Fischera. U titrací podle Karla Fischera budou sledovány dva druhy stanovení, a to stanovení volumetrické a coulometrické.


Zvyšování efektivity jednotky katalytického reformování pokročilou technikou řízení - APC

Autor: Arnošt Križan
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: doc. Ing. Josef Blažek, CSc.

Jednotka katalytického reformování je určena k výrobě vysokooktanového benzinu s vysokým obsahem aromatických složek. Jednotka také vyrábí vodík a v důsledku štěpných reakcí vzniká i LPG. Jednou z možností optimalizace jednotky je aplikování pokročilé techniky řízení APC. APC používá několik integrovaných nástrojů, jedním z nich je například MPC (Model Predictive Control). MPC dokáže na základě matematického modelu predikovat budoucí vývoj v zařízení a jednotku systém ovládá s časovým předstihem.


Polarizační měření v palivech na bázi bioalkoholů

Autor: Eliška Křížová
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Lukáš Matějovský

Práce se zabývá korozí nízkolegované oceli v prostředí alkohokolů, které se mohou používat jako biopaliva pro zážehové motory. Nízkolegovaná ocel třídy 11 byla postupně vystavena koroznímu působení metanolu, etanolu, izopropylalkoholu a butanolu. Tyto alkoholy byly uměle kontaminovány 6 % obj. vody a stopovým množstvím (40 mg/kg) NaCl jako zdroj možného znečištění při nedodržení správných výrobních, skladovacích a dopravních podmínek a zásad. Ke studiu koroze oceli byla zvolena impedanční spektroskopie a cyklická potenciodynamická polarizace. Tyto dvě elektrochemické metody se ukázaly jako vhodné metody pro měření v prostředí alkoholů, které vykazují nízkou vodivost. Z výsledků je patrné, že kontaminace alkoholů má výrazný vliv na zvýšení agresivity alkoholů pro nízkolegovanou ocel třídy 11.


Hodnocení účinku nízkoteplotních aditiv pro motorovou naftu s ohledem na usazování parafínů

Autor: Martina Macurová
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Práce se zabývá hodnocením vzniku a usazováním parafinů v motorové naftě s přídavkem FAME, obsahující nízkoteplotní aditiva. Parafiny jsou v motorové naftě nežádoucí hlavně z hlediska její operability. Nadměrná přítomnost parafinů v palivu způsobuje při nízkých teplotách problémy s nedostatečnými dodávkami paliva do motoru.
Experimentálně zaměřená práce se zabývá přídavkem tří komerčně dostupných aditiv s různým mechanismem účinku pro úpravu nízkoteplotních vlastností. Jednotlivá aditiva byla přidávána do zimní motorové nafty, obsahující 30 % obj. biosložky FAME. U laboratorně připravených vzorků byl sledován a porovnáván vliv přítomnosti aditiv na tvorbu krystalů parafinů s využitím settling testu a rovněž pomocí diferenční skenovací kalorimetrie.


Ovlivnění kvality vody v Radčickém potoce Loukou u Litvínova

Autor: Kateřina Malá
Ročník: S4
Škola: Střední odborná škola pro ochranu a obnovu životního prostředí – Schola Humanitas
Školitel: Mgr. Iva Vítová

Závěrečná práce je zaměřena na zjištění a posuzování kvality vody v Radčickém potoce a posouzení, zda tato kvalita je ovlivněna činností ve vesnici v průběhu celého roku. Kvalita povrchových vod a životní podmínky ovlivňují například život organismů. V období duben 2016 až říjen 2016 jsem prováděla monitoring této tekoucí povrchové vody, Radčického potoka. Vzorky byly odebírány na dvou odběrových místech, před vesnicí a za vesnicí.. Bylo sledováno jen několik parametrů s ohledem na možnosti chemické laboratoře (přístroje a chemikálie). V teoretické části se zabývám např. měřenými parametry, použitými metodami (elektrochemické metody, spektrofotometrie a odměrná analýza) a vlastnostmi povrchových vod. V praktické části jsem se zabývala popisem lokality a obou odběrových míst. Dále popisuji místní faunu, floru a klimatické podmínky. Díky tomuto monitoringu jsem zjistila, že pH Radčického potoka je mírně kyselé. Vyšší pH vody se vyskytuje za vesnicí. Měrná vodivost vody spadá do I. jakostní třídy a opět vyšší hodnoty byly naměřeny za vesnicí. Koncentrace chloridů také spadá do I. jakostní třídy na obou odběrových místech. Koncentrace amoniakálního dusíku před vesnicí spadá do I. jakostní třídy, ale za vesnicí se už nachází i v III. jakostní třídě. Z toho vyplývá, že vesnice ovlivnila kvalitu vody, která jí protéká. Po celou dobu měření jsem se snažila o nejpřesnější měření analyzované vody.


Tvorba koksu pri pyrolýze uhľovodíkových surovín

Autor: Roman Pastorek
Ročník: M1
Ústav: Oddelenie organickej technológie, katalýzy a ropy, FCHPT STU v Bratislave
Školitel: doc. Ing. Elena Hájeková, PhD.

Práca bola zameraná na sledovanie sklonu ku tvorbe koksu pre benzín v závislosti od doby experimentu v novom laboratórnom reaktore. Vyhodnotila sa rýchlosť tvorby koksu na rôznych kovových materiáloch používaných na zhotovenie pyrolýznych rúr a rúr výmenníkov tepla. Stanovila sa materiálová bilancia a zloženie pyrolýznych plynov pre jednotlivé experimenty. Zistili sme, že na platničke, vyrobenej zo zliatiny GX 45, sa pri našich laboratórnych podmienkach vytváralo najmenšie množstvo koksu. Na platničke, zo zliatiny Incolloy 800 HT, sa vytváralo o 15% koksu viacej. Tieto dve zliatiny sa používajú na výrobu pyrolýznych rúr. V reaktore boli tieto platničky uložené v spodnej časti reaktora, kde sa dosahovala teplota 800 °C. Pri týchto platničkách sme sledovali pokles rýchlosti koksovania s dobou experimentu. Poslednou nami testovanou zliatinou je 16Mo3. Používa sa predovšetkým na výrobu vysokoteplotných výmenníkov, kde je vystavovaná nižším teplotám ako sú v pyrolýznej peci. V našom prípade to bola teplota 560 °C. Na týchto platničkách sa celkovo vytvorilo dvoj až trojnásobne viac koksu, ako na prvých dvoch platničkách.


Distribuce heteroatomů při pyrolýze odpadních plastů a biomasy

Autor: Radka Pečená
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Martin Staš, Ph.D.

Pyrolýza je proces se zamezením přístupu kyslíku, vzduchu nebo jiných zplyňovacích látek. Tímto procesem mohou být zpracovávány různé druhy materiálů na bázi uhlíku. V okamžiku, kdy se surovina zahřeje nad hranici termické stability přítomných organických látek nacházejících se v dané surovině, dojde ke štěpení makromolekulární matrice na stálejší nízkomolekulární kapalné, plynné produkty a tuhý zbytek, přičemž se uvolní i vázané heteroatomy (S, N, O, Cl). Na tyto frakce lze aplikovat různé analytické metody (např. plynová chromatografie, spektrometrické metody atd.), aby se zjistila nejen distribuce heteroatomů, ale celkové složení a vlastnosti pyrolýzních produktů a mohlo být navrženo vhodné využití těchto produktů. Tato práce studuje pyrolýzu odpadních plastů a biomasy různé provenience.


Multidimenzionální separační techniky pro analýzu ropných frakcí a alternativních paliv

Autor: Violetta Pospelova
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Jiří Kroufek

Vzhledem ke komplexnímu složení vzorků ropného původu zavedení dalšího rozměru analýzy je účinným řešením pro zvýšení rozlišovací schopnosti separace. Cílem této práce bylo vytvořit přehled multidimenzionálních technik použitelných k analýze ropy, ropných frakcí, motorových paliv včetně přídavku biosložek. V rámci práce byla provedena rešerše dostupné literatury, která se týkala současných experimentů v oblasti analýzy ropných vzorků kombinováním různých analytických metod, včetně zhodnocení výhod a nevýhod každé použité kombinace. Při zpracovávání literární rešerše bylo zjištěno, že největší uplatnění nachází metody GC/MS a GC×GC. Zároveň byla prokázána vhodnost dalších kombinací, jako HPLC-GC, LC/MS a SFC-GC, pro analýzu komplexních vzorků a jejich potenciál pro analýzu vzorků ropných frakcí.


Selektivní katalytická hydroalkylace a dezoxygenace fenolů do di-cykloalkanů

Autor: Nikita Sharkov
Ročník: B2
Ústav: Chemie a chemické technologie
Školitel: Mgr. Uliana Akhmetzyanova

Jedním z největších výzkumů v oblasti chemické technologie z počátku 21. století, je použití biologických zdrojů pro získání různých produktů. Suroviny získané z biomasy, obsahují velké množství kyslíku, což vyžaduje zavedení zvláštních kroků pro jeho odstranění. Takové procesy jsou obecně prováděny v přítomnosti vodíku za použití katalyzátorů na bázi ušlechtilých kovů. Cílem této práce je výběr katalyzátoru s optimálním poměrem kov / kyselá centra pro selektivní katalytickou hydroalkylaci a dezoxygenaci fenolů do di-cykloalkanů. Pokusy byly provedeny na různých typech katalyzátorů. Tak například u vzorku katalyzátorů 0,3 % Pd/BEA byla dosažena maximální přeměna (nebo celková konverze) fenolu až 100 % a selektivita pro hlavní reakční produkt cyklohexylcyklohexan až 67 %.


Hydrogenační úprava bio oleje vyrobeného pyrolýzou biomasy

Autor: Bogdan Shumeiko
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: doc. Ing. Josef Blažek, CSc.

Narůst energetické poptávky po celém světě, zhoršení ekologického stavu světa uvolňováním oxidu uhličitého vedou výzkumné ústavy k vyhledávání nových technologii, materiálů a způsobů výroby energie, paliv a chemikálií. Z těchto důvodů se v současné době klade velká pozornost na využití biopaliv vyrobených z biomasy jako z obnovitelného zdroje paliv.
Biopaliva mají celou řadu výhod oproti fosilním palivům. Mezi takové výhody patří snížené emise oxidu uhličitého do atmosféry. To je zdůvodněno tím, že biopaliva jsou vyráběna z rostlin, nebo z jejich částí, při jejich růstu se potřebný uhlík odebíral z atmosféry a byl spotřebován při fotosyntéze. Biopaliva většinou neobsahují sirné látky, a proto neuvolňují oxidy síry do atmosféry. Technologie výroby biopaliv umožňuje změnou podmínek výroby měnit výtěžky i chemicko-fyzikální vlastnosti produktů.
Náplní této práce je charakterizace biomasy na bázi lignocelulózy z pohledu jejího složení, popis základních reakcí probíhajících při její pyrolýze, popis základních reaktorů pro pyrolýzu a katalytickou hydrogenační úpravu vyrobeného biooleje pro jeho použití jako složky paliv nebo jako suroviny pro další úpravu v rafinerii.


