Зміст
Вступ
1. Фізико-хімічнахарактеристика процесу
1.1 Існуючі методиодержання вінілацетату, їх стисла характеристика. Вибір методу
1.2 Теоретичні основивибраного методу отримання вінілацетату
2. Технологічнахарактеристика процесу
2.1 Основні фізико — хімічні властивості сировини, допоміжних матеріалів, готової продукції
2.2Опис технологічної схеми
2.3 Відходи виробництва,їх використання
2.4 Новизна в проекті
Література
Вступ
Хіміявисокомолекулярних сполук за останні роки розвивається винятково швидкимитемпами. Величезне число досліджень у цій області привело до нагромадженнябагатого експериментального матеріалу, на основі якого був зроблений рядтеоретичних узагальнень. Хімія високомолекулярних сполук перетворилася всамостійний великий розділ хімічної науки. Промисловість синтетичних високомолекулярнихсполук, що охоплює виробництво пластичних мас, плівок, синтетичного каучуку йсинтетичного волокна, що зародилася на початку XX століття, розвивалася взначному відриві від хімічної науки, тому технічні досягнення часто булирезультатом чисто емпіричних досліджень і випереджали наукове вивченнявідповідних процесів. У тридцятих роках відбулися істотні зміни у взаєминах міжхімією й технологією синтетичних високополімерів. Промисловість сталавиготовляти цілий ряд нових технічних високополімерів, синтез яких почавбазуватися на глибокому вивченні реакцій полімеризації й поліконденсації іперетворень у ланцюгах високополімерів. Бурхливий розвиток промисловостіпластичних мас, синтетичного каучуку й синтетичного волокна у свою чергустимулювало подальше розширення об'єму досліджень і поглиблене вивченняскладного механізму процесів утворення високополімерів, їхніх властивостей ізалежності фізичних показників від структури.
Полімерина основі вінілацетату володіють рядом цінних і специфічних властивостей і,незважаючи на відносно невелику потребу в них у порівнянні із загальноюпотребою в полімерних матеріалах, відіграють важливу роль у розвитку різнихгалузей промисловості. Методи їхнього одержання пов'язані з використаннямтехніки полімеризації в розчинниках, суспензії й емульсії, статистичної йщепленої сополімерізації, численних реакцій полімераналогічних перетворень.Найважливішими особливостями цього класу полімерів є їх універсальні адгезійніта сполучні властивості, висока міцність волокон і плівкових матеріалів, виготовленихз їхнім застосуванням. У цей час важко назвати яку-небудь галузь народногогосподарства, де б не застосовувалися полімери на основі вінілацетату.
Дополівінілацетатних пластиків відносять полівінілацетат і сополімери вінілацетату,які випускають у вигляді гранул, розчинів і дисперсій, полівініловий спирт іполівінілацетати.
Більше60% колишнього СРСР виробляємого вінілацетату витрачається на виробництвополівінілацетатної дисперсії. Одержаний емульсійною полімеризацією вінілацетатв присутності захисних колоїдів або емульгаторів і окислювально-відновних ініціюючихсистем використовується у вигляді 50 % водного продукту такого як клеї, щозв'язуют, плівкоутворювачів. Перевагами полівінілацетатних дисперсій передіншими клеями є їхня низька вартість, негорючість, нешкідливість, стійкість достаріння, дії жирів, мастил і нафтопродуктів, гарні адгезійні властивості.
Полівінілацетатнідисперсії широко використаються для склеювання паперу, картону, гофрокартону,деревини, пінополістиролу, шкіри, тканин, а також у якості сполук уводоемульсійних фарбах, компоненту композиції для кріплення керамічної плитки ібагатьох інших призначень. Недарма полівінілацетатні дисперсії називають«матеріалом тисячі можливостей».
Лакофарбовіматеріали на основі дисперсій полівінілацетату є чудовим покриттям длявбираючих прокладок, наприклад штукатурки, бетону, цегли, асбоцементу. Вонишвидко висихають і мають здатність «дихати», тобто пропускати вологу зпрокладки, при цьому не відбувається ні відлущування покриття, ні утворення вньому міхурів.
Водоемульсійніполівінілацетатні фарби заміняють мастильні, що дозволяє зменшити використаннядля технічних цілей харчової сировини. Так, застосування 1 тониполівінілацетатної дисперсії у вигляді фарби дозволяє заощадити 900 кілограмівнатуральної оліфи, що виготовляється із соняшникової олії.
Розмаїттяобластей застосування полівінілацетатної дисперсії зробило необхідним створеннярізноманітних сортів цього продукту. У цей час промисловими підприємствамивипускається 25 марок полівінілацетатних дисперсій, що розрізняються в'язкістю,складом і природою пластифікаторів, розміром часток.
Розробленоспосіб підвищення морозостійкості (до —40° С) дисперсій, пластифіцированого 15%дибутілфталату. Підвищення морозостійкості має істотне значення длятранспортування й зберігання дисперсій і фарб на їхній основі в різнихкліматичних умовах.
Однакзастосування пластифікаторів, здатних згодом випаровуватись з покриттів імігрувати в субстрати, погіршує споживчі властивості полівінілацетатнихдисперсій. Цих недоліків позбавлені дисперсії сополімерів вінілацетату зіскладними ефірами ненасичених моно- і дікарбонових кислот, іншими складнимивініловими ефірами, етиленом, що є внутрішньо пластифіцированими продуктами.Крім того, дисперсії сополімерів вінілацетату відрізняються від гомополімерноїполівінілацетатної дисперсії більш високою адгезією до різних матеріалів, аплівки на їхній основі стійкі до лужного гідролізу.
Особливийінтерес представляють дисперсії сополімерів вінілацетату з етиленом. Непоступаючись за властивостями іншим сополімерним дисперсіям, вони мають ту перевагу,що для їхнього виробництва використовується дешева й легкодоступна сировина — етилен. Ці дисперсії стійкі при низьких температурах, утворюють високоеластичнийклейовий шов, здатний міцно зклеювати папір і дерево з полівінілхлоридноюплівкою й у майбутньому зможуть майже повністю замінити гомополімерніполівінілацетатні дисперсії.
Сополімеривінілового спирту з етиленом поєднують високу еластичність із водостійкістю,зберігаючи інші властивості полівінілового спирту: газонепроникність, стійкістьдо дії мастил, жирів, нафтопродуктів, більшості органічних розчинників. Цісополімери можуть знайти застосування в якості плівкових і конструкційних матеріалів.
Потребанародного господарства в полімерах на основі вінілацетату систематичновипереджає ріст обсягу виробництва. Це обумовлено високою економічною ефективністюзастосування полівінілацетатних пластиків у різних галузях народного господарства.Для більш повного задоволення потреби в них необхідне створення великих виробництвіз великою потужністю технологічних ліній періодичної й безперервної дії йподальше розширення марочних асортиментів. [1]
1.Фізико-хімічна характеристика процесу
1.1 Існуючі методи одержання вінілацетату, їх стисла характеристика.Вибір методу
Рідкофазнийпроцес синтезу вінілацетату
Упершому патенті Клат’є опис процесу дається в наступному виді: 250 м безводної оцтової кислоти змішуються з 10 м сірчанокислого закису ртуті. Через суміш притемпературі 60—100°С при перемішуванні пропускається ацетилен. Після припиненняабсорбції ацетилену реакційна суміш переганяється під вакуумом. При цьомувідганяється дуже невелика кількість вінілацетату й у залишку перебуваєнепрореагована оцтова кислота й етілідендіацетат. Таким чином, у цьому процесіреакція йде головним чином у бік етілідендіацетату. Таким методом можуть бутиотримані етіліденові ефіри оцтової, моно-, ді- і тріхлороцтової, пропіонової,молочної, бензойної й іншої кислот.
/>
Рисунок1:1(АВ) – автоклав; 2(СР) – сорочка; 3(М) – мішалка; 4(ТМ) – термометр; 5(МН) –монометр; 6(Л) – лаз; 7(СК) – спускний кран; 8(Т) – труба;9,16(ТР1,2) –трубопровід; 10(СТ1) – стовпчик для фракчіонування; 11(ХК) – холодильник;12-14(П1-3) – приймач; 15(ВН) – вакуум-насос.
Схемавиробництва вінілацетату за рідкофазним процесом із застосуванням підвищеноготиску рисунок 1.
Основнимапаратом є автоклав (1) (АВ), футерований склом. Автоклав з термометром (4)(ТМ), манометром (5) (МН), завантажувальним лазом (6) (Л), мішалкою (3) (М),сорочкою для охолодження й обігріву (2) (СР), відвідною трубою (8)(Т), спускним краном (7) (СК) і трубопроводами (9, 16) (ТР 1,2).
Вавтоклав завантажується 600 частин оцтової кислоти, 30 частин сірчанокислоїртуті і 100 частин сірчанокислого окису заліза. Після завантаження реакційнасуміш прохолоджується шляхом додавання в сорочку охолодженого розчину, автоклавпродувається азотом і при роботі мішалки нагнітається ацетиленом. Температурапідтримується близько 10°С. Протягом 5-6 годин поглинається 142 частинацетилену, після чого до реакційної суміші додається 50 частин безводного оцетокислогонатрію (для нейтралізації сірчаної кислоти), надлишок ацетилену відділяється ісуміш піддається діленню у вакуумі за допомогою вакуум-насосу (1) (ВН). Парапроходить через мідний стовпчик для фракціонування (10) (СТ1) в алюмінієвийхолодильник (11) (ХК) і конденсуються. У приймачах (12-14) (П1-3) відбираютьсяфракції, що відповідають вінілацетату, оцтовій кислоті й етилідендіацетату.Сірчанокислий натрій і ртутні солі, що залишається в автоклаві віддаляються припромиванні автоклаву, і ртуть піддається регенерації.
Урезультаті виходить 100 частин вінілацетату, близько 5 частин етилідендіацетатуі рекуперується 360 частин оцтової кислоти. Вихід вінілацетату на прореаговануоцтову кислоту становить близько 42 ваг. %.
Основніметоди одержання вінілацетату в газовій фазі зводяться до наступного. Синтезвінілацетату здійснюється шляхом проходження суміші ацетилену з парою оцтовоїкислоти через нагрітий каталізатор. Каталізаторами служать солі цинку й кадмію(оцтові й фосфорнокислі). Як носій каталізатора застосовуються силікагель абоактивоване вугілля. Температура реакції лежить у межах 210–250°.
Газовусуміш рекомендується нагрівати до цієї або трохи вищої температури. Ацетилензастосовується в надлишку проти теоретичного.
Схемаодержання вінілацетату рисунок 2.
Ацетилен,що вживався для одержання вінілацетату, промивався спочатку у вежі водою,насиченої хлором, і потім у другій вежі 3%-м розчином їдкого натру.
/>
Рисунок2:
1(ВП)- випарник; 2(ПВ) – підігрівник; 3(ТБ) – теплообмінник; 4(ОБ) – обігрівач;5,9(ПС1,2) – пастка; 6(ПЧ) – піч; 7а, б,8(ХК1,2,3) – холодильник; 10(ПД) –повітродувка; 11(СТ2) – стовпчик.
Післяпроходження через карбідні сущії для видалення вологи ацетилен надходив в очисники,завантажена сухою очисною масою, що складається з кізельгуру, просоченогохромовою кислотою, і звідси через повітродувку (10) (ПД) у випарник оцтовоїкислоти (1) (ВП), у якому підтримувалася температура 120°С. Ацетилен притемпературі 90°С, насичений оцтовою кислотою, нагрівався послідовно в підігрівнику(2) (ПВ) до 120—140° С, у теплообмінника (3) (ТБ) до 165—190° і, нарешті, велектричному обігрівачі (4) (ОБ) до 170—220° С. У пастці для купрена (5) (ПС1),завантаженої використаним каталізатором і розташованої перед контактною піччю,газ звільняється від продуктів конденсації ацетилену. Суміш ацетилен-оцтова кислотавходила в контактну піч (6) (ПЧ) і проходила через каталізатор, що складаєтьсяз активованого вугілля з нанесеним на нього ацетатом цинку (20% Zn), що містятьсяу 785 трубках 3,5 м висоти й діаметром 50 мм. Піч ємністю 5 м3 містить 2100 кг каталізатора. Перетворення оцтової кислоти досягає 30—40%. Охолодженняздійснюється ізофороном (з температурою кипіння 213—214°С), що входить у пічпри температурі на 4°С нижче температури печі й залишає її при температуріпечі. Початкова температура реакції 175°С і кінцева близько 220°С.
Контатнагазова суміш проходить з контактної печі (6) (ПЧ) через теплообмінник (3) (ТБ) іпідігрівник (2) (ПВ) до першого холодильника (7а) (ХК1), що залишала притемпературі 45—50°С, і до другого холодильника (7б) (ХК2), що залишила притемпературі 15°С. У наступному холодильнику (8) (ХК3) газ охолоджується до 12°Сі реціклює через пастку (9) (ПС2), яка промивається оцтовою кислотою. Конденсатіз другого холодильника, з газового холодильника (8) (ХК3) і пастки проходитьдо верхньої частини стовпчика (11) (СТ2). Ацетальдегід й ацетилен відганяються,і залишок, що складається з 40% вінілацетату, 0,6 % ацетальдегіду й 59,2%оцтової кислоти, переганяється послідовно в трьох колонах Рашига.
Першадає сирий вінілацетат, що містить ацетальдегід; у другому стовпчику альдегід йінші домішки відокремлюються: у верхній частині третього стовпчика виходитьчистий вінілацетат (температура кипіння 71°С при 730 мм). Залишок із третього стовпчика, що складає з оцтової кислоти, вінілацетату й альдегіду, якиймістить домішки, і другого стовпчика переганяється періодично на двох інших колонах.Для запобігання утворення полімеру під час перегонки додається розчин гідрохінону.За 1 годину на 1 л каталізатора виходить близько 50 м3 вінілацетату.Вихід вінілацетату становив по ацетилену приблизно 92% і по оцтовій кислоті96-98%.
Парофазнийметод синтезу має істотні переваги перед рідкофазним. При парофазному методізастосовуються більш дешеві неотруйні каталізатори, що мають більший термінслужби, чим при рідкофазному методі. В самій сутності процесу він єбезперервним і допускає легке одержання будь-якого співвідношення компонентів упарогазовій суміші, що дає можливість регулювати процес, створювати практичнобудь-який надлишок ацетилену й працювати з обраним відсотком конверсії, щовизначається як технічними, так і економічними міркуваннями (практично застосованіспіввідношення оцтової кислоти й ацетилену лежать у межах від 1:2 до 1:10).Застосування парофазного методу, однак, вимагає використання більше високихтемператур і здійснення ряду додаткових заходів пожежної й вибухонебезпечності.[1]
1.2Теоретичні основи вибраного методу отримання вінілацетату
Синтезвінілацетату з ацетилену й оцтової кислоти проводиться в парогазовій фазі пореакції:
С2Н2+ СН3СООН → СН2=СНОСОСН3 + Q
черезутворення комплексу ацетилену й оцтової кислоти із цинкацетатом, нанесеним наактивоване вугілля.
Крімосновної реакції протікає ряд побічних, що приводять до утворенняацетальдегіду, кротонового альдегіду, ацетону, етілідендіацетату, бензолу, діоксидувуглецю й інших домішок.
Зворотний гідроліз вінілацетату з утворенням оцтової кислоти йацетальдегіду протікає по реакції:
Н2О+ СН2=СНОСОСН3 → СН3СНО + СН3СООН
Утвореннякротонового альдегіду:
СН3СНО→ СН3СН=СНСНО + Н2О
Утворенняй розкладення етілідендіацетату:
СН3СООН+ СН2=СНОСОСН3 → СН3СН=(ОСОСН3)2
СН3СН=(ОСОСН3)2→ (СН3СО)2О + СН3СНО
(СН3СО)2О→ СН3СОСН3 + СО2
(СН3СО)2О + Н2О → 2СН3СООН
Розкладенняоцтової кислоти на ацетон, воду й діоксид вуглецю:
2СН3СООН→ СН3СОСН3 + Н2О + СО2
Ацетилуванняацетальдегіду:
СН3СООН+ СН3СНО → СН2=СНОСОСН3 + Н2О
Утвореннябензолу:/>
t°
актив. уголь 3С2Н2→ С6Н6
Розкладення ацетилену:/>
t°
3С2Н2 → СН4 + 5С + Н2+ Q
Утворенняна каталізаторі смолоподібних продуктів відбувається за рахунок полімеризаціїацетальдегіду і кротонового альдегіду, а також полімерів ацетилену і йогогомологів з утворенням купренів.
Купрени(продукт конденсації молекул ацетилену) — жовта аморфна речовина, що незмочується водою й не розчиняється у звичайних розчинниках.
Купренизаціїацетилену сприяє присутність міді, а також контакт ацетилену з нагрітимиметалевими поверхнями.
Вирішальнимфактором в утворенні купренів є збільшення часу перебування у парогазовійсуміші (ПГС) у зоні контактування.
Протіканнюпобічних реакцій сприяє підвищена вологість, місцеві перегріви каталізатора приневірному веденні технологічного процесу або пропуски води в теплообміннихапаратах.
Забрудненнявінілацетату-сирцю домішками збільшується при недостатній чистоті змішаноїоцтової кислоти і піролізного ацетилену. [6]
2. Технологічнахарактеристика процесу
2.1Основні фізико — хімічні властивості сировини, допоміжних матеріалів, готовоїпродукції
Вінілацетат- безбарвна, прозора рідина з різким ефірним заходом.Молекулярна формула СН3СОOСН=СН2 Структурна формула
Молекулярна маса 86 Щільність
кг/м3 934 Температура кипіння
оС 72,7 плавлення
оС мінус 92,8 Теплота горіння кДж/моль 2065,7 полімеризації кДж/моль 89,3 Розчинність у воді % 2,4
Ацетиленпри нормальних умовах являє собою безбарвний газ з слабким ефірним заходом, щомає наступні фізичні характеристики:Молекулярна формула
С2Н2
Структурна формула
Молекулярна маса 26
Щільність
кг/м3 1,175
Температура
кипіння
оС мінус 83,8
плавлення
оС мінус 81
Критична температура
оС 35,6 тиск МПа 6,16
кгс/см2 61,6 Теплотворна здатність
ккал/м3 13387
кДж/ м3 52200
Оцтовакислота — безбарвна рідина з різким заходом оцту, добре розчинна у воді.Молекулярна формула
СН3СООН Структурна формула
Молекулярна маса 60 Щільність
кг/м3 1049 Температура кипіння
оС 118 плавлення
оС 16,6
Вінілацетат-сирецьфізико-хімічні властивості визначаються наявністю в ньому не менш 40%вінілацетату й не більше 60% оцтової кислоти.
Ацетальдегід- безбарвна, прозора рідина з різко вираженим заходом прілих яблук.Ацетальдегід необмежено розчинний у воді.Молекулярна формула СН3—СНО Структурна формула
Молекулярна маса 44 Щільність
кг/м3 783 Температура кипіння
оС 20,8 плавлення
оС мінус 124
Кротоновийальдегід -рідина із сильним і різким заходом.Молекулярна формула СН3-СН=СН―СНО Структурна формула
Молекулярна маса 70 Щільність
кг/м3 848 Температура кипіння
оС 102,2 плавлення
оС мінус 69
Ацетон- безбарвна, прозора рідина з характерним заходом. Змішується з водою йорганічними розчинниками в будь-яких співвідношеннях.Молекулярна формула
СН3―СО―СН3 Структурна формула
Молекулярна маса 58 Щільність
кг/м3 790 Температура кипіння
оС 56,2 плавлення
оС мінус 95
Карбамід при нормальних умовахМолекулярна формула
Н2N―CО―NН2 Структурна формула
Молекулярна маса 48
Газоподібнийазот — інертний газ без кольорів, запаху й смаку.Молекулярна формула
N2 Структурна формула
Молекулярна маса 28 Щільність
кг/м3 1,25 Температура кипіння
оС мінус 195 плавлення
оС мінус 210
Розсол- водяний розчин хлористого кальцію з добавкою біхромату натрію.Щільність
кг/м3 не менш 1240 Температура
оС від мінус 10 до мінус 18 РН середовища від 8 до 10
Кубовий залишок випарників.
Фізико-хімічні властивості обумовлені наявністю не менш 40%оцтової кислоти й не більше 60% полівінілацетату, смол неграничних вуглеводнів,гідрохінону, води.
Фракція кротонового альдегіду з 16 тарілки колони (КЛ1).
Фізико-хімічні властивості обумовлені наявністю від 5% до 15%кротонового альдегіду розчиненого в оцтовій кислоті. [6]
2.2 Опис технологічної схеми
Ректифікація вінілацетату-сирцю
Процес ректифікації вінілацетату-сирцюздійснюється на двох агрегатах ректифікації — ректифікаційних колонах КЛ1і КЛ2.Регенерація оцтової кислоти здійснюється випарюванням оцтової кислоти увипарниках.Виділення вінілацетату з ацетальдегідної фракціїздійснюється на одній ректифікаційній колоні загальної для двох агрегатівректифікації.
Вінілацетат-сирець зі стадії синтезунадходить у збірник ЗБ 1. Подих збірника ЗБ1 здійснюється через зворотнийхолодильник, гідрозатвор.
Затворною рідиною в гідрозатворі служитьвінілацетат-сирець, що подається насосами Н1.
Вінілацетат-сирець зі збірника ЗБ1 насосомН1 через холодильник ХК1 і холодильник-конденсатор ХР1 без зупинок подається якхарчування в ректифікаційну колону КЛ1. Колона КЛ1 обігрівається паром, щоподається в кип'ятильники КП1 і КП2. У колоні КЛ1 відбувається відгінвінілацетату від висококиплячих компонентів. Температура в кубовій частиніколони підтримується в межах 122-130 0С, тиск не більше 0,06МПа.
Висококиплячі компоненти з куба колони КЛ1відбираються у випарник.
Парогазова суміш із верхньої частиниколони КЛ1 конденсується в дефлегматорі ДФ1 і холодильнику ХК2. Продуктиконденсації зливаються у збірник ЗБ2. Гази, що не сконденсувалися, і пари, зхолодильника ХК 2 скидаються через гідрозатвор і ОПК на смолоскипову установкуцеху ацетилену.
Частина дистиляту зі збірника ЗБ2подається у верхню частину колони КЛ1 як флегма, інша частина дистилятуподається як харчування на ректифікаційну колону КЛ2 і для готування розчинуінгібітору в розчинники. Збірник дистиляту ЗБ2 повідомлений з відстійником Е1,де відбувається розшарування вінілацетату й водного шару. Водний шар періодичноскидається в каналізацію промислових брудних стоків.
Для запобігання полімеризації вінілацетатув колоні КЛ1, з розчинників гідрохінону насосом подається інгібітор-розчингідрохінону.
Для зв'язування кротонового альдегіду йінших неграничних вуглеводнів на 6-у тарілку колони КЛ1, насосом з розчинникакарбаміду, подається розчин карбаміду в оцтовій кислоті. Утворені при цьомусмолоподібні продукти виводяться з куба колони у випарники. Крім того, фракціякротонового альдегіду відбирається з 16-ої тарілки колони КЛ1 у дренажнийприймач і в суміші з кубовим залишком випарників відправляється для спалюванняна установку термічного знешкоджування рідких відходів.
Парогазова суміш, що містить паривінілацетату з домішками ацетальдегіду й ацетону, з верхньої частини колони КЛ2конденсується в дефлегматорі ДФ2 і холодильнику ХК3.
Продукти конденсації зливаються в збірникЗБ3. Гази, що не сконденсувалися, і пари (ацетилен з домішками ацетальдегіду,ацетону й вінілацетату) з холодильника ХК3 скидаються через гідрозатвор і ОПКна смолоскипову установку цеху ацетилену.
Частина дистиляту зі збірників дистилятуЗБ2 насосом подається як флегма у верхню частину колони КЛ2. Інша частинадистиляту колони КЛ2, з метою виходу із системи ректифікації ацетальдегіду йацетону, зі збірника флегми ЗБ3 відбирається в збірник.
Для запобігання полімеризації вінілацетатув колоні КЛ2 у збірник дистиляту СБ 2 з розчинників гідрохінону насосомподається інгібітор — розчин гідрохінону.
Пари вінілацетату по бічному відбору, щоперебуває між 4 — 5 тарілками колони, через регулюючу заслонку надходять наконденсацію в конденсатор КР1 і холодильник ХК4. Вінілацетат-ректифікат, щосконденсувався, через холодильник зливається в збірник ЗБ4, звідки товарнийвінілацетат-ректифікат насосом Н2 відкачується в сховища базисного складу або взбірник ЗБ1 на переробку.
Кубова частина колони КЛ2 (вінілацетат здомішками полівінілацетату, оцтової кислоти й води) виводиться в збірник ЗБ4.[6]
2.3Відходи виробництва, їх використання
Відходивиробництва вінілацетату характеризуються таблицеюНайменування відходу. Апарат або стадія, де утвориться Напрямок використання, метод очищення або знешкодження Норми утворення відходів, кг. 2007 р. 1 2 3 Тверді відходи 1. Мішки паперові з-під гідрохінону
Відправляється у хімнакопичувачі твердих відходів
с. Фугаровка 0,018 2. Рукави гумовотканинні відпрацьовані
Відправляється у хімнакопичувач твердих відходів
с. Фугаровка 0,023 3. Полівінілацетат після очищення резервуарів ХГС відділення ректифікації
Відправляється у хімнакопичувач твердих відходів
с. Фугаровка 0,03 Рідкі відходи
1. Кубовий залишок випарників поз. 403/1-2
Масова частка, %
–оцтової кислоти не менш 40,0;
–полівінілацетата води, смол неграничних вуглеводнів, гідрохінону, етілідендіацетату не більше 60,0 Відправляється у цех ацетилену на спалювання 20,0 2. Вода при промиванні апаратів у процесі підготовки в ремонт устаткування відділення ректифікації, К. 1200 А Відкачується через станцію перекачування № 3 на ФХО 351 3. Вода при змиві нульової оцінки етажерки відділення ректифікації, К. 1200 А Відкачується через станцію перекачування № 3 на ФХО 255 4. Дистилят колони поз. 101 На спалювання у цех ацетилену 19,0 5. Фракція кетонів колони поз.101 На спалювання у цех ацетилену 0,975 Газоподібні відходи
1.Викідні гази відділення
ректифікації
Направляється на
смолоскипову установку цеху ацетилену 69,064
2. Викиди через воздушку ємностей поз. 109/1-3, розчинника поз. 111(6/П-7), К.1200 А
Масова концентрація, мг/м3
–оцтової кислоти не більше 10,735 Викидаються у атмосферу 0,019 3. Неорганізовані викиди:
3.1 Відділення ректифікації (22Н/П-7)
–вінілацетат
–оцтова кислота Викидаються у атмосферу
0,258
1,4526
4. Димови гази печі спалювання рідких відходів:
–оксид вуглецю
–діоксид азоту
–сірчистий ангідрит Викидаються у атмосферу
0,00876
0,02183
0,00197
2.4 Новизна в проекті
Довідка за результатами впровадженнярацпропозиції «Підвищення ефективності роботи колони поз.101 цеху вінілацетату»
Введенняв експлуатацію додаткових потужностей виробництва вінілацетату в листопаді2005р. привів до збільшення кількості побічних продуктів, що утворяться настадії синтезу, відповідно до росту навантаження на колону ректифікаціїацетальдегідної фракції і до зниження ефективності роботи цієї колони.
Середніпоказники роботи колони поз.101 у період із грудня 2005р. до реконструкціїколони відносять:
¾ середня масова концентрація вінілацетату в кетоновій фракції — 25%; середня масова концентрація вінілацетату в дистиляті колони — 5%.
Дистилятколони і кетонова фракція піддавалися термічному знешкодженню на печі.
Післявпровадження заходів щодо рацпропозиції «Підвищення ефективності роботи колоницеху вінілацетату» середні показники роботи колони склали:
¾ середня масова концентрація вінілацетату у кетоновій фракції — 1%;
¾ середня масова концентрація вінілацетату у дистиляті колони — 0.1%.
Середньогодиннеутворення кетонової фракції і дистилята колони становить 12.25кг/год. і62кг/год. відповідно.
Безповоротнівтрати вінілацетату з кетоновою фракцією й дистилятом колони до їїреконструкції відносили:
12.25* 0.25 + 62 * 0.05 = 6.16кг/год. або
6.16* 8400 / 1000 = 51.744т/рік.
Безповоротнівтрати вінілацетату з кетоновою фракцією і дистилятом колони поз.101 після їїреконструкції становлять:
12.25* 0.01 + 62 * 0.001 = 0.185кг/ч або
0.185* 8400 / 1000 = 1.554т/рік.
Зменшеннявтрат вінілацетату після впровадження заходів щодо рацпропозиції склало:
51.744- 1.554 = 50.19т/рік,
що вгрошовому вираженні, при фактичній собівартості вінілацетату в жовтні 2007р.4555.95грн/т, становить:
50.19* 4555.95 = 228663грн/рік
Крімтого, впровадження заходів щодо рацпропозиції дозволило поліпшити показникиякості кетонової фракції з досягненням масової концентрації ацетону від 94 до97%. З моменту реконструкції колони отримано 33.61т кетоновій фракції, щовідповідає показникам якості по ТУУ В 24.1-33270581-016:2007.
Такимчином, при збільшенні кількості тарілок збільшилася продуктивність колони. [6]
Література
1. Ватлаев Ф.П., Вайнштейн В.Б., Лапидус А.С. Бюллетень по обменуопытом в азотной промышленности, ГХИ, 10, 3 2008
2. Федоренко Н.П. Методы и экономика получения винилацетата.Химическая наука и промышленность, в 3 т., т. 1, 1956
3. Гриненко В.С. Получение винилацетата, изд. АН СССР, 1958 с. 106
4. Лебедев Н.Н. Химия и технология органического и нерганическогосинтеза – М., Химия, 1988 – 592 с.
5. Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Пацикин Я.М. Технология нефтехимическогосинтеза – М., Химия, 1985 – 608 с.
6. Тимофеев В.С. Принципы технологии основного органического и нефтехимическогосинтеза – М., Высшая школа, 2003 – 536 с.