Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Ягудин Наиль Габдулхайевич

Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля
<
Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ягудин Наиль Габдулхайевич. Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля : Дис. ... д-ра техн. наук : 03.00.16 Москва, 2005 260 с. РГБ ОД, 71:06-5/317

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 Отходы производств переработки нефти и нефтехимии 12

1.1.1. Оценка негативного воздействия сернокислотных стоков нефтехимических предприятий на окружающую природную среду с позиций анализа жизненного цикла продукта 19

1.1.2. Динамика потребления серной кислоты 21

1.1.3. Методы очистки отработанной серной кислоты 24

1.1.3.1 .Очистка отработанной серной кислоты экстракцией 24

1.1.3.2.Регенерация отработанных сернокислотных растворов с помощью окислителей 25

1.1.3.3 .Очистка отработанных сернокислотных растворов высаливанием... 26 1.1.3.4.Регенерация отработанной кислоты с использованием твердых поглотителей 26

1.1.3.5.Очистка отработанной кислоты с помощью химических реагентов 27

1.1.3.6. Термическая переработка отработанной серной кислоты 27

1.1.3.7. Очистка растворов сульфата аммония 29

1.1.3.8. Утилизация и обезвреживание отработанных растворов кислоты... 31 1.1.4..Получение и применение сульфата аммония в промышленности 37

1.1.4.1. Получение сульфата аммония 37

1.1.4.2. Применение сульфата аммония 39

1.1.5. Выводы 41

1.2. Шламы предприятий нефтепереработки и нефтехимии (объемы, состав) и возможности их переработки в грунтобетоны дорожного и аэродромного назначения 41

1.2.1. Условия образования и объемы «старых» нефтешламов предприятий нефтепереработки и нефтехимии 41

1.2.2. Характеристика высокодисперсных грунтов и их химическое закрепление при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов 44

1.2.3. Переработка нефтешламов в грунтобетоны дорожного и аэродромного назначения 57

1.2.4. Выводы 58

ГЛАВА 2. Экспериментальное обоснование процесса получения сульфата аммония из сернокислотных стоков установки алкилирования изобутана олефинами 62

2.1. Разработка процесса получения сульфата аммония из сернокислотных стоков предприятия нефтехимического синтеза 62

2.1.1. Функции серной кислоты в процессе алкилирования изобутана олефинами. Исследование химического состава сернокислотных стоков процесса алкилирования 62

2.1.2.Оптимизация процесса получения сульфата аммония взаимодействием газообразного аммиака с отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами 64

2.1.3. Исследование режимов работы лабораторной установки по нейтрализации отработанной серной кислоты процесса алкилирования... 68

2.2.2. Материальные балансы стадий процесса синтеза сульфата аммония из отработанной кислоты процесса получения технического изооктана 70

2.2.3. Термодинамические параметры реакции образования сульфата аммония взаимодействием газообразного аммиака и серной кислоты 72

2.2.4. Кинетика нейтрализации промстока процесса алкилирования аммиаком 77

2.2.4.1. Область протекания реакции 77

2.4.2.Определение коэффициента массоотдачи процесса 78

2.2.4.3.Получение сульфата аммония в абсорбере с насадкой на основе отработанной серной кислоты 88

2.2.5. Исследование процесса фильтрования раствора сульфата аммония, полученного из сернокислотных отходов 100

2.2.6 Исследование процесса кристаллизации сульфата аммония, олученного из сернокислого отхода 110

2.2.7. Исследование химического состава примесей и отходящих газов, сопровождающих образование сульфата аммония в процессе его синтеза из отработанной серной кислоты 115

2.3. Выводы 116

ГЛАВА 3. Разработка технологической линии процесса получения сульфата аммония из сернокислотных стоков нефтехимического предприятия 119

3.1. Описание технологической линии производства сульфата аммония из сернокислотных отходов процесса алкилирования 119

3.2. Автоматизация процесса нейтрализации сернокислотного стока аммиаком 123

3.3 Автоматизация процесса фильтрования раствора сульфата аммония, полученного из сернокислотного стока 127

3.4. Автоматизация процесса кристаллизации сульфата аммония, полученного из раствора сернокислотного стока 131

Выводы 134

ГЛАВА 4. Методы исследования и характеристика исходных материалов, использованных для активации грунтов и приготовления грунтошламо- бетонов 135

ГЛАВА 5. Активация грунтов и разработка составов грунтобетонных оснований под дорожные и аэродромные покрытия 140

5.1. Физико-механические свойства грунтов, подлежащих активации 140

5.2. Грунты, укрепленные минеральными вяжущими 149

5.3. Битумогрунтобетоны 153

5.4. Известе- и цементошламобетоны 156

5.5 Разработка технологии получения грунтобетонов 160

ГЛАВА 6. Создание и промышленные испытания установки активации грунтобетонных смесей 164

6.1. Теоретические основы технологии приготовления активированных грунтов 164

6.2. Техническое описание и испытание установки для приготовления грунтобетонных смесей 172

ГЛАВА 7. Анализ технико-экономической эффективности производства грунтобетона из шламов нефтехимического предприятия и производства сульфата аммония из сернокислотных стоков установки алкилирования изобутана 180

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 185

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Химическая гидродинамика процесса взаимодействия газообразного аммиака с отработанной серной кислотой 210

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Экономические показатели разработанных технических решений 230

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты испытания, авторские свидетельства 251

Введение к работе

Актуальность темы. Преобладание в обществе мнения о неограниченном ассимиляционном потенциале природной среды, привело к тому, что долгое время игнорируемая проблема накопления промышленных отходов к настоящему моменту значительно обострилась. Практикуемый обычно перевод отходов в неактивные и нетоксичные формы позволяет ослабить их вредное воздействие на различные реципиенты окружающей среды, но с социально-экономической точки зрения, его нельзя считать оправданным. Экологи ческое законодательство экономически развитых стран принудительно настаивает именно на переработке отходов вместо их простой утилизации, например, простым захоронением.

Сегодня предприятия нефтяного и нефтехимического профиля, используя устаревшую технологию, продолжают накапливать свои отходы, вызывая интенсивное загрязнение воздуха, почвы и грунтовых вод. Одним из источников образования нефтешламов являются сернокислотные стоки нефтепереработки и нефтехимии. Серная кислота, востребованная в громадных объемах на предприятиях нефтехимического синтеза (катализатор, реагент), из-за несовершенства технологий используется лишь частично, а около 80% ее попадает в промышленные отходы, которые сбрасываются на промсвалки, загрязняя окружающую среду. К сожалению, несмотря на многочисленные попытки, предпринимаемые в направлении отказа от применения в ряде производств, динамика производства и потребления H2S04 имеет устойчивую тенденцию на возрастание.

Попытки регенерации ее осветлением и упариванием в связи с необходимостью использовать оборудование, выполненное из легированной стали, образованием новых отходов, низким выходом концентрированной кислоты и высокими затратами, увеличивающих себестоимость целевого продукта, относятся к процессам настолько неэффективным, что они практически не применяются в настоящее время.

Утилизация кислотных стоков предприятий нефтяного и нефтехимического профиля до настоящего момента представляет одну из наиболее актуальных эколого-экономических проблем.

Примером процесса, влияющего на динамику производства и потребления серной кислоты (наряду с производствами суперфосфата, кокса, капролактама, акрилатов, гидрофторуглеродов, никеля), может служить процесс алкилирования изобутана олефинами.

Современные тенденции в производстве бензинов направлены на снижение содержания в них экологически опасных ароматических углеводородов. Вероятно, потребность в добавке к бензинам - метил-трет.бу-тиловом эфире, (антидетонатор, окислитель, снижает выброс СО), в целом, снизится в пользу изопарафинов, производство которых связано с использованием концентрированной H2SO4 (даже в случае осуществления процесса алкилирования в присутствии HF, речь снова идет об использовании H2SO4, т.к. HF получают из CaF2 и H2SO4). При этом образуется отработанная разбавленная кислота, загрязненная углеводородами, не находящая квалифицированного использования.

В то же время, в промышленности имеются примеры переработки отработанной кислоты (производства капролактама, метилметакрилата), где наряду с основным продуктом, организовано производство, сульфата аммония. Сочетание производства высокооктановых изопарафиновых компонентов бензина и сульфата аммония позволило бы получить процесс, скомпенсированный по кислоте, улучшить экологическую ситуацию в регионе расположения промышленного объекта, повысить экономические показатели основного производства за счет выпуска дополнительного товарного продукта. Введение в практику сочетания таких производств могло бы сократить объемы потребления производство самой серной кислоты, производство которой относится к одним из основных "загрязнителей» окружающей природной среды. Однако простое копирование технологий переработки отработанной кислоты невозможно, так как все они

специфичны в связи с тем, что содержат примеси, различающиеся по составу и количеству.

Актуальными являются и исследования в направлении активации грунтов и приготовления грунтобетонов дорожного и аэродромного назначения с использованием нефтешламов. Реализация технических решений, являющихся логическим завершением таких исследований, позволит перекрыть один из каналов образования новых объемов нефтешламов и постепенно сокращать накопленные объемов «старых» до полной их ликвидации. Цель работы. Целью настоящей работы является снижение техногенной нагрузки объектов нефтеперерабатывающего и нефтехимического профиля на окружающую природную среду и обеспечение ее экологической безопасности при их эксплуатации и обращении с отходами, а также улучшение экономических показателей предприятий, посредством разработки и внедрения научно обоснованных ресурсосберегающих технологий переработки нефтеотходов. Основные задачи исследований:

изучение химического состава сернокислотного промстока; проведение
теоретических и экспериментальных исследований с целью научного
обоснования и разработки технологической линии по переработке
сернокислотно промстока; выбор системы автоматического регулирования;
определение эксплуатационных технико-экономических показателей
разработанной природоохранной технологической линии применительно к
производству алкилирования изобутана;

изучение грунтов различного генезиса, химико-минералогического
состава, влажности, обменной и абсорбционной активности,
чувствительности к переработке; установление принципиальную
возможность стабилизации нефтеотходов минеральными вяжущими,
разработка составов и технологии приготовления грунто- и
нефтешламобетонов; научное обоснование и разработка принципов создания
оборудования для активации грунтов и приготовления грунтобетонов

дорожного и аэродромного назначения; определение технико-экономических показателей инвестиционного проекта переработки грунтов. Методы исследований. При решении поставленных задач выполнены, как теоретические так и экспериментальные исследования. Теоретические исследования опираются на использование основных принципов и положений химической технологии и гидрогазодинамики, комплексного подхода к изучаемому процессу, экономико-математических методов на базе ЭВМ, а также на результаты натурных и лабораторных экспериментов автора и других исследователей. Экспериментальные исследования выполнены для проверки теоретических положений, адекватности разработанных математических моделей, получения количественных оценок исходных данных.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований по разработке процесса получения товарного сульфата аммония на основе отработанной серной кислоты процесса алкилирования изобутана олефинами и синтетического аммиака;

технология процесса переработки кислотных стоков нефтехимических предприятий;

технологическая линия получения товарного сульфата аммония на основе отхода процесса алкилирования изобутана олефинами.

технология процесса химического закрепления дисперсных грунтов с применением нефтешламов в качестве активаторов.

гидродинамический расчет газожидкостного реактора процесса хемосорбции взаимодействия аммиака с сернокислым отходом производства технического изооктана.

технико-экономическая оценка сочетания процессов алкилирования изобутана олефинами и синтеза сульфата аммония, на основе которого

разработана и внедрена в практику проектирования энерго- и ресурсосберегающая природоохранная система.

результаты теоретических и экспериментальных исследований по активации дисперсных грунтов нефтешламами нефтехимии и нефтепереработки

результаты расчета и конструкции новых грунтоперерабатывающих установок

результаты промышленных испытаний и внедрения технологии активации грунтов и приготовления грунтобетонов на передвижных и стационарных установках; экономическая эффективность их применения

результаты теоретических и экспериментальных исследований по активации дисперсных грунтов нефтешламами нефтехимии и нефтепереработки

результаты расчета и конструкции новых грунтоперерабатывающих установок

результаты промышленных испытаний и внедрения технологии активации грунтов и приготовления грунтобетонов на передвижных и стационарных установках; экономическая эффективность их применения

Научная новизна результатов исследований:

- впервые идея переработки отработанной серной кислоты в товарный
сульфат аммония применена к отходам процесса алкилирования изобутана
олефинами

-разработан оригинальный метод получения сульфата аммония из сернокислотных стоков, не требующий предварительной очистки ни отработанной кислоты, ни полученного сульфата аммония, позволяя создать безотходное производство технического изооктан и сульфата аммония, полностью скомпенсированное по серной кислоте.

- установлено, что процесс взаимодействия аммиака и серной кислоты

протекает в диффузионной области, в связи с чем экспериментально определен коэффициент массоотдачи для системы "отработанная кислота -аммиак", значение которого может быть использовано для расчета промышленного хемосорбера.

-получено математическое описание гидродинамики процесса растворения аммиачных пузырьков в сернокислотных стоках нефтехимического предприятия, которое может быть использовано при расчете газожидкостного реактора;

-Выявлена причина неудовлетворительной работы традиционных механизмов, применяемых для измельчения грунтов; рассчитаны новые конструкции механизмов грунтоперерабатывающих установок, имеющие профиль логарифмической спирали, а основание - форму окружности. -Установлено, что на основе нефтешламов могут быть изготовлены грунтобетоны высокой прочности, пригодные в качестве оснований скоростных магистралей и аэродромов для реактивных самолетов. Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечивается применением современных методов теоретических исследований и анализа, большим объемом лабораторных и опытно-промышленных экспериментов, выполненных по общепризнанным методикам, достаточной сходимостью результатов аналитических решений с результатами лабораторных и натурных исследований, использованием методов математической статистики.

Практическая значимость и внедрение результатов исследований. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и научно обоснованы:

комплексное экономически выгодное техническое решение, полностью согласующееся с концепцией активных предотвращающих вариантов защиты окружающей среды, не ограничивающееся пассивными затратными вариантами, обеспечивающих только соответствие требуемым нормам.

новая технологическая линия по получению сульфата аммония из

промстока предприятия нефтехимического синтеза, позволяющая полностью утилизировать отработанную серную кислоту и получить товарный сульфат аммония;

- системы автоматического регулирования и управления в новой
природоохранной линии по утилизации сернокислотных стоков предприятия
нефтехимического синтеза.

-методика гидродинамического расчёта газожидкостного реактора и составление программы в числовой операционной системе;

новые составы грунтобетонов на основе связанных высокодисперсных грунтов, активированных отходами предприятий нефтепереработки;

грунтобетоны высокой прочности на основе нефтешламов, выполняющих функции связующего, пригодные в качестве оснований скоростных магистралей и аэродромов для реактивных самолетов.

новые технологии, конструкции и промышленные установки, использование которых позволило повысить степень диспергирования активированного грунта и получить бетоны с заданными характеристиками.

Динамика потребления серной кислоты

Несмотря на предпринимаемые попытки разработать более эффективные направления развития производства серной кислоты, такие как повышение концентрации S02 в контактном газе, проведение процесса под давлением, применение технического кислорода, высокоинтенсивных реакторов, новых катализаторов, организация производства по более совершенным технологическим схемам, производство H2S04 остается пока экологически «грязным» [15].

В то же время, сульфат аммония имеет хорошие перспективы на повышение объемов производства в связи с его высокими качествами как удобрения, содержащего одновременно азот и серу, используемых для построения растительного белка, регулирования кислотности почвы и т.д. (см. раздел: «Применение сульфата аммония). 1.1.2. Динамика потребления серной кислоты.

Отметим такие высокоемкие по потреблению H2S04 производства как производства фосфорсодержащих удобрений, капролактама, акрилатов, извлечения никеля и кобальта под давлением, заменителей хлорфтор-углеродов [16].

В ближайшей перспективе к перечисленной группе потребителей H2S04 может присоединиться и процесс алкилирования изопарафинов по следующей причине. В основе производства высокооктановых бензинов лежит процесс каталитического риформинга - основной источник ароматических углеводородов, в частности бензола. В 1992 г. конгресс США принял поправку к закону о чистом воздухе, согласно которой признана необходимость производства бензина, не содержащего бензола и конденсированных ароматических углеводородов, которые являются канцерогенами; к тому же "ароматика" не полностью сгорает в автомобильных двигателях. Предусматривается поэтапное сокращение содержания указанных соединений в бензине. В случае невыполнения этих требований предусмотрены жесткие штрафные санкции, могущие составить уже к 2010 г. 10% валового дохода США.

Начались поиски путей замены риформинга, как основного процесса производства ароматических углеводородов, скелетной изомеризацией нормальных алканов , алкилированием изопарафинов олефинами, а также производством оксигенатов, типа МТБЭ (метил-т/?ет-бутиловый эфир), имеющего октановое число 116. Такая замена потребует перестройки всей нефтеперерабатывающей промышленности.

Алкилирование на основе серной кислоты требует -10 кг H2SO4 на 1 баррель алкилата, тогда как алкилирование на базе HF непосредственно потребляет 0,10 кг H2SO4 на 1 баррель (хотя формально роль кислоты здесь только каталитическая). Ни один из этих процессов не стал доминирующим. Согласно исследованию «Oil & Gas Journal» мощность алкилирования в США составляет -1,1 млн.бар. в сутки , что составляет 60% мировой мощности, и эту мощность примерно поровну наполняют производства, работающие на основе H2S04 и HF[17-19].

Велика вероятность того, что потребность в окислителях типа МТБЭ в целом снизится. Но это непосредственно не повлияет на спрос на серную кислоту, но косвенно коснется его. Как уже упоминалось, МТБЭ является носителем кислорода и увеличивает октановое число бензина. Поэтому отсутствие МТБЕ необходимо компенсировать. В связи с этим можно ожидать рост спроса на алкилаты, и значительная доля возросшего их потребления, наверняка, придется на сернокислотные установки, эксплуатация которых приведет к образованию не только основного продукта, но и значительного количества отработанной серной кислоты, что осложнит экологическую ситуацию в регионе.

Таким образом, в перспективе процессы алкилирования изопарафинов и изомеризации нормальных парафинов, выйдут на передний план нефтепереработки, как процессы производства высокооктановых компонентов для автобензинов. Оба эти процесса связаны с применением H2SO4, что приведет к образованию кислотных стоков в еще больших объемах и усугубит экологическую проблему их утилизации. Большое содержание в отработанных серных кислотах и кислых гудронах среднего класса (отходы процессов алкилирования, очистка н-парафинов и др.) 70-85%-ой серной кислоты препятствует их захоронению с экологической точки зрения, в то время как к повторному использованию они непригодны из-за наличия в их составе значительного количества углеводородов (5-20%), что позволяет отнести их к типу нефтешламов. Отработанная серная кислота, разбавленная и загрязненная примесями, как правило, не находит квалифицированного использования. Попытки регенерации ее осветлением, упариванием относятся к процессам настолько неэффективным в связи с необходимостью использовать оборудование, выполненное из легированной стали, образованием новых отходов, низким выходом концентрированной кислоты и высокими затратами, увеличивающими себестоимость целевого продукта, что оно практически не применяются в настоящее время.

Функции серной кислоты в процессе алкилирования изобутана олефинами. Исследование химического состава сернокислотных стоков процесса алкилирования

Преодоление диффузионных ограничений реакции алкилирования, протекающей по карбокатионному механизму, является важнейшим условием для технологического оформления процессов жидкофазного алкилирования изобутана олефинами в присутствии H2SO4. Взаимные растворимости изобутана и H2SO4 невелики. Растворимость изобутана в H2S04 заметно снижается с уменьшением концентрации кислоты (Табл.2.1.)

Растворимость H2SO4 в изобутане имеет более низкие значения, вследствие чего необходимо применять интенсивное перемешивание реакционной смеси. При этом октановые характеристики сернокислотного алкилата находятся в прямой зависимости от степени диспергирования. Наилучшие по качеству алкилаты образуются при использовании 98-99%-ной H2SO4, а ислота, имеющая концентрацию ниже 85%, должна выводиться из системы, так как каталитические функции выполнять уже не может. Химические свойства примесей в сырье оказывают различное влияние на степень разбавления H2S04 в ходе реакции алкилирования. Более низкие температуры проведения реакции алкилирования и высокие соотношения изобутан/олефин благоприятно сказываются на выходе и составе алкилатов, а также расходе H2S04. Увеличение времени контакта в интервале 0.6-6,0 мин. способствует повышению выхода алкилата и содержанию фракции С8 в алкилате при одновременном росте октанового числа. В технологической схеме процесса свежая и циркулирующая кислота, а также потоки, содержащие изобутан, проходят последовательно через все секции реактора (обычно 6-8 секций). Свежий изобутан после очистки вводят в деизобутапизатор и затем направляют в каскадный реактор. Олефиновое сырье после очистки подают параллельными потоками в каждую секцию реактора. После разделения в отстойных зонах реактора углеводородную часть продуктов алкилирования нейтрализуют и затем, промыв, вводят в деизобутанизатор, из которого товарный алкилат отбирают в виде кубового остатка. Серная кислота из отстойных зон рециркулирует в реактор. На установках применяют от 1 до 10 контакторов (Табл.2.2.).

Часть отработанной H2SO4 из реактора через кислотоотстойник подают в верхнюю часть абсорбера, в низ которого поступают олефины. Образовавшиеся алкилсульфаты с верха экстрактора вместе с экстрагентом— частью циркулирующего изобутана - направляют в реактор, куда поступают также свежая H2SO4, сырье и циркулирующие H2SO4 и изобутан. Алкилат выделяют в трехколонной системе: деизобутанизатор - дебутанизатор -колона вторичной ректификации.

Трудности регенерации отработанной H2S04 возрастают с накоплением в кислоте органических компонентов. Экономические соображения привели к разработке методов химической регенерации отработанного катализатора.

Для подбора метода анализа отработанной кислоты использованы литературные источники [189,190,191, 127-130, 192,193,194]. Определен химический состав отработанной кислоты: H2SO4 - 66,23; органические сульфопроизводные - 33,75; Fe - 0,0165; Sb - 6e10" .

Описание технологической линии производства сульфата аммония из сернокислотных отходов процесса алкилирования

На основе экспериментального обоснования процесса получения сульфата аммония из отработанной кислоты установки алкилирования изобутана олефинами была разработана технологическая схема синтеза сульфата аммония, содержащая все основные его стадии (хемосорбция, обработка растворами сульфата аммония и водным аммиаком, фильтрование, выпаривание, смешения с водным аммиаком, кристаллизация, упаривание, сушка).

Разработанная технологическая линия по производству сульфата аммония из сернокислотных стоков работает по следующей технологической схеме (Рис. 3.1, 3.2).

Сернокислотный прометок насосом 1, закачивается в промежуточную ёмкость 2, откуда насосом 3, через подогреватель 4, подаётся в реактор-нейтрализатор 5. Для нейтрализации промстока через барботер, находящийся на лопастях мешалки, подаётся аммиак. Максимальная температура, при которой происходит реакция - 110 С0. Полученный в результате реакции нейтрализации расплав, самотеком подаётся в емкость 6, где проводится смешивание и кипячение с насыщенным раствором сульфата аммония (43%), в результате чего происходит коагуляция и выделение органических продуктов. Газы, образующиеся в результате реакции нейтрализации, поступают на сжигание на факел. Газы из ёмкости 6, также подаются на факел. Для поддержания определённой концентрации кислоты в растворе сульфата аммония в емкости 6, предусмотрена подача 24%-ного раствора аммиака. Аммиак подаётся насосом 43 из ёмкости 28. Раствор сульфата аммония, с находящимися в нём органически ми частицами, насосом 9, через смеситель 10, насосом 13 подаётся на фильтровальную установку 14. В смеситель 10, насосом 12, через подогреватель 11 подаётся вода. При разбавлении водой концентрация раствора сульфата аммония снижается с 68% до 48%, то, есть, при такой концентрации и нормальных условиях кристаллы сульфата аммония выпадать не будут на фильтре и этим затруднять процесс фильтрации. Кроме этого разбавление позволяет заменить горячее фильтрование - фильтрованием при нормальных условиях. Фильтровальная установка 14 состоит из нескольких отдельных нутч-фильтров 14, 14а, 146, работающих в следующей последовательности: загрузка и фильтрации - поз. 14, промывка осадка -14а, сушка осадка и выгрузка - 146. Промывка фильтров осуществляется водой, подаваемой насосом 18, через подогреватель 19. Осадок (органический продукт) на фильтре высушивается воздухом, прогретым до 120С и становится сыпучим.

Фильтр автоматически опрокидывается и органический продукт по транспортеру 45 поступает в печь 46 для сжигания. Органический продукт сжигают с подачей воздуха и газа через форсунки. В результате сжигания образуется осадок в виде смеси металлов и дымовые газы: Н20 и С02. Металлический остаток составляет 0,47% от общего веса органического продукта.

Раствор сульфата аммония, отфильтрованный на фильтре 14, насосом 15 отсасывается и подаётся в ёмкость - сборник 17. Вода после промывки осадка насосом 16. также подаётся в емкость 17. Раствор сульфата аммония из ёмкости 17, насосом 20, через подогреватель 21 подаётся в выпарной аппарат 22, где происходит упаривание раствора от концентрации 37% до 48,5%.

Похожие диссертации на Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля