WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Изобутилен

140,62

44,38

3-Хлор-2-метилпропен

195,38

61,65

211,44

66,73

Хлор

176,25

55,62

Третбутилхло-рид

8,00

2,53

4,66

1,45

Дихлоризобутан

17,90

5,65

10,44

3,25

Дихлоризобути-лены

16,50

5,20

9,61

3,01

Хлороводород

78,18

24,68

80,72

25,46

Инерты

0,91

0,29

0,10

Всего

316,87

100,0

Всего

316,87

100,0

316,87

100,0

Показатели качества товарного 3-хлор-2-метилпропена, полученного по усовершенствованной технологии, соответствуют ТУ 113-04-312-89.

Реконструкция реакционного узла промышленной установки позволила повысить селективность процесса на 7,2%. При этом выход каждого из побочных продуктов (третбутилхлорида, дихлоризобутана, дихлоризобутиленов) понижается более чем на 40%.

В четвёртой главе приведены разработанные нами три способа использования побочных продуктов производства 3-хлор-2-метилпропена для получения олифы композиционной, смесевого нематоцида и антикоррозионного покрытия вместо сжигания, как это было предусмотрено в первоначальной промышленной схеме.

Нами подобраны условия получения олифы композиционной реакцией сополимеризации -метилстирола с ненасыщенными хлорпроизводными углеводородами, содержащимися в кубовых отходах производства 3-хлор-2-метилпропена.

Процесс проводили в среде хлорорганических насыщенных углеводородов при температуре 90-100°С и давлении 0,5 МПа в присутствии каталитического комплекса (эфират хлорида алюминия).

Предварительно нами исследовано влияние времени реакции на свойства полученного продукта (рисунок 5). При времени реакции 8 ч все основные показатели полученного соединения соответствуют требованиям, предъявляемым к олифам композиционным (ТУ 205-11-610-90).

Рисунок 5 – Влияние времени реакции на свойства полученного продукта

Нами также была исследована зависимость основных свойств полученного продукта от количества добавляемого –метилстирола (рисунок 6). С увеличением количества –метилстирола от 2 до 16% соответственно возрастают: молекулярная масса от 62000 до 200000 ед.; массовая доля нелетучих веществ – от 20 до 90%; вязкость – от 13 до 40 с. Адгезия полученного соединения остается на уровне 4 баллов. Время высыхания уменьшается от 46 до 7 ч.

Рисунок 6 – Влияние количества -метилстирола на свойства полученного продукта

На рисунке 7 приведены результаты исследования зависимости основных свойств полученного продукта от количества добавляемого катализатора. С увеличением количества катализатора от 1 до 5% возрастают соответственно: молекулярная масса – от 96000 до 200000 ед.; массовая доля нелетучих веществ – от 37 до 90%; вязкость – от 25 до 40с; адгезия – от 2,6 до 4 баллов.

Исследование влияния температуры показало, что с увеличением температуры от 20 до 900С соответственно возрастают: молекулярная масса – от 75000 до 200000 ед.; массовая доля нелетучих веществ – от 35 до 90%; вязкость – от 17 до 40 с.

Рисунок 7 – Влияние количества катализатора на свойства полученного продукта

Адгезия полученного соединения остается на уровне четырех баллов. Время высыхания уменьшается от 44 до 8 ч (рисунок 8).

Для промышленной реализации предложенного способа получения композиционной олифы были рекомендованы следующие условия: температура 90-1000 С, количество катализатора 1% (масс.), количество –метилстирола 0,05-0,30% (масс.), время реакции 8 ч.

Технологическая схема производства олифы композиционной приведена на рисунке 9.

Рисунок 8 – Влияние температуры на свойства полученного продукта

Кубовые отходы из емкости 18 поступают в смеситель 23. Сюда же поступают -метилстирол из емкости 20 и каталитический комплекс из аппарата 21. Смеситель представляет собой систему укрепленных диафрагм, установленных в цилиндрической части смесителя. При прохождении потока через отверстия в диафрагмах и зазоры между стенками смесителя и диафрагмы происходит турбулизация потока, сопровождающаяся интенсивным перемешиванием жидкостей. Полученная смесь поступает в дозреватель 24, оборудованный перемешивающим устройством.

Температура в дозревателе поддерживается 90-100°С. В процессе полимеризации предусматривается принудительная циркуляция реакционной массы из дозревателя в смеситель.

После завершения полимеризации раствор олигомера подается в фазоразделитель 25. Готовый продукт направляется в емкость 28. Летучие продукты после отделения в сепараторе конденсируются в кон­денсаторе и направляются в сборник жидких отходов 18.

Полученная по описанной технологии олифа соответствует ТУ 2.05-11-610-90 на олифу композиционную.

IV - кубовые отходы производства 3-хлор-2-метилпропена; II - -метилстирол; 18 - емкость; 20 – емкость для -метилстирола; 21 - реактор приготовления катализатора; 22 - емкость дезактиватора; 23 - смеситель; 24 - дозреватель; 25 - фазоразделитель;

26 - конденсатор; 27 - емкость; 28 - емкость для полимеров; 29, 30, 31 – насосы

Рисунок 9 – Технологическая схема производства олифы композиционной

Следующим этапом нашей работы было исследование в лабораторных условиях возможности использования побочных продуктов производства 3-хлор-2-метилпропена при получении смесевого нематоцида (препарат ДДБ). Для этого при комнатной температуре смешивались отходы производства 3-хлор-2-метилпропена: легкая фракция (третичный бутилхлорид) и тяжелая фракция (кубовый остаток производства).

Предложенный нематоцид представляет собой смесь 1,2-дихлоризобутана, 1,3-дихлоризобутилена, 3,3-дихлоризобутилена и легкой фракции, в том числе 3-хлор-2-метилпропена (таблица 2).

Технологический процесс получения нематоцида осуществляется периодическим способом, путем смешения и доведения до нужных соотношений смеси дихлоридов изобутана, изобутилена, монохлоридов и высших хлоридов –побочных продуктов производства 3-хлор-2-метилпропена (рисунок 10).

Таблица 2 – Состав предложенного нематоцида

Компоненты

Содержание, %

1

Легкие хлоруглеводороды

(третичный бутилхлорид)

Не более 4,1

2

1,3-Дихлоризобутилен

Не менее 29,5

3

3,3-Дихлоризобутилен

Не менее 29,5

4

1,2-Дихлоризобутан

Не более 56,0

5

Тяжелый остаток

Не более 10,3

Смесевой нематоцид готовится в аппаратах 181 и 182. Кубовый остаток из ректификационной колонны 11 поступает в емкость 181, отбор которого осуществляется автоматически. Также в сборник 181 поступает третичный бутилхлорид, отбираемый из верхней части колонны 13. Смесь из емкости 181 насосом 32 подается в емкость 182.

Готовый продукт (смесевой нематоцид) анализируется и разливается в металлическую тару – сварные бочки. Во время розлива в бочки вручную добавляется стабилизатор – кальцинированная сода в количестве 0,5 % от массы налитого продукта.

Нами так же предложен новый антикоррозионный, гидроизоляционный состав для защиты нефтехимического оборудования и строительных сооружений, устойчивых к воздействию агрессивных сред, атмосферных воздействий, обладающий так же антисептическими свойствами.

Активная основа получена перемешиванием побочных продуктов производства 3-хлор-2-метилпропена с битумом в массовом соотношении 1:0,10,3 в течение 8-10 часов при температуре 40-60°C.

Антикоррозионный гидроизоляционный антисептический состав для защиты нефтехимического оборудования и строительных сооружений получен перемешиванием активной основы с печной пылью (ТУ 5793-047-00204872-2002) следующего состава (%, масс.): оксида магния не более 5,0, оксида кальция не более 5,0. Перемешивание проводилось при температуре 20-300С в течение 3-4 часов при следующем соотношении компонентов: активная основа 70-80 % (масс.); пыль печная 20-30 % (масс.). Полученный нами антикоррозионный состав анализировали на соответствие ГОСТ 312-79.

тяжелая фракция из колонны 11 легкая фракция из колонны 13

(кубовый остаток производства) (третичный бутилхлорид)

181, 182 – емкости; 31, 32 – насосы; 33 – бочка; 34 – заливное устройство

Рисунок 10 – Принципиальная схема производства смесевого нематоцида

Предложенный способ галогенирования изобутилена и пути утилизации отходов производства 3-хлор-2-метилпропена позволяют существенно снизить негативное воздействие данного производства на окружающую среду.

Общие выводы

  1. Проведен анализ технологии производства 3-хлор-2-метилпропена и показано, что основным недостатком промышленного процесса является недостаточная надежность и эффективность работы реакторного узла.
  2. В лабораторных условиях исследовано влияние некоторых факторов на протекание реакции хлорирования изобутилена. Показано, что максимальный выход 3-хлор-2-метилпропена (93,9%) достигается при проведении процесса в среде целевого продукта при температуре его кипения, при мольном соотношении изобутилен:хлор 1,01:1 и при объемной скорости подачи реагентов 980 ч-1.
  3. Разработан новый реакторный узел хлорирования изобутилена, предложена усовершенствованная конструкция реактора с новым смесителем, совмещенным с барботером. При этом селективность процесса повышается на 7,2%, а выход побочных продуктов снижается более чем на 40%.
  4. Разработан принципиально новый способ получения композиционной олифы сополимеризацией дихлоризобутиленов, содержащихся в кубовых отходах производства 3-хлор-2-метилпропена, с -метилстиролом.
  5. Разработана технология получения смесевого нематоцида, включающего легкие и тяжёлые фракции производства 3-хлор-2-метилпропена.
  6. Разработан новый антикоррозионный состав для защиты нефтехимического оборудования, обладающий гидроизоляционными и антисептическими свойствами, на основе кубовых остатков производства 3-хлор-2-метилпропена и битума.

Основное содержание работы изложено в 11 публикациях, в том числе:

    1. Инграм, И.Ш. Использование отходов производства 3-хлор-2-метилпропена / И.Ш. Инграм, Р.Н. Хлесткин, Д.У. Рысаев, Г.К. Аминова, А.К. Мазитова // Баш. хим. ж. – Уфа: ГИНТЛ «Реактив», 2008. – Т. 15, № 4. – С. 125-127.
    2. Инграм, И.Ш. Усовершенствование технологии производства 3-хлор-2-метилпропена / И.Ш. Инграм, У.Ш. Рысаев, Г.К. Аминова, Д.У. Рысев, И.М. Фаттахов // Баш. хим. ж. – Уфа: ГИНТЛ «Реактив», 2009. – Т.1, № 16.- С. 42-48.
    3. Инграм, И.Ш. Хлорирование изобутилена в среде металлилхлорида / И.Ш. Инграм, У.Ш. Рысаев, Д.У. Рысаев, М.М. Петров, Р.Р. Шарипова //Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: материалы Международной научно-технической конференции, г. Уфа, май 2008 г. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. – Вып. 3. – С. 120-122.
    4. Инграм, И.Ш. Получение препарата ДДБ на основе отходов производства металлилхлорида / И.Ш. Инграм, У.Ш. Рысаев, Р.Н. Хлесткин, Д.У. Рысаев // Материалы межвузовской научно-технической конференции по химии, физике и экологии в рамках 59-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, г. Уфа, апрель 2008 г. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. – С. 46-47.
    5. Инграм, И.Ш. Разработка технологии производства олифы композиционной на основе отходов производства металлилхлорида / И.Ш. Инграм, У.Ш. Рысаев, Р.Н. Хлесткин, Д.У. Рысаев // Материалы межвузовской научно-технической конференции по химии, физике и экологии в рамках 59-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, г. Уфа, апрель 2008. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. – С. 47-49.
    6. Инграм, И.Ш. Усовершенствование технологии производства металлилхлорида / И.Ш. Инграм, У.Ш. Рысаев, Р.Н. Хлесткин, Д.У. Рысаев, И.М.
      Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»