Введение к работе
Актуальность работы. Хромлигносульфонаты используются в нефтедобыче для снижения вязкости рабочих жидкостей и применяются для модификации их технологических и экологических параметров. Сегодня, промышленное получение хромлигносульфонатов связано с рядом проблем, таких как образование хромсодержащего отхода производства, неполное восстановление анионных соединений хрома в составе получаемого хромлигносульфоната и зависимость его качества от состава сырья-лигносульфоната натрия. В этой связи, исследована возможность применения таких серосодержащих отходов нефтехимического комплекса, как сернисто-щелочные стоки (с установок ЭЛОУ, АВТ) и сера элементарная (с установок гидроочистки, коксования и др.), которые имеют в своем составе соединения серы (S, S"2), обладающие высокими восстановительными свойствами и могут быть использованы для решения проблем производства хромлигносульфонатов.
Цель работы: совершенствование способа получения хромлигносульфонатов с применением некоторых серосодержащих отходов нефтехимического производства.
Задачи исследования:
-
исследование состава отходов: хромсодержащего отхода промышленного производства хромлигносульфонатов; серосодержащих отходов нефтехимического комплекса (сульфидно-щелочных стоков и серы элементарной);
-
разработка научно-технических основ способа получения хромлигносульфонатов с использованием серосодержащих отходов, как альтернативных восстановителей анионного хрома с изучением их влияния на характеристики получаемых продуктов;
Научный консультант - д.х.н„ проф. Кудашева Флорида Хусаиновна.
3. подбор рабочих условий использования хромсодержащего отхода
как вторичного сырья в производстве хромлигносульфонатов с
определением качественных характеристик получаемых продуктов;
4. исследование зависимости качества получаемых
хромлигносульфонатов от содержания редуцирующих веществ в сырье -
лигносульфонате натрия.
Научная новизна. Впервые определен окислительно-восстановительный потенциал ферросодержащих и серосодержащих хромлигносульфонатов и выявлено влияние его на ингибирующую способность хромлигносульфонатов. Установлена корреляция величины окислительно-восстановительного потенциала систем хромлигносульфонатов с содержанием кислых функциональных групп в составе фенилпропановой единицы лигносульфоната натрия, полнотой восстановления анионного хрома в составе комплексного соединения -хромлигносульфоната и условной вязкостью промышленных хромлигносульфонатов ФХЛС и экспериментальных ХЛС-М и XJ1C-S. Показана принципиальная возможность вовлечения серосодержащих отходов (сульфидно-щелочные стоки и сера элементарная) нефтехимии, в качестве реагентов-восстановителей токсичного шестивалентного хрома, в процесс получения хромлигносульфонатов и положительное влияние их на качественные характеристики опытных ХЛС-М и ХЛС-S. Установлен характер влияния редуцирующих веществ сырья-лигносульфоната натрия на свойства получаемых хромлигносульфонатов. Определены условия использования хромсодержащего отхода в качестве вторичного сырья при производстве хромлигносульфонатов.
Практическая значимость.
1. Предложен способ получения хромлигносульфонатов с
использованием серосодержащих отходов (сульфидно-щелочные стоки и
сера элементарная) нефтехимического комплекса в качестве дешевых альтернативных реагентов-восстановителей, что позволяет вести процесс на сырье различных производителей (с широким диапазоном содержания редуцирующих Сахаров 6-16%), исключить применение сульфата железа, снизить расход бихромата натрия на 66% масс, и квалифицированно использовать отходы нефтехимических производств.
-
Предложен способ получения хромлигносульфонатов с возвратом хромсодержащего отхода производства в реакционную зону процесса с сохранением высоких качественных характеристик полученных хромлигносульфонатов, позволяющая снизить расход бихромата натрия на 15-20 % масс, расход технической воды на 35-40 % масс.
-
Проведены опытно-промышленные испытания на ОАО «Дубитель». Получен акт об использовании рекомендаций и предложений по рециклу хромсодержащего отхода в производстве хромлигносульфонатов.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации были представлены на Конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, 2007); III, IV, V Международной научно-технической конференции УГАЭС (Уфа, 2006,2007,2008); студенческой научной конференции БашГУ «Студент и наука» (Уфа, 2006,2007); XI Международной экологической конференции (Москва,2007); IV Международной научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье» (Пенза-2007); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (Уфа,УГНТУ-2008); XXI, XXII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (Уфа, Реактив - 2008,2009); VII региональной конференции
(Уфа,БГУ-2008); VIII Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности»(Пенза-2008).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы из 144 наименований, приложения. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста и включает 24 рисунка и 16 таблиц.
Публикации. Содержание диссертации изложено в 4 статьях в ведущих российских журналах, входящих в список изданий, рекомендованных ВАК РФ, тезисах 16 докладов. Результаты исследований защищены патентом РФ.
