Комплексная переработка побочных продуктов и отходов производства мономеров для синтетических каучуков в высокооктановые компоненты моторных топлив

• Автор: Барышникова, Наталия Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 116 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 .Основные компоненты газовых выбросов автомобилей,

загрязняющих атмосферу .

1.2. Оксигенаты октаноповышающие добавки к моторным

топливам.

1.3. Димеры низших олефинов как высокооктановые компоненты моторных топлив .

1.4. Синтез высокооктановых компонентов на основе отходов и побочных продуктов нефтехимии

1.5. Алгоритм работы

2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА И АНАЛИЗА

2.1. Исходные вещества

2.2. Методики эксперимента

2.2.1. Методика исследования процесса синтеза оксигенатов.
2.2.2. Методика исследования процесса димеризации
непредельных углеводородов С4
2.3. Методика анализа исходных веществ и продуктов
реакции.
2.3.1.Определение состава изопентанизоамиленовой фракции отход 1.
2.3.2. Определение состава бутанбутиленовой фракции отход
2.3.3. Определение состава отхода производства дегидрирования изобутана отход 2
2.3.4. Определение состава реакционной смеси процесса димеризации и состава отхода производства МТБЭ
отход 4.
2.3.5. Определение содержания спиртов в продуктах синтеза оксигенатов.
2.3.6. Определение содержания эфиров в продуктах
синтеза оксигенатов.
2.3.7. Определение суммарного содержания ароматических углеводородов в высокооктановой добавке
2.4. Анализ свойств полученной высокооктановой добавки
2.4.1. Определение детонационной стойкости.
2.4.2. Определение фракционного состава
2.4.3. Определение давления насыщенных паров.
2.4.4. Определение йодного числа
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1.Исследование процесса синтеза оксигенатов на основе
углеводородной фракции С5 С9.
3.2.Исследование возможности применения отхода 1 в качестве добавки в процессе синтеза оксигената
3.3.Исследование возможности применения отхода 2 в качестве добавки к оксигенату.
3.4. Исследование димеризации углеводородов С4 фракции на сульфокатионитах.
4.ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 4.1.Опытнопромышленные испытания разработанной технологии
получения оксигената
4.2. Опытное испытание получения высокооктанового компонента
из оксигената и отхода
4.3. Выделение фракции димеров.
4.4. Получение высокооктановой добавки.
4.5. Схема переработки побочных продуктов
и отходов производства.
4.6. Оценка экономической эффективности предлагаемых мероприятий и предотвращенного экологического ущерба
5. ВЫВОДЫ.
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРА.
ВВЕДЕНИЕ
Самарская область один из развитых индустриальных регионов Российской Федерации и характеризуется высокой концентрацией производств, загрязняющих окружающую среду. Города Самара, Тольятти и Новокуйбышевск относятся к городам России с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Основные источники выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспорт и предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Абсолютный объем выбросов автотранспорта оценивается в тыс. т. в год, что сопоставимо с валовым выбросом всех промышленных предприятий области. Острой экологической проблемой в области остается проблема утилизации производственных и бытовых отходов1.
Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный характер, наиболее ярко проявились в топливноэнергетическом комплексе, нефтехимической и химической отраслях промышленности. Высокая энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ в атмосферу создают техногенную нагрузку на
окружающую среду. Вопросы охраны окружающей среды для этих предприятий являются весьма актуальными.
Это связано с опережающим развитием объемов производства в этих отраслях по сравнению с внедрением природоохранных мероприятий, появлением трудно утилизируемых отходов производства, способы переработки которых пока не найдены.
Решение проблемы снижения экологической опасности на нефтехимических производствах возможно лишь путем комплексного подхода, включающего в себя следующие этапы
анализ экологической опасности современных предприятий
разработка и внедрение системы мониторинга окружающей среды
совершенствование системы управления качеством окружающей среды и экологической безопасности
разработка и организация производств новых продуктов с улучшенными экологическими характеристиками2.
Одна из важных задач в этом направлении выработать концепцию политической экологии на основе научного подхода к решению экологических проблем и разумному управлению взаимодействием человек природа общество 3 .
На современном этапе проблема устойчивого развития города Тольятти тесно связана с решением вопросов охраны окружающей среды. В городе отмечается высокое загрязнение воздушного бассейна вредными веществами. В соответствии с данными регулярных наблюдений в городе остается тревожной ситуация с формальдегидом и диоксидом азота, концентрация которых достигает 3 ПДК. Основным источником их является автомобильный транспорт, количество которого в городе Тольятти достигло в настоящее время более 0 тыс. единиц4,5.
Степень загрязнения атмосферного воздуха оценивается посредством безразмерной величины индексом загрязнения атмосферы ГОА, который рассчитывается по пяти ингредиентам, вносящим наибольший вклад в загрязнение атмосферы. В таблице 1 приведены нормативные значения индекса загрязнения атмосферы ГОА для селитебной зоны, а в таблице 2 значения ГОА на границе санитарнозащшной зоны Тольяттикаучук9. Приведенное в таблице 2 значение ГОА, равное ,3 ед. свидетельствует о том, что загрязнение атмосферы для данной территории относится к 3 градации высокое загрязнение. По данным Самарского центра мониторинга окружающей
среды в Тольятти по итогам года ИЗ А составил 9,3 ед. , т.е. в целом по городу загрязнение воздуха высокое.
Таблица
Нормативные значения индекса загрязнения атмосферы
Оценка загрязнения воздуха
Града ции Загрязнение воздуха ИЗА за год Рекомендации
1 Низкое, благоприятное для здоровья Не требуются
II Повышенное Людям с болезнями сердечно сосудистой системы и дыхательных путей лучше уменьшить физические нагрузки
III Высокое, неблагоприятное для здоровья 7 Людям с болезнями сердечно сосудистой системы и дыхательных путей лучше уменьшить физические нагрузки
IV Очень высокое, очень неблагоприятное для здоровья Пожилым людям и лицам с болезнями легких, сердца, детям уменьшить физические нагрузки. Другим группам населения рекомендуется уменьшить активность на открытом воздухе.
Таблица
Значения индекса загрязнения атмосферы на границе селитебной зоны и санитарно защитной зоны ООО Тольяттикаучук
Вещества загрязняющие атмосферу Класс опасности ПДК в воздухе населенных мест, мгм3 Среднегодовая концентрация за г. мгм3 ИЗА
Формальдегид 2 0,3 0,6 5,
Диоксид азота 2 0, 0,4 2,
Оксид азота 3 0, 0,8 0,
Аммиак 4 0, 0,4 3,
Оксид углерода 4 3 2,2 0,
Суммарный индекс загрязнения атмосферы ,
Не менее важной экологической проблемой в городе остается проблема утилизации производственных и бытовых отходов.
Установление нормативов на различные сбросы, выбросы, размещение отходов привело к тому, что промышленные предприятия стали болес серьезно относиться к вопросам охраны окружающей среды 5.
В решении задачи по оздоровлению экологической обстановки города и области имеют важное значение следующие мероприятия
отказ от применения экологически вредных топлив путем замены их на более качественные
замена существующих технологий на экологически более чистые
углубленная переработка и квалифицированное использование
промышленных отходов
внедрение мало энергоемких технологических процессов с целью снижения общей энергоемкости производства.
Актуальность


Исследование димеризации углеводородов С4 фракции на сульфокатионитах. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 4. Выделение фракции димеров. Получение высокооктановой добавки. ВЫВОДЫ. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРА. Самарская область один из развитых индустриальных регионов Российской Федерации и характеризуется высокой концентрацией производств, загрязняющих окружающую среду. Города Самара, Тольятти и Новокуйбышевск относятся к городам России с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Основные источники выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспорт и предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Абсолютный объем выбросов автотранспорта оценивается в тыс. Острой экологической проблемой в области остается проблема утилизации производственных и бытовых отходов1. Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный характер, наиболее ярко проявились в топливноэнергетическом комплексе, нефтехимической и химической отраслях промышленности. Вопросы охраны окружающей среды для этих предприятий являются весьма актуальными. Это связано с опережающим развитием объемов производства в этих отраслях по сравнению с внедрением природоохранных мероприятий, появлением трудно утилизируемых отходов производства, способы переработки которых пока не найдены. Одна из важных задач в этом направлении выработать концепцию политической экологии на основе научного подхода к решению экологических проблем и разумному управлению взаимодействием человек природа общество 3 . На современном этапе проблема устойчивого развития города Тольятти тесно связана с решением вопросов охраны окружающей среды. В городе отмечается высокое загрязнение воздушного бассейна вредными веществами. В соответствии с данными регулярных наблюдений в городе остается тревожной ситуация с формальдегидом и диоксидом азота, концентрация которых достигает 3 ПДК. Основным источником их является автомобильный транспорт, количество которого в городе Тольятти достигло в настоящее время более 0 тыс. Степень загрязнения атмосферного воздуха оценивается посредством безразмерной величины индексом загрязнения атмосферы ГОА, который рассчитывается по пяти ингредиентам, вносящим наибольший вклад в загрязнение атмосферы. В таблице 1 приведены нормативные значения индекса загрязнения атмосферы ГОА для селитебной зоны, а в таблице 2 значения ГОА на границе санитарнозащшной зоны Тольяттикаучук9. Приведенное в таблице 2 значение ГОА, равное ,3 ед. По данным Самарского центра мониторинга окружающей
среды в Тольятти по итогам года ИЗ А составил 9,3 ед. IV Очень высокое, очень неблагоприятное для здоровья Пожилым людям и лицам с болезнями легких, сердца, детям уменьшить физические нагрузки. Другим группам населения рекомендуется уменьшить активность на открытом воздухе. Вещества загрязняющие атмосферу Класс опасности ПДК в воздухе населенных мест, мгм3 Среднегодовая концентрация за г. Не менее важной экологической проблемой в городе остается проблема утилизации производственных и бытовых отходов. Установление нормативов на различные сбросы, выбросы, размещение отходов привело к тому, что промышленные предприятия стали болес серьезно относиться к вопросам охраны окружающей среды 5. Актуальность работы. Предприятия нефтехимии, в том числе производители синтетического каучука СК, к числу которых принадлежит ООО Тольяттикаучук, являются крупнотоннажными производствами. Одним из источников сырья для получения мономеров в производстве синтетических каучуков является пиролизная С4 фракция углеводородов, которая содержит в своем составе бутадиен, изобутилен, бутилены, бутан. Из нее извлекают бутадиен, который является мономером для получения различных марок бутадиенстирольных каучуков. Оставшаяся углеводородная фракция направляется на извлечение изобутилена, являющегося мономером для получения бутилкаучука. После этого остается бутанбугаленовая фракция ББФ от первоначального количества пиролизной фракции. Составы всех перечисленных фракций приведены в таблице 3.