Podaci o znanstveniku
Osnovni podaci
Izobrazba
Zaposlenja
Nastavne aktivnosti
Projekti
Bibliografija
Znanstveni interesi
Repozitorij dokumenata


Ivka Klarić - Nastavne aktivnosti

Dodiplomska nastava

Tehnološki procesi organske industrije
Definicija klasifikacija i razvoj tehnoloških procesa u organskoj kemijskoj industriji. Nafta i prirodni plin energenti i petrokemikalije. Postanak, istraživanje, crpljenje i transport nafte. Procesi prerade nafte. Tipovi rafinerija. Destilacije u industriji nafte. Teorijsko-projektantska razmatranja i industrijska postrojenja. Metode, uređaji i pogoni za odjeljivanje ugljikovodika (apsorpcija, adsorpcija, ekstrakcija). Dorada tekućeg plina. Hidroodsumporavanje. Kreking procesi. Termodinamička svojstva ugljikovodika. Piroliza i procesi termičkog krekinga. Lom viskoznosti. Koksiranje. Procesi katalitičkog krekinga. Fluid-katalitički kreking. Hidrokreking. Reforming. Izomerizacija. Polimerizacija. Alkilacija. Obrada frakcija nafte kiselinom, slađenjem, adsorbensima. Aditivi za goriva i namješavanje. Procesi za proizvodnju maziva. Vakuum destilacija i solventne tehnologije. Rafinacija otapalima, deasfaltizacija, deparafinacija, ekstrakcija furfuralom, hidrorafinacija. Aditivi za maziva. Motorna i industrijska ulja. Bitumeni. Koks (petrolkoks). Procesi proizvodnje sirovinskih komponenata za organsku sintezu. Parafini (C1-C5) prirodnog plina i rafinerijska izvorišta parafina. Viši parafini iz derivata nafte. Izomerizacija parafina. Olefini krekinga, pirolize i interkonverzijski procesi. Koncentracija i odjeljivanje olefinskih frakcija (postrojenja). Disproporcionacija i oligomerizacija. Aromatski ugljikovodici iz nafte (reforming) i iz koksiranja ugljena. Aromati izomerizacijom, dealkilacijom i hidrogenolizom ugljena. Acetilen. Ugljični monoksid i sintezni plin visoko-temperaturnom i katalitičkom konverzijom ugljikovodika i plinofikacijom ugljena. Alternativne (nekonvencionalne) metode proizvodnje sirovina za organsku sintezu. Procesi u organskoj sintezi (prema kriterijima sličnosti kemijskih reakcija). Hidriranje, dehidriranje i sinteze na osnovi ugljičnog monoksida. Tipovi reakcija. Termodinamika. Katalizatori. Kinetika i mehanizam. Proizvodnja vodika. Oprema i konstrukcijski materijali. (Metanol-Octena kiselina-Formaldehid. Hidriranje ulja. Oxo-sinteza). Halogeniranje. Termodinamika i kinetika procesa. Radikal-lančana kloriranja. Ionske katalitičke reakcije. Reakcije razgradnje kloriranih derivata. Projektiranje opreme, sigurnost. (Kloriranje metana. Kloral. Alkilhalogenidi. Vinilklorid.) Oksidacija. Homogene i heterogene katalitičke oksidacije. Oksidacijsko premošćivanje (coupling) s metalo-kompleksima. Oksidacijska sredstva. Kinetika i termokemija. Reaktori. (Etilenoksid. Fenol-Aceton. Anhidrid ftalne kiseline. Adipinska kiselina. Acetaldehid.) Sulfoniranje (Sulfatacija). Nitriranje i aminacija. Definicija osnovnih procesa. Reakcijski agensi (proračun) i specifičnost opreme. Detergenti tipa: alkil, alken, aril-sulfonata i alkil sulfata. Nuklearno nitriranje aromata (Nitrofenoli). Nitriranje parafina i destruktivna nitriranja. Aminacija redukcijom i amonolizom. (Anilin). Alkilacija (Adicije). Klasifikacija adicije (C, O, S, N). Alkilacijski agensi. Termodinamika. Mehanizmi reakcija u plinskoj i tekućoj fazi. Procesni parametri. Alkilatori. (Dodecilbenzensulfonat. Visokooktanska goriva. Etilbenzen-Stiren. Dimetilanilin.). Vinilacije. Etinilacije. Kondenzacije. (2-etilheksanol). Hidroliza. Hidratacija i dehidratacija (Esterifikacija). Hidroliza i hidrolitička razgradnja. (Masne kiseline-Glicerol). Esterifikacije i slične metode za sintezu estera. Alkoholiza. Acidoliza. Preesterifikacija. Amidacija. Esterifikacije organskih kiselina i anhidrida. (K). Mehanizam katalitičke esterifikacije. Postrojenja (kontinuirane) azeotropne i anaerobne esterifikacije. (Dialkilftalati. Etilacetat. Metilmetakrilat.) Polimerizacija. Kemizam sinteze polimera. Postupne i lančaste polimerizacije, (radikalne, ionske, koordinacijsko-kompleksne). Stereospecifični polimeri. Kopolimerizacije i kopolimeri. Metode polimerizacije (blok, emulzija, suspenzija). Strukture i svojstva polimera i molekulne karakteristike. Industrijski najznačajniji polimerni materijali. Seminar: Numerički problemi i proračuni. Shematizacije tehnoloških procesa. Upoznavanje proizvodnih pogona. Vježbe: 1. Goriva maziva i derivati nafte. 2. Sirovine, industrijske kemikalije i aditivi za plastične mase. 3. Sintetska bojila i bojenje vlakna. 4. Ulja i masti, površinski aktivni preparati, detergenti. 5. Polimerni materijali. Izvođenje vježbi: Procesne sinteze uz određivanja kinetičkih i termodinamičkih parametara i tehničkih analiza sirovina i proizvodnih materijala. Obvezatna literatura: 1. R. C. Wittcoff: Industrial Organic Chemicals, J. Wiley, New York, 1996. 2. G.T. Austin: Shrev\' s Chemicals Processes Industries, McGraw-Hill Book Co., New York, 1986. 3. D. Širola: Oprema, strojevi i uređaji u naftno petrokemijskoj industriji, Školska knjiga, Zagreb, 1986. 4. E. Cerić: Tehnologija nafte, Školska knjiga, Zagreb, 1984. 5. B. Prohaska: Kemijska tehnologija nafte (I,II), Sveučilište u Zagrebu, Zagreb, 1964., 1987. (Skripta) 6. P.H. Groggins: Unit Processes in Organic Synthesis, McGraw-Hill Book Co., New York, 1958. Prijevod (Američka donacija): P.H. Grogins: Tehnološki procesi u organskoj sintezi, Građevinska knjiga, Beograd, 1967. 7. Tehnološki procesi organske industrije (Sheme), (Svezak 1-10), Kemijsko-tehnološki fakultet, Split, (Interne publikacije dopunjene) (1968 - 1995) 8. T. Kovačić: Skripta za vježbe (I-V), Kemijsko-tehnološki fakultet, Split, (Interne publikacije) 1967., 1995. 9. U. Roje: Tehničke analize organske industrije, (Svezak 1-10), Kemijsko-tehnološki fakultet, (Interne publikacije), 1964. Preporučljiva literatura: 1. G. M. Wells: Handbook of Petrochemicals and Processes, Gover Publishing Company Limited, Aldershot (England), 1991. 2. P. H. Spitz: Petrochemicals, J. Wiley, New York, 1988. 3. H. Ulrich: Rew Materials for Industrial Polymers, Hanser Publishers, Vienna, 1988.

Ostalo

Procesi organske industrije
Definicija, klasifikacija i razvoj tehnoloških procesa. Nafta i prirodni plin. Kemijski sastav i fizikalna svojstva nafte i derivata. Procesi u industriji prerade nafte: Primarni (Fizikalo-kemijske metode i postrojenja za odjeljivanje ugljikovodika) i sekundarni (Termički i katalitički procesi). Rafinacija goriva i maziva, umiješavanje i aditivi. Bitumen. Petrolkoks. Procesi proizvodnje sirovinskih komponenata za organske sinteze (Parafini. Olefini. Aromati. Acetilen. Sintezni plin). Procesi u organskoj sintezi (Metanol,. Formaldehid. Octena kiselina, Fenol-aceton. Stiren. Vinilklorid. Dodecilbenzensulfonat. Anhidrid ftalne kiseline. Okso-sinteza i viši alkoholi, Dialkilftalati. Metilmetakrilat. Masne kiseline-glicerol). Reakcije polimerizacije. Svojstva, proizvodnja i primjena najznačajnijih polimernih materijala. Literatura: G. D. Hobson, Modern Petroleum Technology, 5th edition, J. Wiley, NewYork, 1984; E. Cerić, Nafta procesi i proizvodi, INA d.d, Zagreb, 2006; D. Širola, Oprema,strojevi i uređaji u naftno-petrokemijskoj industriji, Šk. knjiga, Zagreb, 1986; R. C. Wittcoff, Industrial Organic Chemicals, J. Wiley, New York, 1996; G. M. Wells, Handbook of Petrochemicals and Processes, Ashgate Publishing Ltd, Aldershot, 1999; B. Labudović, Ukapljeni naftni plin, Grafika, Hrašće, 2000; ; Z. Janović, Naftni i petrokemijski procesi i proizvodi, Hrvatsko društvo za goriva i maziva, Zagreb,2005;

Površinski aktivne tvari
Površinska slobodna energija, površinska napetost i napetost graničnog sloja. Građa molekule površinski aktivne tvari (p.a.t). Podjela p. a. t. prema prema naboju hidrofilne skupine (anionaktivna, kationaktivna, neionogena, amfoterna sredstva) i prema funkcionalnim svojstvima (emulgatori, pjenila, kvasila, sredstva za pranje-detergenti). Biorazgradljivost. Pojave na površinama i u graničnim slojevima koje su od tehnološkog značenja (čvrsto-plin, čvrsto-tekućina, tekućina-plin, tekućina-tekućina). Kapilarnost. Fizikalna i kemijska adsorpcija. Smanjenje površinske napetosti djelovanjem p.a.t., stvaranje monomolekularnih filmova. Koloidi i koloidna stabilnost. Emulzije. Pjene. Aerosoli. Asocirani koloidi: micele (oblici, termodinamski uvjeti stvaranja, slobodna energija micelizacije, kritična micelarna koncentracija, utjecaj aditiva). Površinski aktivna sredstva i solubilizacija, micelarna kataliza i mikroemulzije. Kvašenje i razlijevanje. Podmazivanje. Adhezija. Neke primjene površinski aktivnih tvari: za pranje i čišćenje u kućanstvu i industriji, u proizvodnji hrane i pića, u proizvodnji premaznih sredstava, herbicida i pesticida, papira, u naftnoj industriji, u tekstilnoj industriji, kao aditivi za cement, kod fluidizacije ugljena, flotacije ruda, elektropresvlačenja metala i površinske obrade metala, inhibicije korozije, u emulzijskoj polimerizaciji, kod podmazivanja, u farmaceutskoj i kozmetičkoj proizvodnji, tretman kanalizacijskih i otpadnih voda, itd. Literatura: D. Y. Mayers, Surface, Interfaces, and Colloids (Principles and Applications), VCH Publishers, Inc., New York 1991; D. Y. Mayers, Surfactant Science and Technology, VCH Publishers, Inc., New York 1992, D.C. Cullum, Introduction to Surfactants Analysis, Blackie Academic and Professional, 1994; K. Holmberg, Novel surfactants, Marcel Dekker, New York, 2003 K. R. Lange; Surfactants: A Practical Handbook, Hanser, Munich, 1999; K. Holmberg et al, Surfactants and Polymers in Aqueous Solution, 2nd ed., Wiley, Chichester 2003.

Po Bologni - preddiplomska nastava

Odabrani procesi kemijske industrije
Primarni i sekundarni procesi u preradi nafte. Proizvodnja ishodnih komponenata za organsku sintezu (alkani, alkeni, aromati, acetilen, sintezni plin) iz petrokemijskih izvorišta (prirodni plin, nafta). Alternativni (nekonvencionalni) načini proizvodnje. Tehnološki procesi u organskoj sintezi (prema kriterijima sličnosti kemijske reakcije; termodinamika i kinetika, katalizatori), posebno proizvodnja finih kemikalija: Hidriranje i dehidriranje, hidroformilacija, oksidacija, alkiliranje, esterifikacija, nitriranje, sulfoniranje i sulfatacija, hidroliza, polimerizacija. Literatura: G. D. Hobson, Modern Petroleum Technology, 5th edition, J. Wiley, NewYork, 1984; K. Weissermel, H. J. Arpe, Industrielle Organische Chemie, VCH, Weinhgein,1988; R. C. Wittcoff, Industrial Organic Chemicals, J. Wiley, New York, 1996; G. M. Wells, Handbook of Petrochemicals and Processes, Ashgate Publishing Ltd, Aldershot, 1999; Z. Janović, Polimerizacije i polimeri, Kemija u industriji, Zagreb, 1997; Z. Janović, Naftni i petrokemijski procesi i proizvodi, Hrvatsko društvo za goriva i maziva, Zagreb,2005.

Tehnološki procesi organske industrije
Definicija i klasifikacija tehnoloških procesa u organskoj kemijskoj industriji. Prirodni plin i nafta (energenti i izvori petrokemikalija). Procesi prerade nafte: Primarni (destilacije; ostale metode odjeljivanja ugljikovodika – apsorpcija, adsorpcija, ekstrakcija) i sekundarni (termički - krekiranje, lom viskoznosti, koksovanje; katalitički - krekiranje, hidrokrekiranje, reformiranje, izomerizacija, oligomerizacija, alkiliranje). Posupci dorade naftnih derivata (fizikalni, kemijski), posebno goriva i uljnih destilata. (slađenje, deasfaltizacija, deparafinacija, ekstrakcija furfuralom, hidrorafinacija). Procesi proizvodnje sirovinskih komponenata za organsku sintezu: Parafini C1 – C5 i viši. Olefini (parofazno krekiranje, disproporcioniranje, oligomerizacija, interkonverzija; odjeljivanje C4 i C5-olefinske struje). Aromati (iz nafte i ugljena). Acetilen. Sintezni plin. Alternativne (nekonvencionalne) metode proizvodnje sirovinskih komponenata. Procesi u organskoj sintezi (prema kriterijima sličnosti kemijske reakcije; termodinamika, kinetika i katalizatori): Hidriranje, dehidriranje i sinteze na osnovi CO (Metanol - Octena kiselina. Formaldehid. Hidrofomilacija. Hidriranje ulja). Halogeniranje (klorinacija metana i oksiklorinacija etilena). Oksidacija ( Etilenoksid, Fenol-aceton, Ftalni anhidrid. Adipinska kiselina. Acetaldehid). Sulfoniranje i sulfatiranje. Nitriranje i aminacija (nitroaromati, anilin). Alkilacija (dodecilbenzensulfonat, visokooktansko gorivo, etilbenzen - stiren). Hidroliza i hidrolitička razgradnja (Masne kiseline-Glicerol). Esterifikacija i ostale metode sinteze estera (acidoliza, alkoholiza, preesterifikacija). Reakcije polimerizacije(osnovni principi, postupne i lančane polimerizacije, kopolimerizacije, metode provedbe, tehnološki procesi proizvodnje industrijski najznačajnijih polimera i polimernih materijala. Literatura: G. D. Hobson: Modern Petroleum Technology, 5th.Ed. J. Wiley, New York 1984; E. Cerić: Tehnologija nafte, Šk. knjiga, Zagreb, 1984; R. C. Wittcoff: Industrial Organic Chemicals, J. Wiley, New York, 1996; S. Matar, L. F. Hatch: Chemistry of Petrochemical Processes, Sec.Ed. Gulf Publ.Co., Boston, 2001; H. Ulrich: Row Materials for Industrial Polymers, Hanser Publishers, Vienna 1988; G. M. Wells: Handbook of Petrochemicals and Processes, Ashgate Publishing Ltd, Aldershot, 1999; N. P. Cheremisinoff: Handbook of Chemical Processing Equipment, Buterworth Heinemann, Boston, 2000; KTF; E. Beer: Svojstva nafte i njezinih derivata, Graphis, Zagreb, 1999; Z. Janović, Naftni i petrokemijski procesi i proizvodi, Hrvatsko društvo za goriva i maziva, Zagreb,2005; Časopisi: Hydrocarbon Processing (SAD).

Po Bologni - Diplomska nastava

Polimerizacijski procesi
Podjela polireakcija. Postupne polimerizacije (kinetička razmatranja na primjeru katalizirane i nekatalizirane poliesterifikacije, raspodjela molekulnih masa linearnih postupnih polimera, utjecaj nestehiometrijskog omjera reaktanata, teorija stvaranja gela). Lančane polimerizacije: Slobodno-radikalna (inicijatori; kinetika osnovnih procesa - inicijacije, propagacije, terminacije i prijenosa rasta lanca; brzina polimerizacije; prosječna kinetička duljina lanca; prosječna molekulna masa i raspodjela molekulnih masa). Ionska polimerizacija: anionska i kationska (katalizatori, kinetika, kinetička duljina lanca, prosječni stupanj polimerizacije i molekulska masa, raspodjela molekulskih masa). Radikalna kopolimerizacija (omjeri reaktivnosti, kopolimerizacijska jednadžba), eksperimentalno određivanje omjera reaktivnosti, Alfrey-Priceova Q-e schema, raspodjela monomera u kopolimeru. Koordinacijske polimerizacije (mehanizam - monometalni i bimetalni. Stereoregularni polimeri. Metalocenski katalizatori. Predstavnici polimera dobiveni postupnom i lančanim polimerizacijama, te kopolimerizacijom. Industrijski postupci provedbe polimerizacije (homogeni i heterogeni). Tehnološki procesi proizvodnje visokotonažnih polimernih materijala (polietilen, poli(vinilklorid), polistiren, polipropilen).