6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Целью самостоятельной познавательной деятельности магистрантов является овладение навыков самостоятельной работы с литературой, более глубокое изучение отдельных разделов теоретического курса при подготовке к лекциям, контрольным работам, лабораторным работам, выполнению рефератов, индивидуальных заданий.

6.1. Программа самостоятельной работы

1. Подготовка и выполнение индивидуальных заданий и рефератов.

2. Проработка теоретического материала лекций при подготовке к контрольным работам, коллоквиумам и итоговому экзамену.

3. Работа с литературой и другими информационными источниками при освоении вопросов, выносимых на самостоятельное освоение.

6.2. Темы, выносимые на самостоятельное освоение

1. Виды, запасы и условия залегания нетрадиционного углеводородного сырья.

2. Природные битумы и битумонасыщенные песчаники: классификация и состав битумов, способы добычи.

3. Горючие сланцы – поликомпонентное минеральное сырье: особенность состава органического вещества, содержание металлов. Способы разработки.

4. Газогидраты: ресурсы, состав, свойства.

5. Исследование строения высокомолекулярных компонентов – смол и асфальтенов: ПМР и ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия, термические методы, хроматография.

6. Компьютерное моделирование структуры молекул смол и асфальтенов по данным аналитических измерений.

7. Реакционная способность молекул смол и асфальтенов, методы оценки термической стабильности, методы моделирования направленности превращения в деструктивных процессах.

8. Современные деструктивные технологии переработки остаточных фракций нефти.

9. Физико-химические основы применения новых видов энергии для деструктивных превращений компонентов тяжелого нетрадиционного углеводородного сырья.

6.3. Темы лабораторных работ

1. Вещественный и углеводородный состав тяжелых нефтей и природных битумов.

2. Металлы в нефтенасыщенных песчаниках и горючих сланцах.

3. Физико-химические свойства тяжелых нефтей и природных битумов.

4. Термические превращения тяжелых нефтей, природных битумов и горючих сланцев.

5. Структурно-групповой состав смол и асфальтенов: молекулярная масса, ПМР- и ЯМР-спектроскопия, элементный анализ. Расчет структурных параметров молекул.

6. Каталитический крекинг вакуумного газойля.

7. Термокаталитический крекинг тяжелой нефти или природного битума в присутствии УДП металлов.

8. Механохимические превращения мазута и гудрона.

9. Деструктивные превращения битума и горючих сланцев в суперкритических условиях.

6.4. Формы текущего контроля

• опросы на лекциях;

• коллоквиумы и текущие контрольные работы на практических занятиях;

• защита реферативных работ по дисциплине. 6.5. Вопросы текущего контроля

1. Какое сырье относится к нетрадиционным источникам углеводородов?

2. Особенности химического состава природных битумов, чем он обусловлен?

3. Какие металлы содержатся в битуминозных песках и горючих сланцах?

4. Какие существуют подходы к переработке тяжелого углеводородного сырья и с какой целью они разрабатываются?

5. Перечислите основные методы определения химичекого состава тяжелого углеводородного сырья.

6. Назовите основные отличия между смолами и асфальтенами.

7. Перечислите методы изучения свойств смол и асфальтенов.

8. Назовите основные отличия процесса термического крекинга от каталитического крекинга и гидрокрекинга.

9. Дайте основные отличительные признаки каталитических систем, используемых в процессах каталитического крекинга и гидрокрекинга.

10. Перечислите известные нетрадиционные методы активации тяжелых компонентов нефтяного сырья.

11. Каким превращениям подвергаются углеводороды в процессе каталитического крекинга и гидрокрекинга?

12. Какие продукты получаются при термическом и каталитическом крекинге, гидрокрекинге?

13. На чем основан метод разделения углеводородных компонентов с использованием газовой хроматографии?

14. Чем отличаются УДП металлов от обычных массивных тел, в чем их преимущества и недостатки?

15. Применение нанокаталитических систем для глубокой переработки тяжелого нефтяного сырья.

6.6. Вопросы рубежного контроля (примерный перечень)

1. Запасы в мире и в России тяжелых нефтей, природных битумов, горючих сланцев, газогидратов., источники и условия образования в недрах.

2. Показатели ценности углеводородного сырья. Минеральный и химический состав битуминозных пород и горючих сланцев.

3. Особенности добычи тяжелых нефтей и природных битумов.

4. Разработка залежей горючих сланцев.

5.Современные методы исследования состава высокомолекулярных компонентов.

6. Современные представления строения молекул смол и асфальтенов.

7. Химические превращения смол и асфальтенов в термических и каталитических процессах.

8. Способы переработки битуминозных песчаников и горючих сланцев.

9. Тенденции развития переработки тяжелого нефтяного сырья в мире и России.

10. Тенденции в производстве и потреблении нефтепродуктов, получаемых из тяжелого углеводородного сырья.

11. Чем определяется выбор направления и схемы переработки тяжелого углеводородного сырья?

12. Каталитический крекинг с использованием шариковых и микросферических катализаторов для переработки вакуумных газойлей.

13. Катализаторы гидрогенизационных процессов, основные зарубежные и отечественные производители.

14. Какие факторы определяют глубину переработки нефтяного сырья?

15. Каков механизм образования легких углеводородов из тяжелых нефтяных компонентов в процессах термического и каталитического крекинга, гидрокрекинга?

16. Механизм деструктивных превращений высокомолекулярных соединений при воздействии механической, магнитной энергии.

17. Радиационно-химические превращения компонентов тяжелого сырья.

Итоговый контроль осуществляется посредством:рейтинговой оценки,семестрового экзамена (письменного или устного).

6.7. Вопросы итогового контроля (экзамен)

1. Основные классические процессы переработки тяжелых нефтяных фракций и остатков.

2. Новые нетрадиционные подходы к переработке тяжелого сырья, их преимущества и недостатки.

3. Перспективные направления использования природных битумов, горючих сланцев, газовых гидратов.

4. Высокоэффективные катализаторы нового поколения с использованием нетрадиционных подходов к конструированию активной фазы, включая выбор нетрадиционных носителей.

5. Механизм превращения высших алканов в условиях глубокого каталитического крекинга и гидрокрекинга.

6.8. Примерная тематика рефератов

Защита реферата проводится с презентацией в формате Power Point

1. Методы исследование состава и свойств высокомолекулярных компонентов тяжелого углеводородного сырья.

2. Методы изучения структуры молекул смол и асфальтенов и их наноагрегатов.

3. Методы изучения реакционной способности смол и асфальтенов.

4. Компьтерное моделирование строения молекул смол и асфальтенов и их свойств.

5. Термохимические процессы переработки нефтяных остатков и их основная задача.

6. Гидрогенизационные процессы и катализаторы для переработки тяжелого углеводородного сырья и нефтяных остатков.

7. Новые нестандартные подходы к реализации деструктивных процессов расщепления компонентов тяжелых нефтяных фракций.

8. Перспективные технологии увеличения глубины переработки нефти и повышения качества нефтепродуктов.

9. Перспективы переработки тяжелого углеводородного сырья с использованием кавитационно-акустической и механической энергии, ультразвука, СВЧ-излучения, энергии электронов.