Введение к работе
Актуальность темы
Реальные, и обоснованно предсказываемые сырьевые трудности сформировали, в общем-то, единые требования к экономическим показателям химической технологии. Он проявляется в неуклонном стремлении к максимальной селективности процессов и комплексности переработки сырья. Однако из-за недостаточного совершенства химической технологий переработки сырья образуются отходы. Количество отходов - мера несовершенства процесса. В связи с этим и возникают проблемы минимизации отходов за счет более глубокой и полной переработки сырья.
Несмотря на напряженное состояние ресурсных фондов, часть сырья переходит в отходы, что усугубляет дефицит сырья и увеличивает стоимость конечных продуктов. Поэтому стремление к экономически оправданному росту показателя селективности, т.е. к наибольшей степени превращения нефтяных углеводородов в целевой продукт и превращение отходов в товарный продукт оправдано и актуально. Тем более необходимо добиваться, чтобы не только сырьевые, но, практически, все статьи затрат в себестоимости единицы продукции в равной мере были обратно пропорциональны показателю селективности.
Таким образом, принцип организации производства переработки органи-ческих отходов в условиях наметившегося дефицита углеводородного сырья должен быть построен с учетом рационального использования всех образующихся веществ, энергии и без нарушения экологического равновесия.
Несмотря на большое количество научных работ, вопросу рационального использования тяжелых смол пиролиза (ТСП) не уделялось серьезного внимания. На большинстве отечественных этиленовых установок, построенных в послевоенные годы, проектами не предусматривалась переработка этих отходов. Между тем, тяжелые смолы пиролиза могут стать источником получения целого ряда важных продуктов: мономеров, растворителей, пластификаторов, сырья для производства технического углерода и малосернистого кокса, нафталина, тетралина и других. Задача рационального использования ТСП становится особенно актуальной в связи с тенденцией утяжеления пиролизного сырья. Если при пиролизе бензина выработка тяжелых смол составляет 4-5 %, то при пере-
ходе на атмосферный газойль содержание тяжелых смол достигает 18-20 % в расчете на исходное сырье.
При совместном производстве фенола и ацетона окислением кумола образуется фенольная смола (ФС), количество которой составляет 150 - 200 кг на одну тонну товарного фенола.
Трудности переработки ФС усугубляются тем, что переработка смол связана с получением сточных вод, содержащих фенол. Фенол является экологически опасным труднобиоокисляемым веществом. Исходя из экологических требований, необходима разработка процесса в котором переработка ФС не сопровождается образованием фенолсодержащих отходов, сточных вод и газовых выбросов.
Термические методы не позволяют провести полную деструкцию фенолов, содержащихся в фенольной смоле. Поэтому эти методы также не нашли применения в промышленности.
Одним из вариантов решения этих проблем является исследование, направленное на разработку технологии получения непредельных углеводородов путем совместной утилизации ТСП н ФС, выполненной в настоящей диссертационной работе, с использованием плазмохимического метода, основанного на глубоком разложении отходов в низкотемпературной плазме с получением пи-рогаза. Из пирогаза после очистки от технического углерода, выделяют ацетилен и его гомологи, а оставшиеся этилен содержащие газы направляют на действующую установку газоразделения. Ацетилен же предлагается не гидрировать в этилен, а использовать для получения винил-н-бутилового эфира, с последующим получением поливинилбутилового эфира (винипола).
Принципиальное достоинство такой технологии заключается в расширении сырьевой базы нефтехимии, за счет использования в качестве сырья жидких отходов производств этилена и фенола и ее экологическая безопасность, поскольку процесс исключает образование собственных отходов.
Работа выполнена в рамках Государственной программы Республики Татарстан - «Нефтехимия».
Цель работы
Разработка технологического процесса позволяющего получать непредельные углеводороды путем плазмохимической переработки жидких отходов производств этилена и фенола с обеспечением безотходное этих производств.
Научная новизна
Исследована неравновесная термодинамика и кинетика плазмохимиче-ского пиролиза жидких органических отходов производств этилена и фенола и предложен механизм реакции получения ацетилена и этилена. Полученные результаты послужили основой для создания универсальной технологии получения непредельных углеводородов путем переработки отходов, позволяющей использовать все компоненты продуктов пиролиза.
Практическая значимость работы
Практическое значение полученных результатов состоит в разработке:
технологического процесса получения непредельных углеводородов и других ценных нефтепродуктов, путем переработки жидких отходов производств этилена и фенола с обеспечением безотходности этих производств;
технологического регламента на основе которого спроектирована опытно-промышленная установка, монтаж которой начат на ОАО «Ка-заньоргеинтез»
Апробация работы
Отдельные разделы диссертационной работы докладывались на восьмом международном конгрессе «Новые высокие технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи» (Казань, 1998 г.) и на научно-технической конференции «Конверсия и высокие технологии». (Казань, 1998 г.).
Публикации
По теме диссертации имеются четыре публикации.
Объем и структура работ
Диссертационная работа состоящая из введения, 5 глав, выводов и приложений изложена на 147 страницах машинописного текста, включая 22 таблицы, 21 рисунок и список использованной литературы в количестве 151 наименования.
