Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFTOP  → Studium → Zájemci o studium → Doktorské studijní programy → Detail programu
iduzel: 63405
idvazba: 75583
šablona: stranka
čas: 12.6.2024 16:11:32
verze: 5420
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/studium/uchazec/phd-programy
branch: trunk
Server: 147.33.89.153
Obnovit | RAW
iduzel: 63405
idvazba: 75583
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'ftop.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/studium/uchazec/phd-programy/program/22320/D202'
iduzel: 63405
path: 8547/4161/1397/1909/4577/5261/22419/63405
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW

Energie a paliva

Energie a paliva

Cílem doktorského studijního programu Energie a paliva je výchova kvalifikovaných odborníků, kteří budou schopni v praxi využívat nejnovější vědecké poznatky týkající se chemického a energetického zpracování a využití pevných, kapalných a plynných paliv a biopaliv, a rovněž i chemických technologií používaných v energetice. Studenti získají široký chemicko-inženýrský základ rozšířený o detailní znalosti konkrétních technologií a rovněž další dovednosti, jak se samostatně plánovat a řídit výzkumné aktivity, orientovat se v moderních informačních technologiích, efektivně využívat elektronické informační zdroje, komplexně zpracovávat a vyhodnocovat experimentální data a připravovat kvalitní vědecké publikace a prezentace.

Uplatnění

Absolventi najdou uplatnění v manažerských pozicích výrobců a distributorů paliv, v energetice nebo ve státní správě, a rovněž i jako vědečtí pracovníci v oblasti aplikovaného výzkumu. Absolvent zaměření Technologie ropy a alternativních paliv má komplexní znalosti technologií zpracování ropy na pohonné hmoty, topné oleje, asfalty, maziva a petrochemikálie. Je rovněž odborníkem na využití alternativních surovin pro výrobu paliv a chemikálií. Umí řešit ekologické problémy spojené se zpracováním ropy a využitím produktů jejich zpracování. Absolvent zaměření Chemické technologie v energetice je odborníkem v oblasti chemie a technologie klasických fosilních, jaderných a obnovitelných energetických systémů. V jeho kompetencích je optimalizace chemických režimů energetických oběhů, navrhování a provoz technologií úpravy napájecích, procesních a odpadních vod v energetice a je korozním specialistou v oblasti energetiky. Má rovněž kvalifikaci pro řešení environmentálních dopadů energetických výrob. Absolvent zaměření Plynná a pevná paliva je odborníkem pro navrhování technologií pro zušlechťování pevných paliv a biopaliv termickými postupy a rovněž i technologií pro čištění energetických plynů, bioplynu, spalin a odpadních plynů. Má kompetence pro analýzu a odstraňování škodlivých látek ze spalin a z odpadních plynů znečišťujících ovzduší, a s tím související dohled nad dodržováním legislativy. Je specialistou pro řízení činností v oblasti těžby, úpravy, přepravy, skladování a distribuce zemního plynu.

Detaily programu

Jazyk výuky český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia kombinovaná , prezenční
Garant studia prof. Ing. Milan Pospíšil, CSc.
Místo studia Praha
Kapacita 25 studentů
Kód akreditace (MŠMT kód) P0711D130013
VŠCHT kód D202
Počet vypsaných témat 23

Vypsané disertační práce pro rok 2024/25

Degradace materiálů v plynném prostředí za vysoké teploty

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Hlinčík, Ph.D.

Anotace


Kvůli ubývání zásob fosilních paliv je nutno hledat nové zdroje energie a dosahovat vyšší účinnosti při konverzi tepelné energie na elektrickou energii. Jednou z cest, jak nahradit část zdrojů produkujících energii spalováním fosilních paliv, je výroba tepelné a elektrické energie v jaderných štěpných reaktorech IV. generace. Je navrženo několik typů těchto zařízení lišících se druhem a fyzikálními vlastnostmi primárního chladiva, neutronovými toky v aktivní zóně, maximálním tepelným (a elektrickým) výkonem, atd. Jeden z možných typů primárního chladiva pro reaktory IV. generace je plynné helium o vysoké teplotě (až 1000°C i více) a tlacích (až 16 MPa). Toto chladivo je využíváno ve vysokoteplotních plynem chlazených reaktorech (High Temperature Reactors - HTR) a rychlých plynem chlazených reaktorech (Gas Cooled Fast Reactors - GFR). S reaktory typu HTR se v budoucnu počítá jako s náhradou menších a středních zdrojů elektrické energie (cca do 600 MW tepelných) spalujících fosilní paliva. Hélium o vysoké teplotě lze navíc využít přímo v technologických procesech, např. k přímé výrobě vodíku, výrobě vodního plynu z uhlí, aj. Reaktory typu GFR by navíc měli sloužit pro výrobu jaderného paliva pro ostatní typy reaktorů. Na druhou stranu prostředí helia za vysokých teplot a tlaků za současného působení radioaktivního záření klade značné nároky na odolnost konstrukčních materiálů. Tyto materiály lze v zásadě rozdělit na kovové (zejména různé typy ocelí) a nekovové (nukleární grafit, který slouží jako moderátor jaderné reakce a kompozitní materiály). U všech materiálů, které by měly být použity jako konstrukční materiály heliem chlazených jaderných reaktorů, je třeba popsat jejich chování a změny vlastností během expozice v prostředí helia za vysokých teplot a tlaků. Z testů, kterým by měly být materiály podrobeny, lze jmenovat např. testování vzorků kovových materiálů a grafitu za vysokých teplot a konstantního napětí při i bez vlivu radiace (creep), testování kovových materiálů při dynamickém namáhání (fatigue), vliv nečistot obsažených v heliu na změnu vlastností materiálů, oxidace grafitu v heliu obsahujícím nečistoty, vliv radioaktivity na změnu rozměrů, struktury a fyzikálních vlastností grafitu při vysokých teplotách, aj.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Hydrogenační zhodnocení furanických látek

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: prof. Ing. David Kubička, Ph.D., MBA

Anotace


Furanické látky jsou klíčové meziprodukty pro chemické zhodnocení cukerných polymerů (celulóza, hemicelulóza) lignocelulózové biomasy. Cílem dizertační práce bude návrh a studium nových typů katalyzátorů pro účinnou hydrogenaci 5-hydroxymethylfurfuralu na bis-hydroxyfuranické látky, které jsou potenciálními monomery pro nové typy udržitelných biopolymerů. Dizertační práce se proto bude zaměřovat na syntézu hydrogenačních katalyzátorů a optimalizaci jak nosiče, tak aktivní hydrogenační složky, charakterizaci aktivních center katalyzátorů, testování aktivity, selektivity a stability vyvíjených katalyzátorů a na nalezení a objasnění vztahů mezi syntézními a aktivitními parametry vyvinutých katalyzátorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Hydrogenační zpracování směsných surovin s cílem výroby leteckého petroleje obsahujícího podíl obnovitelného leteckého paliva

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Anotace


Charakter zpracovávané suroviny klade na hydrogenační technologie stále vyšší nároky. Zhoršující se nebo fluktuující kvalita zpracovávané ropy, zpracování alternativních surovin či směsných surovin si vynucují vývoj výkonnějších a odolnějších katalytických systémů. Pro výběr vhodného katalytického systému, ověření zpracovatelnosti nové suroviny či správného nastavení reakčních podmínek, je z ekonomických důvodů nezbytné využití pilotního testování. Disertační práce je zaměřena na porovnání aktivity několika katalytických systémů na čtvrtprovozních jednotkách simulujících koprocesing výroby leteckého petroleje s podílem SAF (sustainable aviation fuel) s využitím katalytického hydrogenačního zpracování. Součástí disertační práce je rovněž ověření přenositelnosti dat do průmyslového měřítka pomocí matematického modelu. Vývoj a optimalizace tohoto nástroje se stane prostředkem pro predikci aktivity využívaných hydrogenačních katalyzátorů v provozním měřítku, včetně odhadu vybraných procesních parametrů, jakými jsou např. chemická spotřeba vodíku, teplotní zabarvení na katalytickém loži či postupná deaktivace katalytického systému. Důraz bude kladen rovněž na predikci výtěžkové struktury produktů a jejich vybraných kvalitativních parametrů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Chemická recyklace výmětu z odpadních plastů

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Anotace


Náplní práce bude návrh technologického řetězce pro chemickou recyklaci výmětu ze směsných odpadních plastů. Plastový výmět vzniká v třídírně odpadních plastů po oddělení PET, „tvrdých obalů“ a folií a hrubé separaci PVC. Výmět v současné době tvoří cca 50 % vstupujícího plastového odpadu a využívá se jako tuhé alternativní palivo. V rámci disertační práce budou pro chemickou recyklaci výmětu použity tři klíčové procesy: pyrolýza, hydrogenační zpracování a zpracování na etylenové jednotce. Plastový výmět bude nejprve podroben pyrolýznímu štěpení s cílem získat v maximálním výtěžku pyrolýzní olej (PO) s optimálním složením. PO bude následně hydrogenačně zpracován (hydrorafinace, hydrokrakování) a produkty tohoto zpracování budou sloužit jako surovina pro etylenovou jednotku (proces steam cracking), která je klíčovou technologií petrochemického průmyslu. Konečnými produkty celého zpracovatelského řetězce budou především etylen, propylen a aromáty (benzen, toluen, xyleny), které představují základní suroviny pro následnou výrobu polymerů, chemikálií a léčiv.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Chování konstrukčních materiálů v prostředí CO2.

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.

Anotace


Cílem disertační práce bude zjistit vliv vysokoteplotního oxidu uhličitého na korozní odolnost konstrukčních materiálů. Zkoumanými materiály budou vzhledem k vysokým expozičním teplotám především niklové slitiny. V druhé fázi výzkumu bude kromě vlivu čistého CO2 zkoumán také vliv nečistot a vlhkosti. Struktura a složení povrchových vrstev bude studována převážně pomocí skenovací elektronové a rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Získané poznatky mohou být aplikovatelné při budoucím výzkumu a vývoji pokročilých jaderných reaktorů a CCS technologiích.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Konverze metanolu na uhlovodíky

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: prof. Ing. David Kubička, Ph.D., MBA

Anotace


Metanol hraje významnou roli v současných snahách o dekarbonizaci chemického průmyslu, protože je klíčovým meziproduktem zhodnocení odpadního oxidu uhličitého. Cílem dizertační práce bude návrh a studium nových typů katalyzátorů pro účinnou přeměnu metanolu na uhlovodíky. Dizertační práce se proto bude zaměřovat na syntézu katalyzátorů a jejich modifikaci, charakterizaci aktivních center katalyzátorů, testování aktivity, selektivity a stability vyvíjených katalyzátorů a na nalezení a objasnění vztahů mezi syntézními a aktivitními parametry vyvinutých katalyzátorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Korozní praskání nízkolegovaných ocelí

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. RNDr. Petr Sajdl, CSc.

Anotace


Korozní praskání produktovodů se ukazuje v poslední době jako závažný problém průmyslové infrastruktury. Řada těchto produktovodů je provozována desítky let a kromě korozního napadení z vnější strany, které je co do počtu případů dominantní, dochází i ke koroznímu poškození z vnitřní strany, typickým případem je korozní praskání vyskytující se pod úsadami. Cílem práce je detailní poznání podmínek, za kterých dochází k rozvoji korozního praskání na vnitřních stěnách produktovodů, zejména půjde o podmínky expozice ve směsi organických látek, případně bude věnována pozornost přítomnosti vodíku obsaženého ve vnitřním prostředí produktovodu. Výstupem testů by mělo být nejen doporučení opatření k prevenci korozního praskání ale i doporučení metodiky testování těchto korozních jevů, které se vyznačují dlouhodobými efekty.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Korozní praskání produktovodů, možnosti predikce a prevence havárií

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. RNDr. Petr Sajdl, CSc.

Anotace


Cílem práce je vypracování metodiky stanovení pravděpodobnosti výskytu kritické vady na potrubí produktovodu, tj. vady, která může vést v krátkém čase k destrukci stěny, případně k otevření průchozího defektu. Toto téma obsahuje značný díl teoretického výzkumu a případně programátorské práce, protože bude kombinovat znalosti o statistickém rozdělení trhlin, znalosti o rychlosti jejich šíření, znalosti o nedestruktivních defektoskopických metodách a metodiky hodnocení stability trhlin do jednoho modelu, kterého konečným výsledkem bude stanovení pravděpodobnosti výskytu kritické vady v posuzovaném úseku produktovodu v daném časovém období. Experimentální část bude sloužit k podpoře vytváření tohoto modelu. Dále bude předmětem práce posouzení možností rozšíření aplikace tohoto modelu i na jiné potrubní systémy než produktovody.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Možnosti kontinuálních měření korozní rychlosti in-situ a korozního monitoringu v prostředí energetických okruhů

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. Ing. Jan Macák, CSc.

Anotace


Snaha o zvýšení tepelné účinnosti současných energetických cyklů vede ke zvyšování parametrů vody jako pracovního media. Prostředky ke stanovení korozní agresivity vysokoteplotního vodného prostředí spočívají dosud převážně na expozičních testech, využívajících metodu stanovení změn hmotnosti. Tato data jsou většinou zatížena řadou chyb (rozpouštění oxidu, depozice z prostředí atd.). V rámci práce bude vyvíjen a testován systém, umožňující stanovení okamžité korozní rychlosti. Měřící systém bude využívat měření elektrochemické impedanční spektroskopie a elektrochemického šumu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Návrh katalyzátorů pro selektivní deoxygenaci fenolických látek

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: prof. Ing. David Kubička, Ph.D., MBA

Anotace


Fenolické látky jsou klíčové meziprodukty pro chemické zhodnocení ligninu z lignocelulózové biomasy. Cílem dizertační práce bude návrh a studium nových typů katalyzátorů pro účinnou selektivní deoxygenaci substituovaných methoxyfenolů, které jsou surovinou s aplikačním potenciálem jak pro udržitelná letecká paliva (SAF), tak pro substituované cyklohexanony. Dizertační práce se proto bude zaměřovat na syntézu deoxygenačních katalyzátorů a optimalizaci jak nosiče, tak aktivní deoxygenační složky, charakterizaci aktivních center katalyzátorů, testování aktivity, selektivity a stability vyvíjených katalyzátorů a na nalezení a objasnění vztahů mezi syntézními a aktivitními parametry vyvinutých katalyzátorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Návrh katalyzátorů s řízenými strukturními a acido-bazickými vlastnostmi

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: prof. Ing. David Kubička, Ph.D., MBA

Anotace


Heterogenní katalyzátory mohou plně odemknout chemický potenciál biomasy, pokud se podaří optimalizovat jejich texturní a acidobazické vlastnosti pro potřeby konkrétních reakcí. Cílem dizertační práce bude návrh a studium hierarchických přístupů ke řízení texturních vlastností, optimalizaci chemického složení a z něj plynoucích acido-bazických vlastností připravovaných katalyzátorů. Dizertační práce se proto zaměří na přípravu SiO2 katalyzátorů modifikovaných dalšími oxidy (Al2O3, TiO2, ZrO2, apod.) různými metodami. Takto připravené nosiče s řízenou texturou a kyselostí (koncentrace center i jejich síla) budou dále modifikovány kovy (např. Ni, Co, Cu) a budou testovány ve vhodných modelových reakcích.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Odstraňování nečistot z sCO2 energetických okruhů

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Hlinčík, Ph.D.

Anotace


Pro jaderné i nejaderné energetické aplikace se uvažují okruhy s nadkritickým CO2 (sCO2), např. jako sekundární okruhy pokročilých jaderných reaktorů (iV. generace). V těchto okruzích je velmi důležitý obsah nežádoucích minoritních složek, které mohou mít zásadní vliv na fyzikálně-chemické vlastnosti sCO2 a mohou také snižovat odolnost používaných materiálů. Cílem dizertační práce bude identifikovat nečistoty v těchto energetických okruzích. Dále potom navrhnout a laboratorně otestovat metody odstranění těchto nečistot.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Optimalizace procesu FCC s využitím laboratorních simulací

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Anotace


V návaznosti na současnou ekonomickou a geopolitickou situaci, kdy nemusí být vhodné zpracovávat pouze jeden druh ropy, ale spíše více směsí rop, je třeba věnovat pozornost vlivu suroviny na všechny rafinérské technologie. Jednou z klíčových rafinérských technologií je FCC. Cílem této práce je zmapování vlivu různých surovin na výtěžkovou strukturu, porovnání laboratorních a provozních dat a vyvinutí přepočtového algoritmu pro převod dat z laboratorní jednotky do provozního měřítka. Na laboratorní jednotce simulující technologii FCC bude provedena sada testů, jejichž výsledky budou porovnávány s výsledky zpracování různých surovin na průmyslové komerční jednotce FCC. Na základě tohoto porovnání bude připraven přepočtový model pro každý produkt ze sledované výtěžkové struktury (propylen, benzínová frakce, LCO atp.). Použity budou i simulační programy.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Selektivní odstraňování aniontů z kontaminovaných vod

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. Dr. Ing. Helena Parschová

Anotace


Práce se bude zabývat selektivní sorpcí aniontů (např. F-, NO3-, Br-, PO43-, CrO42-) z vodných roztoků pomocí standardních anexů, selektivních sorbentů a anorganických sorbentů. Za účelem nalezení vhodných podmínek pro odstranění těchto aniontů budou provedeny rovnovážné vsádkové pokusy a kolonové dynamické pokusy. V rámci výzkumu bude zkoumán vliv doprovodných aniontů, vstupní hodnoty pH a specifického zatížení na sorpční účinnost sledovaných sorbentů. Cílem doktorské práce bude nalézt vhodné sorbenty pro selektivní odstraňování daných aniontů a určit optimální pracovní podmínky těchto sorbentů jak pro sorpci daných aniontů, tak i pro jejich desorpci ze sorbentů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Studium koroze materiálů pro vysokoteplotní energetické aplikace

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. RNDr. Petr Sajdl, CSc.

Anotace


V rámci snah o zvyšování účinnosti energetických zařízení se zvyšují parametry parovodních systémů, počítá se se širším využíváním superkritických podmínek jak v v budoucích jaderných blocích tak i v klasických. V této souvislosti jsou důležité poznatky o charakteru povrchů konstrukčních materiálů. Výzkum se bude zabývat charakterem vrstev vznikajících na površích ocelí a niklových slitin při expozici ve vodě za superkritických podmínek. Průběh dosažení těchto podmínek se může značně lišit a podle toho se budou lišit i charakteristiky vzniklých vrstev. Stejným způsobem může mít vliv i způsob ukončení expozice v superkritických podmínkách. Předmětem studia budou i vlivy dalších parametrů expozic, tj. zejména vliv teploty a množství rozpuštěných plynů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Valorizace oxidu uhličitého katalytickými procesy

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: prof. Ing. David Kubička, Ph.D., MBA

Anotace


Oxid uhličitý je klíčem k dekarbonizaci chemického průmyslu a jeho chemické využití nabízí možnost jak jeho sekvestrace, tak uskladnění obnovitelné energie v chemických vazbách produktů. Cílem dizertační práce bude studium využití CO2 jako suroviny ve Fischer-Tropschově syntéze (FTS) s následným využitím získaných uhlovodíků jako suroviny pro výrobu olefinů, především ethylenu a propylenu. Dizertační práce se proto bude zaměřovat na přípravu FTS katalyzátorů, jejich charakterizaci, testování aktivity, selektivity a stability vyvíjených katalyzátorů, optimalizaci procesních podmínek, a na nalezení a objasnění vztahů mezi syntézními a aktivitními parametry vyvinutých katalyzátorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Vlastnosti 3D tištěných kovových komponent pro jaderné elektrárny

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. RNDr. Petr Sajdl, CSc.

Anotace


3D tištěné kovové komponenty technických zařízení nacházejí stále širší uplatnění i v náročných provozních podmínkách. Z tohoto důvodu je třeba znát jejich vlastnosti v oblastech rozhodujících o jejich životnosti, tj. korozní odolnosti, odolnosti vůči koroznímu praskání a korozní únavě a to vše za podmínek provozu, případně jim blízkých. Náplní studia bude poznání těchto vlastností ve vazbě na specifickou strukturu 3D tištěných dílů. K tomu účelu budou používány příslušné experimentální metody tj. zejména elektrochemické testy, testy šíření korozních trhlin a korozně únavových trhlin, zkoušky mechanických vlastností. Souvislost těchto vlastností se strukturou a chemickým složením bude ověřována pomocí standartních analytických metod. Přínosem této práce bude soubor informací pro konstruktéry o využitelnosti 3D tištěných kovových komponent v oblasti jaderné energetiky na současných jednotkách generace III+, případně i na některých typech reaktorů vyvíjených v rámci prací na IV. generaci reaktorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Vliv vodíku v zemním plynu na plynárenskou infrastrukturu

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Hlinčík, Ph.D.

Anotace


Práce je zaměřena na studium problematiky vlivu různého obsahu vodíku v zemním plynu na plynárenskou infrastrukturu. V současné době se uvažuje o cíleném přidávání vodíku do zemního plynu, ať už čistého vodíku nebo jako součást plynu produkovaného například katalytickou hydrogenací oxidu uhličitého. Problematika přidávání vodíku do zemního plynu zejména zahrnuje promíchávání přidávaného vodíku v plynovodním potrubí, vliv na spalné teplo zemního plynu a spalovací vlastnosti, vliv na měřicí a analytické systémy, těsnicí systémy, vliv při kompresi zemního plynu na kompresních stanicích, snížení dopravní kapacity, snížení methanového čísla a dále problematiku při skladování vodíku v podzemních zásobnících spolu se zemním plynem.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Výroba LOHC z odpadních materiálů

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Anotace


LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers) jsou organické látky schopné ve své molekule uchovávat chemicky vázaný vodík pro jeho pozdější využití. Principem záchytu a zpětného získávání vodíku jsou hydrogenační a dehydrogenační reakce, při kterých se mění obsah vodíku v molekulách LOHC. Tento koncept je alternativou k dlouhodobému skladování vodíku v tlakových nádobách nebo kryogenních nádržích. V úvodu disertační práce budou vytipovávány a porovnávány organické sloučeniny vhodné jako LOHC z hlediska jejich toxicity, bodu varu a teoretické kapacity vodíku. Následně budou posouzeny možnosti syntézy vybraných sloučenin s přihlédnutím k ekonomice procesu výroby. Součástí práce bude dále laboratorní příprava LOHC z odpadních materiálů. Pro tyto účely bude využit například pyrolýzní olej získaný tepelným zpracováním odpadních pneumatik. Kombinací hydrogenační rafinace v laboratorní průtočné katalytické jednotce a laboratorní rektifikace bude hledán vhodný destilační řez, který by bylo možné využít jako LOHC. V závěru práce bude testována dehydrogenace/hydrogenace získaných LOHC pro posouzení skutečné kapacity vodíku.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Výroba změkčovadel z odpadních pneumatik

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Pavel Šimáček, Ph.D.

Anotace


V současné době se vyrábí a používá celá řada kaučuků. Mezi nejpoužívanější patří SBR (styren-butadienový kaučuk), NR (přírodní kaučuk), BR (butadienový kaučuk) a EPDM (etylen-propylen-dienový kaučuk). Nedílnou a významnou složkou všech vulkanizovaných kaučuků je změkčovadlo (plnící olej), přidávané do kaučukových směsí v množství 2 - 20 % hm. Jako změkčovadlo do SBR používaného na výrobu pneumatik se dnes používá především TDAE (Treated Distillate Aromatic Extract), což je rafinovaný aromatický extrakt získaný rozpouštědlovou rafinací vakuových destilátů z ropy při výrobě minerálních olejů. Vzhledem k tomu, že technologie rozpouštědlové rafinace vakuových destilátů je v rafinériích postupně nahrazována procesy hydrogenační rafinace, vzniká nedostatek vysoce aromatických frakcí vhodných k výrobě změkčovadel do SBR. Výroba změkčovadel z odpadních pneumatik je proto jeví jako vhodný způsob jejich recyklace. Cílem práce bude návrh technologického řetězce pro výrobu změkčovadel do různých typů kaučuků z odpadních pneumatik. V rámci práce bude testována pyrolýza odpadních pneumatik v režimu maximálního výtěžku frakce pyrolýzního oleje vroucí nad 360 °C a následná hydrogenační rafinace prováděná s cílem odstranění karcinogenních polyaromatických sloučenin a maximálního zachování ostatních aromatických struktur. Pro tyto účely budou testovány různé typy hydrorafinačních katalyzátorů a různé reakční podmínky hydrorafinace (teplota, tlak, prostorová rychlost). Získané produkty budou analyticky hodnoceny jako změkčovadla se specifickými požadavky na jejich vlastnosti (obsah PAU, obsah aromátů, viskozita, bod vzplanutí, anilinový bod apod.). Z produktů, které budou vyhovovat svými parametry jako změkčovadla, budou připraveny různé kaučukové směsi a pryže, které budou následně analyticky hodnoceny.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Využití kontinuální iontové chromatografie pro získávání strategických kovů

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D.

Anotace


Cílem práce je studium a optimalizace separace iontů strategicky významných kovů (např. lithia) pomocí preparativní iontové chromatografie se simulovaným pohyblivým ložem. Důležitou součástí práce bude sestavení chromatografu sestávajícího z 8-12 kolon a řešení řízení procesu. V další fázi pak optimalizace podmínek separace iontů kovů z hlediska složení stacionární i mobilní fáze a dalších parametrů procesu. Potenciálním směrem výzkumu je také izotopové obohacování lithia kontinuální iontovou chromatografií.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha

Využití suchého reformingu při výrobě syntézního plynu

Garantující pracoviště: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Hlinčík, Ph.D.

Anotace


V posledních letech je stále aktuální téma využití oxidu uhličitého v technologiích označovaných jako CCU (Carbon Capture and Utilization). Jednou z těchto technologií je využití oxidu uhličitého při reformování zemního plynu (methanu) při výrobě syntézního plynu, který je běžnou surovinou v rafinériích při zpracování ropy. Využití oxidu uhličitého při tomto procesu by umožnilo jeho využití a prodloužení jeho uhlíkové stopy. Cílem práce bude stanovit vhodné podmínky procesu (teplota, tlak), katalyzátory a kinetické podmínky. Pro možné průmyslové využití bude také vypracována energetická bilance procesu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav udržitelných paliv a zelené chemie, FTOP, VŠCHT Praha

Využití technologií akumulace energie pro optimalizaci provozů CZT a jejich dekarbonizaci

Garantující pracoviště: Ústav energetiky
Školitel: doc. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.

Anotace


Disertační práce se zaměřuje na problematiku využití technologií akumulace energie s cílem optimalizovat provoz centrálních zdrojů tepla (CZT) a přispět k jejich dekarbonizaci. CZT hrají klíčovou roli v českém energetickém sektoru, jelikož poskytují teplou vodu pro vytápění, připravují teplou užitkovou vodu pro obyvatele měst a technologickou páru pro průmyslové podniky. Subjekty provozující CZT čelí závažným výzvám týkající se udržitelnosti, související se zákonnými povinnostmi na snižování emisí zákonně monitorovaných polutantů, stupňujícími se finančními výdaji za produkci skleníkových plynů a ekonomickým tlakům na zvyšování energetické efektivity s ohledem na růst ceny paliv. Cílem disertační práce je provést komplexní analýzu současného stavu CZT v České republice, identifikovat vhodné technologie akumulace energie, zahrnující jak krátkodobé, tak i možnost dlouhodobého (sezonního) řešení, a navrhnout integrovaný přístup pro jejich využití v provozu CZT s důrazem na optimalizaci provozu a snižování emisí zákonem sledovaných polutantů a skleníkových plynů. Metodologie disertační práce bude spočívat v kombinaci literární rešerše a analýzy dostupných dat, což umožní zhodnocení dopadu technologií akumulace energie na provoz CZT. Očekávanými výstupy z tohoto výzkumu budou konkrétní návrhy a doporučení pro implementaci technologií akumulace energie do stávajících CZT, analýza ekonomických a environmentálních aspektů těchto opatření a vyhodnocení jejich přínosů pro dekarbonizaci CZT a snižování emisí zákonem sledovaných polutantů a skleníkových plynů. Výsledky disertační práce budou mít praktické využití, a to pro průmyslové partnery, kteří jsou aktivní v oblasti CZT v České republice. Cílem je poskytnout konkrétní podněty, které budou sloužit k optimalizaci a transformaci CZT, a tím přispět k řešení aktuální energetické krize a potřebě dekarbonizace v energetickém sektoru.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav energetiky, FTOP, VŠCHT Praha
Aktualizováno: 15.2.2022 17:45, Autor: Jan Kříž

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČ: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Za informace odpovídá: Fakulta technologie ochrany prostředí
Technický správce: Výpočetní centrum

Copyright VŠCHT Praha
zobrazit plnou verzi