Stanovení sedimentu a stability zbytkových frakcí

Autor: Dominik Schlehöfer
Ročník: B2
Ústav: Chemie a chemické technologie
Školitel: Ing. Aleš Vráblík

Tato práce se zabývá stanovením sedimentu a stability zbytkových frakcí, které jsou využívány jako jedna z komponent vysokosirných topných olejů. Práce podává základní informace o využití a zpracování zbytkových frakcí, které se získávají ze sekundárního zpracovávání ropy. Rovněž jsou popsány jednotlivé metody využívané pro hodnocení stability zbytkových frakcí a topných olejů, především metoda stanovení celkového obsahu sedimentů pomocí filtrace za horka a kapková zkouška SPOT test.
V experimentální části byly laboratorně připraveny směsi zbytkových frakcí s methylestery mastných kyselin (FAME). FAME bylo zvoleno jako ředicí složka, pomocí které lze u zbytkových frakcí stanovit obsah sedimentů, aniž by došlo k ovlivnění koloidní stability zbytkových frakcí. Cílem této práce bylo navržení a optimalizace metody pro stanovení stability vysokoviskózních zbytkových frakcí. Touto metodou lze vzájemně porovnávat zbytkové frakce, případně predikovat stabilitu produkovaného topného oleje.


Složení uživatelských aditiv do benzínu

Autor: Daniel Stříbrný
Ročník: B3
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Motorový benzín, který je používán do zážehových motorů většinou splňuje všechny parametry automobilových benzínů dle ČSN EN 228. Přesto dochází k zanášení spalovacího prostoru a sacích ventilů. Z toho důvodu jsou pro uživatele na trhu dostupná aditiva, která slibují lepší mazací vlastnosti paliva a čištění zanesených prostor. Tato práce se zaměřuje na složení uživatelských aditiv pro benzín.


Substituce plastifikátoru ftalátového typu za neftalátový v CHS-EPOXY 512

Autor: Kristýna Suchanová
Ročník: S4
Škola: Gymnázium a SOŠ dr. Václava Šmejkala, Ústí nad Labem
Školitel: Ing. Klára Birkášová

V rámci odborné práce byly připraveny 2 řady modifikované epoxidové pryskyřice CHS‑EPOXY 512 o různé koncentraci (5 – 30 %) 2 typů plastifikátorů, ftalátového a neftalátového, neboť ftalátový plastifikátor je z pohledu Evropských norem současně nevyhovující.
Pro následné aplikační testy byly k vytvrzení této modifikované epoxidové pryskyřice použity tvrdidla na bázi polyaminů, a to TELALIT 0590 a CHS-TVRDIDLO P11, lišících se ve způsobu vytvrzování.
V průběhu práce byly u vzorků studovány epoxidový index, viskozita, doba a teplota želatinace, smrštivost a teplota skelné transformace.


Charakterizace sirných látek ve středních destilátech s využitím GC/PFPD

Autor: Kateřina Svobodová
Ročník: M2
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: Ing. Jiří Kroufek

Vysoký obsah sirných látek v motorových palivech a dalších ropných produktech je nežádoucí a je limitován. Sirné látky způsobují zápach, korozivitu, deaktivaci katalyzátorů, představují zdravotní riziko a přispívají ke znečištění životního prostředí. Komponenty pro mísení motorové nafty obsahují především benzothiofen, dibenzothiofen a jejich alkylované deriváty. Sirné látky lze identifikovat a kvantitativně stanovit s využitím plynové chromatografie s pulzním plamenově fotometrickým detektorem (GC/PFPD).
V této práci je uveden princip a použití GC a PFPD k analýze středních ropných destilátů a nastíněny další způsoby stanovení jednotlivých sirných látek v ropných produktech.


Hodnocení kvality teplotního vznětu dieselových paliv

Autor: Katarína Tomšíková
Ročník: M1
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Tento projekt je zaměřený na stanovení cetanového čísla, což je jeden z nejdůležitějších parametrů kvality dieselových paliv. Základní evropskou normou popisující stanovení cetanového čísla na zkušebním motoru je EN ISO 5165. Podle EN 590 nesmí být cetanové číslo menší než 51 jednotek. Malé cetanové číslo způsobí hlučnost a tvrdý chod motoru. Velké cetanové číslo naopak způsobí rychlé vznícení paliva příliš blízko vstřikové trysky. Cetanové číslo se dá stanovit na zkušebním jednoválcovém motoru, nicméně existuje i řada jiných stanovení, jako například blízká infračervená spektrometrie a test vznětové kvality. Cetanové číslo koreluje s řadou jiných parametrů, ze kterých se dá potom odhadnout. Patří mezi ně cetanový index, index vznícení, Dieselův index a jiné. Práce také obsahuje stanovení korelujících parametrů těžkých dieselových paliv, která se používají pro pohon námořních lodních tankerů. Závěr práce hodnotí všechny metody stanovení cetanového z hlediska přesnosti a efektivnosti.


Porovnanie výťažkov a kvalít na HRP_7 použitím rôznych katalytických systémov

Autor: Henrieta Trubianska
Ročník: M2
Ústav: Oddelenie organickej technológie, katalýzy a ropy, FCHPT STU v Bratislave
Školitel: Ing. Ján Bakoš

Hydrogenačná rafinácia je spôsob dočisťovania a úpravy skupinového zloženia ropných frakcií, po ktorom už len nasleduje pridávanie zušľachťujúcich prísad a konečná úprava produktov, alebo predčisťovanie ropných frakcií pred ďalším katalytickým spracovaním.1 Výhody tejto metódy sú, že je univerzálna, poskytuje veľké výťažky rafinátu a taktiež je ekologická, pretože neprodukuje nebezpečné odpady. V spoločnosti SLOVNAFT, a.s. sa na jednotke Hydrogenačná rafinácia palív (HRP_7) týmto procesom pripravuje hydrogenát s obsahom síry menším ako 10 ppm. Cieľom práce bolo porovnávať chod jednotky HRP_7 s použitím nového a zregenerovaného katalyzátora. Katalyzátory sa na jednotke porovnávali na základe niekoľkých parametrov a to - dĺžka životného cyklu, spotreba suroviny, výťažky hydrogenátu, spotreba H2, energetické a ekonomické náklady za dané bilančné obdobie. Na jednotke HRP_7 sa za toto obdobie používali rovnaké typy katalyzátorov od toho istého výrobcu, Haldor Topsoe. Na základe toho bolo možné vyhodnotiť jednotlivé údaje a stanoviť, ktorý typ katalyzátora je v praxi vhodnejšie použiť.

1. Bajus, M. 2002. Organická technológia a petrochémia, uhľovodíkové technológie. 1. vyd. STU v Bratislave vo Vydavateľstve STU, Bratislava, 2002. 96 s. ISBN 80-227-1642-1.


Premena rastlinných olejov na palivá v procese fluidného katalytického krakovania

Autor: Ján Vlk
Ročník: M2
Ústav: Oddelenie organickej technológie, katalýzy a ropy, FCHPT STU v Bratislave
Školitel: doc. Ing. pavol Hudec, CSc.

Úlohou práce bolo skúmanie priebehu katalytického krakovania repkového oleja za podmienok mikroaktivitného testu, za účelom získania automobilového benzínu a petrochemických plynov. Za týmto účelom boli testované tri typy katalyzátorov: rovnovážny FCC katalyzátor, FCC katalyzátor s obsahom zeolitu ZSM-5 a ich zmes s 10 hmotn.% FCC ZSM-5 katalyzátora.
Hoci testy boli uskutočnené na modelovom nepoužitom rastlinnom oleji, zo získaných výsledkov sa dá predpokladať, že aj odpadové rastlinné oleje by bolo možné aplikovať ako potenciálny prídavok ku surovine do procesu fluidného katalytického krakovania. Najvyšší výťažok benzínovej frakcie bol získaný použitím zmesného katalyzátora a najvyšší výťažok petrochemických plynov bol získaný za použitia čistého FCC katalyzátora spolu so zmesným katalyzátorom FCC s ZSM-5.


Stanovení stopových množství síry a dusíku v laboratoři elementární analýzy Unicre

Autor: Nikola Zemanová
Ročník: B2
Ústav: Chemie a chemické technologie
Školitel: Ing. Lenka Konrádová

Práce byla vytvořena k prezentaci nově nabitých zkušeností s prací v chemické laboratoři při praxi pomocného vědeckého pracovníka. Zabývá se praktickými aspekty měření síry a dusíku v laboratoři elementární analýzy Unicre. Blíže popisuje postup stanovení stopových množství v organických vzorcích zpracovávaných v této laboratoři a principy použitých metod. Síra se stanovuje metodou UV fluorescence na přístroji Trace S Cube, dusík metodou chemiluminiscence na přístroji Trace N Cube.


Organická syntéza dusíkatých derivátů a jejich spektrální charakteristika

Autor: Dominik Žák
Ročník: S4
Škola: Střední odborná škola pro ochranu a obnovu životního prostředí – Schola Humanitas
Studijní obor: Ekologie a životní prostředí (kód oboru 16-01-M/01)
Školitel: RNDr. Milan Šmídl, PhD.

Azobarviva jsou látky s výraznou barevností a sytostí barev a lze je snadno připravit v laboratorním prostředí pomocí diazotace a kopulace. Maturitní práce je zaměřena na organickou syntézu tří vybraných azobarviv (ORANŽ II, PARAČERVEŇ a 4-hydroxy-4‑nitroazobenzen-3-karboxylová kyselina) a ověření využitelnosti molekulové UV-VIS spektrometrie pro porovnání jejich čistoty a tím i úspěšnosti syntézy za daných podmínek. Měřena jsou absorpční spektra v rozsahu vlnových délek 350 až 800 nm a jsou porovnávána s absorpčními spektry standardních látek. Dosavadní výsledky ukazují, že absorpční spektra vybraných látek jsou kvalitativně shodná se spektry standardních látek. Získané výsledky budou ověřeny metodou infračervené spektroskopie na vědeckém pracovišti PřF UJEP v Ústí nad Labem.


Stanovení kapacity dialyzační membrány pro průchod amonných iontů a návrh reaktoru

Autor: Pavel Živný
Ročník: B3
Ústav: Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Školitel: doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Membránové technologie jsou energeticky velmi úsporné a už mnoho let vzrůstá jejich využití v mnoha průmyslových odvětvích (vidět je to například v nabídce obchodů, kde teprve několik posledních let velmi vzrostla nabídka bezlaktózových produktů, přičemž například cena obyčejného čerstvého mléka je jen o něco málo nižší, než bezlaktózového).
V průmyslu je využití membrán velmi široké, ať už se jedná o různé elektromembránové separační metody, nebo různé druhy filtrace bez využití elektrolýzy, jako je třeba reverzní osmóza nebo právě membránová dialýza. Dialýza je membránový separační proces využívající koncentrační gradient, zde je použita kation-selektivní membrána (katex).
Cílem práce je ověřit, zda je dialýza přes membránu efektivní pro snížení koncentrace amonných iontů, které jsou častými polutanty v odpadních vodách a je třeba je odstraňovat. Testování bylo prováděno na laboratorním dialyzéru s 5 membránami o ploše 288 cm2.
Byl zjištěn vliv osmotického toku vody membránou, stanovení dialyzačních koeficientů a kapacity mebrány, výpočet rychlosti toku amonných iontů membránou. Výsledky lze použít pro návrh procesu odstraňování amonných iontů pomocí dialýzy.

Aktualizováno: 28.2.2017 10:51, Autor: Jiří Kroufek

A BUDOVA A Sekretariát ÚTRAP najdete v 1. patře v místnosti A174a
B BUDOVA B
C BUDOVA C
VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi