Разработка направлений квалифицированного использования отходов химических цехов коксохимического производства

• Автор: Салтанов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Состояние вопроса утилизации отходов химических цехов

1.2. Проблемы разработки порошковых полимерных материалов
для антикоррозионной защиты на основе отходов ЦФА КХП
1.3. Постановка цели и задачи исследований
Глава. 2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Характеристика сырья и материалов
2.2. Методика эксперимента
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕУТИЛИЗИРУЕМЫХ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ЦЕХОВ КХП
3.1. Исследование состава, свойств, ресурсов отходов
3.1.1. Отходы цехов улавливания и переработки КХП
3.1.2. Отходы цеха фталевого ангидрида
3.2. Исследование и разработка направлений утилизации
ОТХОДОВ
3.2.1. Утилизация некондиционных высокопиролизовапных смол
3.2.1.1. Утилизация смолы в шихту на коксование
3.2. до. Исследование и разработка кондиционной смолы для
дорс ного строительства
3.2.2. Исследование и разработка технологии утилизации каменноугольных фусов в дорожном строительстве
3. 2. С. Исследование путей использования отходов ЦФА в про-
•7 дукции КХП
3.3. Выводы
Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ' КУБОВЫХ ОСТАТКОВ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОРОШКОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
4.1. Композиция на основе эпоксидных смол
4.1.1 -Синтез форпродуктов для использования в составе ком-
позкцгс-с КОФА

4.i.2. Оптимизация состава быстроотверждающейся эпоксидной
: композиции
4.21 Композиция на основе эпоксидно-полиэфирных смол
4.2.1. Синтез полиэфира на основе КОФА и отходов лавсана
4.2.2. Разработка рецептуры и технологии производства эпоксидно-полиэфирной композиции
4.3. Технологическая схема производства порошковых полимерных композиций
4.. 4. Выводы
Глава о. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ ПРОЦЕССОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В процессе переработки коксохимического сырья происходит интенсивная коррозия аппаратуры и оборудования, образуется большое количество отходов - высокопиролизованные некондиционные смолы, осадки из пека и аммиачных колонн, кубовые остатки дистилляции фталевого ангидрида (КОФА), получаемого при окислении коксохимического нафталина, отходы очистки оборудования и др., которые в настоящее время вывозятся в отвал, загрязняя окружающую среду.
Несмотря на разработку и внедрение ряда процессов квалифицированной переработки отходов коксохимических производств (КХП), проблемы защиты окружающей среды и металлофонда КХП от коррозии в условиях КХП, утилизации отходов коксохимии до сих пор не решены вследствие недостаточной изученности состава, свойств и структуры отходов химических цехов КХП и отсутствия экономически эффективных способов их переработки.
Особое значение имеет проблема утилизации отходов коксохимических цехов по переработке смолы и производству фталевого ангидрида (ФА), поскольку они содержат активные ароматические системы и ангидридные группы, являющиеся основой в процессах коксования угля, получения связующих и синтеза полимерных материалов, представляющих практический интерес для производства смолы марки "А", асфальтобетонных смесей, антикоррозионных покрытий и др. В настоящее время в нашей стране отсутствует промышленный выпуск необходимых твердых полиэфиров и сырье для их производства - полиэтилентереф-талат, что не позволяет освоить выпуск атмосферостойких порошковых антикоррозионных покрытий.
В связи с этим возникает необходимость изучения состава, свойств неутилизируемых отходов КХП, разработки рецептуры и технологических способов их поликонденсации.
Разработка на базе отходов КХП новых прогрессивных, экологически чистых материалов коррозионной защиты - материалов XXI века - является актуальной задачей.
Цель работы. Исследование состава и разработка технологии квалифицированного использования неутилизируемых отходов химических цехов КХП. Разработка на основе отходов синтеза фталевого ангидрида (ФА) из технических сортов нафталина новых материалов для
пользовать в качестве исходного сырья полиэтилентерефталат (вторичный лавсан) и кубовые остатки ФА.
1.3. Постановка-цели и задачи исследований.
Анализ патентно-информационных источников показал, что в шихту утилизируется порядка 75% твердых и жидких отходов химических цехов КХП, остальное вывозится в отвал. Совершенно не исследованы состав, свойства, ресурсы отходов очистки сборников и хранилищ каменноугольной смолы, пека, аммиачной воды, цистерн транспортировки жидкого пека, аммиачных колонн и прочего оборудования цехов улавливания и смолопереработки, оборудования и технологических процессов цеха фталевого ангидрида КХП и нет разработанных технических решений по утилизации этих отходов.
Просматриваются три основных направления квалифицированного использования отходов химических цехов КХП:
- утилизация в шихту;
- вяжущие материалы для строительства автомобильных дорог;
- материалы антикоррозионной защиты.
Способ утилизации твердых и жидких отходов химических цехов в шихту наряду о достоинствами - доступностью, простотой исполнения - имеет существенные недостатки: вызывает зависание шихты в угольны)' башнях, затрудняет эксплуатацию оборудования углеподготовки и ухудшает условия труда. Кроме того, во время чистки сборников и хранилищ установки утилизации не справляются со всей массой осмоленных вязкотекучих отходов.
Коксохимические вяжущие материалы имеют преимущество перед нефтяными - лучшая водостойкость, механическая прочность покрытий, морозостойкость, но и существенный недостаток - наличие полицикли-чеоких ароматических углеводородов и 3, 4-бензпирена - ограничивает санитарными службами их широкое использование в дорожном строительстве.
Третье направление - производство материалов коррозионной защиты на базе отходов КХП - это малоизученное направление, патентно-информационная проработка показывает актуальность этой задачи, значимость и перспективность, особенно в направлении разработки новых, дешевых, доступных порошковых полимерных материалов и покрытий на отечественном сырье и оборудовании.
Вопросы утилизации отходов производства фталевого ангидрида, как и сами отходы,мало изучены. Представляется целесообразным изу-