ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРОВ, В ТОМ ЧИСЛЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ (ИТС 32-2022)

меризации - при 40 °C, окончание процесса полимеризации - при 90 °C и выше. Поли-

меризация в эмульсии протекает по радикальному механизму. Она включает три ста-

дии - инициирование, рост цепи и регулирование молекулярной массы, обрыв цепи.

Процесс полимеризации - экзотермический, тепловой эффект реакции полимери-

зации бутадиена и стирола 71,5 кДж/моль.

Механизм эмульсионной полимеризации, достаточно подробно изложенный

в многочисленной технической литературе, в данной работе не рассматривается.

Принципиальная схема непрерывной полимеризации латексов не отличается от

схемы полимеризации эмульсионных каучуков, приведенной в разделе 2.

Полимеризация периодическим способом отличается от непрерывной полимери-

зации тем, что весь процесс происходит в одном аппарате.

Дегазация латексов (отгонка незаполимеризовавшихся мономеров)

После проведения полимеризации в латексах остаются незаполимеризованные

мономеры. Их количество зависит от содержания высококипящего мономера в исходной

шихте и сополимере и обычно составляет 2 % - 3 % от суммы исходных мономеров.

Незаполимеризованные мономеры должны быть удалены из латексов до вели-

чины паспортных значений для товарного латекса. Эта величина составляет 0,2 % -

0,07 %.

Дегазация мономеров осуществляется, как правило, водяным паром и осложня-

ется тем, что мономеры находятся не в виде отдельной фазы, а адсорбированы поли-

мерными частицами. Кроме того, наличие эмульгатора в латексе может вызвать сильное

пенообразование и последующую забивку оборудования.

Аппаратурное оформление стадии дегазации существенно влияет на себестои-

мость товарного латекса, так как дегазация (отгонка) требует значительных расходов

водяного пара и связана с потерями полимера в виде коагулюма, образующегося вслед-

ствие термических и механических воздействий на латекс.

При выборе схемы дегазации и технологического оборудования необходимо стре-

миться к достижению следующих условий:

- обеспечить минимальное пребывание латекса в зоне повышенных температур;

- создать минимальное гидравлическое сопротивление всей системы дегазации

за счет вакуумирования;

- обеспечить наибольший контакт латекса с паром для улучшения максималь-

ного массообмена при одновременном исключении чрезмерно интенсивного гидродина-

мического воздействия на латекс или паролатексную смесь, уменьшая при этом коагу-

ляцию;

- создать систему эффективного охлаждения в конденсаторах.

Таким образом, стадия дегазации (отгонки) незаполимеризовавшихся мономеров

из латексов преследует две основные цели:

- регенерацию отогнанных мономеров для их последующей очистки и возвраще-

ния в процесс полимеризации;

- обеспечение взрывопожаробезопасности и отсутствия токсичности товарного

латекса при хранении и последующей переработке латекса и улучшение условий труда

на предприятиях, использующих товарный латекс в качестве полуфабриката для изго-

товления продукции.

501

Отгонка незаполимеризовавшихся мономеров из латекса чаще всего проводится

в две стадии с помощью острого пара. На первой стадии отгонки, преддегазации бута-

диен-стирольных латексов, из латекса под вакуумом удаляется основное количество бу-

тадиена и стирола, затем под вакуумом на второй стадии происходит отгонка остаточ-

ного стирола до содержания его в латексе ~0,07 % - 0,1 %. Возвратные мономеры после

очистки возвращаются в процесс.

Для дегазации товарного латекса применима прямоточная схема, так как в ла-

тексе, поступающем на дегазацию, содержится относительно малое количество свобод-

ных мономеров.

Дегазированный латекс поступает в накопительные емкости для хранения и от-

грузки потребителю. При необходимости в этих емкостях латекс заправляют антиокси-

дантом.

Концентрирование

В середине XX в. применялось несколько методов концентрирования латексов:

центрифугирование, сливкоотделение и упаривание. В настоящее время упаривание яв-

ляется основным способом концентрирования латексов. Этот метод высокопроизводи-

телен и обеспечивает дополнительную отгонку незаполимеризовавшихся мономеров с

водяным паром.

Принципиальная схема концентрирования показана на рисунке 11.1.

1 - расходная емкость; 2, 5, 7, 10, 13 - насосы; 3 - концентратор;

4 - гидрозатвор; 6 - промежуточная емкость; 8 - фильтр; 9 - емкость товарного

латекса, 11, 14 - конденсаторы смешения; 12, 16 - гидрозатворы; 15 - одноступенчатая

пароэжекционная установка

Рисунок 11.1 - Принципиальная схема концентрирования латексов

Латекс из емкости 1 насосом 2 подается в концентратор 3, представляющий собой

полую колонну с распылителем, работающую под вакуумом. Из концентратора латекс

стекает в гидрозатвор 4, откуда насосом 5 подается в емкость 1. Циркуляция латекса

502

через концентратор осуществляется до достижения требуемого сухого остатка. Концен-

трированный латекс подается в емкость с мешалкой 6, откуда насосом 7 через фильтр

8 откачивается в емкость товарного латекса.9. Товарный латекс насосом 10 подается на

розлив в специальную тару для транспортирования потребителю.

Система конденсации паров, отгоняемых при окончательном концентрировании

латекса, включает конденсаторы смешения 11 и 14, гидрозатворы 12 и 16, насос 13 и

одноступенчатую пароэжекционную установку 15.

В последнее время эта схема была упрощена и включала в себя концентратор,

теплообменник, два конденсатора, пароэжекционную установку (либо вакуум-насос) и

насос для подачи латекса.

Получение латекса СКС-30 OX

Сополимеризация бутадиена и стирола

Схема установки для получения товарного латекса СКС-30 OX приведена на ри-

сунке 11.2.

503

1, 3, 5, 7, 9, 11, 19, 21 - аппараты с мешалками для приготовления компонентов шихты;

2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 20, 22 - насосы; 13 - аппарат приготовления водной фазы; 15,

18 - холодильники; 16 - аппарат приготовления углеводородной фазы; 23-32 -

полимеризаторы; 33 - фильтр

Рисунок 11.2 - Схема приготовления шихты и полимеризации

при получении товарных латексов

Приготовление углеводородной шихты проводится непрерывно смешением бута-

диена и стирола в аппарате предварительного смешения 16, состав шихты контролиру-

ется по плотности. Раствор лейканола готовится в емкости с мешалкой 9, куда подается

умягченная вода и порошкообразный лейканол. Готовый раствор лейканола насосом 10

откачивается в аппарат 13 для приготовления водной фазы. Раствор олеата калия гото-

вится в емкости 7, снабженной мешалкой, смешением воды и олеата калия, подаваемых

в заданном соотношении. Готовый раствор насосом 8 подается на приготовление вод-

ной фазы в аппарат 12. Эмульсия гидропероксида изопропилциклогексилбензола гото-

вится в аппарате с мешалкой 19, куда в заданном соотношении вводятся умягченная

вода, инициатор и олеат калия. Готовая эмульсия дозировочным насосом 20 подается в

504

линию углеводородной фазы. Водный раствор трилона Б готовится в аппарате 1, гото-

вый раствор подается на приготовление водной фазы насосом 2 в аппарат 13. Приго-

товление раствора сульфата железа (II) осуществляется в аппарате 3, откуда насосом 4

раствор направляется в аппарат 13 на приготовление водной фазы. Раствор ронгалита

готовится в аппарате с мешалкой 5 смешением умягченной воды и ронгалита, а затем

насосом 6 подается на приготовление водной фазы в аппарат 13. Раствор трет-доде-

цилмеркаптана в стироле готовится в аппарате 21, откуда насосом 22 подается в линию

углеводородной фазы. Стоппер - водный раствор диметилдитиокарбамата натрия - го-

товится в аппарате 11, откуда насосом 12 подается в линию готового латекса на выходе

из полимеризатора 32.

Сополимеризация бутадиена и стирола при получении латекса СКС-30 ОХ прово-

дится непрерывно в батарее из 10 полимеризаторов 23-32 - стандартных аппаратов

объемом 12 м³. Водная и углеводородная фазы охлаждаются в холодильниках 15 и 18 и

смешиваются в трубопроводе перед подачей в полимеризатор 231.

Полимеризатор - стандартный аппарат объемом 12 м³. Сополимеризация бута-

диена со стиролом осуществляется при температуре 4 °C - 8 °C и давлении не выше

0,8 МПа до конверсии 70 % - 75 %. Латекс смешивается со стоппером и через фильтр

33 подается на дегазацию.

На рисунке 11.3 приведена принципиальная схема производства сополимерных

акриловых дисперсий периодическим способом. Метод получения акриловых эмульсий

основан на методе эмульсионной сополимеризации стирола и (мет)акриловых мономе-

ров в водной среде в присутствии инициаторов и эмульгаторов.

Синтез стирол-акрилового латекса типа novopol 110

Синтез дисперсии производится реакторах, которые представляют собой верти-

кальные цилиндрические аппараты с эллиптическими крышкой и днищем объемом, из

нержавеющей стали. Реакторы снабжены мешалками с регулируемым числом оборотов,

рубашкой для охлаждения / нагрева, штуцерами для слива/налива. Все реакторы осна-

щены обратными теплообменниками. В трубном пространстве теплообменников конден-

сируются пары реакционной массы, конденсат возвращается в реактор. Через теплооб-

менники дыхание реакторов направляется в атмосферу.

Температура в реакторах контролируется с помощью термометров сопротивле-

ния, расположенных в нижней части аппаратов. В качестве теплоносителя для рубашки

реакторов используется либо горячая вода с температурой 90-95 ^оС, либо оборотная

вода.

Температура в реакторах в процессе синтеза регулируется автоматически при по-

мощи клапанов, установленных на трубопроводе подачи оборотной воды в рубашку ре-

актора.

На линии подачи теплоносителя в рубашку реактора установлен расходомер для

контроля количества теплоносителя, расходуемого на нагрев/охлаждение реактора син-

теза в процессе полимеризации на одну операцию На линии входа / выхода теплоноси-

теля в рубашку реактора установлены термопреобразователи. Для контроля за темпе-

ратурой теплоностителя на входе / выходе из рубашки реактора.

505

Перед началом синтеза в рубашку реактора подается горячая вода. После этого,

в реактор синтеза загружается водная фаза. Далее рабочий реактор синтеза продува-

ется азотом, включается мешалка реактора. При необходимости, водная фаза в реак-

торе синтеза нагревается. После достижения в реакторе синтеза необходимой темпера-

туры из реактора приготовления ПЭМ загружается затравочное количество ПЭМ. Кон-

троль количества затравки осуществляется по тензовесам реактора при загрузке задан-

ного количества автоматически закрывается клапан, установленный на трубопроводе

ПЭМ. После ввода затравки ПЭМ производится выдержка. Затем в реактор загружается

затравочная порция раствора инициатора - персульфата аммония (ПСА). Контроль объ-

ема загружаемой порции производится по расходомеру поз. FT102, установленному на

линии подачи раствора ПСА.

После загрузки затравочной порции раствора ПСА возможен скачок температуры,

это свидетельствует о начале реакций полимеризации. В зависимости от интенсивности

роста температуры, начинают порционную подачу охлаждающей воды в рубашку реак-

тора.

После стабилизации температуры проводят выдержку, во время которой в реак-

торы догружают заданный объем воды и начинают непрерывную дозировку ПСА. Время

дозировки ингредиентов на синтез дисперсии задается в соответствии с бланком произ-

водства (либо с технологической прописью), выдаваемой главным технологом.

Контроль количества ПЭМ производится по тензовесам. Расход ПЭМ поддержи-

вается автоматически при помощи запорно-регулирующего клапана установленного на

трубопроводе дозировки ПЭМ. Контроль объема раствора ПСА - по расходомеру, уста-

новленному на линии подачи раствора ПСА в реактор синтеза. Расход ПСА поддержи-

вается автоматически при помощи запорно-регулирующего клапана, установленного на

трубопроводе дозировки ПСА. Загрузка раствора ПСА должна закончиться на 10-15 ми-

нут позднее окончания дозировки ПЭМ.

По окончании дозировки ПЭМ в реактор приготовления ПЭМ заливается обессо-

ленная вода для промывки реактора и линии ПЭМ в количестве 100-120 литров. Про-

мывочная вода из реактора приготовления ПЭМ сливается в реактор синтеза (до окон-

чания дозировки ПСА).

Содержимое реактора синтеза выдерживается при определенной температуре и

перемешивании. После выдержки в рубашку реактора синтеза подается холодная обо-

ротная вода, с целью охлаждения реакционной массы. Одновременно с охлаждением в

реактор синтеза производится параллельная дозировка раствора пиросульфита и

эмульсии третбутила гидропероксида. Ввод пиросульфита натрия и эмульсии третбу-

тила гидропероксида необходим для проведения процесса дополимеризации: уменьше-

ния количества остаточного мономера в дисперсии.

После введения Red-Ox системы содержимое реактора охлаждают.

При снижении температуры в реакторе в дисперсию загружается пеногаситель и

производится перемешивание. Затем в реактор синтеза загружается водный раствор

нейтрализующего агента. Производится перемешивание, после чего в реактор загружа-

ется следующий пеногаситель, реакционная масса перемешивается и в реактор синтеза

загружается и консервант. Реакционная масса выдерживается при перемешивании.

После перемешивания мешалка реактора останавливается и отбирается проба

полученной дисперсии для лабораторного анализа.

506

Таблица 11.2 - Описание технологического процесса производства синтетических ла-

тексов

Основ-

Выходной поток

ное

Природо-

Входной

Стадия технологи-

техноло-

охранное

Основные, побоч-

Эмис-

поток

ческого процесса

гическое

оборудо-

ные и промежу-

сии

оборудо-

вание

точные продукты

вание

3.1

3.2

Вода обессолен-

ная

Подготовка водной

Вода с ПАВ

Реактор

Раствор эмульга-

фазы

тора

Вода обессолен-

ная

Приготовление

Натрий углекислый

раствора эмульга-

Раствор эмульга-

кислый пищевой

тора для предва-

Реактор

тора

Эмульгатор

рительной эмуль-

Акриламид

кри-

сии мономеров

сталлический

Стирол

Силан А-174 ВТЭС

Бутилакрилат

Приготовление

Предварительная

Метакриловая кис-

предварительной

эмульсия моно-

Реактор

лота

эмульсии мономе-

меров

Акриловая кислота

ров

Раствор эмульга-

тора

Вода обессолен-

ная

Аммиак

водный

Раствор аммиака

Приготовление

25 %

12 %

раствора нейтра-

Реактор

Вода обессолен-

Раствор моноэта-

лизующего агента

ная

ноламина 34 %

Моноэтаноламин

чистый

Вода обессолен-

Приготовление

ная

Раствор персуль-

раствора инициа-

Реактор

Персульфат аммо-

фата аммония

тора

ния

508

Окончание таблицы 11.2

Основ-

Выходной поток

ное

Природо-

Входной

Стадия технологи-

техноло-

охранное

Основные, побоч-

Эмис-

поток

ческого процесса

гическое

оборудо-

ные и промежу-

сии

оборудо-

вание

точные продукты

вание

3.1

3.2

Пиросульфит

натрия

Вода обессолен-

Приготовление

Раствор пиро-

ная

окислительно-вос-

сульфита натрия

Гидропероксид

становительной

Раствор ГПТБ

Реактор

третбутила

системы (восста-

Раствор аскорби-

Вода обессолен-

новитель 1)

новой кислоты

ная

Аскорбиновая кис-

лота

Вода с ПАВ

Предварительная

эмульсия мономе-

Кислая диспер-

ров

сия с остаточ-

Раствор инициа-

ными мономе-

тора

рами

Синтез сополи-

Реактор

Окислительно-вос-

Кислая диспер-

мерно-акриловой

Тепло-

становительная

сия без остаточ-

дисперсии

обменник

система

ных мономеров

Пеногаситель

Нейтральная дис-

Нейтрализующий

персия

агент

Готовый латекс

Раствор консер-

ванта

Таблица 11.3 - Перечень основного технологического оборудования производства

синтетических латексов

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

V = 12 м³

Производство синтетиче-

Реактор синтеза

D = 2200 мм

ских латексов

Н = 4350 мм

Производство синтетиче-

V = 15 м³

Реактор синтеза

ских латексов

D = 2500 мм

Н = 4300 мм

509

Продолжение таблицы 11.3

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Производство синтетиче-

V = 12,5 м³

Реактор синтеза

ских латексов

D = 2300 мм

Н = 3920 мм

Производство синтетиче-

V = 12,66 м³

Реактор синтеза

ских латексов

D = 2200 мм

Н = 6408 мм

Аппарат:

V = 10 м³

D = 2000 мм

Н = 4450 мм

Рраб. = 0 ~ 0,7 кгс/см²

Тmax = 30 °C

Среда - предварительная эмульсия

Реактор предвари-

Производство синтетиче-

мономеров

тельной эмульсии

ских латексов

Змеевик:

V ≈ 0,1 м³

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. - от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = 62 об/мин

N = 2,2 кВт

U = 380 B

Аппарат:

V = 10 м³

D = 2200 мм

Н = 5865 мм

Рраб. = 0 ~ 0,7 кгс/см²

Тmax = 30 °C.

Среда - предварительная эмульсия

Реактор предвари-

Производство синтетиче-

мономеров

тельной эмульсии

ских латексов

Рубашка:

V ≈ 0,3 м³

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. = от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = до 62 об/мин

N = 5,5 кВт

U = 380 B

510

Продолжение таблицы 11.3

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Аппарат:

V = 10 м³

H = 3044 мм

D = 2200 мм

Рраб. = 0 ~ 0,7 кгс/см2

Тmax = 30 °C

Среда - предварительная эмульсия моно-

Производство син-

Реактор предвари-

меров

тетических латек-

тельной эмульсии

Змеевик:

сов

V = 0,2 м³

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. = от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = от 43 ~ 63 об/мин

N = 3 кВт

U = 380 B

Аппарат:

V = 4,1 м³

D = 1450 мм

Н = 3390 мм

Рраб. = 0,3 кгс/см²

Траб. = +80 ~ +90 °C

Производство син-

Среда - раствор эмульгатора

Реактор раствора

тетических латек-

Рубашка:

эмульгатора

сов

V ≈ 0,3 м³

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. = от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = 62 об/мин

N = 1,5 кВт

U = 380 B

511

Продолжение таблицы 11.3

Наименование

Назначение оборудо-

Существенные характеристики

оборудования

вания

технологического оборудования

Аппарат:

V = 4 м³

D = 1600 мм

Н = 4400 мм

Рраб. = 0,04 кгс/см², Траб. = +80 ~ +90 °C.

Среда - раствор эмульгатора

Реактор нагрева вод-

Производство синте-

Рубашка:

ной фазы

тических латексов

V = 0,35 м³

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. = от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = 45 ~ 50 об/мин

N = 3 кВт

U = 380 B

Аппарат:

V = 1,95 м³

D = 1400 мм

Н = 2455 мм

Рраб. = 0,7 кгс/см²

Траб. = +20 °C.

Реактор приготовле-

Производство синте-

Рубашка:

ния раствора инициа-

тических латексов

V = 0,23 м³

тора

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. = от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = 160 об/мин

N = 2,2 кВт

U = 380 B

Аппарат:

V = 1,95 м³

D = 1400 мм

Н = 1850 мм

Рраб. = 0,7 кгс/см²

Траб. = +36 °C

Реактор приготовле-

Производство синте-

Рубашка:

ния раствора инициа-

тических латексов

V = 0,3 м³

тора

Рраб. = 2,5 ~ 3 кгс/см²

Траб. = от +12 до +95

Мотор-редуктор:

n = 47 об/мин

N = 7,5 кВт

U = 380 В

512

Продолжение таблицы 11.3

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Реактор приготовле-

Аппарат:

ния эмульсии окис-

V = 0,34 м³

лителя

D = 700 мм

Н = 1102 мм

Производство син-

Рраб. = атмосферное

тетических латек-

Траб. = +36 °C

сов

Мотор-редуктор:

n = 45 об/мин

N = 0,2 кВт

U = 380 В

Реактор приготовле-

Аппарат:

ния эмульсии окис-

V = 0,2 м³

лителя

D = 600 мм

Н = 994 мм

Производство син-

Рраб. = 0,7 кгс/см²

тетических латек-

Траб. = +36 C

сов

Мотор-редуктор:

n = 45 об/мин

N = 1,5 кВт

U = 380 В

Реактор приготовле-

Аппарат:

ния раствора вос-

V = 0,2 м³

становителя

D = 500 мм

Н = 1175 мм

Производство син-

Рраб. = 0,5 кгс/см²

тетических латек-

Траб. = +36 °C

сов

Мотор-редуктор:

n = 45 об/мин

N = 0,2 кВт

U = 380 В

Реактор приготовле-

Аппарат:

ния раствора вос-

V = 0,2 м³

становителя

D = 600 мм

Н = 994 мм

Производство син-

Рраб. = 0,7 кгс/см²

тетических латек-

Траб. = +36 °C

сов

Мотор-редуктор:

n = 45 об/мин

N = 1,5 кВт

U = 380 В

513

Окончание таблицы 11.3

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Аппарат:

V = 2 м³

D = 1400 мм

Н = 1350 мм

Реактор приготовле-

Производство син-

Рраб. = 0,7 кгс/см²

ния водного рас-

тетических латек-

Траб. = +36 °C

твора аммиака

сов

Мотор-редуктор:

n = 47 об/мин

N = 7,5 кВт

U = 380 В

Аппарат:

V = 2 м³

D = 1400 мм

Н = 1350 мм

Реактор приготовле-

Производство син-

Рраб. = 0,7 кгс/см²

ния раствора моно-

тетических латек-

Траб. = +36 C°

этаноламина

сов

Мотор-редуктор:

n = 47 об/мин

N = 7,5 кВт

U = 380 В

Аппарат:

V = 3,2 м³

D = 1600 мм

Н = 1915 мм

Рраб. = 0,7 кгс/см²

Траб. = +100 °C

Производство син-

Реактор приготовле-

Рубашка:

тетических латек-

ния эмульгатора

V = 0,45 м³

сов

Рраб. = 3 кгс/см²

V = 0,45 м³.

Мотор-редуктор:

n = 62 об/мин

N = 11 кВт

U = 380 В

11.3 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

Производство латексов связано с потреблением большого количества органиче-

ского сырья и реагентов. Это связано со спецификой производства. Использование

большого спектра веществ в производстве приводит к попаданию их в выбросы, сбросы

и отходы производства.

514

Выбросы

В процессе производства товарных латексов возможны выбросы мономеров че-

рез неплотности оборудования. В последнее время, особенно при производстве латек-

сов способом периодической полимеризации, этот показатель сведен до минимума. Это

связано с несколькими факторами:

- как полимеризация, так и дегазация латекса происходят в одном аппарате. Де-

газацию при периодическом процессе обычно проводят в том же аппарате, что и поли-

меризацию;

- конверсия мономеров при периодическом процессе приближается к 100 %.

Сточные воды

Сточные воды производства синтетических латексов содержат неорганические и

органические примеси. Многокомпонентность состава сточных вод объясняется тем, что

рецептуры получения синтетических латексов содержат большую номенклатуру различ-

ных веществ.

При производстве синтетических латексов, промывке оборудования и транспорт-

ной тары образуются «латексные» стоки, содержащие разбавленные растворы латек-

сов, способные оказывать негативное воздействие на окружающую среду. Также в сточ-

ных водах может содержаться значительное количество эмульгаторов и токсичных ве-

ществ (стирол). К сожалению, в настоящее время проблема очистки сточных вод произ-

водства латексов окончательно не решена. Полимерная составляющая отходов очища-

ется на локальных установках. Повышение эффективности работы этих установок идет

в направлении поиска новых, более эффективных коагулянтов.

Отходы

Воздействие на окружающую среду возможно также и от образующихся твердых

отходов, в основном отходов полимера - так называемый коагулюм, образующийся на

внутренней поверхности технологического оборудования. Общая токсичность отходов

синтетических латексов разных марок невелика. Учитывая то, что в настоящее время

отходы и такого рода востребованы для изготовления резинотехнических изделий неот-

ветственного назначения, они практически полностью утилизируются, поэтому вредного

воздействия на окружающую среду оказывать не могут.

Показатели потребления сырья и энергоресурсов (нормы расхода) при производ-

стве синтетических латексов приведены в таблице 11.4.

Таблица 11.4 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов при производстве

синтетических латексов

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Вода обессоленная

кг/т

450,25

463,39

Эмульгатор анионный

кг/т

35,76

50,21

Эмульгатор неионный

кг/т

0,94

0,95

Натрий углекислый кислый

кг/т

1,36

пищевой

Амид акриловой кислоты

кг/т

6,62

7,39

кристаллический

515

Окончание таблицы 11.4

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Стирол

кг/т

232,88

233,12

Силан А-174 ВТЭС

кг/т

0,98

Бутилакрилат

кг/т

242,51

242,66

Метакриловая кислота

кг/т

6,53

6,55

Акриловая кислота

кг/т

2,81

2,98

Персульфат аммония

кг/т

4,26

4,88

Пеногаситель

кг/т

0,196

0,4

Пиросульфит натрия

кг/т

0,49

0,51

Гидропероксид третбутила

кг/т

0,23

0,51

Аскорбиновая кислота

кг/т

0,25

Аммиак водный 12 %

кг/т

10,97

11,05

Консервант

кг/т

2,03

Электроэнергия

кВт·ч/т

149

243

Теплоэнергия

Гкал/т

0,074

0,14

Вода

Гкал/т

11,4

28,6

В таблицах 11.5 и 11.6 представлена информация по выбросам, сбросам и обра-

зованию отходов производства синтетических латексов.

Таблица 11.5 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве син-

тетических латексов

Масса выбросов загрязняющих веществ по-

Метод очистки,

сле очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование загряз-

обработки, по-

Диапазон

няющего вещества

вторного ис-

Среднее

Минимальное

Максимальное

пользования

значение

Аммиак

0,17

0,20

0,19

Сбросы отсутствуют, сточные воды направляют в общезаводской оборотный цикл

516

Таблица 11.6 - Отходы, образующиеся при производстве синтетических латексов

Масса образующихся от-

ходов производства в рас-

Способ ути-

чете

на 1 т продукции, кг/т

Класс

лизации,

Источник об-

Наименование

опас-

обезврежи-

Диапазон

разования

Сред-

ности

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Техническое

Отходы минеральных

обслуживание

Обезврежи-

масел индустриаль-

III

технологиче-

вание / ути-

0,00050

0,0019

0,0011

ных

ского обору-

лизация

дования

Отходы материалов

Проведение

лакокрасочных на ос-

Обезврежи-

лабораторных

0,41

1,04

0,63

нове акриловых поли-

вание

анализов

меров в водной среде

Упаковка из бумаги

и/или картона, загряз-

Растаривание

ненная неорганиче-

Утилизация

0,030

0,11

0,059

сырья

скими растворимыми

карбонатами

Отходы упаковки из

бумаги и картона, за-

грязненные амидами

Растаривание

Утилизация

0,030

органических кислот

сырья

(содержание не более

3 %)

Тара полиэтилено-

вая, загрязненная ще-

Растаривание

Утилизация

0,58

0,81

0,67

лочами (содержание

сырья

менее 5 %)

Упаковка полиэтиле-

новая, загрязненная

смесью органических

Растаривание

растворителей, вклю-

Утилизация

0,055

сырья

чая хлорсодержащие

(содержание раство-

рителей менее 5 %)

517

Продолжение таблицы 11.6

Масса образующихся от-

ходов производства в рас-

Способ ути-

чете

Класс

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник об-

Наименование

опас-

обезврежи-

Диапазон

разования

Сред-

ности

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Упаковка полиэтиле-

новая, загрязненная

Растаривание

Утилизация

0,0036

0,025

0,015

органическими перок-

сырья

сидами

Тара полиэтилено-

вая, загрязненная по-

Растаривание

Утилизация

3,63

4,13

3,89

верхностно-актив-

сырья

ными веществами

Упаковка полипропи-

леновая, загрязнен-

Растаривание

ная растворимыми в

Утилизация

0,045

сырья

воде органическими

кислотами

Упаковка полипропи-

леновая, загрязнен-

Растаривание

Утилизация

0,045

ная синтетическими

сырья

полимерами

Упаковка полипропи-

леновая, загрязнен-

Растаривание

Утилизация

0,03

ная клеем на акрило-

сырья

вой основе

Упаковка из разно-

родных полимерных

материалов в смеси,

загрязненная неорга-

Растаривание

ническими солями,

Утилизация

0,18

0,23

0,21

сырья

гидроксидами, окси-

дами (содержание за-

грязнителей менее

3 %)

518

Окончание таблицы 11.6

Масса образующихся от-

ходов производства в рас-

Способ ути-

чете

Класс

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник об-

Наименование

опас-

обезврежи-

Диапазон

разования

Сред-

ности

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Тара из черных ме-

таллов, загрязненная

Растаривание

органическими нега-

Утилизация

0,090

сырья

логенированными

растворителями

Обтирочный мате-

риал, загрязненный

Техническое

нефтью или нефте-

обслуживание

Захоронение

продуктами (содержа-

технологиче-

/ Обезвре-

0,0050

ние нефти или нефте-

ского обору-

живание

продуктов менее 15

дования

Тара деревянная,

Снятие транс-

Исполь-зо-

утратившая потреби-

портной упа-

вание / ути-

0,23

0,30

0,25

тельские свойства,

ковки с сырья

лизация

незагрязненная

519

Раздел 12 Определение наилучших доступных технологий

Определение технических способов, методов, оборудования в качестве НДТ про-

ведено с учетом Методических рекомендаций по определению технологии в качестве

наилучшей доступной технологии (утверждены Приказом Министерства промышленно-

сти и торговли Российской Федерации от 23 августа 2019 года № 3134).

Основные технологические процессы и оборудование описаны в разд. 2-12.

При определении оборудования, технических способов, методов в качестве НДТ

рассматривали их соответствие следующим критериям:

- снижение уровня негативного воздействия на окружающую среду (критерий

определен по значениям таких факторов, как выбросы, сбросы загрязняющих веществ в

расчете на единицу производимой продукции);

- применение ресурсо- и энергосберегающих методов и достижение высоких по-

казателей ресурсоэффективности (прежде всего энергоэффективности) производства,

определенных по потреблению энергии в расчете на единицу произведенной продукции;

- промышленное внедрение оборудования, технических способов, методов на

двух и более предприятиях;

- период внедрения (возможность последовательного улучшения показателей

ресурсоэффективности и экологической результативности путем внедрения техниче-

ских усовершенствований и процедур в рамках систем энергетического и экологического

менеджмента).

Также рассматривались системы экологического менеджмента, в рамках которых

осуществляются планирование, разработка программ повышения экологической резуль-

тативности (а также ресурсоэффективности) и их реализация.

Приведенные в разд. 14 описания НДТ включают методы, технические способы и

оборудование, способствующие снижению негативного воздействия на окружающую

среду и повышению ресурсо- и энергосбережения.

520

Раздел 13 Наилучшие доступные технологии

Настоящий раздел содержит перечень кратких описаний НДТ, внедрение которых

целесообразно при производстве синтетических полимеров (полиолефинов, синтетиче-

ских каучуков, термоэластопластов, латексов и других высокомолекулярных соедине-

ний) на различных этапах технологического процесса.

13.1 Системы экологического менеджмента

НДТ 1. Повышение экологической результативности (эффективности) путем внед-

рения и поддержания системы экологического менеджмента (СЭМ), соответствующей

требованиям ГОСТ Р ИСО 14001 ¹⁾ или ISO 14001 ¹⁾, или применение инструментов

СЭМ.

13.2 Выбросы в атмосферу

НДТ 2. Минимизация выброса путем применения интенсивного абсорбционного

оборудования.

НДТ 3. Сбор и использование побочных газообразных продуктов, сдувок, не нахо-

дящих применение в качестве сырьевых компонентов в качестве топлива.

НДТ 4. Использование «сухих» методов очистки отходящих газов от пыли, приме-

нение циклонов и рукавных фильтров.

НДТ 5. Применение скрубберов мокрой (или масляной) очистки в случаях, где это

приемлемо по технологическим соображениям.

НДТ 6. Предотвращение или снижение неорганизованных выбросов загрязняю-

щих веществ в воздух путем соблюдения требований технологических регламентов и

режимов, а также надлежащего технического обслуживания оборудования.

НДТ 7. Мониторинг выбросов маркерных загрязняющих веществ в воздух в соот-

ветствии с установленными требованиями.

НДТ 8. Локальные системы аспирации от узлов пересыпок и транспортного обо-

рудования.

НДТ 9. Снижение выбросов загрязняющих веществ в воздух за счет замены в про-

изводстве каучуков воздушных сушилок устаревших конструкций на новые, улучшенной

конструкции.

НДТ 10. Контроль, регулировка и автоматизация стадий технологического про-

цесса, влияющих на образование и выделение загрязняющих веществ (соотношение ре-

агентов, температура, кислотность и др.).

НДТ 11. Внедрение более современных установок утилизации газовых выбросов

в качестве дутьевого или топливного газа.

521

13.3 Оптимизация водопотребления и водоотведения

НДТ 12. Оптимизация процессов водопотребления и организация водооборотных

систем.

НДТ 13. Обеспечение надлежащей очистки сточных вод на собственных очистных

сооружениях.

НДТ 14. Сброс сточных вод в заводскую канализационную сеть с последующей

очисткой на собственных центральных очистных сооружениях.

НДТ 15. Соблюдение требований, установленных для сброса сточных вод в цен-

трализованные системы водоотведения (для организаций, передающих сточные воды

на очистку с использованием централизованных систем водоотведения поселений, го-

родских округов).

НДТ 16. Использование способа и химикатов для бессолевой коагуляции латексов

при синтезе эмульсионных каучуков на стадии коагуляции с целью сокращения водопро-

требления и сброса сточных вод.

13.4 Отходы

НДТ 17. Оптимизация системы обращения с отходами в соответствии с установ-

ленными требованиями.

НДТ 18. Использование установок для переработки бракованных брикетов с воз-

вращением в рецикл мелкой крошки в воде.

НДТ19. Организация сбора и использования отходов полимеров для изготовления

резинотехнических и других изделий неответственного назначения.

НДТ 20. Передача твердых отходов (отработанные катализатор, адсорбент и др.)

на утилизацию организациям - потребителям отходов, имеющим лицензию по обраще-

нию с отходами.

13.5 Потребление сырья

НДТ 21. Увеличение времени работы катализаторов, обеспечение высокой сте-

пени конверсии сырья: применение одного из или комбинации следующих методов:

- обоснование выбора оптимального катализатора;

- предотвращение дезактивации катализатора;

- контроль показателей работы катализатора.

НДТ 22. Модернизация технологических систем с увеличением мощности.

НДТ 23. Стабилизация работы технологической системы путем равномерного рас-

пределения производственной программы.

НДТ 24. Внедрение агрегатов большей единичной мощности на всех стадиях син-

теза, где это возможно по соображениям генерального плана и экономической целесо-

образности.

13.6 Энергоэффективность

НДТ 25. Учет методов повышения энергоэффективности, изложенных в ИТС 48.

НДТ 26. Снижение потребления энергоресурсов (тепла или пара) путем исполь-зова-

ния вторичных энергоресурсов: тепла отходящих газов и низкопотенциального пара.

522

НДТ 27. Переход на локальную систему обеспечения сжатым воздухом.

НДТ 28. Внедрение мероприятий по снижению удельного потребления энергии

(электроэнергии, топлива и тепла).

НДТ 29. Повышение уровня автоматизации, направленное на энергосбережение.

13.7 Организационно-технические аспекты

НДТ 30. Модернизация технологических систем с расширением ассортимента и

возможностью быстрого перехода «с марки на марку».

НДТ 31. Модернизация автоматизированных систем управления технологиче-

ским процессом.

НДТ 32. Оптимизация рецептуры полимеризации, стопперирования и стабили-за-

ции каучуков и пластических масс, а также их смешения.

НДТ 33. Повышение эффективности и экологичности режимов коагуляции в про-

изводстве эмульсионных каучуков.

НДТ 34. Внедрение новых химикатов, более эффективных и экологически менее

опасных.

НДТ 35. Обучение производственного персонала. Внедрение обучающих трена-

жеров.

13.8 Технологические показатели НДТ

Технологические показатели НДТ приведены в таблице 13.1.

Таблица 13.1 - Технологические показатели НДТ

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Для атмосферного воздуха

Растворители для производства

1,3-бутадиен (дивинил)

0,014

каучуков

Метилбензол (толуол)

кг/т

0,016

Этенилбензол (стирол)

0,012

Каучук цис-изопреновый

Азота оксид

0,0012

кг/т

Азота диоксид

0,0034

Каучук цис-бутадиеновый на

Азота диоксид

0,5

титановом катализаторе

Азота оксид

0,09

Углерода оксид

кг/т

0,5

1,3-бутадиен (дивинил)

0,4

Циклогексан

0,5

523

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Каучук цис-бутадиеновый на

Азота диоксид

1,28

титановом катализаторе с гене-

Азота оксид

0,21

рацией тепловой энергии (пар,

Углерода оксид

1,77

кг/т

горячая вода) на технологиче-

ские нужды (с учетом полиме-

Циклогексан

1,82

ризации и дегазации)

Каучук цис-бутадиеновый рас-

Азота диоксид

0,5

творный на неодимовом ката-

Азота оксид

0,09

лизаторе

Углерода оксид

кг/т

0,5

Циклогексан

0,6

1,3-бутадиен (дивинил)

0,6

Каучук цис-бутадиеновый на

Азота диоксид

2,178

неодимовом катализаторе с ге-

Азота оксид

0,21

нерацией тепловой энергии

Углерода оксид

1,82

(пар, горячая вода) на техноло-

Циклогексан* (* Применимо

кг/т

гические нужды (с учетом поли-

при использовании в каче-

1,88

меризации и дегазации)

стве растворителя)

1,3-бутадиен (дивинил)

0,75

Каучук цис-бутадиеновый на

Углеводороды предельные

0,22

литиевом катализаторе

С1-С5 (исключая метан)

кг/т

1,3-бутадиен (дивинил)

0,002

Взвешенные вещества

0,007

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

1,0

(ДССК) (в том числе маслона-

Азота оксид

0,09

кг/т

полненный)

Углерода оксид

3,0

1,3-бутадиен (дивинил)

0,69

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

1,2

(ДССК/БС, БС-2012), в том

Азота оксид

0,2

числе маслонаполненный и ка-

Углерода оксид

3,3

учук будиеновый на литиевом

кг/т

катализаторе (СКД-L), ДССК с

1,3-бутадиен (дивинил)

4,04

генерацией тепловой энергии

(пар, горячая вода).

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

кг/т

0,25

(ДССК периодическим спосо-

Азота оксид

0,14

бом + СБС + СКД-777)

Углерода оксид

5,72

1,3-бутадиен (дивинил)

1,67

Бутилкаучук суспензионный и

Углеводороды предельные

кг/т

0,76

галобутилкаучуки

C1-C-5 (исключая метан)

524

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Бутилкаучук суспензионный и

Азота диоксид

0,138

галобутилкаучуки с комприми-

Азота оксид

0,034

кг/т

рованием, осушкой и очисткой

Углеводороды предельные

1,196

возвратных продуктов

C1-C-5 (исключая метан)

Бутилкаучук растворный

Углеводороды предельные

C1 - C-5 (исключая метан)

кг/т

Хлорэтан (этил хлористый)

Спирт метиловый

0,4

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

0,17

(СКС, в том числе маслонапол-

Азота оксид

0,03

кг/т

ненный)

Серы диоксид

0,03

Этенилбензол (стирол)

4,0

Каучук бутадиен-стирольный (в

Азота диоксид

1,41

том числе маслонаполненный)

Азота оксид

0,23

с генерацией тепловой энергии

Серы диоксид

0,045

кг/т

(пар, горячая вода) на техноло-

Углерода оксид

2,39

гические нужды (с учетом поли-

1,3-бутадиен

1,1

меризации и дегазации)

Этенилбензол (стирол)

5,352

Каучук бутадиен α-метилсти-

1,3-бутадиен (дивинил)

1,5

рольный (СКМС) (в том числе

кг/т

Альфа-метилстирол

0,2

маслонаполненный)

Каучук бутадиен-нитрильный (в

Акрилонитрил

0,6

том числе наполненный поли-

1,3-бутадиен (дивинил)

кг/т

3,55

винилхлоридом)

Синтетический каучук этилен-

Азота диоксид

0,021

пропиленовый тройной

Азота оксид

0,0033

кг/т

(СКЭПТ)

Углерода оксид

0,7

Пропилен

2,41

Стирол-бутадиеновый блок-со-

Азота оксид

0,29

полимер разветвленный

Азота диоксид

1,64

Оксид углерода

кг/т

2,0

Циклогексан

5,8

1,3-бутадиен (дивинил)

1,1

Стирол-бутадиеновый блок-со-

Азота оксид

1,7

полимер линейный

Азота диоксид (суммарно)

кг/т

Углерода оксид

1,7

Циклогексан

5,1

Полиэтилен (технология произ-

Взвешенные вещества

0,05

кг/т

водства в трубчатом реакторе)

Этилен

4,3

525

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Полиэтилен (технология произ-

Этилен

2,5

водства в автоклавном реак-

кг/т

Взвешенные вещества

0,23

торе)

Полиэтилен, получаемый по га-

Азота диоксид

0,093

зофазной технологии

Азота оксид

0,016

Углерода оксид

кг/т

0,93

Этилен

3,33

Ацетадьдегид

0,00018

Полиэтилен, получаемый по

Углерода оксид

0,164

жидкофазной (суспензионной)

Углеводороды предельные

0,24

технологии в среде инертного

C1-C-5 (исключая метан)

кг/т

растворителя

Этилен

0,058

Взвешенные вещества

0,072

Полипропилен, получаемый по

Пропилен

0,009

газофазной технологии в верти-

кг/т

Взвешенные вещества

0,08

кальном реакторе

Полипропилен, получаемый по

Азота диоксид

1,19

газофазной технологии в гори-

Азота оксид

0,20

зонтальном реаторе

Взвешенные вещества

кг/т

0,009

Углерода оксид

0,22

Пропилен

0,097

Гранулированный гомополимер

Пропилен

0,126

полипропилена, получаемый по

кг/т

газофазной технологии с гори-

Взвешенные вещества

0,175

зонтальным реактором

Полипропилен, получаемый по

Азота диоксид

0,09

суспензионной технологии в

Азота оксид

0,017

растворителе

Взвешенные вещества

0,17

Углерода оксид

кг/т

0,17

Углеводороды предельные

2,6

C6-C10

Пропилен

2,6

Полипропилен, получаемый по

Азота диоксид

0,06

суспензионной технологии в

Азота оксид

0,01

пропилене

Взвешенные вещества

0,64

Углерода оксид

кг/т

0,28

Углеводороды предельные

0,064

C1-C-5 (исключая метан)

Пропилен

0,11

526

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Полипропилен из пропан-пропи-

Углерода оксид

кг/т

0,25

леновой фракции, получаемый

Взвешенные вещества

0,04

по суспензионной технологии

Пропилен

0,075

Полипропилен, получаемый со-

Формальдегид

0,001

полимеризацией пропилена и

Взвешенные вещества

кг/т

0,01

этилена

Углерода оксид

0,01

Полипропилен,

получаемый

Взвешенные вещества

0,073

комбинацией суспензионного и

Углерода оксид

0,53

газофазного процессов, вклю-

кг/т

чая стадии экструзии, грануля-

Пропилен

1,06

ции

Полистирол, получаемый сус-

Азота диоксид

0,051

пензионным способом

Азота оксид

0,01

Серы диоксид

0,025

Углерода оксид

кг/т

0,063

Углеводороды предельные

0,12

C1-C-5 (исключая метан)

Этенилбензол (стирол)

0,03

Полистирол, получаемый мето-

Азота диоксид

0,04

дом полимеризации в массе (в

Азота оксид

0,27

том числе ударопрочный)

Углерода оксид

кг/т

0,08

Серы диоксид

0,001

Этенилбензол (стирол)

0,007

Полистирол, получаемый мето-

Азота диоксид

0,242

дом полимеризации в массе с

Азота оксид

0,27

неполной конверсией при съеме

Серы диоксид

0,2

теплоты реакции на стадии

Углерода оксид

0,168

кг/т

форполимеризации

методом

испарения с генерацией тепло-

Этенилбензол (стирол)

0,216

носителя и утилизацией техно-

логических сдувок

Полистирол, получаемый мето-

Азота диоксид

0,161

дом полимеризации в массе

Азота оксид

0,03

при существенно неполной кон-

Серы диоксид

0,22

кг/т

версии с генерацией теплоно-

Углерода оксид

0,194

сителя и утилизацией техноло-

Этенилбензол (стирол)

0,022

гических сдувок

527

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Производство АБС-пластиков

Азота диоксид

0,09

(акрилонитрил-бутадиен-сти-

Азота оксид

0,02

рольных сополимеров) мето-

Углерода оксид

кг/т

0,11

дом непрерывной полимериза-

Этенилбензол (стирол)

0,17

циив массе

Акрилонитрил

0,28

Производство АБС-пластиков

Азота диоксид

0,213

(акрилонитрил-бутадиен-сти-

Азота оксид

0,034

рольный сополимер) методом

Углерода оксид

0,186

непрерывной полимеризации в

Этенилбензол (стирол)

кг/т

0,17

массе с генерацией теплоноси-

0,28

теля и утилизацией технологи-

Акрилонитрил

ческих сдувок

Поливинилхлорид эмульсион-

Взвешенные вещества

кг/т

0,24

ный

Поливинилхлорид суспензион-

Взвешенные вещества

кг/т

0,34

ный

Полиэтилентерефталат высо-

Азота оксид и азота диок-

0,2

ковязкий гранулированный кри-

сид (суммарно)

сталлический, получаемый не-

Взвешенные вещества

0,1

прерывным процессом

Углерода оксид

кг/т

1,1

Ацетальдегид

0,071

Этиленгликоль (1,2-этан-

0,15

диол)

Полиэтилентерефталат с ис-

Азота оксид и азота диок-

0,81

пользованием вторичного сы-

сид (суммарно)

кг/т

рья

Взвешенные вещества

0,15

Углерода оксид

1,69

Ацетальдегид

0,11

Этиленгликоль (1,2-этан-

0,15

диол)

Поликарбонаты

Азота диоксид

0,512

Азота оксид

кг/т

0,088

Фенол

0,0087

Поликарбонаты (совместное

Азота диоксид

0,512

производство с бисфенолом А)

Азота оксид

0,088

кг/т

Углерода оксид

0,1

Фенол

0,025

528

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Полиамиды

Азота диоксид

0,02

Азота оксид

0,003

Углерода оксид

0,013

кг/т

Эпсилон-капролактам (гек-

0,03

сагидро-2H-азепин-2-он)

Взвешенные вещества

0,008

Полиамиды марок Волгамид

Азота диоксид

0,11

25, 27, F34, 24, 24SD, 34

Азота оксид

0,032

Углерода оксид

кг/т

0,13

Эпсилон-капролактам (гек-

0,52

сагидро-2H-азепин-2-он)

Полиамидные нити

Эпсилон-капролактам (гек-

кг/т

3,32

сагидро-2H-азепин-2-он)

Углеводороды предельные

кг/т

0,13

C1-C-5 (исключая метан)

Углеводороды предельные

кг/т

16,39

C6-C10

Углеводороды предельные

кг/т

2,16

C12-C19

Фторопласты

Тетрафторэтилен

кг/т

2,36

Сэвилен

Этилен

0,971

кг/т

Винилацетат

0,3

Синтетические латексы

Аммиак

кг/т

0,20

Для водных объектов

Получение растворителей для

ХПК

кг/т

0,08

производства каучуков

Каучук цис-изопреновый

Нефтепродукты

2,0

кг/т

ХПК

Каучук цис-бутадиеновый на ти-

ХПК

кг/т

5,3

тановом катализаторе

Каучук цис-бутадиеновый на ти-

ХПК

тановом катализаторе с генера-

цией тепловой энергии (пар, го-

кг/т

6,16

рячая вода) на технологические

нужды (с учетом полимериза-

ции и дегазации)

Каучук цис-бутадиеновый рас-

ХПК

творный на неодимовом катали-

кг/т

4,5

затор

529

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Каучук цис-бутадиеновый на

ХПК

неодимовом катализаторе с ге-

нерацией тепловой энергии

кг/т

5,13

(пар, горячая вода) на техноло-

гические нужды (с учетом поли-

меризации и дегазации)

Каучук цис-бутадиеновый на ли-

Нефтепродукты

0,0000000025

тиевом катализаторе

Взвешенные вещества

кг/т

0,00000038

ХПК

0,0000019

Каучук бутадиен-стирольный

(ДССК) (в том числе маслона-

ХПК

кг/т

8,0

полненный)

Каучук бутадиен-стирольный

(ДССК/БС, БС-2012), в том

числе маслонаполненный; кау-

чук будиеновый на литиевом

ХПК

кг/т

8,0

катализаторе (СКД-L), ДССК с

генерацией тепловой энергии

(пар, горячая вода).

Каучук бутадиен-стирольный

Нефтепродукты (нефть)

2,57

(ДССК периодическим спосо-

Взвешенные вещества

кг/т

5,24

бом + СБС + СКД-777)

ХПК

8,80

Бутилкаучук суспензионный и

Нефтепродукты (нефть)

0,000056

галобутилкаучуки

АСПАВ (анионные синтети-

ческие поверхностноактив-

кг/т

0,05

ные вещества)

Взвешенные вещества

0,5

Бутилкаучук суспензионный и

Нефтепродукты (нефть)

0,0080

галобутилкаучуки с комприми-

АСПАВ (анионные синтети-

рованием, осушкой и очисткой

ческие поверхностноактив-

кг/т

0,051

возвратных продуктов

ные вещества)

Взвешенные вещества

0,51

Бутилкаучук растворный

Нефтепродукты

4,0

кг/т

ХПК

Каучук

бутадиен-стирольный

АСПАВ (анионные синтети-

(СКС, в том числе маслонапол-

ческие поверхностноактив-

0,09

кг/т

ненный)

ные вещества)

ХПК

1,3

530

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Каучук бутадиен-стирольный (в

АСПАВ (анионные синтети-

том числе маслонаполненный) с

ческие поверхностноактив-

0,3

генерацией тепловой энергии

ные вещества)

кг/т

(пар, горячая вода) на техноло-

Сульфаты

35,8

гические нужды (с учетом поли-

ХПК

меризации и дегазации)

Каучук бутадиен α-метилсти-

Нефтепродукты

1,9

рольный (СКМС) (в том числе

АСПАВ (анионные синтети-

маслонаполненный)

ческие поверхностно-актив-

кг/т

0,1

ные вещества)

ХПК

44,2

Каучук бутадиен-нитрильный (в

АСПАВ (анионные синтети-

том числе наполненный поливи-

ческие поверхностно-актив-

0,03

кг/т

нилхлоридом)

ные вещества)

ХПК

Синтетический каучук этилен-

Алюминий

1,85

пропиленовый тройной (СКЭПТ)

Ванадий

кг/т

0,015

ХПК

10,60

Стирол-бутадиеновый блок-со-

Нефтепродукты (нефть)

0,0163

кг/т

полимер разветвленный

ХПК

5,76

Стирол-бутадиеновый блок-со-

Нефтепродукты (нефть)

0,03

кг/т

полимер линейный

ХПК

5,1

Полиэтилен (технология произ-

Взвешенные вещества

0,17

кг/т

водства в трубчатом реакторе)

ХПК

0,03

Полиэтилен (технология произ-

Нефтепродукты (нефть)

0,032

водства в автоклавном реак-

кг/т

ХПК

1,85

торе)

Полиэтилен, получаемый по га-

Взвешенные вещества

0,2

зофазной технологии

ХПК

0,30

Сульфат-анион (сульфаты)

кг/т

3,8

Хлорид-анион (хлориды)

0,7

Сухой остаток

7,6

Полиэтилен, получаемый по

жидкофазной (суспензионной)

ХПК

кг/т

0,05

технологии в среде инертного

растворителя

Полипропилен, получаемый по

Взвешенные вещества

0,02

газофазной технологии в гори-

кг/т

ХПК

0,026

зонтальном реакторе

531

Продолжение таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Полипропилен, получаемый по

Взвешенные вещества

0,03

газофазной технологии в верти-

кг/т

ХПК

0,068

кальном реакторе

Полипропилен, получаемый по

Взвешенные вещества

0,26

суспензионной технологии в

кг/т

ХПК

0,3

растворителе

Полипропилен, получаемый по

Взвешенные вещества

0,0058

суспензионной технологии в

Нефтепродукты (нефть)

кг/т

0,5

пропилене

ХПК

0,0029

Полипропилен из пропан-пропи-

Взвешенные вещества

1,8

леновой фракции, получаемый

ХПК

кг/т

1,1

по суспензионной технологии

Нефтепродукты (нефть)

0,026

Полипропилен, получаемый ком-

Нефтепродукты (нефть)

0,0016

бинацией суспензионного и газо-

Взвешенные вещества

0,0059

кг/т

фазного процессов, включая ста-

ХПК

0,18

дии экструзии, грануляции

Полистирол, получаемый сус-

ХПК

3,62

пензионным способом

Взвешенные вещества

1,79

АСПАВ (анионные синтети-

кг/т

ческие поверхностно-актив-

0,011

ные вещества)

Полистирол, получаемый мето-

Нефтепродукты (нефть)

дом полимеризации в массе (в

кг/т

0,00000112

том числе ударопрочный) (по-

сле очистки)

Полистирол, получаемый мето-

Нефтепродукты (нефть)

дом полимеризации в массе с

неполной конверсией при

съеме теплоты реакции на ста-

кг/т

0,006

дии форполимеризации мето-

дом испарения с генерацией

теплоносителя и утилизацией

технологических сдувок

Производство АБС-пластиков

Нефтепродукты (нефть)

(акрилонитрил-бутадиен-сти-

рольный сополимер) методом

непрерывной полимеризации в

кг/т

1,17

массе, в т.ч. с генерацией теп-

лоносителя и утилизацией тех-

нологических сдувок

532

Окончание таблицы 13.1

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Поливинилхлорид эмульсион-

ХПК

1,0

кг/т

ный

Взвешенные вещества

1,0

Поливинилхлорид суспензион-

ХПК

2,16

кг/т

ный

Взвешенные вещества

1,0

Полиэтилентерефталат высоко-

Взвешенные вещества

кг/т

0,09

вязкий гранулированный кри-

рН

ед рН

3,8 - 8,0

сталлический, получаемый не-

ХПК

кг/т

15,12

прерывным процессом

Полиэтилентерефталат с ис-

рН

ед рН

6,0 - 8,0

пользованием вторичного сы-

ХПК

кг/т

рья

Поликарбонаты

Нефтепродукты (нефть)

0,003

кг/т

Сухой остаток

Поликарбонаты

(совместное

Фенол (гидроксибензол)

0,57

кг/т

производство с бисфенолом А)

ХПК

48,08

Полиамиды

Капролактам (гексагидро-

кг/т

0,005

2H-азепин-2-он)

Полиамиды марок Волгамид 25,

Капролактам (гексагидро-

кг/т

0,156

27, F34, 24, 24SD, 34

2H-азепин-2-он)

Полиамидные нити

Капролактам (гексагидро-

кг/т

0,11

2H-азепин-2-он)

Фторопласты

Фторид-анион

0,39

кг/т

Взвешенные вещества

0,33

Сэвилен

Алюминий

0,002

Аммоний-ион

0,009

Железо

0,004

НСПАВ (неионогенные син-

0,001

тетические поверхностно-

кг/т

активные вещества)

Сульфат-анион (сульфаты)

4,5

Фосфаты (по фосфору)

0,01

Взвешенные вещества

0,23

БПК 5

0,04

533

Раздел 14 Перспективные технологии

14.1 Производство синтетических каучуков

14.1.1 Каучуки растворной полимеризации

Химизм процессов производства каучуков растворной полимеризации, получае-

мых, в основном, с использованием катализаторов Циглера-Натта и алкилов лития: 1,4-

цис-полиизопрена (заменителя натурального каучука), полибутадиена, бутадиен-сти-

рольного каучука и бутилкаучука достаточно подробно изучен. Технологический про-

цесс, как правило, осуществляют по непрерывной схеме в нескольких полимеризаторах

различного объема, водная дегазация обычно проводится в системе не менее двух ап-

паратов, последовательно соединенных по ходу дегазируемого продукта, сушка прово-

дится в сушилках различной конструкции, чаще всего с предварительным отжимом влаги

в экспеллерах.

Возможно встраивание в общую схему производства узла предварительного кон-

центрирования полимеризата с повышением вязкости раствора каучука до величины,

не препятствующей его транспортировке специальными насосами. Попытки в производ-

ственном масштабе внедрить процесс безводной дегазации пока успехами не увенча-

лись. Основные направления совершенствования технологического процесса:

- повышение уровня автоматизации, включая максимальное внедрение анализа-

торов в потоке;

- совершенствование технологического процесса в аспекте энергосбережения

(например, использование котлов-утилизаторов для термического обезвреживания

(окисления) органических веществ (стирол, циклогексан, гептан и др.), содержащихся в

отработанном воздухе после сушилок каучука);

- переход на более эффективные или стереоселективные катализаторы, катали-

тические систем, например: для синтеза СКД и СКИ - это каталитические системы на

основе редкоземельных металлов, в частности неодима; для ДССК - специальные элек-

тронодоноры в составе каталитической системы, а для СКИ - металлоценовые катали-

заторы;

- расширение марочного ассортимента выпускаемых каучуков.

14.1.1.1 Растворный бутадиен-стирольный каучук (ДССК/БС)

К перспективным направлениям развития технологии растворного бутадиен-сти-

рольного каучука (ДССК) относится получение модифицированных полимеров с задан-

ной микро- и макроструктурой (содержание звеньев 1,2- и 1,4-цис(транс)-бутадиена,

стирола, степень разветвления, полидисперсность). Такие каучуки обладают требуемым

комплексом свойств (температура стеклования, пласто-эластические и вязкоупругие ха-

рактеристики, термостойкость и пр.), а благодаря модификации способны к лучшему

взаимодействию с другими компонентами резиновых смесей и в первую очередь напол-

нителями - осажденным коллоидным диоксидом кремния и/или техническим углеродом.

Модифицированные ДССК находят применение преимущественно в протекторе шин.

Способы модификации каучука разнообразны, но наиболее экономически оправдано

534

проводить модификацию на стадии синтеза, результатом этого процесса является функ-

ционализация каучука, т. е. введение функциональных групп в молекулу (например,

аминных и/или кремнийорганических), либо его разветвление посредством применения

ди-, три-, тетра- или полифункциональных разветвляющих агентов.

14.1.1.2 Растворный бутадиеновый каучук (СКД)

Получение каучуков СКД на неодимовой каталитической системе (СКН-НД) явля-

ется наиболее перспективным по сравнению с технологиями синтеза, основанными на

применении кобальт- или титансодержащих каталитических систем. Современные раз-

работки направлены на модификацию неодимсодержащих катализаторов или примене-

ние катализаторов на основе других редкоземельных металлов с целью дальнейшего

улучшения процесса получения и свойств конечного продукта.

Развитие технологий производства каучука СКД-НД так же, как и в случае с каучу-

ком ДССК, направлено на получение модифицированных марок за счет функционализа-

ции и/или разветвления. Основная область применения таких марок СКД-НД - произ-

водство шин.

Перспективным также является получение СКД-НД, обеспечивающего более вы-

сокую морозостойкость конечных изделий (например, зимних шин) по сравнению с су-

ществующими марками этого каучука.

14.1.1.3 Синтетический изопреновый каучук (СКИ)

Технология получения полиизопрена на литиевых катализаторах открывает ши-

рокие возможности для его функционализации по концам и длине цепи, а также разветв-

ления. Такие подходы к синтезу и модификации СКИ позволят приблизить его свойства

к натуральному каучуку, расширить области применения.

14.1.1.4 Бутилкаучук и галобутилкаучук (БК, ГБК)

Перспективными направлениями в технологии получения растворного бутилкау-

чука являются:

- повышение температуры синтеза за счет использования новых каталитических

систем, что позволит упростить метод получения данного каучука и существенно снизить

затраты на его производство;

- проведение «живой» катионной полимеризации изобутилена и получения блоч-

ных сополимеров со стиролом, акриловыми и другими мономерами.

- получение бутилкаучуков со звездчатой структурой star-shaped.

Развитие технологии ГБК может быть направлено:

- на минимизацию количества галогенов (брома или хлора) в отходах производ-

ства за счет их эффективной рекуперации;

- разработку и применение новых бромирующих/хлорирующих реагентов с це-

лью повышения экологичности и улучшения экономических показателей;

- разработку технологии бромирования, исключающей стадию выделения БК из

полимеризационного раствора и повторное его растворение в заданном растворителе.

535

Также перспективным видится применение исходного БК с заданной микро- и мак-

роструктурой (третий мономер, молекулярно-массовые характеристики) для последую-

щего галогенирования, что открывает дополнительные возможности для улучшения по-

требительских свойств конечных продуктов, расширения областей применения каучука.

14.1.2 Каучуки эмульсионной полимеризации

Основные усовершенствования в технологии получения эмульсионных каучуков в

последние годы связаны с:

- повышением уровня автоматизации производства;

- реализацией противоточной дегазации латекса, повышающей эффективность

процесса отгонки остаточных мономеров;

- улучшением качества очистки возвратных мономеров;

- модернизацией линий выделения каучука из латекса, сушки, брикетирования;

- реализацией автоматизированной системы дробного дозирования мономеров

и регуляторов молекулярной массы в процессе синтеза, что наиболее актуально при

производстве бутадиен-нитрильных каучуков;

- применением более эффективных стабилизаторов каучука, обеспечивающих

более длительную стабильность свойств каучука при хранении и исключающих измене-

ние его окраски;

- для маслонаполненных марок применение масел-наполнителей (SRAE, MES,

TDAE), отвечающих требованиям REACH по содержанию полициклических ароматиче-

ских углеводородов (ПАУ);

- внедрением бессолевой и малосолевой коагуляции. Для выделения каучуков

из латекса наиболее эффективным является бессолевой способ коагуляции, примене-

ние которого ведет к исключению или значительному сокращению расхода хлористого

натрия и практически полному связыванию биологически не разлагаемого дисперга-

тора - лейканола. Нерастворимый комплекс лейканола и коагулянта остается в составе

каучука. В качестве коагулянтов при бессолевом способе коагуляции могут применяться

полимерные четвертичные аммониевые основания, такие как ЭПАМ, ВПК-402 или

Superfloc C-592, а также АПК-46 - продукт взаимодействия высокомолекулярных поли-

мерных природных органических соединений, связанных полипептидной связью;

- реализацией мероприятий по химическому связыванию диспергатора - лейка-

нола;

- совершенствованием процесса очистки сточных вод.

Синтез новых модифицированных каучуков эмульсионной полимеризации пока-

зывает несомненную перспективу развития этого важного сектора нефтехимии.

Увеличение ассортимента выпускаемых каучуков заметно расширяет возможно-

сти их применения, в том числе и в производстве так называемых зеленых шин.

14.1.2.1 Эмульсионные бутадиен-(α-метил)стирольные каучуки (СК(М)С)

Для технологии производства СК(М)С ключевыми векторами развития являются

повышение стабильности свойств каучука от партии к партии за счет автоматизации про-

цесса и качества исходного сырья; использование более эффективных ингредиентов с

точки зрения экономики, экологии и стабильности.

536

Важным направлением работ в отечественной промышленности СК следует счи-

тать доработку и восстановление технологий по модификации производства модифици-

рованных за счет введения третьего мономера эмульсионных бутадиен-стирольных ка-

учуков, таких как СК(М)С-30 АРКП-МЭГ, СКС-30 АРКМ-27 МЭГ, модифицированного ме-

тиметакрилатом Резиласта М-1, модифицированного акрилонитрилом Резиласта 2, мо-

дифицированных амидными группами СКС-30 АРК и СКС-30 АРКМ-15. Эти каучуки могут

использоваться и в производстве так называемых зеленых шин для РТИ с улучшенными

свойствами.

Перспективным может быть развитие прежних разработок эмульсионных БСК

с содержанием звеньев стирола 30 % - 40 %, со светлыми маслами-наполнителями,

БСК с наполнением поливинилхлоридом, диэлектрических БСК и БСК для асбестотех-

нических изделий.

14.1.2.2 Бутадиен-нитрильные каучуки (СКН)

Для технологии производства СКН важными векторами развития являются: повы-

шение стабильности свойств каучука от партии к партии за счет автоматизации процесса

и стабилизации качества исходного сырья, реализации низкотемпературной полимери-

зации, использование более эффективных ингредиентов (стабилизаторов, эмульгато-

ров, регуляторов молекулярной массы).

К перспективным относятся технологии получения таких марок СКН, как:

- частично сшитые (cross-linked) с различной степенью структурирования в виде

кип или порошков требуемой дисперсности;

- быстровулканизующиеся (fast curing) для производства изделий методом высо-

коскоростного литья под давлением;

- чистые, или зеленые, обеспечивающие меньшее загрязнение пресс-форм при

производстве РТИ;

- каучуки с бимодальным молекулярно-массовым распределением, что обеспе-

чивает лучшую перерабатываемость, стойкость резин к набуханию в маслах и когезион-

ную прочность мягких резин;

- модифицированные за счет введения третьего мономера (акриловой кислоты и

ее эфиров, винилиденхлорида и др.). Наибольшее распространение получил карбокси-

латный каучук (XNBR);

- порошкообразные СКН, применение которых сокращает энерго-и трудозатраты

при производстве РТИ.

Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки важны для производства РТИ с вы-

сокой устойчивостью к углеводородам и термоокислительному старению. Развитие дан-

ной технологии направлено на совершенствование процессов гомо- и гетерофазного

гидрирования за счет применения новых катализаторов и каталитических систем.

Комбинаций СКН с поливинилхлоридом (ПВХ), используемых для изготовления

огнестойких изделий и оболочек кабелей прежде всего в электротехнической промыш-

ленности, и с другими термопластичными материалами.

537

14.1.3 Каучук натрий-бутадиеновый (СКБ)

Фактически этот каучук жидкофазной полимеризации является единственным со-

хранившимся из видов каучука, разработанных и предложенных к внедрению основопо-

ложником промышленности СК академиком С. В. Лебедевым. Эта стабильность произ-

водства на протяжении многих лет, хотя и в малых количествах, объясняется потребно-

стью асбестотехнической промышленности в полимере, жесткость которого при эксплу-

атации и повышении температуры и других условиях возрастает. ВНИИСК имени акаде-

мика С. В. Лебедева долго пытался разработать полноценную замену этому каучуку, но

и до настоящего времени ОАО «Казанский завод СК» продолжает его выпуск.

14.1.4 Каучуки этилен-пропиленовые СКЭП (двойной полимер) и СКЭПТ

(тройной полимер)

На основе этилена и пропилена могут вырабатываться насыщенные двойные со-

полимеры (СКЭП), а с применением дополнительного третьего мономера - ненасыщен-

ные (СКЭПТ). В настоящее время СКЭПТ является основным и самым распространен-

ным эластомером в производстве герметиков для автомобилей, кровельных и изоляци-

онных материалов, при герметизации промышленных резервуаров и водостоков.

Существует два способа синтеза этилен-пропиленовых каучуков: в растворе и

в суспензии. Кроме того, разработана технология газофазной полимеризации, требую-

щая значительно меньших энергетических затрат и позволяющая получать каучук в гра-

нулированной форме.

Серьезную перспективу представляют динамические термоэлатопласты (ДТЭП)

на базе этилен-пропиленовых каучуков и полиолефинов.

Такие материалы, имея широчайший температурный интервал применения

(-60° + 125 °C), хорошо формуются, мало подвержены стиранию, характеризуются высо-

кими диэлектрическими показателями.

14.1.5 Каучуки уретановый, силиконовый, эпихлоргидриновый и

пропиленоксидный

Такие полимеры, как каучуки уретановый, силиконовый, эпихлоргидриновый и

пропиленоксидный, сами по себе являются узкоспециальными, сравнительно новыми

продуктами.

Эти специальные каучуки имеют очень важное, но специфическое и ограниченное

применение, с учетом описанных выше по тексту особенностей их синтеза, опасных

свойств применяемых химикатов и других особенностей.

Синтез уретановых каучуков осуществляется одно- или двухстадийным спосо-

бами. Наибольшее применение получил двухстадийный способ. Недостаток двухстадий-

ного способа получений изделий из вулколлана на основе СКУ - использование высоко-

вязких преполимеров, в связи с чем из реакционной массы трудно удаляются пузырьки

воздуха, которые могут служить причиной дефектов в готовых изделиях (раковины, тре-

щины и др.). Следует предпочесть одностадийный способ. При таком способе сушке

подвергается смесь олигомера, катализатора и удлинителя цепи, а ди-изоцианат добав-

ляется к уже высушенной смеси.

538

В производстве силиконовых каучуков предпочтительнее проведение стадии гид-

ролиза диорганодихлорсиланов без растворителей с образованием смеси линейных и

циклических соединений, которую затем термокаталитической деполимеризацией воз-

можно практически полностью преобразовать в циклосилоксаны. При этом происходит

дополнительная очистка продуктов от трифункциональных примесей, остающихся в ку-

бовом остатке. Это позволяет снизить требования к чистоте исходных диорганохлорси-

ланов, тщательная очистка которых связана с большими затратами.

При получении силиконовых каучуков процесс полимеризации предпочтительнее

проводить в присутствии оснований. Это позволяет за 2-4 ч при малом массовом содер-

жании катализатора (10 % - 2 % - 10 % - 4 %) получать полимеры с молекулярной мас-

сой до 106 и более без дозревания, получать жидкие каучуки, легко регулировать моле-

кулярную массу полимеров и заменять трудоемкую стадию отмывки нейтрализацией ка-

тализатора.

Полимеризация циклосилоксанов при получении силиконовых каучуков в присут-

ствии оснований является наиболее эффективным методом синтеза силоксановых со-

полимеров заданной структуры.

Для улучшения качества силоксанов рекомендуется использовать при синтезе

термолабильные катализаторы на основе гидроксидов тетраалкиламмония или фосфо-

ния и их силанолятов, которые по окончании полимеризации удаляются путем разложе-

ния при прогревании реакционной массы в определенном температурном интервале.

Есть и другой способ существенного улучшения свойств каучуков, широко используемый

в настоящее время, который заключается в блокировании концевых гидроксильных

групп макромолекулы, замещении их на стадии синтеза в основном триметилсилиль-

ными группами.

14.1.6 Транс-1,4-полиизопрен

Транс-1,4-полиизопрен, синтетический аналог гуттаперчи и балаты, является про-

дуктом специального назначения, выпускаемым в основном для получения разнообраз-

ных изделий медицинского назначения. Периодический процесс синтеза этого продукта

с использованием металлорганических катализаторов практически близок к процессам

получения основных полимеров растворной полимеризации. Относительно небольшая

потребность в таких полимерах делает более глубокие изыскания в развитии и совер-

шенствовании этого процесса малоцелесообразными.

Процесс производства транс-1,4-полиизопрена рекомендуется проводить с ис-

пользованием титан-магниевых катализаторов, что позволит при необходимости и эко-

номической целесообразности организовать в РФ новое производство транс-1,4-поли-

изопрена.

14.2 Производство термоэластопластов (ТЭП)

Фактически термоэластопласты представляют собой реализованное в промыш-

ленном масштабе производство новых типов полимеров. Термоэластопласты (ТЭП) яви-

лись связующим, отсутствовавшим ранее в подобных размерах мостом, объединяющим

подотрасли синтетического каучука и пластиков, так как они при относительно низких

539

температурах имеют свойства каучуков, а при повышении температуры позволяют осу-

ществлять переработку в изделия методами переработки пластических масс. До разра-

ботки ТЭП подобную ситуацию можно было видеть в основном применительно к поли-

уретанам. Последние разработки в области производства бутадиен-стирольных ТЭП

включают в себя очень мягкие составы, имеющие свойства гелей при низкой твердости

по Шору А 5-10. Недавно синтезированы оптически прозрачные марки подобных ТЭП и

марки ТЭП, реагирующие как термоэластичные вулканизаты (ТПВ), характеризующиеся

сокращением формы, повышенной химической и термической стабильностью.

Самими распространенными полимерными смесями ТЭП являются термопла-

стичные полиолефиновые эластомеры (ТПО) - смеси тройного сополимера этилена,

пропилена и диена с полипропиленом. Полимеризация олефинов с использованием ме-

таллоорганических катализаторов обеспечила возможность получения полимеров с за-

данными свойствами, например эластичных полиолефиновых эластомеров и полужест-

ких полиолефиновых пластиков.

Особенно перспективны разработки пластичных вулканизатов именно на основе

упомянутых ТПО, позволяющие осуществлять химическое связывание и ТПВ с полиами-

дами, АБС и полиэфирами.

К перспективным также относятся стирол-бутадиен-стирольные (СБС) и стирол-

изопрен-стирольные (СИС) ТЭП, а также продукты их гидрирования (СЭБС и СЭПС).

Разработка технологий получения блок-сополимеров посредством применения алкил-

литиевых инициаторов с функциональными группами позволит получать функционали-

зированные ТЭП (СБС-Ф, СИС-Ф). Такие ТЭП могут применяться для улучшения дис-

пергирования наполнителей в композитах, повышения межфазной адгезии и взаимодей-

ствия с другими полимерами, образуя при этом области, улучшающие совместимость

смесей, что улучшит потребительские свойства конечных изделий, будь то битум, кровля

или подошва.

Продолжающиеся в этом направлении работы обеспечивают развитие производ-

ства ТЭП и в перспективе, открывая новые экономические возможности.

14.3 Производство полиэтилена

Полиэтилен является одним из наиболее крупнотоннажных полимеров в мире

с четко выраженной тенденцией по увеличению объемов полиэтилена низкого давления

в сравнении с полиэтиленом высокого давления. Как и в любых каталитических процес-

сах, основной вектор развития определяется уровнем разработанных каталитических

систем. В настоящее время наблюдается увеличение объемов применения металлоце-

новых каталитических систем и первые промышленные опыты использования постме-

таллоценовых катализаторов, позволяющих синтезировать полимеры с заданной струк-

турой. Данные возможности позволяют получать марки полиэтилена для узконаправлен-

ных областей применения (например, ориентированные пленки) и обуславливают изме-

нение стратегии многих, в основном европейских, производителей в виде перехода к вы-

пуску относительно малотоннажных марок с добавленной стоимостью. Этот тренд, в том

числе связан и с изменением общественного мнения в отношении пластиковых продук-

тов, которые становятся одним из основных источников загрязнения окружающей среды.

Кроме того, развитие каталитических систем полимеризации открывает возможности и

540

для технологических преобразований. Одним из самых ожидаемых является объедине-

ние процессов олигомеризации и сополимеризации этилена в присутствии двухцентро-

вых катализаторов с целью получения сополимеров этилена и гексена-1 методом in situ.

14.3.1 Производство гексена-1 (сополимера полиэтилена)

Гексен-1 является одним из компонентов (сомономером) в производстве полиэти-

лена. Технология селективного получения гексен-1 основана на реакции тримеризации

этилена. Зачастую установка производства гексена-1 входит в состав производственных

комплексов полиэтилена.

Основным сырьём для получения гексена-1 является этилен. Этилен, водород

(гидрирующий агент) и циклогексан (растворитель - рабочая среда) подаются в реактор-

ный блок из блоков приема сырья и готовой продукции. В нижнюю часть реакторов по-

дается каталитический комплекс из блока приготовления катализатора.

Реакционная смесь после нейтрализации от остатков катализатора поступает в

отстойник. Очищенная реакционная смесь направляется на блок выделения товарного

продукта, где происходит выделение легких фракций и товарного продукта гексен-1.

Рецикловый

газ

Этилен +

Секция очистки этилена

Водород

Сдувки

Реакторный

Блок выделения

Товарный

блок

товарного продукта

продукт

Компоненты

катализатора

Блок приготовления

кат.комлпекса

циклогексан

Рецикловый

циклогексан

Рисунок 14.1 - Принципиальная схема получения гексена-1

14.4 Производство полипропилена

Несмотря на более полувековую историю, полипропилен до сих пор относится к

динамично развивающимся полимерам. Появление «безрастворных» технологий

(в среде жидкого мономера и в газовой фазе) в совокупности с теплофизическими свой-

ствами самого полимера (возможность стерилизации) открыло широкие возможности

541

его применения в медицинских целях (шприцы, емкости для хранения растворов, сред-

ства гигиены и т. д.) с сохранением его популярности в таких традиционных областях

применения, как пленочная упаковка, трубы горячего и холодного водоснабжения, авто-

мобилестроение и т. д.

Как в случае с полиэтиленом, узкая специализация полипропилена за счет син-

теза специальных марок обуславливает снижение популярности относительно крупных

мощностей и появление интереса к относительно небольшим установкам, позволяющим

достичь уникального качества продукции не только за счет применения современных ка-

тализаторов, но и прогрессивных технологических решений.

В дальнейшем следует ожидать разработку новых аналогичных процессов, позво-

ляющих получать гетерофазные полимеры непосредственно в реакторах сополимери-

зации.

Мировые тенденции способствуют значительному увеличению выработки поли-

пропилена за счет вытеснения других пластиков, прежде всего полистирола и ПВХ, из-

за экологических характеристик при производстве и утилизации отходов.

В настоящее время при производстве ПП в мире и в России самым распростра-

ненным способом является полимеризация пропилена суспензионным методом в пет-

левом реакторе в жидком пропилене. Появление и дальнейшее совершенствование

нанесенных катализаторов IV поколения повысило энергоэффективность и снизило пря-

мые производственные затраты ранее внедренных суспензионных процессов. Появле-

ние высокоэффективных каталитических систем IV поколения с активностью более 20 кг

полипропилена на 1 г катализатора (кг/г) позволило разработать упрощенный процесс

полимеризации в жидком мономере (пропилене).

Технологический процесс производства полипропилена позволяет получать ши-

рокий ассортимент полипропилена и его стат-сополимеров и блок-сополимеров с этиле-

ном и бутеном. Процесс суспензионной полимеризации пропилена при низком давлении

протекает по анионно-координационному механизму.

Работы по усовершенствованию процессов производства полипропилена направ-

лены на решение трех следующих крупных проблем:

- получение высокоэффективных катализаторов, обеспечивающих интенсифика-

цию процессов производства полипропилена и упрощение технологической схемы, в

частности исключение или сокращение трудоемких стадий очистки полимера от остатка

катализатора и регенерации промывной жидкости;

- расширение марочного ассортимента за счет использования высокоэффектив-

ных модифицированных катализаторов, а также сополимеризации пропилена с другими

мономерами;

- снижение разброса показателя текучести расплава (ПТР). Полипропилен с уз-

ким разбросом ПТР даст возможность переработчикам выпускать продукцию с мень-

шими затратами и лучшим качеством.

Перспективными являются марки, характеризующиеся узким молекулярно-массо-

вым распределением и предназначенные для изготовления нетканых материалов по

технологии спанбонд. Производство минирандомных марок, особенностью которых яв-

ляется то, что они представляют собой полипропилен с небольшим содержанием эти-

лена (минирандом) и предназначено для выпуска БОПП-пленок на высокоскоростных

542

линиях (более 400 м/мин). Производство высокоиндексных марок, которые использу-

ются при изготовлении нетканых материалов и литьевых изделий, направлено на при-

менение в строительстве, упаковочной промышленности, в производстве мебели и ме-

дицинских изделий. Разработка рецептур и технологий производства марок полипропи-

лена, предназначенных для производства нетканых материалов по технологии Мельт-

блаун.

При производстве полипропилена развивается использование металлоценовых

катализаторов. Ожидается, что металлоценовые катализаторы станут следующим поко-

лением катализаторов, как и в случае с полиэтиленом.

Новые свойства таких продуктов:

- более низкая температура плавления;

- добавление новых сомономеров, таких как гексен-1;

- более высокая прозрачность продукции на выходе из реактора;

- возможность получения необходимых свойств уже в реакторе (например, более

высокого уровня текучести расплава) без использования контроля над реологическими

свойствами.

Использование современных каталитических систем позволяет существенно рас-

ширить марочный ассортимент продукции.

14.5 Производство полистирола

К крупнотоннажным полимерам стирола относятся:

- полистирол общего назначения (GPPS);

- ударопрочный полистирол (HIPS);

- пенополистирол (EPS, ПСВ, XPS, ЭПС);

- акрилонитрил-бутадиен-стирольные пластики (АБС, ABS);

- стирол-акрилонитрильные (САН, SAN) пластики.

Полистиролы общего назначения и ударопрочные используются в большом объ-

еме для изготовления тары и упаковочного материала и изделий одноразового приме-

нения. Из полистирола изготавливается как контактирующая, так и не контактирующая с

пищей тара и упаковка. Упаковочный материал, не контактирующий с пищей, имеет ши-

рокое применение в медицине, небольших потребительских товарах и промышленной

упаковке. Эта группа полимеров находит широкий спрос в строительстве в результате

замены традиционных материалов полистиролом. В последнее время активно развива-

ется рынок производства листов и пленки из полистирола.

Полистирол нашел нишу на рынке реализации однослойных и многослойных экс-

трузионно-раздувных пленок (БОПС-пленок), поскольку он жесткий, прозрачный и на

него можно наносить печать. У него также хорошая способность держать складку, а его

газопроницаемость делает его еще более привлекательным для производства упаковки

для свежих пищевых продуктов.

Преимущества БОПС-пленки по сравнению с литой пленкой заключаются в зна-

чительно менее дорогом используемом оборудовании, а также возможности произво-

дить более тонкую пленку.

В настоящее время пенополистирол применяется как один из наиболее оптималь-

ных теплоизоляционных материалов по соотношению «цена - качество».

543

В целом к будущим тенденциям развития пенополистирола (EPS и XPS) в сег-

менте строительной изоляции относятся:

- снижение энергетических и материальных затрат при производстве;

- улучшение изоляционных характеристик благодаря использованию новых эко-

логически безопасных вспенивающих агентов, новых добавок, способствующих умень-

шению размера ячеек, получение смесей с аэрогелями;

- переход на более экологически безопасные антипирены.

При производстве вспенивающегося полистирола наиболее современным и эф-

фективным является способ получения ВПС полимеризацией в массе. Помимо того, что

полимеризация в массе является более экономичным способом производства, качество

конечной продукции очень сильно отличается. Вспенивающийся полистирол, произве-

денный методом полимеризации в массе, позволяет изготавливать более качественную

и сложную продукцию.

Помимо традиционных областей применения ВПС, представляют интерес такие

направления использования полимера, как точное литье металлов по газифицируемым

моделям из ППС; поддержание судов на плаву, судоподъемные и судоспасательные ра-

боты; изготовление тонкостенных емкостей, в частности стаканчиков для горячих и хо-

лодных напитков.

14.6 Производство АБС-пластиков

В настоящее время коммерческое производство АБС-пластиков проводится как

традиционным методом эмульсионной полимеризации, так и более экономичным и про-

грессивным методом полимеризации в массе (блочным) с использованием раствори-

теля.

Основные усовершенствования эмульсионного метода получения АБС-пластиков

осуществляются в следующих направлениях:

1) разработка технологических приемов, обеспечивающих получение латексов ка-

учуков с регулируемым размером частиц от 0,5 мкм до 9,0 мкм;

2) разработка технологии получения АБС-пластиков с высоким содержанием кау-

чука до 70 %, так называемых графт-концентратов АБС (ГК - АБС);

3) использование экструдеров специальной конструкции для сушки эмульсион-

ного АБС-пластика, и в первую очередь графт-концентратов АБС;

4) усовершенствование стадии получения латекса каучука с целью сокращения

цикла его получения.

Наиболее актуальные технологические аспекты совершенствования процессов

получения АБС-пластиков и сополимеров САН методом полимеризации в массе заклю-

чаются в:

- изыскании эффективных и надежных способов тепломассообмена в реакторах;

- сокращении времени перехода с одного вида сополимера на другой в непре-

рывном процессе;

- совмещении процесса выделения латекса каучука с технологическим процес-

сом получения АБС-пластика методом полимеризации в массе;

- отработке условий очистки возвратных мономеров в газовой фазе без их пред-

варительной конденсации - процесс in situ.

544

Благодаря реализации коммерческих производств АБС в массе стало возможным

развитие производства полимерных компаундов, так как в этом случае АБС-пластик

не содержит примесей карбоксильных соединений, оказывающих отрицательное воз-

действие на получение композиции с поликарбонатом, полиамидом и полибутилентере-

фталатом.

Наиболее перспективными сплавами и композиционными термопластами на ос-

нове АБС являются:

- АБС/САН (в основном, графт-концентрат/САН);

- АБС/ПК (поликарбонат);

- АБС/СМА (сополимер стирола с малеиновым ангидридом);

- АБС/ПА (полиамид);

- АБС/ПЭТФ (полиэтилентерефталат).

Имеются сведения о получении на основе композиций АБС/ПЭТФ смарт-полиме-

ров с вживленными в них электронными датчиками с памятью до 100 Мбайт.

Также одним из наиболее перспективных направлений использования АБС-пла-

стика является 3D-печать. ABC-пластик для 3D-принтеров также пригоден для металли-

зации, нанесения гальванического покрытия и пайки контактов.

14.7 Производство поливинилхлорида (ПВХ)

Суспензионный способ получения ПВХ является самым важным процессом для

получения ряда марок ПВХ общего назначения и марок для специальных применений.

Cовременные технологии получения ПВХ-С отличаются:

- тем, что все стадии установки - агрегаты собственной разработки компании;

- использованием технологии чистого и закрытого реактора-полимеризатора;

- высокой производительностью ≥600 т/м³ в год;

- низким потреблением сырья;

- низким энергопотреблением;

- низкими капитальными затратами;

- низкими издержками на техобслуживание;

- высоким уровнем безопасности;

- тем, что она занимает ведущую позицию по экологической чистоте (сертифика-

ция по ДИН ИСО 14001);

- высоким качеством продукта (со сертификатом по ДИН ИСО 9001).

Одним из важных преимуществ технологии производства ПВХ-С является техно-

логия чистого реактора-полимеризатора: работа без припекания и коркообразования до-

стигается за счет применения надежного ингибитора коркообразования, создания опти-

мальных рабочих условий во время полимеризации и использования реактора-полиме-

ризатора, рассчитанного на удовлетворение указанных требований.

Данная технология отличается тем, что:

- реактор-полимеризатор - высокопроизводительный;

- используется технология чистого и закрытого реактора-полимеризатора;

- остановки, например для открытия и очистки реактора, отсутствуют;

- обеспечивается постоянный теплоотвод.

545

Вся установка управляется цифровой системой управления процессом. Таким об-

разом, обеспечиваются:

- точная дозировка реактивов в реактор-полимеризатор;

- высокий уровень постоянства параметров технологического процесса;

- отличная воспроизводимость реакции и тем самым постоянное хорошее каче-

ство продукта;

- высокий уровень безопасности и надежности работы установки;

- обслуживание установки малочисленным штатом операторов.

За счет использования технологии чистого и закрытого реактора, автоматизации

всего технологического процесса и эффективной дегазации продукта, выбросы ВХ-мо-

номера очень низки и при нормальных условиях работы они значительно ниже, чем ни-

жеприведенные законодательные нормы:

- менее 1 мг/м³ в отходящем воздухе сушилки;

- менее 1 мг/м³ в сточных водах;

- менее 1 ppm по объему (средняя ПДК в рабочей зоне в течение смены).

Благодаря эффективным мерам содержание ПВХ в отходящем воздухе сушилки

составляет менее 10 мг/м³.

Среди инновационных решений в производстве ПВХ следует отметить техноло-

гию непрерывного дозирования инициатора. По старой схеме процесс полимеризации

длится 11 ч. За счет внедрения этого новшества время процесса полимеризации умень-

шается на 40 %, т. е. составит 6-7 ч, плюс значительно повышается качество ПВХ.

Также рекомендуется замена старых на новые двухкамерные сушильные печи

ПВХ с системой мокрой очистки отходящего воздуха, в состав которой входят две цен-

трифуги, спиральные теплообменники, колонна дегазации с уникальной конструкцией

насадок.

14.8 Производство полиэтилентерефталата (ПЭТФ)

Основными потребителями ПЭТФ являются предприятия по производству тары (в

основном, бутылок) и синтетического волокна (в РФ - лавсана (аббревиатура образо-

вана от слов «Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук»)). В миро-

вой практике рост производства «пищевых» ПЭТФ не препятствует развитию производ-

ства волокон. Именно поэтому сегодня в большинстве регионов России столь серьезное

внимание уделяется сбору бывшей в употреблении тары (при раздельном сборе отхо-

дов) и возвращению ее на вторичную переработку в высоколиквидные текстильные из-

делия.

В сфере упаковочного сегмента выделяются следующие направления, интерес-

ные для компаний - производителей бутылочного ПЭТФ:

- формованные изделия, тара, фитинги, медицинские инструменты и упаковка:

улучшенные свойства ПЭТФ по гибкости, ударопрочности;

- бутылочный ПЭТФ с повышенной прозрачностью;

- повышенная термостойкость;

- повышенные газобарьерные свойства;

- композиции для тары и упаковки (косметика, бытовая химия);

- высокомолекулярный ПЭТФ, ПЭТФ с повышенной вязкостью.

546

Наибольшую тенденцию роста демонстрирует волоконный сегмент, в частности

полиэфиры в структуре кабельной оболочки.

Сфера композиционных материалов на основе полиэфиров представлена раз-

ными направлениями. В данную группу были включены композиции, применяемые в ав-

топромышленности, электронике и электрике, полиэфирные эластомеры. Довольно

большой сегмент занимают здесь огнестойкие композиционные материалы ПЭТФ.

В большинстве случаев это стеклонаполненные волоконные материалы - 35 % в выде-

ленном контуре.

Здесь встречаются не только огнестойкие, но и водоотталкивающие решения,

применяемые, например, в покрытиях взлетно-посадочных полос.

Также актуальны следующие направления: разработка новых каталитических си-

стем для ПЭТФ бутылочного применения, биоразлагаемые полиэфиры на основе био-

сырья, пленочные марки ПЭТФ для печатных плат и ЖК-дисплеев.

14.9 Производство высокомолекулярных соединений

специального назначения

В эту группу условно включены производства поликарбонатов, полиамидов, поли-

уретанов, фторопластов, сэвилена (сополимера винилацетата с этиленом), полисуль-

фидных каучуков и биоразлагаемых полимеров.

Существующие, используемые много лет технологии производства совершен-

ствуются в основном в части автоматизации и энергосбережения.

Данные по остальным производствам относительно небольшой мощности и спе-

цифического характера применения (вплоть до изделий оборонного назначения) публи-

куются в ограниченном объеме.

Производство биоразлагаемых полимеров в России находится в процессе разра-

ботки и становления.

14.10 Производство синтетических латексов

Совершенствование технологии производства латексов в основном сводятся к ча-

стичному уточнению рецептур с использованием более дешевых продуктов, а также к

расширению ассортимента выпускаемой продукции.

Планируется разработка рецептуры и технологии получения полиэфирного связу-

ющего, для покрытия целлюлозно-бумажной основы с целью производства высококаче-

ственной бумаги и/или картона, пригодных к вторичной переработке и использующихся,

в том числе, для изготовления упаковочного материала с термосвариваемым слоем,

применяемого для упаковки пищевых продуктов, стерилизуемых медицинских изделий

и лекарственных препаратов.

Преимуществом предлагаемой рецептуры и технологии получения полимерного

латекса является:

1) благодаря уникальному составу данного продукта достаточно нанесения на бу-

магу или картон одного слоя полимерной композиции на его основе для получения всего

комплекса оптимальных барьерных свойств, требующихся для производства термосва-

риваемой упаковки в том числе и для пищевых продуктов и лекарственных препаратов;

547

2) в связи с этим удается в 2-3 раза снизить количество наносимого на основу

полимера без потери эксплуатационных свойств и качества получаемого материала;

3) это, в свою очередь, упрощает технологическую схему нанесения полимерного

покрытия за счет исключения стадий сушки промежуточных слоев и снижает затраты на

производство, удешевляя получаемый продукт;

4) для нанесения данного покрытия возможно использование поливочных машин,

входящих в производственный цикл целлюлозно-бумажного комбината, тем самым сни-

мая потребность в приобретении и установке дополнительного оборудования и позво-

ляя производителям бумаги и картона в больших объемах выпускать высококачествен-

ный продукт для производства пищевой упаковки;

5) в отличие от ламинирования, предлагаемый способ обработки бумаги и картона

позволяет при необходимости вводить в состав дисперсии специальные добавки, при-

дающие получаемому материалу пролонгированное антимикробное действие, что мо-

жет быть важно при производстве упаковки для пищевых продуктов, увеличивая их срок

хранения и стойкость к плесени и грибкам;

6) в качестве бумаги-основы возможно использование, кроме прочего, бумаги дву-

стороннего мелования ввиду сродства полимерных связующих, что актуально, к при-

меру, при производстве упаковки для лекарственных препаратов и стерильных медицин-

ских материалов;

7) в виду сродства полимерной основы с полимерами, использующимися в совре-

менной технологии внутримассной проклейки бумаги и картона, вероятно, при вторичной

переработке полученных предложенным в данном проекте способом бумаги и картона

возможно улучшение прочностных и эксплуатационных характеристик вырабатываемого

из вторсырья макулатурного картона

В целом химизм процессов получения различных полимеров давно изучен теоре-

тически, катализаторы полностью определены технологией синтеза.

Основные направления оптимизации технологий:

- автоматизация схем производства вплоть до «верхнего» уровня с сокращением

трудозатрат операторов;

- увеличение производительности существующего оборудования с уменьше-

нием потерь продуктов;

- организация энергосбережения;

- расширение ассортимента выпускаемой продукции с внедрением новых и за-

меной ранее применявшихся химикатов;

- освоение выработки новых выпускных форм товарной продукции;

- модернизация технологических систем (замена морально и физически устарев-

шего оборудования на современное, снижение выбросов загрязняющих веществ за счет

использования более эффективного оборудования и материалов);

- стабилизация работы технологической системы путем равномерного распреде-

ления производственной программы с целью снижения удельных расходов сырья и

энергоресурсов;

- внедрение новых технологий.

548

Заключительные положения и рекомендации

Проект Справочника НДТ разработан в соответствии с поэтапным графиком актуа-

лизации информационно-технических справочников по наилучшим доступным техноло-

гиям, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 30 апреля

2019 года № 866-р.

При подготовке проекта справочника НДТ были использованы:

- ИТС НДТ 32-2017 «Производство полимеров, в том числе биоразлагаемых»;

- материалы, полученные от российских производителей полимерных материа-

лов.

Справочник НДТ содержит описание способов производства различных полиме-

ров (в том числе биоразлагаемых), использующихся в производстве и реализованных на

территории Российской Федерации технологических процессов, оборудования, техниче-

ских способов, методов, в том числе позволяющих снизить негативное воздействие на

окружающую среду, водопотребление, повысить энергоэффективность, обеспечить ре-

сурсосбережение.

При разработке справочника НДТ был использован справочный документ Евро-

пейского союза «Лучшие имеющиеся методы в производстве полимеров» (Reference

Document on Best Available Techniques in the Production of Polymers).

Справочник НДТ разработан в рамках ТРГ 32, состав которой утвержден приказом

Минпромторга России от 15 февраля 2022 года № 810.

В целях сбора информации о применяемых на промышленных предприятиях тех-

нологических процессах, оборудовании, об источниках загрязнения окружающей среды,

технологических, технических и организационных мероприятиях, направленных на сни-

жение загрязнения окружающей среды и повышение энергоэффективности и ресурсо-

сбережения, была подготовлена анкета для предприятий, содержащая формы для

сбора данных, необходимых для разработки проекта справочника НДТ.

Публичное обсуждение проекта справочника НДТ проходило в сети Интернет на

официальном сайте Бюро НДТ с

__________ по

_________ 2022 года.

549

Приложение А

(обязательное)

Перечень маркерных веществ и технологических показателей

Таблица А.1 - Перечень маркерных веществ

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Подготовка растворителей для про-

1,3-бутадиен (дивинил)

ХПК

изводства каучуков

Метилбензол (толуол)

Этенилбензол (стирол)

Производство каучука цис-изопрено-

Азота оксид

Нефтепродукты

вого

Азота диоксид

ХПК

Производство каучука цис-бутадие-

Азота диоксид

ХПК

нового на титановом катализаторе

Азота оксид

Углерода оксид

Циклогексан

1,3-бутадиен (дивинил)

Производство каучука цис-бутадие-

Азота диоксид

ХПК

нового на титановом катализаторе с

Азота оксид

генерацией тепловой энергии (пар,

Углерода оксид

горячая вода) на технологические

Циклогексан

нужды (с учетом полимеризации и

дегазации)

Производство каучука цис-бутадие-

Азота диоксид

ХПК

нового растворного на неодимовом

Азота оксид

катализаторе

Углерода оксид

Циклогексан

1,3-бутадиен (дивинил)

Каучук цис-бутадиеновый на неоди-

Азота диоксид

ХПК

мовом катализаторе с генерацией

Азота оксид

тепловой энергии (пар, горячая

Углерода оксид

вода) на технологические нужды (с

Циклогексан* (* Приме-

учетом полимеризации и дегазации)

нимо при использовании

в качестве раствори-

теля)

1,3-бутадиен (дивинил)

Производство каучука цис-бутадие-

Углеводороды предель-

Нефтепродукты

нового на литиевом катализаторе

ные С1-С5 (исключая

Взвешенные вещества

метан)

ХПК

1,3-бутадиен (дивинил)

Взвешенные вещества

550

Продолжение таблицы А.1

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Каучук бутадиен-стирольный (ДССК)

Азота диоксид

ХПК

(в том числе маслонаполненный)

Азота оксид

Углерода оксид

1,3-бутадиен (дивинил)

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

ХПК

(ДССК/БС, БС-2012), в том числе

Азота оксид

маслонаполненный; каучук будиено-

Углерода оксид

вый на литиевом катализаторе (СКД-

1,3-бутадиен (дивинил)

L), ДССК с генерацией тепловой

энергии (пар, горячая вода).

Каучук бутадиен-стирольный (ДССК

Азота диоксид

Нефтепродукты (нефть)

периодическим способом; СБС; СКД-

Азота оксид

Взвешенные вещества

777)

Углерода оксид

ХПК

1,3-бутадиен (дивинил)

Производство бутилкаучука суспен-

Углеводороды предель-

Нефтепродукты (нефть)

зионного и галобутилкаучуков

ные C1-C-5 (исключая

АСПАВ (анионные синтети-

метан)

ческие поверхностноактив-

ные вещества)

Взвешенные вещества

Производство бутилкаучука суспен-

Азота диоксид

Нефтепродукты (нефть)

зионного и галобутилкаучуков с ком-

Азота оксид

АСПАВ (анионные синтети-

примированием, осушкой и очисткой

Углеводороды предель-

ческие поверхностноактив-

возвратных продуктов

ные C1-C-5 (исключая

ные вещества)

метан)

Взвешенные вещества

Производство бутилкаучука раствор-

Углеводороды предель-

Нефтепродукты

ного

ные C1-C-5 (исключая

ХПК

метан)

Хлорэтан (этил хлори-

стый)

Спирт метиловый

Производство каучука бутадиен-сти-

Азота диоксид

АСПАВ (анионные синтети-

рольного (СКС, в том числе маслона-

Азота оксид

ческие поверхностноактив-

полненного)

Серы диоксид

ные вещества)

Этенилбензол (стирол)

ХПК

Производство каучука бутадиен-сти-

Азота диоксид

АСПАВ (анионные синтети-

рольного(в том числе маслонапол-

Азота оксид

ческие поверхностноактив-

ненного) с генерацией тепловой

Серы диоксид

ные вещества)

энергии (пар, горячая вода) на тех-

Сульфат-ион (сульфаты)

Углерода оксид

нологические нужды (с учетом поли-

ХПК

1,3-бутадиен

меризации и дегазации)

Этенилбензол (стирол)

551

Продолжение таблицы А.1

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Производство каучука бутадиен α-

1,3-бутадиен (дивинил)

Нефтепродукты

метилстирольного (СКМС) (в том

Альфа-метилстирол

АСПАВ (анионные синтети-

числе маслонаполненного)

ческие поверхностно-актив-

ные вещества)

ХПК

Производство каучука бутадиен-нит-

Акрилонитрил

АСПАВ (анионные синтети-

рильного (в том числе наполненного

1,3-бутадиен (дивинил)

ческие поверхностно-актив-

поливинилхлоридом)

ные вещества)

ХПК

Производство синтетического кау-

Азота диоксид

Алюминий

чука этилен-пропиленового тройного

Азота оксид

Ванадий

(СКЭПТ)

Углерода оксид

ХПК

Пропилен

Производство стирол-бутадиенового

Азота оксид

Нефтепродукты (нефть)

блок-сополимера разветвленного

Азота диоксид

ХПК

Оксид углерода

Циклогексан

1,3 бутадиен (дивинил)

Производство стирол-бутадиенового

Азота оксид

Нефтепродукты (нефть)

блок-сополимера линейного

Азота диоксид (сум-

ХПК

марно)

Углерода оксид

Циклогексан

Производство полиэтилена в трубча-

Взвешенные вещества

том реакторе

Этилен

ХПК

Производство полиэтилена в авто-

Этилен

Нефтепродукты (нефть)

клавном реакторе

Взвешенные вещества

ХПК

Производство полиэтилена по газо-

Азота диоксид

Взвешенные вещества

фазной технологии

Азота оксид

ХПК

Углерода оксид

Сульфат-анион (сульфаты)

Этилен

Хлорид-анион (хлориды)

Ацетадьдегид

Сухой остаток

Производство полиэтилена по жид-

Углерода оксид

ХПК

кофазной (суспензионной) техноло-

Углеводороды предель-

гии в среде инертного растворителя

ные C1-C-5 (исключая

метан)

Этилен

Взвешенные вещества

Производство полипропилена по га-

Взвешенные вещества

зофазной технологии в вертикаль-

Пропилен

ХПК

ном реакторе

552

Продолжение таблицы А.1

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Производство полипропилена по га-

Азота диоксид

Взвешенные вещества

зофазной технологии в горизонталь-

Азота оксид

ХПК

ном реакторе

Взвешенные вещества

Углерода оксид

Пропилен

Производство гранулированного го-

Пропилен

мополимера полипропилена по газо-

Взвешенные вещества

фазной технологии с горизонталь-

ным реактором

Производство полипропилена по

Азота диоксид

Взвешенные вещества

суспензионной технологии в раство-

Азота оксид

ХПК

рителе

Взвешенные вещества

Углерода оксид

Углеводороды предель-

ные C6-C10

Пропилен

Производство полипропилена по

Азота диоксид

Взвешенные вещества

суспензионной технологии в пропи-

Азота оксид

ХПК

лене

Взвешенные вещества

Нефтепродукты (нефть)

Углерода оксид

Углеводороды предель-

ные C1-C-5 (исключая

метан)

Пропилен

Производство полипропилена из

Углерода оксид

Взвешенные вещества

пропан-пропиленовой фракции по

Взвешенные вещества

ХПК

суспензионной технологии

Пропилен

Нефтепродукты (нефть)

Производство полипропилена сопо-

Формальдегид

лимеризацией пропилена и этилена

Взвешенные вещества

Углерода оксид

Производство полипропилена комби-

Взвешенные вещества

Нефтепродукты (нефть)

нацией суспензионного и газофаз-

Углерода оксид

Взвешенные вещества

ного процессов, включая стадии экс-

Пропилен

ХПК

трузии, грануляции

Производство полистирола суспен-

Азота диоксид

ХПК

зионным способом

Азота оксид

Взвешенные вещества

Серы диоксид

АСПАВ (анионные синтети-

Углерода оксид

ческие поверхностно-актив-

Углеводороды предель-

ные вещества)

ные C1-C-5 (исключая

метан)

Этенилбензол (стирол)

553

Продолжение таблицы А.1

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Производство полистирола методом

Азота диоксид

Нефтепродукты (нефть)

полимеризации в массе (в том числе

Азота оксид

ударопрочного)

Углерода оксид

Серы диоксид

Этенилбензол (стирол)

Производство полистирола методом

Азота диоксид

Нефтепродукты (нефть)

полимеризации в массе с неполной

Азота оксид

конверсией при съеме теплоты реак-

Серы диоксид

ции на стадии форполи-меризации

Углерода оксид

методом испарения с генерацией

Этенилбензол (стирол)

теплоносителя и утилизацией техно-

логических сдувок

Производство полистирола методом

Азота диоксид

полимеризации в массе при суще-

Азота оксид

ственно неполной конверсии с гене-

Серы диоксид

рацией теплоносителя и утилиза-

Углерода оксид

цией технологических сдувок

Этенилбензол (стирол)

Производство АБС-пластиков (акри-

Азота диоксид

Нефтепродукты (нефть)

лонитрил-бутадиен-стирольный со-

Азота оксид

полимер) методом непрерывной по-

Углерода оксид

лимеризации в массе, в т.ч. с генера-

Этенилбензол (стирол)

цией теплоносителя и утилизацией

Акрилонитрил

технологических сдувок

Производство поливинилхлорида

Взвешенные вещества

ХПК

эмульсионного

Взвешенные вещества

Производство поливинилхлорида

Взвешенные вещества

ХПК

суспензионного

Взвешенные вещества

Производство полиэтилентерефтала

Азота диоксид

Взвешенные вещества

высоковязкого гранулированного

Азота оксид (суммарно)

рН

кристаллического непрерывным про-

Взвешенные вещества

ХПК

цессом

Углерода оксид

Ацетальдегид

Этиленгликоль (1,2-этан-

диол)

554

Продолжение таблицы А.1

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Производство полиэтилентерефта-

Азота оксид и азота диок-

рН

лата с исользованием вторичного

сид (суммарно)

ХПК

сырья

Взвешенные вещества

Углерода оксид

Ацетальдегид

Этиленгликоль (1,2-этан-

диол)

Производство поликарбонатов

Азота диоксид

Нефтепродукты (нефть)

Азота оксид

Сухой остаток

Фенол

Производство поликарбонатов (сов-

Азота диоксид

Фенол, гидроксибензол

местно с бисфенолом А)

Азота оксид

ХПК

Углерода оксид

Фенол

Производство полиамидов

Азота диоксид

Капролактам (гексагидро-2H-

Азота оксид

азепин-2-он)

Углерода оксид

Эпсилон-капролактам

(гексагидро-2H-азепин-

2-он)

Взвешенные вещества

Производство полиамидов марок

Азота диоксид

Капролактам (гексагидро-2H-

Волгамид 25, 27, F34, 24, 24SD, 34

Азота оксид

азепин-2-он)

Углерода оксид

Эпсилон-капролактам

(гексагидро-2H-азепин-2-

он)

Производство полиамидных нитей

Эпсилон-капролактам

Капролактам (гексагидро-

(гексагидро-2H-азепин-2-

2H-азепин-2-он)

он)

Углеводороды предель-

ные C1-C-5 (исключая

метан)

Углеводороды предель-

ные C6-C10

Углеводороды предель-

ные C12-C-19

555

Окончание таблицы А.1

Маркерные вещества

Наименование производства

в выбросах

в сбросах

Производство фторопластов

Тетрафторэтилен

Фторид-анион

Взвешенные вещества

Производство сэвилена

Этилен

Алюминий

Винилацетат

Аммоний-ион

Железо

НСПАВ (неионогенные син-

тетические поверхностно-

активные вещества)

Сульфат-анион (сульфаты)

Фосфаты (по фосфору)

Взвешенные вещества

БПК 5

Производство синтетических латек-

Аммиак

сов

Таблица А.2 - Технологические показатели НДТ

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Для атмосферного воздуха

Растворители для производства

1,3-бутадиен (дивинил)

0,014

каучуков

Метилбензол (толуол)

кг/т

0,016

Этенилбензол (стирол)

0,012

Каучук цис-изопреновый

Азота оксид

0,0012

кг/т

Азота диоксид

0,0034

Каучук цис-бутадиеновый на ти-

Азота диоксид

0,5

тановом катализаторе

Азота оксид

0,09

Углерода оксид

кг/т

0,5

1,3-бутадиен (дивинил)

0,4

Циклогексан

0,5

Каучук цис-бутадиеновый на ти-

Азота диоксид

1,28

тановом катализаторе с генера-

Азота оксид

0,21

цией тепловой энергии (пар, горя-

Углерода оксид

кг/т

1,77

чая вода) на технологические

нужды (с учетом полимеризации

Циклогексан

1,82

и дегазации)

Каучук цис-бутадиеновый на

Азота диоксид

0,5

неодимовом катализаторе

Азота оксид

0,09

Углерода оксид

кг/т

0,5

Циклогексан

0,6

1,3-бутадиен (дивинил)

0,6

556

Продолжение таблицы А.2

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Каучук цис-бутадиеновый на

Азота диоксид

2,178

неодимовом катализаторе с гене-

Азота оксид

0,21

рацией тепловой энергии (пар, го-

Углерода оксид

1,82

рячая вода) на технологические

Циклогексан* (* Применимо

кг/т

нужды (с учетом полимеризации

при использовании в качестве

1,88

и дегазации)

растворителя)

1,3-бутадиен (дивинил)

0,75

Каучук цис-бутадиеновый на ли-

Углеводороды предельные

0,22

тиевом катализаторе

С1-С5 (исключая метан)

кг/т

1,3-бутадиен (дивинил)

0,002

Взвешенные вещества

0,007

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

1,0

(ДССК) (в том числе маслонапол-

Азота оксид

0,09

кг/т

ненный)

Углерода оксид

3,0

1,3-бутадиен (дивинил)

0,69

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

1,2

(ДССК/БС, БС-2012), в том числе

Азота оксид

0,2

маслонаполненный и каучук буди-

Углерода оксид

3,3

еновый на литиевом катализа-

кг/т

торе (СКД-L), ДССК с генерацией

1,3-бутадиен (дивинил)

4,04

тепловой энергии (пар, горячая

вода).

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

0,25

(ДССК периодическим способом;

Азота оксид

0,14

кг/т

СБС; СКД-777)

Углерода оксид

5,72

1,3-бутадиен (дивинил)

1,67

Бутилкаучук суспензионный и га-

Углеводороды предельные

кг/т

0,76

лобутилкаучуки

C1-C-5 (исключая метан)

Бутилкаучук суспензионный и га-

Азота диоксид

0,138

лобутилкаучуки с компримирова-

Азота оксид

0,034

кг/т

нием, осушкой и очисткой воз-

Углеводороды предельные

вратных продуктов

1,196

C1-C-5 (исключая метан)

Бутилкаучук растворный

Углеводороды предельные

C1-C-5 (исключая метан)

кг/т

Хлорэтан (этил хлористый)

Спирт метиловый

0,4

557

Продолжение таблицы А.2

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Каучук бутадиен-стирольный

Азота диоксид

0,17

(СКС, в том числе маслонапол-

Азота оксид

0,03

кг/т

ненный)

Серы диоксид

0,03

Этенилбензол (стирол)

4,0

Каучук бутадиен-стирольный (в

Азота диоксид

1,41

том числе маслонаполненный) с

Азота оксид

0,23

генерацией тепловой энергии

Серы диоксид

0,045

(пар, горячая вода) на технологи-

кг/т

Углерода оксид

2,39

ческие нужды (с учетом полиме-

1,3-бутадиен

1,1

ризации и дегазации)

Этенилбензол (стирол)

5,352

Каучук бутадиен α-метилстироль-

1,3-бутадиен (дивинил)

1,5

ный (СКМС) (в том числе масло-

кг/т

Альфа-метилстирол

0,2

наполненный)

Каучук бутадиен-нитрильный (в

Акрилонитрил

0,6

том числе наполненный поливи-

кг/т

1,3-бутадиен (дивинил)

3,55

нилхлоридом)

Синтетический каучук этилен-про-

Азота диоксид

0,021

пиленовый тройной (СКЭПТ)

Азота оксид

0,0033

кг/т

Углерода оксид

0,7

Пропилен

2,41

Стирол-бутадиеновый блок-сопо-

Азота оксид

0,29

лимер разветвленный

Азота диоксид

1,64

Оксид углерода

кг/т

2,0

Циклогексан

5,8

1,3-бутадиен (дивинил)

1,1

Стирол-бутадиеновый блок-сопо-

Азота оксид

1,7

лимер линейный

Азота диоксид (суммарно)

кг/т

Углерода оксид

1,7

Циклогексан

5,1

Полиэтилен (технология производ-

Взвешенные вещества

0,05

кг/т

ства в трубчатом реакторе)

Этилен

4,3

Полиэтилен (технология производ-

Этилен

2,5

кг/т

ства в автоклавном реакторе)

Взвешенные вещества

0,23

Полиэтилен, получаемый по газо-

Азота диоксид

0,093

фазной технологии

Азота оксид

0,016

Углерода оксид

кг/т

0,93

Этилен

3,33

Ацетадьдегид

0,00018

558

Продолжение таблицы А.2

Технологический

Единица

Значение,

Продукт

показатель

измерения

не более

Полиэтилен, получаемый по жидко-

Углерода оксид

0,164

фазной (суспензионной) техноло-

Углеводороды предельные

0,24

гии в среде инертного раствори-

C1-C-5 (исключая метан)

кг/т

теля

Этилен

0,058

Взвешенные вещества

0,072

Полипропилен, получаемый по га-

Пропилен

0,009

зофазной технологии в вертикаль-

кг/т

Взвешенные вещества

0,08

ном реакторе

Полипропилен, получаемый по га-

Азота диоксид

1,19

зофазной технологии в горизон-

Азота оксид

0,20

тальном реакторе

Взвешенные вещества

кг/т

0,009

Углерода оксид

0,22

Пропилен

0,097

Гранулированный гомополимер по-

Пропилен

0,126

липропилена, получаемый по газо-

кг/т

фазной технологии с горизонталь-

Взвешенные вещества

0,175

ным реактором

Полипропилен, получаемый по сус-

Азота диоксид

0,09

пензионной технологии в раствори-

Азота оксид

0,017

теле

Взвешенные вещества

0,17

Углерода оксид

кг/т

0,17

Углеводороды предельные

2,6

C6-C10

Пропилен

2,6

Полипропилен, получаемый по сус-

Азота диоксид

0,06

пензионной технологии в пропи-

Азота оксид

0,01

лене

Взвешенные вещества

0,64

Углерода оксид

кг/т

0,28

Углеводороды предельные

0,064

C1-C-5 (исключая метан)

Пропилен

0,11

Полипропилен из пропан-пропиле-

Углерода оксид

0,25

новой фракции, получаемый по

Взвешенные вещества

кг/т

0,04

суспензионной технологии

Пропилен

0,075

Полипропилен, получаемый сопо-

Формальдегид

0,001

лимеризацией пропилена и эти-

Взвешенные вещества

кг/т

0,01

лена

Углерода оксид

0,01

Полипропилен, получаемый комби-

Взвешенные вещества

0,073

нацией суспензионного и газофаз-

Углерода оксид

0,53

кг/т

ного процессов, включая стадии

Пропилен

1,06

экструзии, грануляции

559

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРОВ, В ТОМ ЧИСЛЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ (ИТС 32-2022) - часть 7