Гексадекан инструкция по применению

Универсальное дезинфицирующее средство с моющим эффектом.

Смесь альдегидов и органических кислот, ЧАС (бензалкониум хлорид), неионогенное ПАВ, комплексообразователь, отдушка, краситель, вода.

Обладает антимикробной активностью в отношении различных грамотрицательных и грамположительных бактерий, в том числе микобактерий туберкулеза, вирусов, грибов.

• экономичный расход рабочего раствора - от 50мл/м2;
• обладает выраженным моющим эффектом, хорошо совместимо с различными поверхностями, не обесцвечивает ткани, не фиксирует органические загрязнения, не вызывает коррозии металлов, рабочие растворы биоразлагаемы;
• обработку объектов методами протирания, погружения и замачивания можно проводить в присутствии людей;
• имеет приятный цитрусовый аромат;
• индикаторные полоски для определения концентраций рабочих растворов.

флаконы 1000 мл, канистры 5 л. По согласованию с заказчиком форма выпуска может быть любая.

П Р О С П И Д И Н

И Н С Т Р У К Ц И Я
ПРОСПИДИН

ПРОСПИДИН – отечественный противоопухолевый препарат, разработанный специалистами ЦХЛС-ВНИХФИ.
Международное непатентованное название – проспидия хлорид (Prospidii chloride).
Торговое название – ПРОСПИДИН (PROSPIDINUM).
Химическое название 3,12-бис(3-хлор-2-гидроксипропил)-3,12-диаза-6,9-диазониадиспиро[5,2,5,2]гексадекана дихлорид.
Брутто-формула – C₁₂ H₃₆ CL₄ N₄ O₂.

ПРОСПИДИН является высокоэффективным противоопухолевым средством. Он останавливает рост первичной опухоли и метастазов, уменьшает их размеры вплоть до полного рассасывания. Препарат оказывает антипролиферативное, противовоспалительное (антиревматоидное), иммуномоделирующее и нерезко выраженное гипотензивное действие.
Проспидин обладает большой широтой терапевтической активности и в лечебных дозах практически не угнетает кроветворение. Препарат способен усиливать противоопухолевое действие ионизирующего излучения и терапевтический эффект других антибластических лекарственных средств.

Фармакологическое действие – противоопухолевое, алкилирующее средство. Снижает проницаемость цитоплазматических мембран для внутриклеточного транспорта жизненно важных ионов, органических соединений, тем самым нарушает нормальную жизнедеятельность клетки. Также оказывает непосредственное влияние на нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК.
После внутривенного введения проспидин быстро захватывается клетками различных органов и тканей. При этом высокие концентрации создаются в легких, почках, поджелудочной железе, глотке, гортани; в минимальных количествах обнаруживается в селезенке, лимфатических узлах печени. Препарат подвергается биотрансформации в печени с образованием неактивных метаболитов. Основное количество (80%) выделяется почками в течение 24 часов, в основном в виде метаболитов. Примененный наружно препарат всасывается через кожу в небольших количествах.

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ

Проспидин применяют у взрослых и детей при раке гортани и злокачественных новообразованиях глотки, раке миндалин (при отсутствии показаний к операции), часто рецидивирующих папилломах верхних дыхательных путей; при грибовидном микозе, ретикулосаркоматозе кожи, ангиоретикулезе Капоши (sarcoma Kaposi), ретинобластоме двусторонней (I-III стадии) и односторонней (I стадии); метастазах меланомы кожи; лимфосаркоме, лимфогранулематозе (при неэффективности используемых лекарственных комбинаций и в случае гипоплазии костного мозга); мелкоклеточном раке легкого (в комбинации с другими противоопухолевыми препаратами и лучевым воздействием); раке яичников (при неэффективности других средств лечения); раке тела и шейки матки (в сочетании с лучевой терапией); раке молочной железы; базалиоме кожи (включая множественную базалиому); раке кожи и слизистой оболочки полости рта, раке околоушной железы и верхней челюстной пазухи (в частности в послеоперационном периоде при нерадикальных операциях).
Кроме того, проспидин назначают в качестве базисного средства при ревматоидном артрите у взрослых, преимущественно при II-III степенях активности болезни, неблагоприятных вариантах течения (быстропрогрессирующем, полиартрическом), при резистентности и непереносимости других базисных средств, а также при гормонозависимости, висцеритах, синдроме Фолти. Показано применение проспидина при пузырчатке.

Применение проспидина противопоказано при сердечно-сосудистой недостаточности в фазе декомпенсации, заболеваниях печени и почек при нарушении их функции, гиперчувствительности, вертебральной недостаточности, генерализованных инфекционных заболеваниях.

ОГРАНИЧЕНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ

Беременность. Во время лечения необходимо прекратить кормление грудью.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ И ДОЗЫ

Проспидин вводят внутривенно (медленно струйно или капельно), внутримышечно, внутриполостно, внутриартериально, подконъюнктивально, пара - и ретробульбарно, эндолимфатически, ингаляционно и местно (в виде мази). Внутривенно рекомендуется вводить проспидин больным в положении лежа, с последующим нахождением в нем не менее 30 минут.
Для парентерального введения содержимое ампулы растворяют ex tempore в изотоническом растворе хлорида натрия или 5% растворе глюкозы из расчета 10-20 мг препарата в 1мл. Для внутримышечного введения готовят более концентрированные растворы (50 мг в 1 мл). В растворе глюкозы отмечается лучшая переносимость препарата без потери активности.
Разовые, суточные и курсовые дозы, интервалы между введениями зависят от пути введения, вида заболевания, эффективности лечения, переносимости препарата.
Опухоли гортани и глотки. Проспидин вводят внутривенно или внутримышечно ежедневно или через день. Лечение рекомендуется начинать с 50 мг. При хорошей переносимости препарата после 1-2 инъекций разовую дозу можно увеличить сначала до 100 мг, а через последующие 3-6 дней до 150-250 мг. На курс лечения назначают обычно от 3000 до 6000 мг.
При комбинированном применении с ионизирующим излучением лечение начинают с введения проспидина в указанной выше дозе. При недостаточности терапевтического эффекта при суммарной дозе 2500-3000 мг в дальнейшем лечение продолжают в сочетании с лучевой терапией.
Папилломы верхних дыхательных путей. Введение проспидина производят внутривенно, внутримышечно и/или местно. На следующий день после удаления папиллом из гортани, трахеи, полости носа и придаточных пазух начинают внутривенное или внутримышечное введение препарата: взрослым в первый день вводят однократно 50 мг проспидина, в следующий – 100 мг и далее в той же дозе 5 раз в неделю. Если больной переносит лечение хорошо, через неделю разовую дозу увеличивают до 200 мг. Общая доза на курс лечения составляет 3000-4500 мг.
Детям проспидин назначают из расчета 3 мг на 1 кг массы тела. Первая разовая доза составляет 30 мг, затем в зависимости от массы тела ребенка назначают по 40-120 мг 1 раз в день 5 раз в неделю, всего на курс 25-30 инъекций. Суммарная доза на курс лечения составляет от 1200 до 3500 мг.
Одновременно после операции у взрослых и детей рекомендуется втирать в оставшиеся мелкие папилломы и раневую поверхность 30% или 50% мазь проспидина и в дальнейшем смазывание производить через день (всего 15-20 смазываний). При поражении папилломами гортани и трахеи внутривенные или внутримышечные инъекции проспидина целесообразно сочетать с аэрозольными ингаляциями, проводимыми ежедневно по 10 мин (на каждую 100-200 мг препарата), всего 15 процедур. Повторные курсы противорецидивного лечения проспидином рекомендуется проводить через 6-8 месяцев.
При папилломах, локализующихся в глотке и протекающих более доброкачественно, чем в других отделах верхних дыхательных путей, рекомендуется после оперативного удаления смазывать раневую поверхность 30% или 50% проспидиновой мазью в течение 7-10 дней.
Гемодермии. Лечение начинают с ежедневных внутривенных или внутримышечных вливаний небольших доз проспидина (50-75 мг). В дальнейшем при хорошей переносимости препарата и отсутствии признаков интоксикации при каждой следующей инъекции дозу проспидина повышают на 25 мг и доводят до полной терапевтической дозы, которую устанавливают индивидуально в процессе лечения. Обычно она составляет 100-150 мг. Общая доза на курс лечения – от 2000 до 3500 мг.
Для достижения более полного и стойкого клинического эффекта целесообразно проводить повторные курсы лечения (2-3 курса) с интервалом между ними от 1,5 до 3 месяцев. Терапевтическая эффективность усиливается при применении проспидина одновременно с кортикостероидами, особенно с дексаметазоном или триамцинолоном.
Лечение ангиоретикулеза Капоши (Sarcoma Kaposi) проводят одним проспидином по 100-200 мг, ежедневно; средняя курсовая доза - 3000 мг. Рекомендуется проводить несколько курсов лечения с интервалами между ними 3-6 месяцев.
Ретинобластома. Проспидин применяют в сочетании с лучевой терапией, хирургическим вмешательством, светокоагуляцией и др. Препарат вводят внутримышечно, подконъюнктивально или пара - и ретробульбарно. Введение проспидина начинают через 1-2 суток после операции при условии нормальных показателей периферической крови. Внутримышечно препарат назначают в дозе из расчета 4 мг на 1 кг массы тела. Лечение курсовое, на один курс обычно назначают 15-20, а при хорошей переносимости до 50 инъекций. Препарат вводят ежедневно под контролем (2 раза в неделю) периферической крови. При подконъюнктивальном, пара- и ретробульбарном применении препарат вводят в тех же дозах в 0,5-1 мл растворителя. Возможно также чередование внутримышечных и местных (под конъюнктиву, ретробульбарно, в культю удаленного глаза) введений, а также одномоментное применение местных (часть дозы) и внутримышечных инъекций. Одновременно с применением проспидина (через 1-2 суток после операции) проводят лучевую терапию (по 200 R на сеанс, суммарно 400 R на каждую сторону). По показаниям на заключительном этапе присоединяют светокоагуляцию. Через 1,5-2 месяца после окончания первого курса проводят повторный курс лечения проспидином в сочетании с лучевой терапией и светокоагуляцией по той же схеме.
Мелкоклеточнй рак легкого. Проспидин, как и при некоторых других локализациях опухоли, можно применять в следующем режиме: по 300-400 мг через день (200-250 мг/м2) через день. Средняя курсовая доза – 2500 мг, средняя длительность лечения – 15 дней.
Одновременно с проспидином используется лучевая терапия в дозе 400 R на область расположения опухоли, лимфоузлов корня легкого и средостения, шеи с той же стороны. Трехнедельные курсы лечения проспидином повторяют с интервалами в 4-5 недель; проводят не менее курсов. При одновременном применении с лучевой терапией проспидин назначают в полной курсовой дозе.

Проспидин можно назначать с другими препаратами (циклофосфан, метотрексат и др.). При назначении таких комбинаций необходимо иметь в виду, что временное нарушение экскреторной функции почек влияет на клиренс лекарственных средств, выделяющихся через почки, и поэтому их доза должна быть снижена.
При необходимости проспидин можно вводить в полости (внутриплеврально, внтрибрюшинно и т.д.), эндолимфатически или непосредственно в лимфатический узел в дозах, предусмотренных для парентерального применения. При эндолимфатическом введении в качестве растворителя рекомендуется использовать 0,25-0,5% раствор новокаина, в 1 мл которого растворяют 50 мг препарата.
Базалиома кожи, рак кожи и слизистой оболочки полости рта: 30% или 50% Проспидиновую мазь наносят на опухоль (на кожу под окклюзионную повязку или лейкопластырь) по 0,4-3 г 1 раз в день ежедневно или через 1-2 дня. На курс лечения обычно назначают 21 аппликацию. Для профилактики дерматита участки вокруг опухоли смазывают цинковой пастой.
При нерадикальных операциях по поводу рака околоушной железы и верхнечелюстной пазухи закладывают турунды с 30% мазью проспидина (до 30 аппликаций в зависимости от эффекта).
Запущенный и рецидивный рак кожи. Проспидин вводят внутривенно. Лечение начинают с дозы 50 мг. При хорошей переносимости препарата после 1-2 инъекций разовую дозу увеличивают до 150-200 мг, и обычно она составляет 200 мг. На курс назначают до 6000 мг. Полный цикл состоит из 1-3 отдельных курсов по 30 ежедневных инъекций с 3-х недельными перерывами между ними. Если после проведенного курса полного излечения не наступает, проводят следующий курс. Одновременно с внутривенным введением проспидина на опухолевую поверхность ежедневно накладывают спиртовые повязки (960 спирт).
Рак шейки матки и тела матки. Применяют мазь проспидина в сочетании с лучевой терапией. Мазь наносят на область поражения, разбавляя ее до 3% концентрации ланолином, персиковым или иным косточковым маслом. На курс лечения назначают 20-30 аппликаций.
Ревматоидный артрит. Проспидин вводят внутривенно, внутримышечно и/или внутрисуставно. Начинают с пробной разовой дозы 50 мг, которую после 1-2 инъекций при хорошей переносимости увеличивают до 100 мг. Сначала в течение 8-12 дней проспидин вводят ежедневно, затем переходят к применению препарата через день, а при улучшении состояния больного интервал между введениями увеличивают. На курс назначают 1,5-4 г препарата.
При высокой активности местного суставного воспаления, особенно у лиц молодого возраста, проспидин вводят только в суставы (при моно- олигоартрических формах) или в сочетании с парентеральным введением (при генерализованных формах). Внутрисуставно препарат вводят с интервалами 2-3 дня. На курс назначают 4-5 инъекций. Для усиления противовоспалительного эффекта проспидина его целесообразно применять внутрисуставно совместно с гидрокортизоном, кеналогом 40. Доза препарата при внутрисуставном введении включается в общую (курсовую) дозу.
Отсутствие терапевтического эффекта в течение 3-4 недель лечения указывает на неэффективность препарата у данного больного. При необходимости курс лечения проспидином можно проводить повторно (до 2-3 раз в год).
Проспидин можно назначать при низких исходных показателях морфологического состава периферической крови.

При первых 2-3 введениях проспидина возможно легкое головокружение, которое не требует отмены препарата и при дальнейшем введении, как правило, проходит.
Наиболее частым побочным эффектом при применении проспидина (особенно при достижении больших суммарных доз) являются парестезии (повышенная чувствительность кожи к холоду, онемение лица, пальцев рук, языка). В этих случаях рекомендуется снизить дозу или увеличить интервал между введениями. Длительность сохранения парестезий после окончания лечения обычно 1-2 недели.
При применении проспидина (особенно в больших дозах) возможно появление белка в моче, повышение содержания мочевины и креатинина в сыворотке крови. В этом случае введение препарат следует прекратить, назначить обильное питье или внутривенное введение изотонического раствора хлорида натрия или 5% раствора глюкозы (до 1,5 л в сутки).
Возможны также головная боль, понижение аппетита, тошнота, рвота, язвенный стоматит, дерматит, аллопеция, покраснение и болезненность в месте введения. В этих случаях необходимо уменьшить разовую дозу или перейти на введение препарата через день.
При местном применении проспидина при опухолях верхних дыхательных путей возможны местные реактивные явления в виде гиперемии и отечности надгортанника и черпаловидных хрящей, иногда – образование фибринозных налетов на их поверхности. Реактивные явления в гортани могут вызывать приступы кашля, заканчивающиеся рвотой. Во всех этих случаях делаются суточные перерывы до исчезновения реактивных явлений.
Применение проспидиновой мази, особенно в больших концентрациях, может сопровождаться контактным дерматитом. В этом случае необходимо прервать лечение на 2-3 дня, назначить местно кортикостероидные мази. После лечения мазью проспидина на месте аппликации возможна преходящая пигментация.
При применении проспидиновой мази при опухолях матки возможен вагинит.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДРУГИМИ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ

Проспидин усиливает действие других цитостатиков, а также побочные эффекты нефротоксических препаратов.

В случаях применения в дозах, значительно превышающих терапевтические, возможно развитие лейкопении вплоть до агранулоцитоза, протеинурии, повышение содержания креатинина.

ФОРМА ВЫПУСКА
Лиофилизированный порошок в ампулах по 0,1 г. Мазь – 30% и 50%-ная в тубах по 15 г и 30 г.

Список В. Хранить в сухом, защищенном от света месте, мазь – в прохладном месте. Недоступно для детей. Срок годности 2 года.

УСЛОВИЯ ОТПУСКА ИЗ АПТЕК

Отпускается по рецепту врача.

Приказом МЗ СССР ПРОСПИДИН разрешен для медицинского применения.

Гексадекан - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Гексадекан имеет температуру кипения 287 5 С при атмосферном давлении.  [17]

Непрореагировавщий гексадекан и продукты после разделения в аналитической колонке в соответствии с числом атомов углерода в них окисляются в специальном реакторе с использованием в качестве катализатора окиси меди.  [18]

НФ гексадекан. гексадецен, 1-хлор, 1-бром-и 1-оксигексадекан или пальмитонит-рил на целите. Показано, что даже на полярных НФ близкого строения отношение величин удерживания меняется от НФ к НФ и от в-ва к в-ву, причем наименьшее отношение наблюдается у в-в большей плотности с компактными молекулами, а наибольшее - у в-в с меньшей плотностью. Это отношение сильно зависит от степени разветвленное молекул.  [19]

Предварительно гексадекан растворяют в диэтиловом эфире.  [20]

Молекула гексадекана сначала реагирует с протоном или небольшим карбоний-ионом на поверхности катализатора с образованием гексадецил-иона в результате отщепления гидрид-иона. Среди образовавшихся ионов преобладают вторичные гексадецил-ионы, так как молекула гексадекана содержит 28 вторичных и только шесть первичных водородных атомов, да и к тому же первичные водородные атомы отщепляются значительно медленнее. Более того, любой из образовавшихся первичных ионов еще до протекания крекинга может перестроиться во вторичный карбоний-ион.  [21]

Из гексадекана было получено 4 % летучих кислот: углекислоты, муравьиной и уксусной кислот. Остаток продуктов реакции содержал приблизительно 70 % кислотных веществ и 30 % неизмененного гексадекана.  [22]

Разложение гексадекана до указанных продуктов при 298 К невозможно.  [23]

Из разветвленных гексадеканов был подвергнут крекингу 7 8-диметилтетрадекан, синтезированный по Вюрцу из вторичного октилиодида и имевший следующие константы: температуру кипения 268 - 269 5 С; удельный вес ( 2420) 0 790; те 1 4353, критическую температуру растворения в анилине 92, 1 С. Крекинг 7 8-диметилтетрадекана проводился в условиях 425 С, 59 мин.  [24]

С гексадекана CieHsi и выше алкановые углеводороды при комнатной температуре являются твердыми веществами, температура плавления которых повышается с ростом молекулярного веса. Твердые углеводороды эти называются парафинами и церезинами.  [25]

ЦЕТАН ( гексадекан ) - твердый углеводород С1бН34 метанового ряда, нормального строения. Применяется в качестве эталона при определении антидетонационных свойств дизельных топлив.  [26]

Гептан, гексадекан. циклоалканы Cg - С.  [27]

Мы подвергали гексадекан действию HJ и Н2 при высоких температурах и нашли, что при этом не образуется циклических углеводородов. Возможно, что производные гексана, содержащие иод, которые могут образоваться в процессе опыта, и являются исходным веществом для образования циклических соединений.  [28]

Начиная с гексадекана 15 34 и выше парафиновые УВ при комнатной температуре находятся в твердом состоянии. Температура плавления нефтяных парафинов тем выше, чем больше молекулярная масса н-алканов и чем меньше в них разветвленных ал-канов и циклопарафинов как загрязняющих примесей.  [29]

Начиная с гексадекана ( С1вН31), углеводороды ряда СяЩп г нормального строения при обыкновенной температуре тверды.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Моделирование процесса окисления гексадекана - тема научной статьи по химии, читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной биб

• ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ОКИСЛЕНИЕ , 
• ГЕКСАДЕКАН , 
• КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ , 
• ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ , 
• HIGH-TEMPERATURE OXIDATION , 
• HEXADECANE , 
• OXYGEN-CONTAINING ORGANIC COMPOUNDS , 
• DYNAMIC MODEL

Исследован процесс жидкофазного окисления гексадекан а, традиционной модели нефтяных углеводородов. Определен состав продуктов окисления с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ/МС). На основании полученных результатов количественного анализа построено семейство регрессионных динамических моделей протекания процесса окисления. Анализ моделей для диффузионного режима указывает на наличие «колебательной составляющей» процесса, которая связана со спонтанным разложением гидропероксидов и не может быть учтена в рамках предложенного подхода.

It is considered that the boundary of the transition from initial stages of chain oxidation of hydrocarbons to the deep stages is a maximum of the hydroperoxides concentration. However, the accumulation of the hydroperoxides may be accompanied by an exothermic process of their decomposition. Thus, the concentration of peroxide compounds gives not always an idea about the true picture of oxidation. Of interest is the dynamics of accumulation of oxidation products at different stages of oxidation. This would evaluate the oxidative stability of fuels depending on the composition of the oxidation products more accurately, and to predict what changes in their operational properties will take place, not taking into account the concentration of hydroperoxides and non-isothermal flow of oxidation. Experimental estimation of the dynamics of the accumulation of products of oxidation of n-hexadecane (as a model of middle-distillate petroleum fraction) in different modes oxidation at 170 Degrees was held. The dynamics of hexadecane loss was estimated also. We received the information about the products of oxidation by means of gas chromatography with mass spectro-metric detection (GC/MS) by chromatograph Agilent 7890A. Data oxidation of hexadecane in diffusion mode showed that the increase of the rate of loss of hexadecane coincide with the growth of the speed of accumulation of the alcohols. In our opinion, it is possible to judge about the degree of oxidation of the fuel by the concentrations of alcohols. Based on the obtained results of the quantitative analysis, a family of regression dynamic model s of the process of oxidation is constructed. A sequential estimation of quantities (expressed in molls of carbon atoms) of hexadecane. alcohols, and carbonyls, has been performed. For the processes' description ordinary linear differential equations of the 1 st and 2 nd order have been used. One obtains equation parameters using genetic algorithm (GA) with MSE optimization criterion. Models and optimization procedure were implemented in MATLAB. The complexity of modeling process is caused by small samples of hexadecane and oxidation products. Indeed, the cost of the necessary reagents and laboratory analysis influence on the samples size (five measurement within 2-hour experiment duration in the kinetic mode, as well as 13 measurement for the diffusion mode). Therefore, the chosen modeling strategy and accuracy corresponds to samples limitation. Analysis of the models for diffusion mode indicates the presence of a «oscillation part» of the process, which is connected with the spontaneous decay of the hydroperoxides and cannot be taken into account in the framework of the proposed approach.

?2013
ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Управление, вычислительная техника и информатика
№ 4(25)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
УДК 665.7.03
Е.Д. Агафонов, Н.Ф. Орловская
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ГЕКСАДЕКАНА
Исследован процесс жидкофазного окисления гексадекана, традиционной модели нефтяных углеводородов. Определен состав продуктов окисления с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ/МС). На основании полученных результатов количественного анализа построено семейство регрессионных динамических моделей протекания процесса окисления. Анализ моделей для диффузионного режима указывает на наличие «колебательной составляющей» процесса, которая связана со спонтанным разложением гидропероксидов и не может быть учтена в рамках предложенного подхода.
Ключевые слова: высокотемпературное окисление, гексадекан, кислородсодержащие органические соединения, динамическая модель.
Последовательность окислительного превращения углеводородов можно представить следующей схемой (рис. 1) [1, с. 148].
Рис. 1. Превращения веществ в процессе окисления углеводородов
Границей перехода от начальных стадий цепного окисления углеводородов к глубоким стадиям принято считать максимальное содержание гидропероксидов. Однако накопление гидропероксидов в окисляющемся топливе может сопровождаться экзотермическими процессами их разложения.
В серии работ [2-4] было показано, что высокотемпературное (150-170 °С) жидкофазное окисление н-гексадекана не является изотермической реакцией, а протекает по механизму «теплового взрыва». Согласно полученным данным, на ранних стадиях процесса (15-20 мин) температура реакционной среды может увеличиться со 170 до 230 °С, при этом концентрация гидропероксидов в системе быстро падает практически на порядок, а затем снова восстанавливается до прежнего уровня [2, с. 144]. Колебания концентрации гидропероксидов наблюдались при изучении высокотемпературного (180 °С) окисления реактивных топлив [4, с. 103]. В ходе изучения кинетики жидкофазного инициированного окисления н-гептадекана в замкнутой системе по изменению давления кислорода в реакторе
исследователи [4, с. 102] наблюдали периодическое кратковременное повышение давления из-за выброса летучих продуктов. Дальнейшие исследования показали, что режим импульсного газовыделения наступает как при инициированном, так и при автоокислении в области максимальных концентраций гидропероксидов [4, с. 104].
Таким образом, концентрация пероксидных соединений не всегда дает представление об истинной картине окисления.
Окисляемость углеводородов в лабораторных условиях оценивают, регистрируя количество поглощенного кислорода, или по кривым расходования исходного углеводорода и накопления основных продуктов реакции [5, с. 87].
Представляло интерес исследовать динамику накопления продуктов окисления топлив на разных стадиях окисления. Это позволило бы по образующимся продуктам окисления более точно оценить окислительную стабильность топлив и прогнозировать изменения их эксплуатационных свойств, не принимая во внимание концентрацию гидропероксидов и несоблюдение изотермического протекания окисления.
Общая скорость жидкофазного окисления любого органического соединения зависит в основном от двух факторов: реакционной способности этого соединения и скорости растворения кислорода. Взаимодействие этих факторов приводит к установлению в процессе реакции определенной концентрации растворенного кислорода, которая влияет на общую скорость окисления.
Выделяют два режима реакции окисления [5, с. 84]. Если скорость окисления углеводорода мала по сравнению со скоростью подвода кислорода в зону реакции, то она зависит только от кинетических свойств углеводорода. Такой режим называется кинетическим. Концентрация растворенного кислорода в топливе считается достаточно большой при [О2] > 0,1 ммоль/л. При большой скорости реакции окисления по сравнению со скоростями транспорта кислорода в зону реакции она не зависит от кинетических свойств окисляемого соединения. Такой режим называется диффузионным.
В случае кинетического режима переход к диффузионному режиму может быть осуществлен путем уменьшения скорости подачи кислорода и скорости перемешивания [5, с. 85].
1. Экспериментальная часть
Нами проведена экспериментальная оценка динамики накопления продуктов окисления н-гексадекана - модели среднедистиллятных топлив - в разных режимах окисления. Оценивалась также динамика убыли гексадекана. Качественно продукты глубокого окисления гексадекана были исследованы с помощью ГХ/МС ранее [7, с. 153]. Окисление проводилось в установке барботажного типа с воздушным термостатированием (170 °С), описанной в [7, с. 149], с отбором проб реакционной массы и конденсата.
С помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ/МС) на хроматографе Agilent 7890A получены сведения о составе продуктов окисления.
Полученные результаты подвергнуты дальнейшей обработке, идентифицированные вещества распределены по классам кислородсодержащих соединений и количеству углеродных атомов. Для каждого идентифицированного соединения определена молекулярная масса и количество атомов углерода. Затем рассчитаны
следующие показатели: масса вещества в граммах; количество молей вещества; молярный процент вещества; моли углеродных атомов вещества.
Результаты расчетов представлены в виде диаграмм накопления продуктов окисления и убыли н-гексадекана.
2. Результаты и их обсуждение
Окисление гексадекана в кинетическом режиме приводит к образованию сложной смеси кислородсодержащих соединений различного строения и молекулярной массы. Спирты, карбонильные соединения, кислоты и лактоны являются промежуточными продуктами окисления. Их концентрации в ходе окисления проходят через максимумы, смещенные по времени друг относительно друга. Первыми из определяемых соединений достигают максимума спирты, затем альдегиды и кетоны и, наконец, кислоты. Конечными из определенных продуктами окисления являются лактоны.
Наряду с реакциями окисления протекают также реакции деструкции, в результате чего появляются вещества с меньшим числом углеродных атомов (рис. 2).
й 1,2
?
| 0,8 о.
К
? Спирты
? Карбонильные соединения
1,782
? Кислоты
1,455 '
? Лактоны
0,565
°>117 0,095
0,513
О
0,404
0,163 0,163
0,224 0,318 -°^
0,391 0,552
0 2 4 6 8
Время окисления, ч
Рис. 2. Диаграмма динамики накопления кислородсодержащих продуктов при окислении н-гексадекана с расходом воздуха 23 л/ч (кинетический режим)
I 0,6
й
II 0,4
о
а
(3
^ 0,2 я ч о
? Спирты
? Карбонильные 0-499
0,567
0,628 0,616
Время окисления, ч
2
Рис. 3. Диаграмма динамики накопления кислородсодержащих продуктов при окислении н-гексадекана с расходом воздуха 6 л/ч (диффузионный режим)
При длительном хранении топлив окисление протекает в условиях недостатка кислорода, поэтому подробно исследовался процесс окисления н-гексадекана с расходом воздуха 6 л/ч при 170 °С (рис. 3). Для таких условий протекания реакции наблюдалось образование исключительно 1-гексадеканола и кетонов С12 -С16 (реализовались короткие цепочки окисления).
Из литературных данных известно об ингибирующем действии спиртов на процесс окисления. На наш взгляд, по концентрации спиртов можно судить о степени окисленности топлива.
Полученные данные по окислению гексадекана в диффузионном режиме позволили заметить, что начало увеличения скорости расходования гексадекана по времени совпадает с ростом скорости накопления спиртов. Соотношение содержания спиртов и карбонильных соединений (табл. 1) в окисленном гексадекане максимально в точке роста убыли гексадекана. Следовательно, при достижении спиртами максимума концентрации необходимо введение в топливо присадок-антиоксидантов.
Т аблица 1
Отношение содержания спиртов и карбонильных соединений в гексадекане, окисленном с расходом воздуха 6 л/ч
Время окисления, мин 20 40 60 80 100 120 180
Отношение содержания спиртов и карбонильных соединений, МУА 2,345 2,722 3,526 3,481 3,175 2,657 2,380
3. Математическая модель процесса окисления н-гексадекана
Проблемы математического моделирования процессов окисления углеводородов и пути их решения затронуты в [7, с. 149]. В настоящей работе модели окисления гексадекана в лабораторных условиях созданы с использованием известных принципов, а именно, реализованы линейные динамические модели регрессионного типа. При построении математических моделей учтены особенности протекания изучаемого процесса и характер выборочных данных, полученных в результате экспериментов. Для построения моделей использовались следующие предположения:
1. Основная цель синтеза моделей - определение количества основных продуктов окисления - спиртов и карбонильных соединений - в зависимости от времени при определенном режиме реакции окисления, заданном интенсивностью подачи воздуха (23 или 6 л/ч).
2. Модели реализуются в классе непрерывных операторов с заданной структурой с точностью до набора параметров. Это позволяет в дальнейшем с их помощью решать задачи интерполяции и экстраполяции, а также находить точки экстремума функций изменения количества гексадекана и продуктов его окисления.
3. Основная единица, характеризующая количество гексадекана и продуктов окисления, - моль углеродных атомов (муа).
4. Убыль гексадекана и накопление продуктов окисления для кинетического и диффузионного режимов протекают в соответствии с различными законами.
5. Выборки измерений количества веществ, участвующих в процессе окисления, малы, что вызвано дороговизной экспериментов, выражающейся в основном в высокой стоимости реактивов и лабораторных методов исследования.
6. Малое количество выборочных значений (5 измерений с интервалом в 2 часа для кинетического режима окисления и 13 измерений с переменным интервалом для диффузионного режима) оказывают прямое влияние на выбор метода построения модели и ее точность.
7. Основные превращения веществ, указанные на рис. 1, определяют логику и последовательность построения динамических моделей.
8. Среди продуктов окисления гексадекана присутствуют неопределенные прибором вещества, количество которых рассчитывается исходя из материального баланса.
Для построения моделей использовался пакет МЛТЬЛБ, который представляет собой программную среду для математических вычислений с богатыми функциональными возможностями и средствами графического отображения результатов.
4. Этапы построения модели
Исходными данными для построения модели стали выборочные данные, представляющие собой последовательные измерения количества соответствующих веществ с указанием времени наблюдения: для гексадекана <^,ий>, /' = 1,2. п. для спиртов , I = 1,2. п. для карбонильных соединений ,
/ = 1,2. п.
На первом этапе построена эмпирическая модель убыли гексадекана для заданного режима окисления. Предложено описать этот процесс экспоненциальной зависимостью количества гексадекана от времени:
ик () = ( (0)- а)е

ы + а. (1)
где а1 - установившееся значение количества гексадекана, Ы1 - параметр, характеризующий интенсивность убыли гексадекана, ик (0) - начальное количество гексадекана. Для кинетического режима окисления гексадекана приняты следующие значения коэффициентов: а = 1,79, Ь = 0,98, иь (0) = 5,66.
Для кинетического режима измеренное количество гексадекана для t = 6 признано недостоверным, так как оно не согласуется с логикой химических превращений для описываемого процесса. Увеличение количества гексадекана с течением времени для этого процесса маловероятно.
Процесс изменения количества спиртов описывается обыкновенным дифференциальным уравнением 2-го порядка следующего вида:
й2X' (t) йх^ (t).
,2 + С1 —йМ + С2X () = С3иН ^). ()
где X' ^) - количество молей углеродных атомов для спиртов, с1. с2. с3 - не зависящие от времени коэффициенты уравнения, определяемые в результате оптимизации критерия качества:
1 п
К =“Х(( (. С^ С2. С3 )-ХИ )2 ^. ()
п г=1 С1,С2,С3
где п - объем выборки (п = 5).
Для оптимизации критерия использовался стандартный генетический алгоритм, реализованный в математическом пакете МЛТЬЛБ. Генетический алгоритм
реализует стратегию случайного поиска с адаптацией и относится к интеллектуальным алгоритмам оптимизации, основанным на подражании эволюционным процессам в популяциях живых организмов. В многоэкстремальной задаче генетический алгоритм способен получить хорошее приближение к глобальному минимуму, что в полной мере необходимо для решения задачи нахождения оптимальных параметров приведенного дифференциального уравнения.
Оптимизация критерия качества (3) относительно параметров модели (2) привела к следующим их значениям: с1 = 1,8201, с2 = 1,5035, с3 = 0,3412. Оптимальное значение критерия ^°р1 = 1,6538 -10-5. Траектория изменения количества спиртов при оптимальных значениях параметров приведена на рис. 4, а.
Рис. 4. Модель изменения количества спиртов в кинетическом режиме (а), модель изменения количества карбонильных соединений в кинетическом режиме (б)
Для построения модели изменения количества карбонильных соединений применялось уравнение
а У ) + С1 + С2Хк () = С3иЬ () + С4X (<). ()
ж ж
Правая часть уравнения представляет собой линейную комбинацию процессов изменения количества гексадекана и спиртов, которые рассматриваются как факторы, влияющие на процесс изменения количества карбонильных соединений. Оптимизация проводилась с применением критерия
1 П
Жк =

^(Хк (. С1, С2. С3, С3 )-% )2 ^. ()
П г=1 С1,С2,С3,С3
Модель при оптимальных параметрах с1 = 2,2297. с2 = 0,0507. с3 = 0,1317, с4 = 0,5843 и значении критерия = 0,0062 представлена на рис. 4, б.
Особый случай представляет моделирование процесса окисления гексадекана в диффузионном режиме, когда подача воздуха была значительно меньше, чем в кинетическом режиме, и составляла 6 л/ч. Процесс окисления в этом случае протекает с меньшей интенсивностью, что выражается в уменьшении порядка дифференциальных уравнений, описывающих процесс. Для описания процесса использование уравнений 2-го порядка не принесло значимого выигрыша в значениях критерия качества, поэтому в процессе построения моделей целесообразным было применение уравнений 1-го порядка.
Экспоненциальная модель убыли гексадекана в диффузионном режиме реализована в виде (1) со следующими параметрами: а = 3,85. Ь = 0,3. ыъ (0) = 5,66
(рис. 5, а).
Модель временной зависимости количества спиртов реализована следующим оператором:
+ С1 ** () = С2и* (). ()
Критерий оптимизации модели совпадает с критерием (3) при учете количества параметров в модели и нового объема выборки. В результате оптимизации параметры модели и значение критерия приняли следующие значения: с1 = 0,1783,
с2 = 0,0363. Жор‘ = 0,0022 (рис. 5, б).
Исследование моделей диффузионного режима привело к выводу, что измеренные данные в момент времени t = 7 недостоверны принятому способу построения модели. Это выражается в завышенном значении среднего квадрата отклонения модели относительно выборочных данных. Предложено классифицировать измерение для t = 7 как выброс и исключить его из выборки. Оптимальная модель спиртов в диффузионном режиме с учетом уменьшенной выборки с параметрами с1 = 0,211, с2 = 0,0372 и значением критериальной функции
Ж°р1 = 9,7825 -10-5 изображена на рис. 6, а. Точность построения модели по результатам анализа среднего квадрата отклонений возросла в случае исправленной выборки более чем в 20 раз.
Рис. 5. Модель убыли гексадекана в диффузионном режиме (а), модель спиртов в диффузионном режиме (б)
Модель изменения количества карбонильных соединений была построена в соответствии со следующим уравнением:
+ схХк ^) = с2ий ^)+ с3^ (). (7)
Критерий оптимизации модели совпал с критерием (5) с учетом количества параметров в модели и объема выборки. В результате оптимизации параметры модели и средний квадрат ошибок приняли следующие значения: с1 = 0.3684,
с2 = 0,0029. с3 = 0,4369, = 0,0021. Модель с оптимальными параметрами
представлена на рис. 6, б.
Рис. 6. Модель спиртов в диффузионном режиме для уменьшенной выборки (12 точек) (а), модель карбонильных соединений в диффузионном режиме для уменьшенной выборки (б)
Построенные модели для диффузионного режима окисления удовлетворительно описывают усредненное поведение процесса.
Заключение
В работе рассмотрен подход к построению регрессионных динамических моделей процесса окисления гексадекана. Осуществлена последовательная оценка траекторий изменения количества гексадекана, спиртов и карбонильных соединений, выраженных в молях углеродных атомов. Для описания процессов использовались обыкновенные линейные дифференциальные уравнения первого и второго порядков с последующим оцениванием параметров в результате оптимизации
среднеквадратического критерия качества генетическим алгоритмом. Модели реализованы в математическом пакете MATLAB.
Основным препятствием для построения моделей стал недостаток измеренных (выборочных) значений количества веществ в системе. Дороговизна химического анализа явилась причиной измерений с большим временным интервалом. В результате достоверность полученных моделей может быть снижена, а их ценность заключается не столько в «усреднении» экспериментальных фактов, сколько в предоставлении гипотезы о характере протекания изучаемого процесса окисления и его графической интерпретации.
Анализ построенных моделей (особенно для диффузионного режима, для которого мы располагали большим количеством измерений) указывает на наличие «колебательной составляющей» процесса, которая связана со спонтанным разложением гидропероксидов в реакционной массе и не может быть учтена в рамках предложенного подхода. Дальнейшие исследования предполагают расширение представлений о характере протекания процесса.
Указанные предположения меняют логику и принципы построения моделей, требуют применения других подходов и алгоритмов, что будет учтено в дальнейших исследованиях.
Итак, нашими исследованиями установлено, что образующиеся в результате окисления углеводородов топлив спирты могут быть использованы в качестве веществ-маркеров оценки степени окисленности топлив. Определение веществ-маркеров в продуктах окисления углеводородных топлив позволяет оценить степень окисленности и прогнозировать необходимость введения присадки-антиоксиданта.
Изложенные закономерности важны для выяснения факторов, влияющих на глубину окисления топлив.
ЛИТЕРАТУРА
1. Локтев С.М. и др. Высшие жирные спирты. М. Химия, 1970. 328 с.
2. Паренаго О.П. Кузьмина Г.Н. Бакунин В.Н. Оганесова Э.Ю. Наноразмерные структуры в процессе высокотемпературного окисления углеводородов смазочных масел // Российский химический журнал. 2008. № 4. С. 142-150.
3. Оганесова Э.Ю. и др. Влияние строения высших парафиновых углеводородов и их производных на механизм высокотемпературного жидкофазного окисления // Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 4. С. 329-334.
4. Харитонов В.В. Влияние самоструктурирования реакционной среды на механизм глубокого окисления н-гептадекана // Нефтехимия. 2003. Т. 43. № 2. С. 97-104.
5. Березин И.В. Денисов Е.Т. Эммануэль Н.М. Окисление циклогексана. М. Изд-во МГУ, 1962. 109 с.
6. Оганесова Э.Ю. и др. Влияние условий жидкофазного высокотемпературного окисления гексадекана на механизм процесса // Нефтехимия. 2004. Т. 44. № 2. С. 119.
7. Безбородов Ю.Н. Орловская Н.Ф. Надейкин И.В. Шупранов Д.А. Изучение процессов жидкофазного окисления реактивных топлив на моделях // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. акад. Решетнева, 2009. № 4. С. 149-153.
Агафонов Евгений Дмитриевич Орловская Нина Федоровна
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск
E-mail: agafonov@gmx.de, toigsming@mail.ru Поступила в редакцию 5 мая 2012 г.
Agafonov Evgeny D. Orlovskaya Nina F. (Siberian Federal University). Mathematical simulation of hexadecane oxidation processes
Keywords: high-temperature oxidation, hexadecane, oxygen-containing organic compounds, dynamic model.
It is considered that the boundary of the transition from initial stages of chain oxidation of hydrocarbons to the deep stages is a maximum of the hydroperoxides concentration. However, the accumulation of the hydroperoxides may be accompanied by an exothermic process of their decomposition. Thus, the concentration of peroxide compounds gives not always an idea about the true picture of oxidation.
Of interest is the dynamics of accumulation of oxidation products at different stages of oxidation. This would evaluate the oxidative stability of fuels depending on the composition of the oxidation products more accurately, and to predict what changes in their operational properties will take place, not taking into account the concentration of hydroperoxides and non-isothermal flow of oxidation.
Experimental estimation of the dynamics of the accumulation of products of oxidation of n-hexadecane (as a model of middle-distillate petroleum fraction) in different modes oxidation at 170 Degrees was held. The dynamics of hexadecane loss was estimated also. We received the information about the products of oxidation by means of gas chromatography with mass spectro-metric detection (GC/MS) by chromatograph Agilent 7890A.
Data oxidation of hexadecane in diffusion mode showed that the increase of the rate of loss of hexadecane coincide with the growth of the speed of accumulation of the alcohols.
In our opinion, it is possible to judge about the degree of oxidation of the fuel by the concentrations of alcohols.
Based on the obtained results of the quantitative analysis, a family of regression dynamic models of the process of oxidation is constructed. A sequential estimation of quantities (expressed in molls of carbon atoms) of hexadecane, alcohols, and carbonyls, has been performed. For the processes’ description ordinary linear differential equations of the 1st and 2nd order have been used. One obtains equation parameters using genetic algorithm (GA) with MSE optimization criterion. Models and optimization procedure were implemented in MATLAB.
The complexity of modeling process is caused by small samples of hexadecane and oxidation products. Indeed, the cost of the necessary reagents and laboratory analysis influence on the samples size (five measurement within 2-hour experiment duration in the kinetic mode, as well as 13 measurement for the diffusion mode). Therefore, the chosen modeling strategy and accuracy corresponds to samples limitation.
Analysis of the models for diffusion mode indicates the presence of a «oscillation part» of the process, which is connected with the spontaneous decay of the hydroperoxides and cannot be taken into account in the framework of the proposed approach.

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.

Агафонов Евгений Дмитриевич, Орловская Нина Федоровна Моделирование процесса окисления гексадекана // Вестн. Том. гос. ун-та. Управление, вычислительная техника и информатика. 2013. №4 (25). URL: http://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-protsessa-okisleniya-geksadekana (дата обращения: 24.12.2016).

Агафонов Евгений Дмитриевич et al. "Моделирование процесса окисления гексадекана" Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика (2013). URL: http://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-protsessa-okisleniya-geksadekana (дата обращения: 24.12.2016).

Агафонов Евгений Дмитриевич & Орловская Нина Федоровна (2013). Моделирование процесса окисления гексадекана. Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика URL: http://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-protsessa-okisleniya-geksadekana (дата обращения: 24.12.2016).

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.

Агафонов Евгений Дмитриевич, Орловская Нина Федоровна Моделирование процесса окисления гексадекана // Вестн. Том. гос. ун-та. Управление, вычислительная техника и информатика. 2013. №4 (25) С.5-15.

Агафонов Евгений Дмитриевич et al. "Моделирование процесса окисления гексадекана" Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика (2013).

Агафонов Евгений Дмитриевич & Орловская Нина Федоровна (2013). Моделирование процесса окисления гексадекана. Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика