Научная тема: «ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕШЕНИЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ»
Специальность: 02.00.04
Год: 2012
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
1) Разработана информационно-аналитическая система обратных задач химической кинетики (ИАС ОЗХК), включающая в себя базу данных натурных и вычислительных экспериментов и методы обработки кинетических измерений с использованием технологии параллельных вычислений.

2) Выявлен и изучен внутренний параллелизм решения многопараметрической обратной задачи химической кинетики. На основе внутреннего параллелизма разработана эффективная трехуровневая методология распараллеливания обратной задачи химической кинетики.

3) С применением ИАС ОЗХК разработаны конкретные кинетические модели следующих реакций:

  • каталитического циклоалюминирования алкенов и ацетиленов триэтилалюминием в алюминациклопентаны и алюминациклопентены в присутствии Cp2ZrCl2;
  • гидроалюминирования олефинов алкилаланами (ClAlBui2 - диизобутилалюминийхлорид (ДИБАХ), AlBui3 - триизобутилалюминий (ТИБА), HAlBui2 - диизобутилалюминийгидрид (ДИБАГ)), катализируемых Cp2ZrCl2, на основе итоговых и общих схем;
  • гидроалюминирования олефинов диизобутилалюминийхлоридом на основе кинетических моделей частных выделенных детализированных стадий.

4) Разработана реляционная база данных кинетических исследований сложных реакций металлокомплексного катализа.

5) Разработан комплекс программ для решения многопараметрических обратных задач химической кинетики.

6) На основе разработанных кинетических моделей:

  • определены математические пространственно-временные условия возникновения и развития индукционного периода реакций, адекватные химическому смыслу процесса; проведен численный анализ зависимости индукционного периода от количества циклопентадиенилцирконийдихлорида в реакции гидроалюминирования олефинов;
  • исследованы реакционные способности олефинов и ацетиленовых соединений и количественно установлен ряд активности соединений в реакции циклоалюминирования.
Список опубликованных работ
Статьи в изданиях из перечня ВАК

1.Балаев А.В., Парфенова Л.В., Халилов Л.М., Спивак С.И., Губайдуллин И.М., Джемилев У.М. Механизм реакции циклоалюминирования алкенов триэтилалюминием в алюмациклопентаны, катализируемой Cp2ZrCl2 // ДАН. – 2001. – Т. 381, №3. – С. 364-367.

2.Григорьева Н.Г., Джемилев У.М., Кутепов Б.И., Балаев А.В., Губайдуллин И.М., Хазипова А.Н., Галяутдинова Р.Р. Разработка кинетической модели димеризации -метилстирола на цеолите типа Y // Химическая промышленность. – 2004. – №9. – С.31-36.

3.Хуснутдинов Р.И., Байгузина А.Р., Мукминов Р.Р., Ахметов И.В., Губайдуллин И.М., Спивак С.И., Джемилев У.М. Новый метод синтеза эфиров 2-пирролкарбоновой и 2,5-пирролдикаробоновой кислот реакцией пирролов с CCl4 и алифатическими спиртами под действием Fe-содержащих катализаторов // Журнал органической химии. – 2010. – Т. 46, вып. 7. – С. 1054-1060.

4.Кабирова А.Р., Нурисламова Л.Ф., Губайдуллин И.М., Линд Ю.Б., Мулюков Р.А., Кузнецова Н.Ю. Прогнозирование поглощений буровых растворов при строительстве нефтегазовых скважин // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 2. – С. 32-34.

5.Аристархов А.В., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Определение областей пространства кинетических параметров для частной реакции гидроалюминирования олефинов под действием HAlBui2 // Вестник Башкирского университета. – 2008. – Т. 13, № 3(I). – C. 840-842.

6.Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Информационно-аналитическая система обратных задач химической кинетики // Системы управления и информационные технологии. – 2008. – №1.1(31). – С. 150-153.

7.Хилько А.В., Спивак С.И., Губайдуллин И.М., Парфенова Л.В. Индукционный период в реакциях гидроалюминирования олефинов алкилаланами // Вестник Башкирского университета. – 2008. – Т. 13, № 3(I). – C. 843-846.

8.Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М. Определение кинетических параметров частной реакции гидроалюминироания олефинов диизобутилалюминийхлоридом (ClAlBui2) // Вестник Башкирского университета. – 2008. – Т. 13, № 3(I). – C. 849-852.

9.Хилько А.В., Спивак С.И., Губайдуллин И.М., Парфенова Л.В. О математическом моделировании индукционного периода химических реакций // Системы управления и информационные технологии. – 2008. – №1.2(31). – С. 264-267.

10.Ахматсафина Э.Р., Спивак С.И., Губайдуллин И.М. Определение интервала неопределенности для кинетических констант реакции циклоалюминирования олефинов // Вестник Башкирского университета. – 2008. – Т. 13, № 3(I). – C. 852-855.

11.Линд Ю.Б., Клеттер В.Ю., Мулюков Р.А., Губайдуллин И.М. Применение современных информационных технологий для оптимизации состава и оперативного управления технологическими параметрами буровых растворов // Территория нефтегаз. – 2010. – № 10. – С. 18-22.

12.Абзалилова Л.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Математическое моделирование реакции гидроалюминирования олефинов // Обозрение прикладной и промышленной математики. – 2005. – Т. 12, вып. 2. – С. 277-278.

13.Губайдуллин И. И., Губайдуллин И. М. Реализация N-вариантности для обратных задач кинетики механизмов цикло- и гидроалюминирования

олефинов // Обозрение прикладной и промышленной математики. –М.: ТВП,

2006. – Т.13, №.4. – С. 629-631..

14.Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М. Кинетическая модель частной реакции гидроалюминирования олефинов триизобутилалюминием // Обозрение прикладной и промышленной математики. – 2008. – Т. 15, вып. 5. – С. 927-928.

15.Линд Ю.Б., Губайдуллин И.М., Мулюков Р.А. Методология параллельных вычислений для решения задач химической кинетики и буровой технологии // Системы управления и информационные технологии. – 2009. – №2(36). – С. 44-50.

16.Ахметов И.В., Губайдуллин И.М. Кинетическая модель реакции получения метилового эфира 5-ацетил-2-пирролкарбоновой кислоты // Обозрение прикладной и промышленной математики. – 2009. – Т. 16, вып. 5. – С. 805.

17.Аристархов А.В., Спивак С.И., Губайдуллин И.М. Определение областей пространства кинетических параметров и интервалов неопределенностей для частных реакций гидроалюминирования олефинов // Вестник Башкирского университета. – 2009. – Т. 14, №4. – С. 1331-1334.

18.Юмагужин А.Д., Ахметов И.В., Губайдуллин И.М. Исследование жесткости реакции получения метилового эфира 5-ацетил-2-пирролкарбоновой кислоты // Обозрение прикладной и промышленной математики. – 2010. – Т. 17, вып. 5. – С. 795.

19.Лаврентьева Ю.С., Губайдуллин И.М., Кадикова Р.Н., Рамазанов И.Р. Построение кинетической модели реакции циклоалюминирования олефинов // Обозрение прикладной и промышленной математики. – 2010. – Т. 17, вып. 5. – С. 743.

20.Ахматсафина Э.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Метод поиска интервалов неопределенности кинетических констант химической реакции // Вестник Башкирского университета. – 2010. – Т. 15, №3. – С. 599-604.

21.Губайдуллин И.М., Линд Ю.Б. Информационно-аналитическая система решения задач химической кинетики на основе современных высокопроизводительных вычисления // Вестник Омского университета. – 2010. – № 4. – С. 137-146.

22.Кабирова А.Р., Линд Ю.Б., Губайдуллин И.М., Мулюков Р.А. Прогнозирование поглощений бурового раствора при строительстве нефтегазовых скважин на основе нейронных сетей // Системы управления и информационные технологии. – 2011. – № 1(43). – С. 77-81.

23.Губайдуллин И.М., Рябов В.В., Тихонова М.В. Применение индексного метода глобальной оптимизации при решении обратных задач химической кинетики // Вычислительные методы и программирование. – 2011. – Т. 12. – С. 137-145.

24.Губайдуллин И.М., Коледина К.Ф., Линд Ю.Б. Современные технологии высокопроизводительных вычислений при моделировании детального механизма реакции каталитического гидроалюминирования олефинов // Наука и образование. – 2011, – № 6. URL: http://technomag.edu.ru/doc/187631.html.

Статьи в других рецензируемых изданиях

25.Parfenova L.V., Balaev A.V., Gubaidullin I.M., Abzalilova L.R., Pechatkina S.V., Khalilov L.M., Spivak S.I., Dzhemilev U.M. Kinetic Model of Olefins Hydrometallation by HAlBui2 and Al Bui3 in the Presence Cp2ZrCl2 Catalyst // Int. J. Chem. Kinet. – 2007. – V. 39, № 6. – Р. 333-339.

26.Григорьева Г.Г., Хазипова А.Н., Губайдуллин И.М., Балаев А.В., Кутепов Б.И. Кинетическая модель олигомеризации б-метилстирола в присутствии цеолита NaHY // Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы: сб. науч. тр. – Уфа: Гилем, 2003. – С. 89-92.

27.Губайдуллин И.М., Коледина К.Ф., Спивак С.И. Последовательно-параллельное определение кинетических параметров // Журнал Средневолжского математического общества. – 2009. – Т. 11, №2. – С. 14-24.

28.Лаврентьева Ю.С., Губайдуллин И.М., Кадикова Р.Н., Рамазанов И.Р. Численный анализ реакционной способности олефиновых и ацетиленовых соединений в реакции циклоалюминирования // Журнал Средневолжского математического общества. – 2010. – Т. 12, №1. – С. 67-73.

29.Тихонова М.В., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Численное решение прямой кинетической задачи методами Розенброка и Мишельсена для жестких систем дифференциальных уравнений // Журнал Средневолжского математического общества. – 2010. – Т. 12, №2. – С. 26-33.

30.Юнусов А.А., Губайдуллин И.М., Файзуллин М.Р. Анализ алгоритмов решения задач химической кинетики с использованием GPGPU // Журнал Средневолжского математического общества. – 2010. – Т. 12, №3. – С. 91-96.

31.Масков Д.Ф., Губайдуллин И.М. Автоматизированная система исследования и анализа механизмов химических реакций // Журнал Средневолжского математического общества. – 2010. – Т. 12, №3. – С. 109-116.

Свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ

32.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2011614946. СУБД Drilling по буровым растворам и осложнениям в процессе бурения / Линд Ю.Б., Мулюков Р.А., Губайдуллин И.М., Нурисламова Л.Ф. – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ, г. Москва, 23 июня 2011г.

33.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2011615073. Программа прогнозирования интенсивности поглощений буровых растворов Mud Loss Intensity (MLInt) / Линд Ю.Б., Кабирова А.Р., Мулюков Р.А., Губайдуллин И.М. – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ, г. Москва, 29 июня 2011г.

Труды в сборниках материалов научно-технических конференций

34.Grigor’eva N.G., Gubaidullin I.M., Balaev A.V., Khazipova A.N., Kutepov B.I., Galyautdinova R.R. Kinetic model of б-methylstyrene oligomerization in the presense of NaHY zeolite // Abstracts of XVI International conference on chemical reactors «CHEMREACTOR-16». – Berlin, Germany, 2003. – Р. 305-307.

35. Grigor’eva N.G., Gubaidullin I.M., Balaev A.V., Khazipova A.N., Kutepov B.I., Galyautdinova R.R. Process modeling of б-methylstyrene oligomerization in tubular reactor // Abstracts of XVI International conference on chemical reactors «CHEMREACTOR-16». – Berlin, Germany, 2003. – Р. 308-311.

36.Parfenova L.V.,Pechatkinа S.V., Rusakov S.V., Khalilov L.M., Gubaidullin I.M., Spivak S.I., Dzhemilev U.M. Intermediates and Kinetics of Olefin Hydroalumination by Alkalanes in the Presence of Cp2ZrCl2 // Book of abstracts of XVth Fechem. Conference on Organometallic Chemistry. – Zurich, Switzerland, 2003. – P. 111.

37.Gubaydullin I. M., Gubaydullin I. I. Relational Database System Manager of Complex Reactions in The Presence of Zirconium Catalyst (C2H5)2ZrCl2 // Abstractions of XVII International Conference on Chemical Reactors CHEMREACTOR-17. – Athens-Crete, Greece, 2006. – P. 636-639.

38.Абзалилова Л.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Определение кинетических параметров реакции гидроалюминирования олефинов // Сборник трудов XVIII Международной конференции «Математические методы в технике и технологии – ММТТ-18». – Казань, 2005. – С. 41-43.

39.Абзалилова Л.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Исследование механизма реакции гидроалюминирования олефинов методами математического моделирования // ЭВТ в обучение и моделировании: сб. науч. тр. – Бирск, 2005. – Ч.1. – С. 15-20.

40.Губайдуллин Э.Р., Яковлева А.А., Губайдуллин И.М. Способы определения жесткости задачи кинетики процесса гидроалюминирования олефинов и неявные методы их решения // ЭВТ в обучение и моделировании: сб. науч. тр. – Бирск, 2005. – Ч.1. – С. 195-196.

41.Губайдуллин И.М. Информационно-аналитическая система обратных задач химической кинетики // Международная уфимская зимняя школа-конференция по математике и физике для студентов, аспирантов и молодых ученых: сб. науч. тр. – Уфа: РИО БашГУ, 2006. – T. V. – С. 3-12.

42.Парфенова Л.В., Губайдуллин И.М., Балаев А.В., Халилов Л.М., Джемилев У.М. Теоретические и экспериментальное изучение общего механизма действия Zr катализаторов в реакциях гидро-, карбо- и циклометалирования олефинов // Материалы республиканской научно-практической конференции «Успехи интеграции академической и вузовской науки по химическим специальностям». – Уфа: РИО БашГУ, 2006. – С. 125-130.

43. Абзалилова Л.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Информационная система анализа механизмов сложных реакций на примере гидроалюминирования олефинов // Труды VII Российской конференции «Механизмы каталитических реакций» (с международным участием). – Санкт-Петербург ,2006. – С. 335-337.

44.Линд Ю.Б., Губайдуллин И.М., Парфенова Л.В., Рамазанов М.Д, Спивак С.И. О применении параллельных вычислительных технологий при нахождении кинетических параметров общего механизма Zr катализа в реакциях карбо-, гидро- и циклометаллирования олефинов в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 // Сб. трудов Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии 2007 (ПаВТ’2007)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – С. 128-133.

45.Губайдуллин И.М., Линд Ю.Б., Ахматсафина Э.Р., Спивак С.И. Реляционная система управления базой данных для реакции гидроалюминирования олефинов в присутствии циркониевого катализатора, реализующая динамическое распределение данных между процессорами многопроцессорной вычислительной системы // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2008)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – С. 370-375.

46.Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Информационно-аналитическая система обобщенной кинетической модели циркониевого катализа // Сб. статей научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях». – Бирск: БирГСПА, 2008. – С. 84-89.

47.Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М. Метод распараллеливания при моделировании детальных механизмов реакции гидроалюминирования олефинов // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Финансовая и актуарная математика». – Уфа: РИЦ БашГУ, 2009. – C. 105-108.

48.Губайдуллин И.М., Аристархов А.В., Спивак С.И. Использование параллельных распределенных вычислений для определения областей пространства кинетических параметров // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2009)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2009. – С. 439-443.

49. Коледина К.Ф., Файзуллин М.Р., Масков Д.Ф., Губайдуллин И.М. Последовательно-параллельные определение кинетических параметров реакции гидроалюминирования олефинов алкилаланами // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2009)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2009. – С. 525-534.

50. Панкратьев Е.Ю., Тюмкина Т.В., Хурсан С.Л., Губайдуллин И.М. Применение суперкомпьютеров в исследовании механизмов реакций металлокомплексного катализа // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2009)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2009. – С. 631-638.

51.Ахматсафина Э.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Распараллеливание поиска областей неопределенности для кинетических констант реакций цикло- и карбоалюминирования олефинов // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2009)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2009. – С. 802.

52.Губайдуллин И.М., Коледина К.Ф.. Декомпозиция каталитической реакции гидроалюминирования олефинов алкилаланами по выделенным стадиям // III Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования». – Воронеж: Научная книга, 2009. – Ч. 2. – С. 41-42.

53.Ахматсафина Э.Р., Губайдуллин И.М., Спивак С.И.. Метод поиска интервалов неопределенности кинетических констант химической реакции с использованием параллельных вычислительных систем // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2010)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. – С. 387-394.

54.Линд Ю.Б., Губайдуллин И.М., Рамазанов М.Д. Параллельные вычисления при решении обратных задач физической химии // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2010)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. – С. 507-518.

55.Файзуллин М.Р., Юнусов А.А., Губайдуллин И.М. Решение обратных задач математической химии с использованием высокопараллельных вычислений на GPGPU // Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2010)». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. – С. 687.

56.Линд Ю.Б., Аристархов А.В., Губайдуллин И.М. Параллельные вычисления при построении кинетической модели реакции гидроалюминирования олефинов // Труды Международной суперкомпьютерной конференции «Научный сервис в сети Интернет - 2010: суперкомпьютерные центры и задачи».– М.: Изд-во МГУ, 2010. – С. 231-237.

57.Лаврентьева Ю.С., Губайдуллин И.М. Распараллеливание решения обратной задачи для реакции циклоалюминирования олефинов и ацетиленов // Труды Всероссийской научной конференции с международным участием «Дифференциальные уравнения и их приложения». – Стерлитамак, 2011. –С. 214-216.

58.Губайдуллин И.М., Юнусов А.А. Оптимизация метода решения жестких задач химической кинетики. // Труды Математического центра им. Н.И.Лобачевского. Материалы X Международной Казанской летней научной школы-конференции. – Казань: Изд-во КГУ, 2011. – Т. 43. – С.104-105.

59.Губайдуллин И.М., Карпенко А.П., Селиверстров Е.Ю., Тихонова М.В. Параллельный метод роя частиц в обратных кинетических задачах // Труды международной конференции «Научный сервис в сети Интернет – 2011: экзафлопсное будущее» – М.: Изд-во МГУ, 2011. – С. 244-248.

60.Панкратьев Е.Ю., Сайфуллина Л.В., Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М., Еникеев М.Р. Применение суперкомпьютеров для исследования механизмов металлокомплексного катализа на примере каталитического гидро- и карбоалюминирования алкенов алкилаланами // Труды международной конференции «Научный сервис в сети Интернет – 2011: экзафлопсное будущее» – М.: Изд-во МГУ, 2011. – С. 276-282.

61.Рябов В.В., Тихонова М.В., Губайдуллин И.М. Методы глобальной оптимизации и исследование эффективности химических реакций карбоалюминирования олефинов // Материалы XI Всероссийской конференции «Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах». – Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2011. – С. 278-281.

Учебные пособия

62.Спивак С.И., Губайдуллин И.М., Вайман Е.В. Обратные задачи химической кинетики: учеб. пособие. – Уфа: РИО БашГУ, 2003. – 110 с.

63.Линд Ю.Б., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Математическое моделирование и решение производственных задач на основе параллельных вычислений: учеб. пособие. – Уфа: РИО БашГУ, 2011. – 92 с.

64.Губайдуллин И.М., Сайфуллина Л.В., Еникеев М.Р. Информационно-аналитическая система обратных задач химической кинетики: учеб. пособие. – Уфа: РИО БашГУ, 2011. – 90 с.