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

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Кожухотрубчатый теплообменник однохо-

довой с элиптическими крышками

Диаметр колпака - 450 мм

Длина корпуса - 240 мм

Диаметр U-образных труб - 19,05 мм

Число труб - 209

Вместимость по трубному пространству -

0,507 м³

Производство ПЭ по

Поверхность теплообмена: F = 30,5 м²

Конденсатор

жидкофазной (суспен-

Межтрубное пространство - оборотная

дегазатора изо-

зионной) технологии в

вода

бутана

среде инертного рас-

Ррасч. (межтр. пр-во) = 1,3 МПа

творителя

Рраб. (межтр. пр-во) = 0,44 МПа

Трасч. (межтр. пр-во) = минус 39 / 180 °С

Твх / вх (межтр. пр.-во) = 25 / 27,5 °С.

Трубное пространство - жидкие углеводо-

роды

Ррасч. (тр. пр-во) = 1,7 МПа

Трасч. (тр. пр-во) = минус 39 / 180 °С

Твх / вых (труб. пр.-во) = 36,7 / 30 °С

Рраб. (труб. пр-во) = 0,50 МПа

Кожухотрубчатый теплообменник верти-

кальный одноходовой с эллиптическими

крышками

Поверхность теплообмена: F = 653 м²

Диаметр обечайки - 1335 мм

Диаметр труб - 19,05 мм

Длина труб - 4877 мм

Производство ПЭ по

Число труб - 230

Конденсатор

жидкофазной (суспен-

Корпус сосуда - оборотная вода

скруббера про-

зионной) технологии в

Ррасч. (межтр. пр-во) = 1,4 МПа

межуточной

среде инертного рас-

Трасч. (межтр. пр-во) = минус 39 / 95 °С

очистки

творителя

Рраб. (межтр. пр-во) = 0,23 МПа

Твх / вых (межтр. пр.-во) = 25 / 29 °С

Трубное пространство - газообразные угле-

водороды

Pрасч. (тр. пр-во) = 1,4 МПа

Трасч. (тр. пр-во) = минус 39 / 95 °С

Твх / вых (труб. пр.-во) = 60,9 / 29 °С

Рраб. (труб. пр-во) = 1,0 МПа

250

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Вертикальная емкость

Vномин. = 3,996 м³

Производство ПЭ по

Dвнутр. = 1 600 мм

Контейнер отхо-

жидкофазной (суспен-

Hцил. = 1 230 мм

дов катализа-

зионной) технологии в

Pрасч. = 1,0 / ПВ МПа

тора

среде инертного рас-

Траб. = окр.среда / 132 °С

творителя

Рраб. = 0,03 МПа

Трасч. = 185 °С

Производство ПЭ по

Среда - пар, конденсат

Пароохлади-

жидкофазной (суспен-

Трасч. = минус 39 / 325 °С

тель пара подо-

зионной) технологии в

Pрасч.= 0,9 / FV МПа

гревателя сус-

среде инертного рас-

Траб. = 150-238 °С

пензии

творителя

Pраб.= 0,37-0,7 МПа

Среда - порошок полиэтилена

Производство ПЭ по

Pрасч. = 0,35 МПа

Роторный (сек-

жидкофазной (суспен-

Tрасч. = минус 52 / 120 ˚С

торный) пита-

зионной) технологии в

Расход 5600-50300 кг / ч

тель

среде инертного рас-

Pраб. = 0,35-0,08 МПа

творителя

Tраб. = 90 ˚С

Электродвигатель N = 1,1-5,5 кВт

Вертикальный аппарат

Среда - воздух, азот, углеводороды, ча-

стицы катализатора

Производство ПЭ по

V = 1,8 м³

жидкофазной (суспен-

Сепаратор акти-

Н = 3 965 мм

зионной) технологии в

ватора

D = 1 200 мм

среде инертного рас-

Pрасч. = 0,035 МПа

творителя

Трасч. = минус 52 / 200 °С

Траб. = минус 39 / 200 °С

Pраб.= 0,01 МПа

Вертикальная емкость

Среда - порошок ПЭ + смесь газообразных

углеводородов

Производство ПЭ по

Vномин. = 119 м³

жидкофазной (суспен-

Dвнутр. = 4 500 мм

Сепаратор ВД

зионной) технологии в

Hцил. = 4 600 мм

среде инертного рас-

Трасч. = минус 39 / 160 °С

творителя

Pрасч. = 1,35 МПа / ПВ

Траб. = 86,5 / 90,0 °С

Рраб. = 0,75 / 1,025 МПа

251

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Вертикальная емкость

Vномин. = 5,301 м³

Производство ПЭ по

Dвнутр. = 1 500 мм

Сепаратор ката-

жидкофазной (суспен-

Hцил. = 2 500 мм

лизатора и до-

зионной) технологии в

Pрасч. = 0,5 / ПВ МПа

бавок

среде инертного рас-

Траб. = окр.сред. / 175 °С

творителя

Рраб. = 0,01-0,20 МПа

Трасч. = минус 52 / 200 °С

Тарельчатая колонна

Среда - углеводороды (главным образом,

изобутан), частицы ПЭ

Vномин. = 14,793 м³

Производство ПЭ по

Dвнутр. = 1 400 мм

Скруббер про-

жидкофазной (суспен-

Hцил. = 9 200 мм

межуточной

зионной) технологии в

Pрасч. = 1,4 МПа

очистки

среде инертного рас-

Трасч. = минус 39 /150 °С

творителя

Траб. = 63 / 68 °С

Рраб. = 1,0 МПа

Насадка - 5 секций по 1-5 тарелок в секции

Тип тарелок - сетчатые

Фильтр картриджного типа.

Среда - углеводороды, частицы полиэти-

Фильтр HPSR

лена, азот

Производство ПЭ по

(предохрани-

V = 0,738 м³

жидкофазной (суспен-

тельный фильтр

D = 711 мм

зионной) технологии в

системы рецир-

Н = 2 625 мм

среде инертного рас-

куляции высо-

Pраб. = 1,03 МПа

творителя

кого давления)

Tраб. = минус 39 / 90 ˚С

Tрасч. = минус 39 / 160 ˚С

Pрасч. = 1,35 МПа

Фильтр картриджного типа

Фильтр верх-

Среда - углеводороды, частицы полиэти-

него погона

лена, азот

LPSR

Производство ПЭ по

V = 0,738 м³

(Верхний предо-

жидкофазной (суспен-

D = 711 мм

хранительный

зионной) технологии в

Н = 2 625 мм

фильтр си-

среде инертного рас-

Pраб. = 0,1 МПа

стемы рецирку-

творителя

Tраб. = минус 39 / 90 ˚С

ляции низкого

Tрасч. = минус 39 / 150 ˚С

давления)

Pрасч.= 0,4 МПа / ПВ

252

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Фильтр патронного типа

Среда - углеводороды, азот, частицы поли-

этилена, примеси сокатализатора

Производство ПЭ по

V = 9,02 м³

Фильтр верх-

жидкофазной (суспен-

D = 1 400 мм

него погона се-

зионной) технологии в

Н = 5 018 мм

паратора ВД

среде инертного рас-

Pраб. = 1,03 МПа

творителя

Tраб. = 90 ˚С

Pрасч. = 1,35 МПа / ПВ

Tрасч. = минус 39-160 ˚С

Перепад давл. макс. - 0,1 МПа

Фильтр патронного типа

Среда - газообразные углеводороды + азот

+ частицы ПЭ

Производство ПЭ по

V = 13,5 м³

Фильтр дегаза-

жидкофазной (суспен-

D = 1 955 мм

тора (фильтр

зионной) технологии в

Н = 2914 мм

колонны

среде инертного рас-

Расход расч. - 3790 м³ / ч

отдувки)

творителя

Траб. = 60-90 °С

Рраб. = 0,035 / 0,06 МПа

Трасч. = минус 39 / 150 °С

Pрасч. = 0,4 МПа

Фильтр картриджного типа

Среда - азот + частицы ПЭ

V = 5,3 м³

Производство ПЭ по

D = 1 400 мм

Фильтр ком-

жидкофазной (суспен-

Н = 2 660 мм

прессора (За-

зионной) технологии в

Расход макс. - 9 800 м³/ч

щитный фильтр

среде инертного рас-

Траб. = 60-90 °С

типа PPR)

творителя

Рраб. = 0,01-0,02 МПа

Трасч. = минус 52 / 150 °С

Pрасч.= минус 0,05 / 0,28 МПа

Размер картриджа - 325 х 1000 мм

253

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Фильтр картриджного типа.

L = 1 529 мм

Н = 1440 мм

Перепад давл. рабочий - 0,00025 МПа

Перепад давл. макс. - 0,0004 МПа

Производство ПЭ по

Фильтр на

Трасч. = минус 52 / 40 °С

жидкофазной (суспен-

входе воздухо-

Pраб. - атм

зионной) технологии в

дувки актива-

Траб. = 5 / 40 °С

среде инертного рас-

тора

Фильтрующий элемент

творителя

L = 592 мм

D = 592 мм

Объем фильтрующего элемента = 0,03 м³

Фильтрующий слой - синтетическое во-

локно

Фильтр картриджного типа

Производство ПЭ по

V = 0,015 м³

жидкофазной (суспен-

Н = 829 мм

Фильтр осушки

зионной) технологии в

D = 168,3 мм

воздуха

среде инертного рас-

Pрасч. = 1,3 МПа

творителя

Перепад давл. макс. - 0,08 МПа

Трасч. = минус 52-80 °С

Среда - азот + порошок полиэтилена

V = 3,2 м³

Производство ПЭ по

D = 1 000 мм

жидкофазной (суспен-

Н = 5 350 мм

Фильтр ротор-

зионной) технологии в

Расход расч. - 593 м³/ч

ного питателя

среде инертного рас-

Траб. = 60 / 90 °С

творителя

Рраб. = 0,01 / 0,1 МПа

Трасч. = минус 52 / 130 °С

Pрасч. = минус 0,05 / 0,4 МПа

Среда - азот + порошок полиэтилена

V = 31 м³

Фильтр сдувок

Производство ПЭ по

D = 3000 мм

силоса порошка

жидкофазной (суспен-

Н = 3947 мм

(Продувочный

зионной) технологии в

Расход расч. -- 8850 м³/ч

фильтр силоса

среде инертного рас-

Траб. = 60-90 °С

подачи по-

творителя

Рраб. = 0,01 МПа

рошка)

Трасч. = минус 52 / 120 °С

Pрасч. = минус 0,005 / 0,025 МПа

254

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Вертикальный аппарат

Dвнутр. = 1 500 мм

Hцил. = 1 900 мм

Расход раб. - 200 м³/ч

Pрасч. = 1,0 / ПВ МПа

Производство ПЭ

Трасч. = минус 39 /185 °С

по жидкофазной

Перепад давл. макс. - 0,2 МПа

Фильтр системы

(суспензионной)

Размер фильтруемых частиц - от 1 до 200 мкм

катализатора

технологии в среде

Траб. = окр. среда / 115 °С

инертного раство-

Рраб. = 0,05-0,25 МПа

рителя

Рубашка:

Pрасч. = 0,38 / ПВ МПа

Трасч. = минус 39 / 185 °С

Траб. = 120 °С

Рраб. = 0,1 МПа

Теплообменник с оребренными трубами

Среда - воздух, азот, углеводороды

Производство ПЭ

Тепловая нагрузка - 64 кВт

по жидкофазной

Холодильник

Поверхность теплообмена (общая) - F = 52 м²

(суспензионной)

воздуха псевдо-

Pрасч. = 0,035 МПа

технологии в среде

ожи-жения

Трасч. = минус 52 / 816 °С

инертного раство-

Pраб. = 0,011 МПа

рителя

Траб. вход = 5 / 654 °С

Траб. выход = минус 52 / 200 °С

255

Продолжение таблицы 4.22

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Горизонтальный теплообменный аппарат типа

«труба в трубе»

Диаметр обечайки - 97,2 мм

Длина обечайки - 3604 мм

Диаметр труб - 14,83 мм

Длина труб - 3853 мм

Число труб - 14

Вместимость по межтрубному пространству -

Производство ПЭ

0,045 м³

по жидкофазной

Холодильник

Вместимость по трубному пространству - 0,01 м³

(суспензионной)

дегазатора изо-

Поверхность теплообмена - 3,04 м²

технологии в среде

бутана

Внутренняя труба - обедненный изобутан

инертного раство-

Ррасч. (внутр. тр.) = 1,7 / ПВ МПа

рителя

Трасч. (внутр. тр.. = минус 39 / 180 °С

Рраб. (внутр. тр.) = 0,51 МПа.

Траб. вх. / вых. (внутр. тр.) = 44-35 °С

Наружная труба - оборотная вода

Ррасч. (наруж. тр.) = 1,3 МПа

Трасч. (наруж. тр.) = минус 39 / 180 °С

Рраб. (наруж. тр.) = 0,60 МПа

Траб. вх. / вых. (наруж. тр.) = 25-29,8 °С

Пластинчатый рамный теплообменник

Поверхность теплообмена F = 612,76 м²

Габаритные размеры - 3220 х 1406 х 2865 мм

Холодная сторона - оборотная вода

Производство ПЭ

Pрасч. (хол. стор.) = 1,43 МПа

по жидкофазной

Холодильник

Трасч. (хол. стор.) = минус 39 / 130 °С

(суспензионной)

хладагента ре-

Рраб. (хол. стор.) = 0,57 МПа

технологии в среде

актора

Траб. вх. / вых. (хол. стор.) = (25-47) °С

инертного раство-

Горячая сторона - деминерализованная вода

рителя

Pрасч. («горячая» стор.) = 1,43 МПа

Трасч. (гор. стор.) = минус 39 / 130 °С

Рраб. (гор. стор.) = 1,09 МПа

Траб. вх. / вых. (гор. стор.) = (66,4-31,9)°С

256

Окончание таблицы 4.22

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Вертикальная емкость

Среда - углеводороды, азот, частицы полиэти-

лена

V = 1,378 м³

Производство ПЭ

Dцилиндр. части (верх.) = 830 мм

по жидкофазной

Циклон верх-

Dконич. части (низ.) = 247,7 мм

(суспензионной)

него погона се-

Hцилиндр. части = 1 407,9 мм

технологии в среде

паратора ВД

Hконич. части = 1 660 мм

инертного раство-

Нполн. = 5730 мм

рителя

Pрасч. = 1,35 МПа / -0,1

Tрасч. = минус 39 /160 ˚С

Tраб. = 86,5 ˚С

Pраб.= 0,75 МПа

Расход побудительной среды (технологический

воздух) раб. - 243 кг/час

Расход технологической среды (технологиче-

ский воздух) раб. - 595 кг/час

Производство ПЭ

Расход среды на выходе (технологический воз-

по жидкофазной

дух с азотом) раб. - 838 кг/час

(суспензионной)

Pрасч. = 1,3 МПа (побудительная среда)

Эжектор

технологии в среде

Pрасч. = 0,05 / ПВ МПа (технологическая

инертного раство-

среда)

рителя

Трасч. = минус 52 / 120 °С

Траб. = 39 / 50 °С

Pраб. = 0,37 / 0,9 МПа (побудительная среда)

Pраб. = минус 0,005 МПа (технологическая

среда)

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

стве полиэтилена, получаемого по жидкофазной (суспензионной) технологии в среде

инертного растворителя приведены в таблице 4.23.

257

Таблица 4.23 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве

полиэтилена, получаемого по жидкофазной (суспензионной) технологии в среде инерт-

ного растворителя

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Этилен

кг/т

1158,6

1166,7

1-гексен

кг/т

6,90

7,02

Изобутан

кг/т

8,51

9,43

Электроэнергия

кВт·ч/т

323,5

374,6

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам,

поставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

Характеристика выбросов, отходов, образующихся при производстве полиэти-

лена, получаемого по жидкофазной (суспензионной) технологии в среде инертного рас-

творителя. Приведена в таблицах 4.24-4.25.

Таблица 4.24 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве по-

лиэтилена, получаемого по жидкофазной (суспензионной) технологии в среде инертного

растворителя

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

Углерода оксид

0,164

Углеводороды

пре-

дельные C1-C-5 (ис-

0,24

–

ключая метан)

Этилен

0,058

Взвешенные вещества

0,072

258

Таблица 4.25 - Отходы, образующиеся при производстве полиэтилена, получаемого по жидкофазной (суспензионной) техно-

логии в среде инертного растворителя

Масса образующихся отходов произ-

Способ утилиза-

водства в расчете

Класс

ции, обезврежи-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

опасности

вания, размеще-

Диапазон

Среднее

ния

Минималь-

Максимальное

значе-

ное значение

значение

ние

Катализатор на алюмосиликат-

Производство пластмасс

ной основе никелевый с содер-

и синтетических смол в

Обезвреживание

0,0013

жанием никеля более 35,0 %

первичных формах

отработанный

Производство пластмасс

Отходы минеральных масел

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,0076

моторных

первичных формах

Отходы синтетических и полу-

Производство пластмасс

синтетических масел индустри-

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,014

альных

первичных форма

Производство пластмасс

Отходы прочих синтетических

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,022

масел

первичных формах

Пыль (порошок) от шлифова-

Производство пластмасс

ния черных металлов с содер-

и синтетических смол в

Размещение

0,00067

жанием металла 50 % и более

первичных формах

Продолжение таблицы 4.25

Масса образующихся отходов произ-

Способ утилиза-

водства в расчете

Класс

ции, обезврежи-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

опасности

вания, размеще-

Диапазон

Среднее

ния

Минималь-

Максимальное

значение

ное значение

значение

Производство пласт-

Тара полиэтиленовая, загрязнен-

масс и синтетических

ная нефтепродуктами (содержа-

Утилизация

0,0013

смол в первичных

ние менее 15 %)

формах

Тара из разнородных полимер-

Производство пласт-

ных материалов, загрязненная

масс и синтетических

Утилизация

0,0076

поверхностно-активными веще-

смол в первичных

ствами

формах

Производство пласт-

Фильтры волокнистые из поли-

масс и синтетических

мерных материалов, загрязнен-

смол в первичных

Утилизация

0,014

ные преимущественно полиэти-

формах

леном в пылевой форме

Отходы прочих теплоизоляцион-

Производство пласт-

ных материалов на основе мине-

масс и синтетических

Размещение

0,022

рального волокна незагрязнен-

смол в первичных

ные

формах

Тара из черных металлов, загряз-

Производство пласт-

ненная нефтепродуктами (содер-

масс и синтетических

Утилизация

0,000754

жание нефтепродуктов менее

смол в первичных

15 %)

формах

Продолжение таблицы 4.25

Масса образующихся отходов произ-

Способ утилиза-

водства в расчете

Класс

ции, обезврежи-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

опасности

вания, размеще-

Диапазон

Среднее

ния

Минималь-

Максимальное

значе-

ное значение

значение

ние

Песок, загрязненный нефтью

Производство пластмасс

или нефтепродуктами (содер-

и синтетических смол в

Размещение

0,0013

жание нефти или нефтепродук-

первичных формах

тов менее 15 %)

Тара деревянная, утратившая

Производство пластмасс

потребительские свойства, не-

и синтетических смол в

Утилизация

0,028

загрязненная

первичных формах

Производство пластмасс

Отходы упаковочного картона

и синтетических смол в

Утилизация

0,014

незагрязненные

первичных формах

Отходы пленки полиэтилена и

Производство пластмасс

изделий из нее незагрязнен-

и синтетических смол в

Утилизация

0,022

ные

первичных формах

Производство пластмасс

Отходы полиэтиленовой тары

и синтетических смол в

Утилизация

0,0033

незагрязненной

первичных формах

Раздел 5 Производство полипропилена

Полипропилен (ПП) - один из наиболее экономически важных термопластичных

материалов. Области применения ПП многочисленны: изготовление прозрачных или

окрашенных пищевых упаковок, текстиля, автомобильных комплектующих, изделий ме-

дицинского назначения и товаров народного потребления.

Свойства ПП определяются процессом полимеризации и использованием катали-

заторов. Как показано на рисунке 5.1, мономерное звено молекулы ПП состоит из трех

атомов углерода и шести атомов водорода.

Рисунок 5.1 - Структурная единица ПП

ПП представляет собой линейный полимер и относится к полиолефинам, метиль-

ная группа (CH3) является характерной. В зависимости от расположения метильных

групп в основной цепи С-С различают несколько видов ПП (рисунок 5.2):

- атактический ПП (АПП (А)) с неравномерным расположением CH3;

- изотактический ПП (ИПП (В)) с CH3, расположенными на одной стороне угле-

родной цепи;

- синдиотактический ПП (СПП (С)) с чередующимися CH3.

Рисунок 5.2 - Молекулярные структуры АПП (А), ИПП (В), СПП (С)

Увеличение тактичности (регулярности расположения метильной группы) приво-

дит к росту степени кристалличности, температуры плавления, прочности при растяже-

нии, жесткости и твердости.

ИПП в настоящее время представляет большой интерес для промышленности

(степень кристаллизации 40 % - 60 %). Некристаллический АПП используется в каче-

стве эластомерных компонентов в ПП сополимерах. Производство СПП только недавно

262

стала возможной благодаря развитию промышленности катализаторов. СПП характери-

зуется высокой эластичностью, несмотря на то, что СПП кристаллизуется медленнее и

в той же степени, что и ИПП.

ПП не подвержен растрескиванию, хрупок как гомополимер (но ударопрочен в по-

лимерных композициях), обладает более высокой размерной стабильностью при нагре-

вании, чем полиэтилен, а также неустойчив к окислению. Такие параметры, как степень

кристаллизации, температурный интервал плавления, прочность при растяжении, жест-

кость и твердость, возрастают с увеличением степени изотактичности. Воздействие кис-

лорода и высокоэнергетического излучения приводит к охрупчиванию и разложению ПП.

ПП светопроницаемы (ПП-пленка, например, очень прозрачна), неустойчивы к воздей-

ствию ультрафиолетового излучения без стабилизации, гидрофобны, химически устой-

чивы к воздействию кислот, щелочей, солевых растворов, растворителей, спиртов,

воды, фруктовых соков, молока, а также масел, жиров и моющих средств. ПП неустойчив

к ароматическим и хлорированным углеводородам, бензолу, бензину и сильным окисли-

телям.

ПП обладает достаточно высокой температурой плавления, низкой плотностью,

хорошей прочностью и ударной вязкостью. Эти свойства зависят от степени кристалли-

зации и типа, уровня сомономера, входящего в состав продукта. В состав полипропиле-

новых изделий может включаться каучук, чтобы изменить их низкотемпературные свой-

ства, или минеральные наполнители, стекловолокно, чтобы повысить крепость и раз-

мерную стабильность.

Общая схема производства ПП приведена на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 - Принципиальная схема получения ПП

В мировой практике в качестве сырья для производства ПП обычно используются

пропилен пиролиза, пропилен нефтезаводских газов и пропилен, полученный дегидри-

рованием индивидуального пропана.

263

5.1 Полипропилен, получаемый по газофазной технологии

Основные существующие газофазные технологии получения ПП отличаются спо-

собами перемешивания и отвода тепла реакции.

В целом газофазные процессы характеризуются (в силу отсутствия жидких сред и

легкости регулирования содержания водорода и сомономеров) возможностью производ-

ства полимеров с широким диапазоном регулируемых молекулярных масс и содержа-

нием сомономера, сокращением сроков перехода с марки на марку и пониженной энер-

гоемкостью.

5.1.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время

Газофазная технология предполагает контакт газообразного пропилена с твер-

дым катализатором (или катализатором, суспензированным в масле), который тща-

тельно диспергирован в объеме сухого порошка полимера. В настоящее время распро-

странение получили три основные газофазные технологии:

- полимеризация осуществляется в псевдоожиженном слое, перемешивание

происходит потоком мономера, проходящим через слой полимерных частиц;

- используются реакторы с вертикальной конструкцией мешалки и удалением

тепла реакции испарением жидкого пропилена;

- применяются горизонтальные многозонные цилиндрические реакторы, в кото-

рых отвод тепла организован за счет циркуляции и испарения жидкого мономера.

5.1.1.1 Газофазная технология с реактором с псевдоожиженным слоем

В реактор данного типа непрерывно поступают потоки катализатора, мономера и

водорода, которые смешиваются в псевдоожиженном слое. Для реализации сополиме-

ризации в технологическую схему включают второй реактор с кипящим слоем. Процесс

протекает при температуре менее 88 °C и давлении ниже 4 МПа. На рисунке 5.4 пред-

ставлена схема получения ПП по газофазной технологии в реакторе с псевдоожижен-

ным слоем.

264

1 - газофазный реактор с псевдоожиженным слоем; 2 - газофазный

реактор сополимеризации с псевдоожиженным слоем; 3 - компрессоры;

4 - холодильники; 5, 6 - циклоны; 7 - бункер очистки полимера

Рисунок 5.4 - Газофазная технология в реакторах с псевдоожиженным

слоем

Для удаления остаточного содержания не прореагировавших мономеров полимер

из реактора выгружается в бункер очистки полимера, продуваемый азотом.

5.1.1.2 Газофазная технология с вертикальным реактором

Реакторы, используемые для получения гомополимеров, блок-сополимеров и ста-

тистических этилен-пропиленовых сополимеров, обычно характеризуются объемами 25,

50 или 75 м³, они оборудованы винтовыми мешалками. Для получения гомополимеров

достаточно использования первичного реактора, в который загружается катализатор, ко-

торый должен быть хорошо диспергирован в порошковом слое во избежание образова-

ния уплотнений.

Реакции полимеризации протекают при температуре 70 °C - 80 °C и давлении

3 МПа, данные условия достаточны для поддержания газообразного состояния моно-

мерной фазы в реакторе. Низкие концентрации водорода необходимы для осуществле-

ния контроля молекулярной массы полимера в широком диапазоне. Температура кон-

тролируется следующим образом: из верхней части реактора удаляется газообразный

пропилен путем его конденсации с помощью охлаждающей воды, собранный пропиле-

новый конденсат возвращается обратно в реактор, где его испарение обеспечивает тре-

буемое охлаждение, а также дополнительную аэрацию перемешиваемого порошкооб-

разного слоя. На каждую тонну производимого ПП требуется порядка 6 т жидкого пропи-

лена, который выпаривается в качестве охлаждающего агента.

На рисунке 5.5 представлена технологическая схема производства ПП.

265

1 - первичный реактор; 2 - сополимеризатор; 3 - компрессоры; 4 - холодильник; 5 -

жидкостный насос; 6 - фильтры; 7 - первичный циклон; 8 - дезактивация / продувка

Рисунок 5.5 - Газофазная технология получения ПП в вертикальном реакторе

Дисперсная фаза и газ-носитель непрерывно поступают из первичного реактора

непосредственно в циклон низкого давления. Пропиленовый газ-носитель из циклона

направляется на рецикл в реактор после сжатия, сжижения и иногда дистилляции. Затем

дисперсная фаза подается на продувку, где дезактиватор подавляет остаточную актив-

ность катализатора, азот удаляет следы пропилена из порошка. Отсюда порошок

направляется в силос для стабилизации и гранулирования. Экструзия сопровождается

отпариванием для удаления всех олигомеров и окисленных остатков из гранул для обес-

печения товарных свойств.

5.1.1.3 Газофазная технология с горизонтальным реактором

Данная технология отличается использованием горизонтально расположенной

мешалки, предназначенной для перемешивания слоя порошка в реакторе.

Свежий мономер и сконденсированные рециркулирующие мономеры распыляют

в верхней части реактора, обеспечивая охлаждение, в то время как несконденсирован-

ные мономеры и водород вводят для поддержания газового состава.

На рисунке 5.6 представлена схема получения ПП по газофазной технологии с го-

ризонтальным реактором.

266

1 - горизонтальный реактор; 2 - бункер дезактивация и очистки полимера; 3 -

компрессор; 4 - холодильник; 5 - накопитель / сепараторный бак

Рисунок 5.6 - Газофазная технология получения ПП в горизонтальном реакторе

Схема включает стадии дезактивации каталитического комплекса и продувки как

в технологии с вертикальным реактором.

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.1, перечень основ-

ного оборудования - в таблице 5.2.

Таблица 5.1 - Описание технологического процесса производства ПП по газофазной

технологии

Выходной поток

Основное

Стадия техно-

Природоохран-

Основные, по-

Входной

Технологиче-

логического

ное оборудова-

бочные и про-

поток

ское оборудо-

Эмиссии

процесса

ние

межуточные

вание

продукты

3.1

3.2

Полимериза-

Пропилен

Реакторы

ция пропилена

Порошок

Грануляция

Гранулиро-

полипро-

полипропи-

ванный поли-

Смесители

пилена

лена

пропилен

267

Таблица 5.2 - Перечень основного технологического оборудования производства ПП

по газофазной технологии

Существенные характеристики

Наименование

Назначение оборудования

технологического оборудова-

оборудования

ния

Горизонтальный цилиндрический

Реактор полиме-

аппарат, предназначен для газо-

V = 273,2 м³

ризации

фазной полимеризации пропилена

Насос подачи ка-

Для подачи катализатора

10 м³/ч

тализатора

Насос подачи

триэтилалюми-

Для подачи ТЭА

0,017 м³/ч

ния

Насос подачи до-

Для подачи донора

0,005 м³/ч

нора

Масляный улови-

тель триэтилалю-

V = 4,26 м³

миния

Насос подачи

пропилена в ре-

Для подачи пропилена

673 м³/ч

актор

Вертикальный цилиндрический ап-

Рукавный фильтр

парат для дегазации порошка по-

V = 72 м³

газа

липропилена

Горизонтальный цилиндрический

Сепаратор паров

аппарат. Сепарация сконденсиро-

V = 86 м³

реактора

ванного пропилена

Ресивер и циклон

Вертикальный циклонный аппарат,

отходящих газов

предназначен для извлечение ча-

Q = 5377 м³/ч

реактора

стиц порошка из паров пропилена

Одноступенчатый центробежный

Компрессор ре-

компрессор для компримирования

циркулирующего

паров реактора и поддержания

Q = 22736 нм³/ч

газа реактора

давления в системе реактор-сепа-

ратор

Мембранная

Извлечение пропилена из отходя-

установка извле-

щего газа продувочной колонны на

Q = 2115 кг/ч

чения пропилена

мембранных фильтрах

Горизонтальный теплоообменый

Конденсатор па-

аппарат. Предназначен для кон-

V = 12,5 / 22,8 м³

ров реактора

денсации паров реактора

268

Продолжение таблицы 5.2

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Цилиндрический вертикальный сосуд с расши-

ренной верхней частью и газораспределитель-

ной плитой.

Диаметр внутр. = 3500 мм

Н = 16310 мм

Прямая секция:

Полимеризация

Диаметр внутр. = 5728 мм

Реактор

пропилена

Н = 8737 мм

Расширенная секция:

V = 308 м³

t расч. = минус 36/160 °C

Р расч. = 42,2 над плитой / 43,25 кг/см² (изб.)

под плитой

Среда - углеводороды, полипропилен

Цилиндрический вертикальный сосуд с расши-

ренной верхней частью.

Прямая секция:

Диаметр внутр. = 2438 мм

Высота общ(с юбкой) = 32475 мм

Высота = 15226 мм

Расширенная секция:

Диаметр внутр. = 4038 мм

Высота = 7269 мм

Полимеризация

V общ. = 134,2 м³

Реактор

пропилена

V ном. = 61,3 м³

t расч. = минус 36 / 150 °С

Р расч. (конус и выше) = 2,393 МПа (24,4

кгс/см²)(изб.)

Р расч. (над плитой) = 2,491 МПа (25,4

кгс/см²)(изб.)

Р расч .(под плитой)= 2,53 МПа (25,8

кгс/см²)(изб.)

Среда - углеводороды, азот,

водород, порошок полипропилена, пропилен

269

Окончание таблицы 5.2

Наименование

Назначение обору-

Существенные характеристики

оборудования

дования

технологического оборудования

Число оборотов роторов: 280 об/мин

Габариты - 12000 х 3000 х 2300 мм

Производительность - 12500 кг/час

Мощность электродвигателей:

- главный привод смесителя - 2500 кВт;

- вспомогательный привод смесителя - 55 кВт;

Компаундирова-

- насос подачи смазочного масла в редуктор

Смеситель поли-

ние полипропи-

смесителя - 5,5 кВт;

мера

лена

- насос подачи смазочного масла к подшипни-

кам смесителя - 1,5 кВт;

- насос возврата смазочного масла от подшип-

ников смесителя - 1,5 кВт;

- насос подачи смазочного масла в редуктор

вспомогательного двигателя смесителя - 0,37

кВт

Число оборотов роторов - 320 об/мин

Габариты - 12000 х 3000 х 2300 мм

Производительность - 12500 кг/час

Мощность электродвигателей:

Смеситель поли-

Компаундирование

- главный привод смесителя - 3000 кВт;

мера

полипропилена

- вспомогательный привод смесителя - 55 кВт;

- насос подачи смазочного масла в редуктор смеси-

теля - 5,5 кВт;

- насос подачи смазочного масла к подшипникам

смесителя - 1,5 кВт

5.1.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

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

стве ПП по газофазной технологии приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве

ПП по газофазной технологии

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Пропилен

кг/т

1155,75

1174,15

Электроэнергия

кВт·ч/т

272,9

490,2

Теплоэнергия

Гкал/т

0,11

0,27

Топливо

кг у.т./т

20,3

45,2

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, по-

ставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

270

В таблицах 5.4 и 5.5 представлена информация по выбросам и образованию от-

ходов производства ПП по газофазной технологии.

Таблица 5.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве ПП по

газофазной технологии

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

Азота диоксид

1,19

Азота оксид

0,20

Взвешенные вещества

0,069

Метан

–

0,011

0,014

0,013

Углерода оксид

0,044

0,22

0,13

Пропилен

0,0010

0,097

0,049

Этилен

0,0031

0,011

0,0082

Таблица 5.5 - Отходы, образующиеся при производстве ПП по газофазной технологии

Масса образующихся отхо-

Способ

дов производства в рас-

утилиза-

чете

Класс

ции,

Источник образова-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

обезвре-

ния

Диапазон

Сред-

ности

живания,

Мини-

Макси-

нее

разме-

мальное

значе-

щения

значение

ние

Производство

Отходы минераль-

пластмасс и синте-

ных масел транс-

III

0,019

тических смол в

миссионных

первичных формах

Производство

Отходы прочих ми-

пластмасс и синте-

III

0,0037

неральных масел

тических смол в

первичных формах

Производство

Отходы масел ми-

пластмасс и синте-

III

0,056

неральных

тических смол в

первичных формах

271

Продолжение таблицы 5.5

Масса образующихся отхо-

Способ

дов производства в рас-

утилиза-

чете

Класс

ции,

Источник образова-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

обезвре-

ния

Диапазон

Сред-

ности

живания,

Мини-

Макси-

нее

разме-

мальное

значе-

щения

значение

ние

Производство

Отходы прочих син-

пластмасс и синте-

III

0,0069

тетических масел

тических смол в

первичных формах

Тара полиэтилено-

Производство

вая, загрязненная

пластмасс и синте-

негалогени-рован-

тических смол в

ными органиче-

0,0022

первичных формах;

скими растворите-

производство

лями (содержание

нефтепродуктов

менее 15 %)

Производство

Ткань фильтро-

пластмасс и синте-

вальная из поли-

тических смол в

мерных волокон

0,0039

первичных формах;

при очистке воз-

производство

духа отработанная

нефтепродуктов

Лом и отходы чер-

Производство

ных металлов в

пластмасс и синте-

виде изделий, кус-

тических смол в

ков, содержащих

0,00081

первичных формах;

пластмассовые

производство

фрагменты, в

нефтепродуктов

смеси

Тара из черных ме-

Производство

таллов, загрязнен-

пластмасс и синте-

ная нефтепродук-

тических смол в

0,038

тами (содержание

первичных формах;

нефтепродуктов

производство

менее 15 %)

нефтепродуктов

272

Продолжение таблицы 5.5

Масса образующихся отхо-

Способ

дов производства в рас-

утилиза-

чете

Класс

ции,

Источник образова-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

обезвре-

ния

Диапазон

Сред-

ности

живания,

Мини-

Макси-

нее

разме-

мальное

значе-

щения

значение

ние

Производство

пластмасс и синте-

тических смол в

Тара из черных ме-

первичных формах

таллов, загрязнен-

[использование по

ная лакокрасоч-

назначению с утра-

0,0019

ными материалами

той потребитель-

(содержание менее

ских свойств в

5 %)

связи с загрязне-

нием нефтепродук-

тами]

Песок, загрязнен-

Производство

ный нефтью или

пластмасс и синте-

нефтепродуктами

тических смол в

0,0038

(содержание нефти

первичных формах;

или нефтепродук-

производство

тов менее 15 %)

нефтепродуктов

Тара деревянная,

Производство

утратившая потре-

пластмасс и синте-

0,14

бительские свой-

тических смол в

ства

первичных формах

Производство

Отходы упаковоч-

пластмасс и синте-

ного картона неза-

0,022

тических смол в

грязненного

первичных формах

Отходы пленки по-

Производство

лиэтилена и изде-

пластмасс и синте-

0,051

лий из нее неза-

тических смол в

грязненные

первичных формах

273

Окончание таблицы 5.5

Масса образующихся отхо-

Способ

дов производства в рас-

утилиза-

чете

Класс

ции,

Источник образова-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

обезвре-

ния

Диапазон

Сред-

ности

живания,

Мини-

Макси-

нее

разме-

мальное

значе-

щения

значение

ние

Производство

пластмасс и синте-

Отходы полиэтиле-

тических смол в

новой тары неза-

0,0082

первичных формах;

грязненной

производство

нефтепродуктов

Лом и отходы, со-

держащие неза-

Производство

грязненные черные

пластмасс и синте-

0,0040

металлы в виде из-

тических смол в

делий, кусков, не-

первичных формах

сортированные

Отходы зачистки

емкостей сбора

промливневых

Процесс зачистки

Разме-

0,043

сточных вод произ-

от шлама

щение

водств полиэитена

и полипропилена

Регламентная за-

Цеолит отработан-

мена молекуляр-

ный при осушке га-

ных сит процесса

Разме-

0,066

зов в том числе уг-

осушки

щение

леводородных

углеводородов,

азота, водорода

5.2 Гранулированный гомополимер полипропилена,

получаемый по газофазной технологии с горизонтальным

реактором

Данная технология включает в себя процессы полимеризации, экструзии, и фа-

совки марочного гранулированного гомополимера.

274

5.2.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время

Реактор полимеризации представляет собой горизонтальный цилиндрический ап-

парат с перемешивающим устройством, в котором протекает непрерывный процесс по-

лимеризации пропилена в газовой фазе. Реактор заполнен порошком полимера, кото-

рый непрерывно перемешивается горизонтальной мешалкой.

Катализатор и смесь сокатализатора (ТЭА) с донором подаются в первую зону

реактора. Порошок полипропилена периодически, по сигналу уровнемера, выгружается

из реактора и направляется для удаления остатков пропилена и деактивации сокатали-

затора ТЭА. Для регулирования молекулярной массы полипропилена подается необхо-

димое количество водорода.

Для проведения полимеризации и снятия избыточного тепла в реактор подаётся

жидкий пропилен. Снятие тепла осуществляется за счет испарения пропилена. Газооб-

разный пропилен отводится из центральной части реактора через конденсатор паров

реактора в сепаратор, в котором происходит разделение на жидкий и газообразный. В

этот же сепаратор подается свежий пропилен. Жидкий пропилен направляется из сепа-

ратора обратно в реактор полимеризации.

Порошок полимера из рукавного фильтра (в котором происходит отделение уне-

сенного из реактора пропилен из пор порошка, за счет снижения давления) поступает в

продувочную колонну. Для удаления остатков пропилена из порошка и дезактивации

ТЭА в колонну подается «влажный азот». Дезактивиронный и дегазированный порошок

снизу колонны направляется в секцию экструзии. Газ с верха продувочной колонны от-

водится в мембранную установку на разделение пропилена и азота.

В секции экструзии деактивированный и дегазированный порошковый полипропи-

лен из продувочной колонны смешивается с необходимыми добавками, затем расплав-

ляется и гранулируется в экструдере. В экструдере расплав полимера продавливается

через фильтрующие сетки, а затем через фильеру в гранулятор, где вращающиеся на

кассете ножи нарезают полимер на гранулы. Гранулы охлаждаются водой и застывают.

Вода с гранулами полимера проходит через водоотделительное сито, а затем на сушку

в центрифугу. Товарные гранулы полипропилена направляются в гомогенизатор.

Из гомогенизатора партия полипропилена направляется в элютриатор, где товар-

ная продукция проходит обработку воздухом для очистки от пыли и волокон, откуда да-

лее направляется в силоса хранения.

Товарные гранулы полимера могут направляется до конечного пользователя сле-

дующими способами: в мешках по 25 кг, насыпью в контейнерах. Для отгрузки насыпью

в контейнерах, гранулы подаются из силоса хранения в контейнеры, для упаковки в

мешки применяются передвижные фасовочные машины. На рисунке 5.7 представлена

схема получения гранулированного гомополимера ПП по газофазной технологии с гори-

зонтальным реактором.

275

Рисунок 5.7 - Газофазная технология получения гранулированного

гомополимера полипропилена в горизонтальном реакторе

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.6, перечень основ-

ного оборудования - в таблице 5.7

Таблица 5.6 - Описание технологического процесса производства гранулирован-

ного гомополимера ПП по газофазной технологии

Выходной поток

Основное

Стадия техно-

Природоохран-

Основные,

Входной

Технологиче-

логического

ное оборудо-

побочные и

поток

ское оборудо-

Эмиссии

процесса

вание

промежуточ-

вание

ные продукты

3.1

3.2

Полимериза-

Порошок по-

Пропилен

ция пропи-

Реакторы

липропилена

лена

Порошок

Грануляция

Гранулиро-

полипро-

полипропи-

ванный поли-

Экструдеры

пилена

лена

пропилен

276

Таблица 5.7 - Перечень основного технологического оборудования производства

гранулированного гомополимера ПП по газофазной технологии

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Горизонтальный цилин-

дрический аппарат, пред-

Реактор полимериза-

назначен для газофазной

V= 273,2 м³

ции

полимеризации пропи-

лена.

Насос подачи катали-

Для подачи катализатора

10 м³/ч

затора

Насос подачи триэти-

Для подачи ТЭА

0,017 м³/ч

лалюминия

Насос подачи донора

Для подачи донора

0,005 м³/ч

Насос подачи пропи-

Для подачи пропилена

673 м³/ч

лена в реактор

Вертикальный цилиндри-

Рукавный фильтр

ческий аппарат для дега-

V=72 м³

газа

зации порошка полипро-

пилена.

Горизонтальный цилин-

Сепаратор паров ре-

дрический аппарат. Сепа-

V=86 м³

актора

рация сконденсирован-

ного пропилена.

Горизонтальный тепло-

Конденсатор паров

ообменый аппарат. Пред-

V = 12,5/22,8 м³

реактора

назначен для конденса-

ции паров реактора.

Одноступенчатый центро-

бежный компрессор для

Компрессор рецирку-

компримирования паров

лирующего газа реак-

Q = 22736 нм³/ч

реактора и поддержания

тора

давления в системе реак-

тор-сепаратор.

Извлечение пропилена из

Мембранная уста-

отходящего газа про-

новка извлечения

Q = 2115 кг/ч

дувочной колонны на

пропилена

мембранных фильтрах.

Двушнековый горизон-

тальный аппарат для

плавления порошка поли-

Экструдер

Q = 31,25 тн/ч

пропилена и добавок с

последующей грануля-

цией.

277

Окончание таблицы 5.7

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Вертикальный цилиндри-

ческий аппарат для пере-

Гомогенизатор

мешивания гранул поли-

V = 623 м³

пропилена.

Вертикальный цилиндри-

ческий аппарат для хра-

Силос хранения

V = 623 м³

нения гранул полипропи-

лена.

Вертикальная цилиндри-

ческая продувочная ко-

лонна. Аккумулирование

Колонна продувки

V = 320 м³

и продувка порошка поли-

пропилена от остаточных

углеводородов.

5.2.1 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

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

стве гранулированного гомополимера по газофазной технологии с горизонтальным ре-

актором приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.8 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производ-

стве гранулированного гомополимера ПП по газофазной технологии с горизонтальным

реактором

Единицы изме-

Расход на 1 т продукции

Наименование

рения

Минимальный

Максимальный

Пропилен

кг/т

1005,9

1022,7

Электроэнергия

кВт·ч/т

237,32

254,14

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, по-

ставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

В таблицах 5.9 и 5.10 представлена информация по выбросам и образованию от-

ходов производства гранулированного гомополимера ПП по газофазной технологии с

горизонтальным реактором.

278

Таблица 5.9 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве

гранулированного гомополимера ПП по газофазной технологии с горизонтальным реак-

тором

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование загряз-

обработки, по-

Диапазон

няющего вещества

вторного исполь-

Среднее

зования

Минимальное

Максимальное

значение

Взвешенные вещества

0,126

Углерода оксид

0,436

Пропилен

0,175

Таблица 5.10 - Отходы, образующиеся при производстве гранулированного го-

мополимера ПП по газофазной технологии с горизонтальным реактором

Масса образующихся отходов

Способ ути-

производства в расчете

Класс

Источник

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

образова-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

ности

ния

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Производ-

ство пласт-

Отходы минераль-

масс и син-

ных масел транс-

III

тетических

0,019

миссионных

смол в пер-

вичных

формах

Производ-

ство пласт-

масс и син-

Отходы прочих ми-

III

тетических

0,0037

неральных масел

смол в пер-

вичных

формах

Производ-

ство пласт-

масс и син-

Отходы масел мине-

III

тетических

0,056

ральных

смол в пер-

вичных

формах

279

Продолжение таблицы 5.10

Масса образующихся отходов

Способ ути-

производства в расчете

Класс

Источник

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

образова-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

ности

ния

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Производ-

ство пласт-

масс и син-

Отходы прочих син-

III

тетических

0,0276

тетических масел

смол в пер-

вичных

формах

Производ-

ство пласт-

Тара полиэтилено-

масс и син-

вая, загрязненная

тетических

негалогенирован-

смол в пер-

ными органическими

вичных

0,0134

растворителями (со-

формах;

держание менее

Производ-

15%)

ство

нефтепро-

дуктов

Производ-

ство пласт-

масс и син-

Ткань фильтроваль-

тетических

ная из полимерных

смол в пер-

волокон при очистке

вичных

0,0039

воздуха отработан-

формах;

ная

Производ-

ство

нефтепро-

дуктов

Производ-

ство пласт-

Лом и отходы чер-

масс и син-

ных металлов в

тетических

виде изделий, кус-

смол в пер-

ков, содержащих

вичных

0,0024

пластмассо-

формах;

вые фрагменты, в

Производ-

смеси

ство

нефтепро-

дуктов

280

Продолжение таблицы 5.10

Масса образующихся отходов

Способ ути-

производства в расчете

Класс

Источник

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

образова-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

ности

ния

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Производ-

ство пласт-

масс и син-

Тара из черных ме-

тетических

таллов, загрязнен-

смол в пер-

ная нефтепродук-

вичных

0,038

тами (содержание

формах;

нефтепродуктов ме-

Производ-

нее 15%)

ство

нефтепро-

дуктов

Производ-

ство пласт-

масс и син-

тетических

смол в пер-

вичных

Тара из черных ме-

формах

таллов, загрязнен-

[Использо-

ная лакокрасочными

вание по

0,0019

материалами (со-

назначе-

держание менее

нию с утра-

5%)

той потре-

бительских

свойств в

связи с за-

грязнением

нефтепро-

дуктами]

Производ-

ство пласт-

масс и син-

Песок, загрязненный

тетических

нефтью или нефте-

смол в пер-

продуктами (содер-

вичных

0,0038

жание нефти или

формах;

нефтепродуктов ме-

Производ-

нее 15 %)

ство

нефтепро-

дуктов

281

Продолжение таблицы 5.10

Масса образующихся отходов

Способ ути-

производства в расчете

Класс

Источник

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

образова-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

ности

ния

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Производ-

ство пласт-

Тара деревянная,

масс и син-

утратившая потре-

тетических

0,14

бительские свойства

смол в пер-

вичных

формах

Производ-

ство пласт-

Отходы упаковоч-

масс и син-

ного картона неза-

тетических

0,022

грязненного

смол в пер-

вичных

формах

Производ-

ство пласт-

Отходы пленки по-

масс и син-

лиэтилена и изде-

тетических

0,051

лий из нее незагряз-

смол в пер-

ненные

вичных

формах

Производ-

ство пласт-

масс и син-

тетических

Отходы полиэтиле-

смол в пер-

новой тары неза-

вичных

0,0280

грязненной

формах;

Производ-

ство

нефтепро-

дуктов

Производ-

Лом и отходы, со-

ство пласт-

держащие незагряз-

масс и син-

ненные черные ме-

тетических

0,0040

таллы в виде изде-

смол в пер-

лий, кусков, несор-

вичных

тированные

формах

282

Окончание таблицы 5.10

Масса образующихся отходов

Способ ути-

производства в расчете

Класс

Источник

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опас-

образова-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

ности

ния

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

значение

ние

Отходы зачистки ем-

костей сбора пром-

Процесс

ливневых сточных

зачистки от

размещение

0,043

вод производств по-

шлама

лиэитена и полипро-

пилена

Регламент-

ная замена

молекуляр-

ных сит

Цеолит отработан-

процесса

ный при осушке га-

осушки

размещение

0,066

зов в том числе уг-

углеводо-

леводородных

родов,

азота, во-

дорода

5.3 Полипропилен, получаемый по суспензионной технологии в

растворителе

5.3.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время

Процесс получения полипропилена - суспензионный в среде углеводородного

растворителя нефраса с применением нанесенного титаномагниевого катализатора, до-

нора и сокатализатора - триэтилалюминия (ТЭА), в качестве регулятора молекулярной

массы используется водород (см. рисунок 5.8). Порошок полипропилена отделяется от

нефраса на центрифуге, сушится горячим азотом и пневмотранспортом подается на

установку гранулирования полипропилена. Отработанный нефрас очищается от приме-

сей на узле регенерации растворителей и возвращается на полимеризацию.

Получение порошка полипропилена осуществляется на технологической линии,

где возможно получение как гомополимера, так и сополимера пропилена с этиленом.

Процесс получения порошка полипропилена состоит из следующих основных ста-

дий:

- приготовление каталитического комплекса;

- полимеризация пропилена или сополимеризация пропилена с этиленом;

- отделение суспензии полимера;

283

- сушка порошка полипропилена;

- отделение атактического полипропилена и очистка нефраса;

- гранулирование порошка полипропилена;

- расфасовка и упаковка.

Приготовление катализаторного комплекса

Для приготовления катализаторного комплекса (ТМК + ТЭА + донор) в емкость за-

гружаются расчетные количества реагентов:

- нефрас с узла регенерации растворителей;

- раствор триэтилалюминия (ТЭА) в нефрасе (является сокатализатором и до-

полнительно служит для очистки нефраса и пропилена от влаги);

- раствор донора в нефрасе (регулирует степень изотактичности полипропи-

лена);

- титаномагниевый катализатор (ТМК) из контейнера.

По окончании загрузки ТМК в емкость подается на форобработку пропилен, вы-

полняющий роль инициатора катализаторного комплекса. После обработки пропиленом

суспензия катализаторного комплекса направляется в расходные емкости, откуда пода-

ется дозировочными насосами в реакторы полимеризации.

Полимеризация пропилена

Процесс полимеризации осуществляется последовательно в двух реакторах с

предварительной поллимеризацией в форполимеризаторе. Полученная суспензия по-

лимера в нефрасе с низа реактора выгружается во вторичный реактор и далее поступает

в дегазаторы для удаления непрореагировавшего пропилена. Отделение пропилена

происходит за счет снижения его растворимости в нефрасе при снижении давления до

0,04 МПа (0,4 кгс/см²). Сконденсировавшийся нефрас из конденсатора сливается об-

ратно в дегазатор. Дегазатор - цилиндрическая вертикальная емкость с мешалкой. Тем-

пература в дегазаторе поддерживается в пределах 50 °C -60 °C. Насосом осуществля-

ется откачка суспензии в буферную емкость.

Центрифугирование суспензии полипропилена

Суспензия полипропилена из буферной емкости подается в центрифугу. Центри-

фуга отделяет влажный изотактический полимер от нефраса, содержащего растворен-

ную фракцию атактического полимера. Нефрас поступает в сборник, откуда насосом

направляется в отделение регенерации растворителей. После регенерации нефрас по-

ступает в сборник, откуда насосом направляется в первичные реакторы полимеризации

(рецикл растворителя). Влажный полимер выгружается в бункер и шнеком подается на

первую ступень сушки.

Сушка порошка полипропилена

Процесс сушки полимера осуществляется горячим азотом в двухступенчатом су-

шильном агрегате: 1-я ступень - пневматическая сушилка, 2-я ступень - двухкамерная

сушилка «кипящего» слоя. Каждая из ступеней сушки имеет свой независимый замкну-

тый контур циркуляции теплоносителя (азота). Влажный полимер со шнека подается в

пневматическую сушилку. Поток горячего азота, подаваемый снизу, испаряет большую

часть нефраса и доставляет порошок полимера в параллельно работающие циклоны, в

которых происходит разделение фаз. Твердая фаза (полимер) секторными питателями

подается на вторую ступень сушки - сушилку «кипящего слоя». Поток горячего теплоно-

сителя, насыщенный парами нефраса, поступает на очистку в скруббер. В скруббере

происходит охлаждение теплоносителя и его очистка от паров нефраса. Очищенный

284

азот из скруббера возвращается, предварительно нагреваясь в теплообменнике в пнев-

матическую сушилку. Пневмотранспортом сухой порошок полимера доставляется к

складским емкостям установки гранулирования.

Отделение нефраса от атактического полимера

Нефрас, содержащий растворенный атактический полипропилен, пропилен,

не вступивший в реакцию, воду, изотактический полипропилен, высококипящие олиго-

меры подаются в выпарные аппараты для отделения атактического полипропилена.

Пары нефраса, не вступивший в реакцию пропилен, высококипящие олигомеры посту-

пают в ректификационную колонну. В колонне происходит отделение нефраса от олиго-

меров и остатков атактического полимера, унесенного с парами растворителя.

Гранулирование полипропилена

Технологический процесс производства товарного полипропилена состоит из сле-

дующих подстадий:

- прием и сортировка порошка полипропилена для создания необходимого запаса

порошка;

- транспортировка порошка на линии экструзии;

- получение стабилизированного полипропилена методом экструзии;

- холодная гомогенизация гранулированного полипропилена;

- хранение, расфасовка, отгрузка товарного полипропилена.

Технологическая схема данного процесса представлена на рисунке 5.8.

1, 4 - смесители-диспергаторы; 2, 3 - мерники; 5 - форполимеризатор; 6, 7 -

полимеризаторы; 8 - дегазатор; 9 - центрифуга; 10 - питатель; 11 - вентилятор; 12 -

калорифер; 13 - труба-сушилка; 14 - бункер; 15 - сушилка в кипящем слое; 16 -

промежуточная емкость

Рисунок 5.8 - Схема получения ПП по суспензионной технологии в растворителе

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.11, перечень основ-

ного оборудования - в таблице 5.12.

285

Таблица 5.11- Описание технологического процесса производства ПП по суспензион-

ной технологии в растворителе

Выходной поток

Основное

Природо-

Основные,

Входной

Стадия технологического

Технологи-

охранное

побочные и

поток

процесса

Эмис-

ческое обо-

оборудова-

промежу-

сии

рудование

ние

точные

продукты

Пропилен, этилен,

Полимеризация пропи-

нефрас, комплекс-

лена и сополимеризация

Порошок

ный катализатор,

пропилена с этиленом в

полипро-

Узел

Реакторы

состоящий из три-

среде растворителя в

пилена,

очистки

полимери-

этилалюминия, ти-

присутствии комплексного

атактиче-

сточных

зации

таномагниевого ка-

катализатора с дальней-

ский поли-

вод

тализатора и до-

шей грануляцией на

пропилен

нора

двушнековых экструдерах

Порошок полипро-

Двушнеко-

Газоочист-

пилена, добавки,

Грануляция полипропи-

Гранулят

вые экстру-

ные уста-

перекисные инициа-

лена

деры

новки

торы

Таблица

5.12 - Перечень основного технологического оборудования производства

ПП по суспензионной технологии в растворителе

Наименование

Существенные характеристики

Назначение оборудования

оборудования

технологического оборудования

Вертикальная цилиндрическая емкость с

рубашкой и мешалкой. V = 71,6 м³

Реакторы полимериза-

Полимеризация

Вертикальная цилиндрическая емкость с

ции

рубашкой и мешалкой

V = 42,9 м³

V = 113,2 м³

Вертикальная тарель-

Выделение

Сетчатые тарелки - 26

чатая

тяжелых фракций и олиго-

V = 167 м³

колонна

меров

Сетчатые тарелки - 50

Вертикальная тарель-

чатая

ректификационная ко-

Очистка нефраса от воды

лонна

Диаметр шнеков - 160 мм, производи-

тельность - 2-3 т/ч.

Двухшнековый экстру-

Диаметр шнеков - 170 мм, производи-

Экструдирование

дер

тельность - 4-5 т/ч.

Диаметр шнеков -177 мм, производи-

тельность - до 11 т/ч

286

5.3.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

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

стве ПП по суспензионной технологии в растворителе приведены в таблице 5.13.

Таблица 5.13 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве

ПП по суспензионной технологии в растворителе

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Пропилен

кг/т

1019

1024

Электроэнергия

кВт·ч/т

507,6

524,3

Пар

Гкал/т

0,79

0,81

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, по-

ставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

В таблицах 5.14-5.16 представлена информация по выбросам, сбросам и образо-

ванию отходов производства ПП по суспензионной технологии в растворителе.

Таблица 5.14 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве ПП

по суспензионной технологии в растворителе

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

Азота диоксид

0,11

Азота оксид

0,018

Взвешенные вещества

0,20

Серы диоксид

0,0054

Углерода оксид

0,19

–

Углеводороды

пре-

2,95

дельные C6-C10

Пропилен

2,95

Этилен

0,052

Минеральное масло

0,020

В периметр технологии не включены источники выбросов от парков хранения исходного сы-

рья, готовой продукции, эстакад и факельных систем

287

Таблица 5.15 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве ПП по суспензион-

ной технологии в растворителе

Показатели сбросов загрязняющих ве-

ществ в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование загряз-

Направление

Диапазон

няющего вещества

сбросов

Среднее

Минимальное

Максималь-

значение

ное

значение

Алюминий

В сеть химзагряз-

0,21

Нефтепродукты (нефть)

ненной канализа-

–

0,019

Взвешенные вещества

ции (ХЗК) пред-

0,032

1,18

0,60

приятия, далее в

централизованную

ХПК

0,15

2,70

1,42

систему водоотве-

дения

Таблица 5.16 - Отходы, образующиеся при производстве ПП по суспензионной тех-

нологии в растворителе

Масса образующихся от-

ходов производства в рас-

Способ ути-

чете

Класс

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник образо-

Наименование

опас-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

вания

ности

вания, раз-

Мини-

нее

Макси-

мещения

мальное

значе-

мальное

значе-

ние

значение

ние

Отходы (осадок)

Очистка

механической

Обезврежи-

нейтрализованных

1,03

очистки нейтрали-

вание

стоков

зованных стоков

Отходы грануляции

Полимеризация

Утилизация

0,15

0,19

0,17

полипропилена

пропилена

Золы и шлаки от

Термическое

инсинераторов и

обезвреживание

Обезврежи-

установок термиче-

0,15

0,32

0,21

углеводородных

вание

ской обработки от-

отходов

ходов

Отходы минераль-

Замена индустри-

ных масел

III

Утилизация

0,63

альных масел

индустриальных

288

Окончание таблицы 5.16

Масса образующихся от-

ходов производства в рас-

Способ ути-

чете

Класс

лизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник образо-

Наименование

опас-

обезврежи-

Диапазон

Сред-

вания

ности

вания, раз-

Мини-

Макси-

нее

мещения

мальное

значе-

ние

Отходы минераль-

Замена

масел

ных масел

III

Утилизация

0,31

компрессорных

Отходы минераль-

Замена

масел

ных масел

III

Утилизация

0,056

трансмиссионных

Отходы минераль-

ных масел

Замена

масел

трансформаторных,

III

трансформатор-

Утилизация

0,26

не содержащих

ных

галогены

5.4 Полипропилен, получаемый по суспензионной технологии в

пропилене

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 поко-

ления повысило энергоэффективность и снизило прямые производственные затраты ра-

нее внедренных суспензионных процессов. Появление высокоэффективных каталитиче-

ских систем IV поколения с активностью более 20 кг полипропилена на 1 г катализатора

позволило разработать упрощенный процесс полимеризации в жидком мономере (про-

пилене).

5.4.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время

Технологический процесс производства полипропилена позволяет получать ши-

рокий ассортимент полипропилена, его статсополимеров и блок-сополимеров с этиле-

ном и бутеном (бутиленом). Процесс суспензионной полимеризации пропилена при низ-

ком давлении протекает по анионно-координационному механизму.

289

Полимеризация пропилена проводится в условиях относительно невысокого дав-

ления и температуры в присутствии усовершенствованной каталитической системы Циг-

лера-Натта (высокоэффективный титаномагниевый катализатор). Тепло реакции отво-

дится охлаждающей водой, циркулирующей в рубашках петлевых реакторов и теплооб-

менниках.

В качестве сокатализатора (активатора) применяется триэтилалюминий (ТЭА).

Кроме того, в состав каталитического комплекса входит донор, который позволяет регу-

лировать изотактичность полимера, т. е. соотношение изотактического и атактического

полимера.

Нижняя граница содержания атактического полимера в изотактическом полимере

должна обеспечивать легкость переработки полимера, а верхняя граница содержания

атактического полипропилена определятся требованиями к качеству полимера. Повы-

шение содержания атактического полипропилена ухудшает показатели прочности поли-

мера.

Технологический процесс получения полипропилена состоит из следующих основ-

ных стадий:

а) прием, хранение и подача сырья и материалов;

б) приготовление каталитического комплекса;

в) полимеризация, состоящая из следующих технологических стадий:

1) форполимеризация;

2) полимеризация в петлевых реакторах;

г) дегазация, отпаривание и сушка, состоящая из следующих технологических

стадий:

1) дегазация мономеров при высоком давлении;

2) регенерация пропилена и водорода при высоком давлении;

3) дегазация мономеров при низком давлении;

д) добавление бензоата натрия;

е) отпаривание полимера;

ж) гранулирование порошка полипропилена.

Принципиальная технологическая схема полимеризации пропилена в петлевом

реакторе с предварительным контактом катализатора и пропилена в реакторе предва-

рительной полимеризации представлена на рисунке 5.9.

290

Активированный катализатор из емкости предварительного контакта (смесь ката-

лизатора, донора и ТЭАЛ) поступает в смесители, где он смешивается с охлажденным

пропиленом и подается в реактор предполимеризации, предназначенный для предвари-

тельной полимеризации пропилена на поверхности катализатора.

Полимеризация небольшого количества пропилена происходит при контролируе-

мых условиях: температуре 20 °C, давлении 3,4 МПа (максимально 5,6 МПа) и времени

форполимеризации 10 мин. При форполимеризации формируются активные центры по-

лимера вокруг частиц катализатора, что предотвращает измельчение частиц катализа-

тора во время основной полимеризации. Форполимеризация производится в предполи-

меризационном реакторе, где на каждый грамм подаваемого катализатора полимеризу-

ется только 200-300 г пропилена. Цель форполимеризации - постепенно капсулировать

или создать оболочку вокруг частицы катализатора. Эта оболочка защищает катализа-

тор, когда он поступает в петлевой реактор полимеризации.

Капсулированный катализатор из реактора форполимеризации выводится в кон-

турный петлевой реактор. Поток пропилена подается в петлю реактора.

Процесс полимеризации для производства гомополимера, статсополимера и

тройного сополимера протекает в петлевых реакторах. Количество реакторов определя-

ется производительностью установки и временем полимеризации.

Условия полимеризации для гомополимеров и статсополимеров:

- температура - 70 °C;

- давление - 3,4-4,3 МПа;

- время полимеризации - 1-1,5 ч (при максимальной нагрузке);

- концентрация суспензии - 50 % - 60 % от массы.

Для получения тройного сополимера необходимо обеспечить меньшую темпера-

туру полимеризации 60 °C с учетом повышенной химической активности. Другие рабо-

чие параметры остаются неизменными.

Для получения статсополимера в петлевые реакторы с постоянным расходом по-

дается этилен. Этилен подается в газообразном виде и смешивается с жидким пропиле-

ном перед введением его в петлевой реактор.

Для получения тройного сополимера бутен-1 подается в петлевые реакторы с ос-

новным потоком пропилена, бутен-1 смешивается с пропиленом, поступающим перед

подачей пропилена на осушку и в емкость подачи пропилена, из которой смесь пропи-

лена и бутена-1 в требуемом по материальному балансу соотношении подается в пет-

левые реакторы.

Общее количество мономеров определяется в соответствии с заданным соотно-

шением этилена к бутену-1 в полимере и общей производительностью.

Тепло реакции отводится охлаждающей водой, циркулирующей в рубашках пет-

левых реакторов и теплообменниках.

Для прекращения реакции в случаях произошедших инцидентов в нижнюю часть

реактора в несколько точек подается подавляющий агент - смесь оксида углерода с азо-

том (2 % CO+98 % N2).

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.17, перечень основ-

ного оборудования - в таблице 5.18, перечень природоохранного оборудования - в таб-

лице 5.19.

292

Таблица 5.17 - Описание технологического процесса производства ПП по суспензи-

онной технологии в пропилене

Выходной поток

Стадия тех-

Основное

Основные,

Природо-

Входной

нологиче-

Технологиче-

побочные и

охранное

поток

ского про-

ское оборудо-

промежу-

Эмиссии

оборудование

цесса

вание

точные

продукты

3.1

3.2

Реактор пред-

полимериза-

Пропилен

Суспензия

ции, петлевые

Каталити-

Полимериза-

порошка

реактора поли-

ческий ком-

ция пропи-

полипро-

меризации,

плекс

лена

пилена в

циркуляцион-

Водород

пропилене

ные

насосы

петлевых ре-

акторов

Испаритель-

ная емкость с

мешалкой, ру-

Узел компри-

кавный

мирования и

фильтр рецир-

Полипро-

конденсации

Суспензия

кулирующего

пилен поро-

Сдувки нескон-

отходящих га-

порошка

газа, компрес-

Дегазация

шок со сле-

денсированных

зов с последу-

полипро-

сор рецирку-

полимера

дами угле-

углеводород-

ющей откач-

пилена в

лирующего

водород-

ных газов

кой в сырье-

пропилене

газа, скруббер

ных газов

вые емкости

вторичного

хранения

пропилена,

ППФ

скруббер про-

пилена

низ-

кого давления

293

Окончание таблицы 5.17

Выходной поток

Стадия тех-

Основное

Основные,

Природо-

Входной

нологиче-

Технологиче-

побочные и

охранное

поток

ского про-

ское оборудо-

промежу-

Эмиссии

оборудование

цесса

вание

точные

продукты

3.1

3.2

Комплектная

установка

осушки отхо-

дящих газов и

Полипро-

Сдувки парога-

узел компри-

пилен поро-

зовой

смеси

Отпарной ап-

мирования и

Отпаривание

Полипро-

шок со сле-

(смесь углево-

парат,

су-

конденсации

и сушка по-

пилен поро-

дами угле-

дородных газов

шилка кипя-

отходящих га-

лимера

шок

водород-

водяного

щего слоя

зов с последу-

ных газов

пара)

ющей откач-

кой в сырье-

вые емкости

хранения

ППФ

Выбросы азота,

Экструдер,

воздуха со сле-

гранулятор

Полипро-

дами пыли по-

подводный,

Рукавный

пилен поро-

Экструзия

пилен гра-

липропилена от

центробежная

фильтр

шок

нулят

пневмотранс-

сушилка,

порта

вибросито

Таблица 5.18 - Перечень основного технологического оборудования производства ПП

по суспензионной технологии в пропилене

Существенные характе-

Наименование

ристики

Назначение оборудования

оборудования

технологического обору-

дования

Медленное образование оболочки из

Реактор преполиме-

полипропилена вокруг частиц катали-

Vкор. = 1,81 м³

ризации

затора

Реактор полимери-

Прием полимера с пропиленом для

Vкор. = 98 м³

зации

диспергирования в суспензию

294

Продолжение таблицы 5.18

Существенные характе-

Наименование

ристики

Назначение оборудования

оборудования

технологического обору-

дования

Реактор полимери-

Для реакции полимеризации

V = 36 - 98 м³

зации

Фильтр рециклового

Фильтрация рециклового газа

Vкор. = 56 м³

газа

Компрессор рецик-

Нагнетание рециклового газа

Q = 3982-4217 м³/ч

лового газа

Для обработки паром движущегося

Отпарной аппарат

Vкор. = 60 м³

слоя полимера

Реактор преполиме-

Реактор газофазной полимеризации

Vкор. = 186,5 м³

ризации

Фильтр среднего

Для отделения твердой фазы от газа

Vкор. = 17 м³

давления

Колонна отпарки

Для разделения водорода, этилена и

V = 20,21 м³

этилена

этана от пропилена и пропана

Компрессор рецик-

Для нагнетания рециркуляционного

Q = 43000 м³/ч

лового газа

газа

Конденсатор пропи-

Для конденсации пропилена и возвра-

V = 9,93 м³

лена

щения его в производство

Компрессор отходя-

Для отсасывания отходящих газов (уг-

щих газов отпрар-

леводороды и пар) и сжатия до 0,4

Q = 1300 м³/ч

ного аппарата

мпа (изб.)

Сдувка сушилки

Для сжатия рециклового газа

Q = 17882 м³/ч

Компрессор холо-

Для нагнетация газооьбразного

Q = 2289 м³/ч

дильной установки

Реактор форполи-

Предварительная полимеризация

V = 0,66 м³

мера

Циркуляционный

Циркуляция суспензии в предполиме-

Производительность

насос петлевого ре-

ризационном реакторе

250-7000 м³/ч

актора

Питающий резер-

Расходная емкость пропилена

V = 51,1 м³

вуар пропилена

Испарительная ем-

Испарение жидкого мономера для

V = 5,25 м³

кость с мешалкой

дальнейшей его регенерации

Насос подачи пропи-

Подача пропилена в процесс из рас-

Производительность

лена

ходной емкости

90-110 м³/ч

295

Окончание таблицы 5.18

Существенные характе-

Наименование

ристики

Назначение оборудования

оборудования

технологического обору-

дования

Рукавный фильтр

Отделение порошка полимера от

рециркулирующего

V = 14,3 м³

остаточных количеств

газа

Скруббер вторич-

Рекуперация пропилена

V = 17 м³

ного пропилена

Очистка возвратного пропилена от

Скруббер пропилена

следов тэала перед подачей в ком-

V = 6,8 м³

низкого давления

прессор

Дезактивация в полимере остатков

Отпарной аппарат c

компонентов каталитического ком-

V = 14,7 м³

мешалкой

плекса; очистка полимера от остатков

мономеров

Сушилка кипящего

Осушка порошка полимера

V = 13 м³

слоя

Гомогенизация, расплавление, экстру-

дирование смеси порошка полипропи-

Производительность

Экструдер

лена с различными добавками и полу-

25-40 т/ч

чения товарного стабилизированного

полипропилена

Гранулятор подвод-

Производительность - 25

Гранулирование экструдата

ный

т/ч

Центробежная су-

Обезвоживание и сушка гранул поли-

Производительность - 25

шилка

пропилена

т/ч

Классификация гранул полипропи-

Производительность - 25

Вибросито

лена по размеру

т/ч

Удаление остатков углеводородов из

Скруббер отпарного

парогазовой смеси отпарного аппа-

V = 11,1 м³

аппарата

рата

Очистка азота от воды и остаточного

Скруббер сухой

порошка для возврата в систему горя-

V = 13,4 м³

очистки

чего азота для сушки полимера

Газодувка сушилки

Подача горячего азота в сушилку ки-

Производительность

полимера

пящего слоя

7385 м³/ч

296

Таблица 5.19 - Перечень природоохранного оборудования производства ПП по сус-

пензионной технологии в пропилене

Наименование

Назначение

Технологические

оборудования

характеристики

Установка осушки

Осушка отходящих газов с узла

Производительность - 570-720

отходящих газов

отпаривания и осушки порошка

м³/ч

Узел компримиро-

Компримирование и конденсация

вания и конденса-

отходящих газов с последующей

Производительность

1200

ции отходящих га-

откачкой в сырьевые емкости

м³/ч

зов

хранения ппф

Фильтр 5 системы

Очистка воздуха из системы

вытяжной вентиля-

Производительность

3000

обеспыливания перед сбросом в

ции (обеспылива-

м³/ч

атмосферу

ния)

Фильтр системы

Очистка воздуха из системы ваку-

вакуумной очистки

умной очистки перед сбросом в

Производительность - 300 м³/ч

(обеспыливания)

атмосферу

5.4.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

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

стве ПП по суспензионной технологии в пропилене приведены в таблице 5.20.

Таблица 5.20 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве

ПП по суспензионной технологии в пропилене

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Пропилен

кг/т

1002

1175

Электроэнергия

кВт·ч/т

257,0

329,9

Пар

Гкал/т

0,13

0,26

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, по-

ставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

В таблицах 5.21-5.23 представлена информация по выбросам, сбросам и образо-

ванию отходов производства ПП по суспензионной технологии в пропилене.

297

Таблица 5.21 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве ПП

по суспензионной технологии в пропилене

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

Взвешенные вещества

0,058

0,64

0,25

Углерода оксид

0,20

0,28

0,24

Углеводороды

пре-

дельные C1-C-5 (ис-

0,0098

0,064

0,011

ключая метан)

Пропилен

0,058

0,11

0,078

Формальдегид

0,0011

0,0014

0,0012

Ацетон

0,022

0,028

0,025

Кислота уксусная

0,19

0,42

0,28

Минеральное масло

0,015

0,019

0,017

Сольвент нафта

0,0031

0,0053

0,0042

Таблица 5.22 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве ПП по суспензион-

ной технологии в пропилене

Показатели сбросов загрязняющих ве-

ществ в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

загрязняю-

Диапазон

Направление сбросов

щего веще-

Среднее

Максималь-

Минималь-

ства

значение

ное

ное значение

значение

Взвешенные

0,0058

0,0036

вещества

Стоки передаются на очистку

ХПК

0,00014

0,0029

0,0019

pH (ед.)

6,5

8,5

298

Таблица 5.23 - Отходы, образующиеся при производстве ПП по суспензионной технологии в пропилене

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, разме-

опасности

Диапазон

щения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Лом и отходы, содержащие

Производство пластмасс

незагрязненные черные ме-

и синтетических смол в

Утилизация

0,0041

0,018

0,011

таллы в виде изделий, кус-

первичных формах

ков, несортированные

Олигомеры при отпарке по-

Реализация на сторону

Отпарка порошка поли-

рошка полипропилена в его

III

для вторичной перера-

0,074

пропилена

производстве

ботки

Реализация на сторону

Отходы антифиризов на ос-

III

Замена антифриза

для вторичной перера-

0,036

нове этиленгликоля

ботки

Отходы бумаги и мешки бу-

Производство пластмасс

мажные с полиэтиленовым

и синтетических смол в

Размещение

0,00030

слоем незагрязненные

первичных формах

Производство пластмасс

Отходы минеральных масел

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,020

моторных

первичных формах

Отходы пленки полиэтилена

Производство пластмасс

и изделий из нее незагряз-

и синтетических смол в

Утилизация

0,018

ненные

первичных форма

Производство пластмасс

Отходы полиэтиленовой

и синтетических смол в

Утилизация

0,0042

0,013

0,0081

тары незагрязненной

первичных формах

Продолжение таблицы 5.23

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, разме-

опасности

Диапазон

щения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Реализация на сторону

Отходы прочих минеральных

III

Замена масел

для вторичной перера-

0,411047441

масел

ботки

Производство пластмасс

Отходы прочих синтетических

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,013

0,032

0,022

масел

первичных формах

Отходы прочих теплоизоляци-

Производство пластмасс

онных материалов на основе

и синтетических смол в

Размещение

0,0049

минерального волокна неза-

первичных формах

грязненные

Производство пластмасс

Отходы синтетических масел

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,056

компрессорных

первичных формах

Производство пластмасс

Отходы упаковочного картона

и синтетических смол в

Утилизация

0,0043

незагрязненные

первичных формах

Песок, загрязненный нефтью

Производство пластмасс

или нефтепродуктами (содер-

и синтетических смол в

Размещение

0,00024

жание нефти или нефтепро-

первичных формах

дуктов менее 15 %)

Реализация на сторону

ПП-1 (гранулы крупная и мел-

Вибросито

для вторичной перера-

0,10

0,39

0,26

кая фракции, просыпи)

ботки

Продолжение таблицы 5.23

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, разме-

опасности

Диапазон

щения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Реализация на

сторону

Лаборатория производ-

ПП-1А (арбитражные пробы)

для вторичной

перера-

0,14

0,31

0,22

ственного контроля

ботки

Реализация на

сторону

ПП-2 (отходы порошка поли-

Аварийные емкости

для вторичной

перера-

0,34

1,07

0,77

пропилена)

ботки

Реализация на

сторону

ПП-3 (агломераты, куски,

Экструдер

для вторичной

перера-

0,17

0,27

0,22

спеки, «лепешки»)

ботки

Экструдер, фильтр си-

ПП-4 (смесь различных форм

стемы обеспыливания,

Реализация на

сторону

отходов полимера: гранул,

фильтр системы пыле-

для вторичной

перера-

0,28

порошка, стружки, агломера-

уборки, смеситель, доза-

ботки

тов, пыли и аддитивов)

торы добавок и др.)

Переливное устройство

ПП-5 (смесь различных форм

на сбросе конденсата со

отходов полимера: гранул,

Реализация на

сторону

следами крошки поли-

порошка, стружки, агломера-

для вторичной

перера-

0,13

мера из колонны сушилки

тов, пыли и аддитивов, содер-

ботки

полимера, фильтр емко-

жащая свободную воду)

сти гранводы

Смесь масел минеральных

Реализация на

сторону

отработанных, не содержа-

III

Замена масел

для вторичной

перера-

0,065

щих галогены, пригодная для

ботки

утилизации

Окончание таблицы 5.23

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, разме-

опасности

Диапазон

щения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Тара деревянная, утратившая

Производство пластмасс

потребительские свойства,

и синтетических смол в

Утилизация

0,037

незагрязненная

первичных формах

Тара из черных металлов, за-

Производство пластмасс

грязненная нефтепродуктами

и синтетических смол в

Утилизация

0,012

(содержание нефтепродуктов

первичных формах

менее 15 %)

Цеолит отработанный при

Передача другим хозяй-

осушке воздуха и газов, не за-

Замена отработанной за-

ствующим

субъектам

0,0041

0,018

0,011

грязненный опасными веще-

грузки

для утилизации

ствами

5.5 Полипропилен из пропан-пропиленовой фракции,

получаемый по суспензионной технологии

Для производства полипропилена требуется пропилен высокой степени чистоты,

который получают из пропан-пропиленовой фракции (ППФ). На этих предприятиях уста-

новки выделения пропилена из пропан-пропиленовой фракции входят в состав произ-

водства ПП и размещены на одной производственной площадке.

5.5.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время

Данная технология заключается в очистке пропан-пропиленовой или пропилено-

вой фракции от балластных компонентов и примесей, входящих в их состав, и состоит

из следующих стадий:

Стадия отделения тяжелой (высококипящей) фракции

В колонне отделения тяжелой фракции углеводородов (бутан-бутиленовой фрак-

ции) происходит разделение пропан-пропиленовой фракции за счет процесса ректифи-

кации. Из куба колонны в виде жидкости выводится бутан-бутиленовая фракция (ББФ),

с верха в виде паров - ППФ с примесями (С2, СО, СО2, Н2S, СОS, меркаптанов и т. п.).

Стадия гидролиза СОS

ППФ подогревается до температуры 150 °C и направляется в реактор каталитиче-

ского гидролиза СОS. Катализатор представляет собой оксид платины на носителе

Аl2О3.

После охлаждения до 40 °C ППФ направляется далее - на блок щелочной очистки

от сернистых соединений, СО2 и меркаптанов.

Стадия щелочной очистки от сернистых соединений, СО2 и окисления

меркаптанов

На этой стадии можно выделить два основных процесса:

- поглощение сероводорода, диоксида углерода и меркаптанов раствором ще-

лочи;

- каталитическое окисление меркаптанов до дисульфидов.

Поглощение сероводорода и диоксида углерода происходит при пропускании ППФ

через слой раствора едкого натра, затем ППФ направляется на стадию отделения лег-

кой фракции углеводородов (сухого газа).

Стадия отделения легкой фракции углеводородов (сухого газа)

В колонне отделения легкой фракции происходит разделение легких углеводоро-

дов и ППФ ректификацией. Из куба колонны в виде жидкости отводится ППФ, с верха -

сухой газ.

Стадия разделения пропана и пропилена

Разделение пропана и пропилена происходит ректификацией. Из куба колонны в

виде жидкости выводится пропан, с верха - пары пропилена.

Стадия осушки пропилена

Процесс осушки представляет собой поглощение влаги из пропилена при пропус-

кании его через слой молекулярных сит (цеолитов), которые обладают высокой влаго-

емкостью.

303

После стадии осушки пропилен должен соответствовать по своим качественным

показателям товарному пропилену.

Полимеризация пропилена

Жидкий пропилен с отделения подготовки сырья поступает в колонну, заполнен-

ную адсорбентом Selecsorb COS, где происходит поглощение COS. С низа колонны жид-

кий пропилен через фильтр поступает в питательную емкость полимеризации. Катали-

тическая система состоит из твердого катализатора (TiCl4 - MgCl2), сокатализатора три-

этилалюминия (ТЭАЛа), стереорегулирующего агента Донора-С. Твердый катализатор

диспергируется в смеси масла и консистентной смазки. Готовая суспензия в виде пасты

периодически выдавливается в дозировочные гидроцилиндры, откуда подается в ем-

кость предварительного контакта (секция 200), туда же подается и сокатализатор три-

этилалюминий (ТЭАЛ). Секция 200: в секции 200 происходят следующие процессы:

предварительное контактирование компонентов каталитической системы в емкости

предконтакта; предварительная полимеризация в мягких условиях с низкими скоростями

в одноконтурном реакторе; реакция полимеризации пропилена в контурном петлевом

реакторе трубчатого типа; Секция 300: выходящая из реактора суспензия (60 % порошка

полипропилена и 40 % смеси пропилена и пропана) поступает в испарительный трубо-

провод, а затем в мешочный фильтр высокого давления. В фильтре выского далвения

удаляется основная масса непрореагировавшего пропилена, который проходит очистку

от мелкой фракции полимера в колонне промывки газообразного пропилена.

Газовый поток с верха колонны выводится в конденсатор-холодильник. Из холо-

дильника-конденсатора жидкий пропилен поступает в питательную емкость полимери-

зации. Полимер из нижней части фильтра выского давления направляется в рукавный

фильтр, являющийся основным аппаратом узла дегазации, где происходит окончатель-

ное удаление пропилена из порошка. Пропилен, пройдя промывку от следов порошка

полимера и окончательную нейтрализацию остатков ТЭАЛа в колонне с нейтрализую-

щей смесью масла и Атмера-163, компримируется компрессором и подается в колонну

промывки газообразного пропилена. Порошок полипропилена из нижней части рукавного

фильтра самотеком поступает в пропариватель секции 500. Секция 500: пропариватель

предназначен для дезактивации катализатора и отпарки остаточных углеводородов, со-

держащихся в полимере.

В пропаривателе полимер находится в псевдоожиженном слое. Водяной пар в

пропариватель подается двумя основными потоками. Верхний поток поступает под

первую распределительную решетку и предназначен для обработки полимера и созда-

ния псевдоожиженного слоя. Нижний поток пара подается под вторую распределитель-

ную решетку и предназначен для облегчения выгрузки полимера из пропаривателя.

Влажный полимер из пропаривателя самотеком поступает в сушилку для сушки поли-

мера горячим азотом в режиме псевдокипящего слоя. Из сушилки D-502 полипропилен

выгружается в систему транспортировки на грануляцию. Грануляция полипропилена.

Гранулирование полипропилена применяется с целью облегчения расфасовки,

транспортировки и улучшения условий дальнейшей переработки полипропилена в изде-

лия. Для предотвращения различных видов деструкции в полипропилен вводятся до-

бавки - стабилизаторы или смесь стабилизирующих добавок (клиентскую смесь), со-

гласно рецептуре стабилизации. Технологический процесс получения гранулированного

полипропилена из порошка состоит из следующих стадий: транспортировка порошка по-

304

липропилена от границ отделения полимеризации в силосы приема и хранения; приго-

товление смеси «Мастер» из порошка полипропилена и стабилизаторов/клиентской

смеси; смешение «Мастера» и порошка полипропилена и дозирование смеси в загрузоч-

ную воронку экструдера; экструзия и гранулирование; сушка, классификация гранул и

транспортировка их в силосы хранения и гомогенизации. Расфасовка полипропилена.

Заполненный силос переключают на гомогенизацию полипропилена (усреднение харак-

теристик за счет перемешивания гранул).Гомогенизированный полимер направляют в

питательные бункеры отгрузки в зависимости от назначения: отгрузка автомобильными

цистернами; затаривание в мешки.

Процесс производства товарного пропилена отличается практически безотходной

технологией (незначительное количество подтоварной воды сбрасывается в промкана-

лизацию), все побочные продукты: ББФ, сухой газ, фракция пропановая - используются

как компоненты продукции или как готовая продукция.Принципиальная схема производ-

ства приведена на рисунке 5.10.

Рисунок 5.10 - Схема получения ПП из ППФ по суспензионной технологии

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.24, перечень основ-

ного оборудования - в таблице 5.25.

305

Таблица

5.24 - Описание технологического процесса производства ПП из ППФ по

суспензионной технологии

Выходной поток

Природо-

Стадия техно-

Основное

Основные, по-

Входной

охранное

логического

технологическое обо-

бочные и про-

Эмис-

поток

оборудова-

процесса

рудование

межуточные

сии

ние

продукты

3.1

3.2

Емкость кондицион-

ного сырья, емкости

некондиционного сы-

Основной

Отделение тя-

рья, емкость очищен-

ППФ

ППФ, побоч-

желой фракции

ного сырья, колонна

ный ББФ

отделения тяжелой

фракции, насос по-

дачи сырья

Реактор гидролиза

ППФ

Гидролиз COS

ППФ

COS

Емкость защелачива-

ППФ очищен-

Щелочная

ния ППФ, экстракци-

ППФ

ный от серово-

очистка

онная колонна мер-

дорода

каптанов

Основной про-

Колонна отделения

дукт - ППФ, по-

легкой фракции (1-я

отделение лег-

ППФ

бочный - сухой

ступень), колонна от-

кой фракции

газ (этан и эти-

деления легкой фрак-

лен)

ции (2-я ступень)

Колонна отделения

пропана (1-я ступень),

Основной

разделение

колонна отделения

пропилен, по-

ППФ

пропана и про-

пропана (2-я ступень),

бочный - про-

пилена

Компрессор пропиле-

пан

наблока разделения

пропана и пропилена

Осушка пропи-

Колонна осушки про-

Пропилен

лена

пилена

306

Продолжение таблицы 5.24

Выходной поток

Природо-

Стадия техно-

Основное

Основные, по-

Входной

охранное

логического

технологическое

бочные и про-

Эмис-

поток

оборудова-

процесса

оборудование

межуточные

сии

ние

продукты

3.1

3.2

Емкость для приго-

товления катализа-

Масло, ва-

Приготовление

Масло, вазе-

торной пасты, Агре-

зелин, ка-

катализатор-

лин, катализа-

гат дозирования ка-

тализатор

ной пасты

тор

тализаторной пасты

в аппарат предва-

рительного контакта

Основной - по-

липропилен,

непрореагиро-

Полимериза-

Предполимеризатор

вовавший про-

Пропилен

циия

пропи-

Контурный реактор

пилен возвра-

лена

полимеризации

щается

об-

ратно в про-

цесс

Мешочный фильтр

высокого давления

Емкость питания ре-

актора Полимериза-

Основной - по-

ции Отпарной аппа-

Дегазация по-

липропилен,

рат порошка поли-

липропилена и

пропилен воз-

Пропилен

пропилена Сушилка

рекупераця

вращается об-

порошка ПП с псев-

пропилена

ратно в про-

доожиженным

цесс

слоем

Блок компрессии

циркулирующего

пропилена

307

Окончание таблицы 5.24

Выходной поток

Природо-

Стадия техно-

Основное

Основные, по-

Входной

охранное

логического

технологическое

бочные и про-

Эмис-

поток

оборудова-

процесса

оборудование

межуточные

сии

ние

продукты

3.1

3.2

ГОУ: Рукав-

Полипро-

Смеситель порошка

ный фильтр,

пилен, ста-

Стабилизиро-

ПП с добавками

Гранулирова-

разгрузоч-

билизиру-

ванный поли-

Экструдер с грану-

ние (экструзия)

ный бункер,

ющие до-

пропилен

лирующей головкой

вентилятор,

бавки

мод.

вентилятор

Стабилизиро-

Емкость (силос)

Полипро-

Гомогенизация

ванный поли-

смешения и хране-

пилен

пропилен

ния гранулята ПП

Стабилизиро-

Полипро-

Расфасовка

ванный поли-

Фасовочная линия

пилен

пропилен

Таблица 5.25 - Перечень основного технологического оборудования производства ПП

из ППФ по суспензионной технологии

Наименование

Назначение оборудо-

Существенные характеристики

оборудования

вания

технологического оборудования

Вертикальный консольный м/ступенчатый

центробежный насос, расчетные пара-

метры: Q = 40 м³/час

Н = 350 м

Насосо подачи сырья

Н20Р нагн. = 50 кгс/см²

из емкости кондици-

Насос подачи срья

Трасч. = -45 / +90 ºС

онного сырья на

Перекач. среда - ППФ (жид.)

очистку

Эл. двигатель:

N = 37 кВт

n = 2960 об/мин

U = 380в - 50Нz

308

Продолжение таблицы 5.25

Наименование

Назначение оборудо-

Существенные характеристики

оборудования

вания

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищами, тарельчатой

насадкой и цилиндрической опорой.

V = 25 м³

Рабочая среда - углеводороды (пар +

Колонна отделения

Отделение тяжелой

жид.)

тяжелой фракции

фракции из ППФ

Ррасч. = 22,5 кгс/см²

Трасч. = -45 / +150 ºС

Тарелки - ситчатые

Количество тарелок - 20 шт.

G = 11750 кг

Горизонтальный цилиндрический аппарат

с эллиптическими днищами, заполненный

катализатором

Реактор гидролиза

V = 11,2 м³

Гидролиз СОS

СОS

Рабочая среда - ППФ

Ррасч. = 22,5 кгс/см²

Трасч. = -45 / +250 ºС

G = 6400 кг

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищами, тарельчатой

насадкой и цилиндрической опорой

V = 17,7 м³

Экстракционная ко-

Очистка от меркапта-

Рабочая среда - углеводороды + щелочь

лонна меркаптанов

нов

Р расч. = 40 кгс/см²

Трасч. = -45 / +90 ºС

Тип тарелок - ситчатые

Количество тарелок - 7 шт.

G = 9600 кг

Колонна отделения

Тип тарелок - ситчатые

Отделение легкой

легкой фракции от

Количество тарелок - 7 шт.

фракции из ППФ

ППФ (1-я ступень)

G = 9600 кг

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищами и тарельчатой

насадкой

Колонна отделения

V = 2,6 м³

Отделение легкой

легкой фракции от

Рабочая среда - ППФ + легкая фракция

фракции из ППФ

ППФ (2-я ступень)

Р расч.= 33,5 кгс/см²

Т расч. = - 45 / +90 ºС

Тарелки - ситчатые

Количество тарелок - 12 шт.

309

Продолжение таблицы 5.25

Наименование

Назначение оборудо-

Существенные характеристики

оборудования

вания

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищами и тарельчатой

насадкой и цилиндрической опорой

Колонна отделения

V = 494 м³

пропана (1-я сту-

Отделение пропана

Рабочая среда - ППФ

пень)

Р расч. = 13 кгс/см²

Т расч. = - 45 / +90 ºС

Тарелки - ситчатые

Количество тарелок - 98 шт.

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищами и тарельчатой

насадкой и цилиндрической опорой

V = 551 м³

Колонна отделения

Рабочая среда - ППФ

пропана (2-я сту-

Отделение пропана

Р расч. = 13 кгс/см²

пень)

Трасч. = - 45 / +60 ºС

Тарелки - ситчатые

Количество тарелок - 114 шт.

G = 105700 кг

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищами и насадкой из

молекулярных сит (цеолитов)

Колонна осушки

Осушка пропилена

V = 5,17 м³

пропилена

Рабочая среда - пропилен (жид.)

Р расч. = 35 кгс/см²

Т расч. = -45/ +90 ºС

Автоматизированный агрегат на базе од-

ноступенчатого центробежного компрес-

сора RТ-35

Q = 227000 кг/час, (на приеме) n ротора -

Компрессор пропи-

12165 об/мин

Повышение давления

ленаблока разделе-

N потр. = 2274 квт

пропилена после

ния пропана и про-

Р всас. = 10 кгс/см²

блока осушки

пилена

Т всас. = 19 ºС, р нагн. = 17 кгс/см², t

нагн..= 38,5 ºС

Перекач.среда - пропилен

Эл. двигатель: МС-001, N = 2400 кbт, n =

1494 об/мин, U = 6000 в - 50Нz

310

Продолжение таблицы 5.25

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с эллипти-

ческим днищем и плоской съемной крышкой.

V = 0,85 м³

Рабочая среда - пропилен

Поглощение

Колона удале-

Ррас. = 40 кгс/см²

COS из пропи-

ния COS

Рраб. ≤ 25 кгс/см²

лена

Рги = 50 кгс/см²

Трас. = -45÷+90 °C

Траб. ≤ 38 °C

G = 1100 кг

Двухблочный автоматизированный гидроагрегат для

непрерывного дозирования каталитической пасты

на базе:

- двухпоршневых объемных дозаторов с гидропри-

Агрегат дозиро-

Предваритель-

водом (шприцов) D108A/B;

вания катализа-

ный контакт

- двухплунжерных дозировочных маслонасосов

торной пасты в

компонентов

Р108А/В;

аппарат предва-

каталитиче-

- пневмогидросхемы управления процессом дозиро-

рительного кон-

ского ком-

вания

такта

плекса

Qmax = 8 л/час

Рр <= 62,5 кгс/см²

Тр = 10 °C

G = 1800 кг

Вертикальный трубчатый петлевой реактор с рубаш-

кой охлаждения и встроенным аксиальным циркуля-

ционным насосом Р-200

Корпус тр. Д 168,3 х 7,11

V = 0,41 м³

Рабочая среда - пропилен + порошок ПП

Ррас. = 47 кгс/см²

Рраб. = 32÷36 кгс/см²

Реактор пред-

Рги = 58,75 кгс/см²

Предполи-мери-

вари-тельной

tрас. = -45÷+150 °C

затор

полимериза-

tраб. <= 20 °C

ции

Рубашка - тр dxs = 273 х 7,8

V = 0,2 м³

Рабочая среда - вода +20 % этиленгликоль

Ррас. = 7 кгс/см²

Рраб. <= 6 кгс/см²

Рги = 8,75 кгс/см²

tрас. = -10÷+170 °C

tраб. <= 10 °C

311

Продолжение таблицы 5.25

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный трубчатый петлевой реактор с ру-

башкой охлаждения и встроенным аксиальным

циркуляционным насосом Р-201

Корпус тр. Dхs 609,6 х 13

V = 66,60 м³

Рабочая среда - пропилен + порошок ПП

Ррас. = 47 кгс/см²

Рраб. = 32÷36 кгс/см²

Контурный реак-

Рги = 66,4 кгс/см²

Полимеризация

тор полимери-

tрас. = -45÷+150 °C

пропилена

зации

tраб. <= 74 °C

Рубашка - тр D 820 х 10,7 х 10

V = 22,63 м³

Рабочая среда -- конденсат

Ррас. = 8 кгс/см²

Рраб. ≤ атм

Рги = 12 кгс/см²

tрас. = -10 ÷+90 °C

раб. <= 60 °C

Фильтр мешочного типа автоматически очищается

Отдление

Мешочный

обратным продувом технологическим газом - про-

непрореаги-ро-

фильтр высо-

пиленом, выпаренным в перегонной трубе в паро-

вавшего пропи-

кого давления

вой рубашке. Фильтр конической формы. Пропуск-

лена

ная способность - 5750 л/ч, Рраб. = 18 кгс/см²

Вертикальный цилиндрический аппарат с эллипти-

ческой крышкой, коническим днищем, встроенными

фильтрующими рукавными элементами и автома-

тической системой регенерации. Q = 1300 нм³/час

Друк. = 150 мм

Дегазатор низ-

nрук. = 22 шт.

Отделение

кого давления

Перепад Рф <= 0,05 кгс/см²

непрореаги-ро-

(фильтр - отде-

V = 10 м³

вавшего пропи-

литель по-

Рабочая среда - пропилен (газ) + полипропилен

лена

рошка)

(порошок)

Ррас. = 5 кгс/см²

Рраб. = 0,4÷0,8 кгс/см²

Рги = 7,5 кгс/см²

tрас. = -45÷+100 °C

tраб. ≥ 20 °C

312

Продолжение таблицы 5.25

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с эллипти-

ческой крышкой, коническим днищем и рубашкой

обогрева, встроенной лопастной мешалкой A-501 и

псевдосжиженным слоем

Корпус:

V = 10,2 м³

Рабочая среда - порошок ПП + водяной пар +

следы углеводородов и катализаторов

Дазактивация

Ррас. = 3,5 кгс/см²

Отпарной аппа-

катализатора,

Рраб. = 0,1÷0,4 кгс/см²

рат порошка по-

отпарка остав-

Рги = 6,8 кгс/см²

липропилена

шихся углеводо-

tрас. = 190 °C

родов

tраб. = 100÷110 °C

Рубашка:

V = 1,86 м³

Рабочая среда - водяной пар + конденсат

Ррас. = 1 кгс/см²

Рраб. ≤ 0,5 кгс/см²

Рги = 3,1 кгс/см²

tрас. = 190 °C

tраб. = 110 °C

Вертикальный цилиндрический аппарат с эллипти-

ческими днищами, перфорированным ложным дни-

щем и встроенным направляющим аппаратом

Сушилка по-

V = 11,8 м³

Сушка поли-

рошка ПП с

Рабочая среда - азот + пары воды + порошок ПП

мера горячим

псевдоожижен-

Ррас. = 0,5 кгс/см²

азотом

ным слоем

Рраб. = 0,15 кгс/см²

Рги = гидростат

tрас. = 120 °C

tраб. = 50÷105 °C

Блок компрес-

Автоматизированная установка для компримирова-

сии циркули-ру-

Рецикл пропи-

ния циркулирующего в процессе полимеризации

ющего пропи-

лена

пропилена

лена

313

Окончание таблицы 5.25

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный конический аппарат с рубашкой

охлаждения и планетарным шнековым смесителем

Q = 5 м³,

n водила = 0,066¸ 0,39 об/мин

n шнека = 3¸20 об/мин

G загр.< = 3500 кг

Корпус: V = 5 м³

Рабочая среда - порошок ПП + добавки + азот

Смеситель по-

Приготовление

Р расч. = 0,03 кгс/см²

рошка ПП с до-

смеси стабили-

Р раб. < = 0,01 кгс/см²

бавками

заторов

t расч. = 90 °C

t раб. < = 80 °C

Рубашка охлаждения: (полутор D = 50)

V = 35 л

Рабочая среда - захоложенная вода

Р расч. = 6,0 бар

Р раб. < = 4 кгс/см²

t расч. = 60 °C, t раб. < = 10 °C

Агрегат для плавления, перемешивания, экструди-

Экструдер с гра-

Гранулирование

рования и гранулирования композиций порошка ПП

нулирующей го-

полипропилена

и добавок - 2-х шнековый экструдер с гранулирую-

ловкой

щей головкой

314

5.5.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

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

стве ПП из ППФ по суспензионной технологии приведены в таблице 5.26.

В таблицах 5.27 и 5.28 представлена информация по выбросам и образованию

отходов производства ПП из ППФ по суспензионной технологии.

Таблица 5.26 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве

ПП из ППФ по суспензионной технологии

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Пропан-пропиленовая

1,25

1,61

фракция

т/т

Катализатор для высокоин-

кг/т

0,013041

0,017733

дексных марок

Катализатор для низкоин-

кг/т

0,015705

0,022708

дексных марок

ТЭАЛ

кг/т

0,1621

0,2206

Донор

кг/т

0,0007

0,0013

Электроэнергия

кВт·ч/т

422,5 (548,48)**

486,7 (620,66)**

Пар низкого давления

Гкал/т

0,36 (0,28)**

0,62 (0,48)**

Речная вода (подпиточная)

м³/т

0,69

1,6

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, по-

ставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

**При наличии теплового насоса на блоке разделения ППФ

Таблица 5.27 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве ПП

из ППФ по суспензионной технологии

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

Углерода оксид

0,25

Формальдегид

0,00052

Кислота уксусная

–

0,40

Взвешенные вещества

0,82

Пропилен

0,075

315

Таблица 5.28 - Отходы, образующиеся при производстве ПП из ППФ по суспензионной технологии

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Класс

Способ утилизации, обезвре-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

опасно-

Источник образования

живания, размещения

Диапазон

сти

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Отходы минеральных

Использование по назначе-

Утилизация / обезвреживание /

масел технологиче-

III

нию с утратой потребитель-

0,048

размещение

ских

ских свойств

Использование по назначе-

Отходы прочих мине-

Утилизация / обезвреживание /

III

нию с утратой потребитель-

0,12

ральных масел

размещение

ских свойств

Отходы растворов гид-

роксида натрия с ph =

Очистка сырья перед поли-

Утилизация / обезвреживание /

9,0-10,0 при техниче-

0,19

0,53

0,40

меризацией

размещение

ских испытаниях и из-

мерениях

Использование по назначе-

Отходы шлаковаты не-

Утилизация / обезвреживание /

нию (теплоизоляция) с утра-

0,0055

0,0081

0,0065

загрязненные

размещение

той потребительских свойств

Силикагель отработан-

Осушка воздуха и газов с

ный при осушке воз-

утратой потребительских

Утилизация /

духа и газов, не за-

0,00066

0,00090

0,00075

свойств в связи со сниже-

размещение

грязненный опасными

нием сорбционной емкости

веществами

Окончание таблицы 5.28

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Класс

Способ утилизации, обезвре-

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

опасности

живания, размещения

Диапазон

Среднее

Минимальное

Максималь-

значение

ное значение

Цеолит отработанный

Осушка воздуха и газов с

при осушке воздуха и

утратой потребительских

Утилизация /

0,011

0,017

0,013

газов, не загрязнённый

свойств в связи со сниже-

размещение

опасными веществами

нием сорбционной емкости

Лом и отходы, содер-

Обращение с черными ме-

жащие незагрязнен-

таллами и продукцией из

Утилизация /

ные черные металлы в

0,46

0,68

0,57

них, приводящее к утрате

размещение

виде изделий, кусков,

ими потребительских свойств

несортированные

Алюмогель отработан-

Осушка воздуха и газов с

ный при осушке воз-

утратой потребительских

Утилизация /

духа и газов, не за-

0,00054

0,00069

0,00063

свойств в связи со сниже-

размещение

грязненный опасными

нием сорбционной емкости

веществами

5.6 Полипропилен, получаемый комбинацией суспензионного и

газофазного процессов

5.6.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время

5.6.1.1 Полипропилен, получаемый из пропан-пропиленовой фракции

Технология позволяет получать гомополимеры и ударопрочные сополимеры в за-

висимости от выбора катализатора.

Активность каталитической системы должна быть достаточно высокой, чтобы по-

том не возникала необходимость в их последующем удалении из продукта. Высокая сте-

реоспецифичность катализатора позволяет предупредить образование АПП и, следова-

тельно, необходимость его выделения из продукта.

На рисунке 5.11 представлена технологическая схема получения ПП из пропан-

пропиленовой фракции (ППФ), получаемого по суспензионной технологии.

Полимеризация происходит при температуре 70 °C и давлении порядка 4 МПа в

жидком пропилене, который циркулирует в одном (или более) петлевом реакторе. Каж-

дый реактор снабжен осевой мешалкой, которая обеспечивает высокую объемную ско-

рость перемешивания и, следовательно, хороший теплообмен со стенками реактора,

охлаждаемыми водой. Также эффективное перемешивание предотвращает осаждение

суспензии. Катализатор, сокатализатор и стереорегулятор (основание Льюиса) непре-

рывно поступают в реактор.

Первые секунды полимеризации со свежим, высокоактивным катализатором яв-

ляются решающими для протекания реакции, поэтому некоторые установки имеют ста-

дию предварительной полимеризации, в которой каталитические компоненты реагируют

при более низкой температуре и концентрации мономера. Это может происходить в ре-

зервуаре с мешалкой или в петлевом реакторе. Затем предварительно полимеризован-

ный материал поступает в реактор с циркуляцией в обычном режиме. Среднее время

пребывания в одном реакторе составляет от одного до двух часов. Два петлевых реак-

тора могут работать последовательно, чтобы выровнять время выдержки, модифициро-

вать полимер и увеличить производство.

318

ИТС 32-2013

1 - петлевой реактор; 2 - первичный циклон; 3 - колонна сополимеризации с

кипящим слоем; 4 - вторичный циклон и циклон сополимеризации; 5 - аппарат

инактивации; 6 - продувка

Рисунок 5.11 - Схема получения полипропилена комбинацией суспензионного и

газофазного процессов

Непрерывный поток суспензии проходит через нагретую зону в циклон. Этот цик-

лон непосредственно связан с циклоном стадии инактивации / выпаривания при произ-

водстве гомополимера; стадия сополимеризации при этом обходится с помощью бай-

пасной линии. Непрореагировавший пропилен выпаривается в первичном циклоне, кон-

денсируется с помощью охлаждающей воды и возвращается обратно в реактор. Затем

полимер транспортируют в емкости и катализатор дезактивируют паром. Остаточная

влажность и летучие вещества удаляются потоком горячего азота до того, как полимер

будет транспортирован в силос для хранения и стабилизирован или экструдирован в

гранулят.

5.6.1.2 Полипропилен, получаемый сополимеризацией пропилена и этилена

В настоящем разделе описано производство полипропилена сополимеризацией

пропилена и этилена и комбинацией суспензионного и газофазного процессов, включая

процессы экструзии и грануляции.

Технология позволяет получать гомополимеры, статистические сополимеры про-

пилена и этилена, гетерофазные ударопрочные сополимеры пропилена и этилена (ри-

сунок 5.12).

Процесс полимеризации протекает в присутствии катализаторов Циглера-Натта.

Полимеризация пропилена в суспензии осуществляется в последовательно располо-

женных реакторах петлевого типа. При производстве ударопрочных блок-сополимеров

пропилена с этиленом дополнительно используется газофазный реактор.

319

Для получения гомополимера и статистического сополимера полимеризацию про-

водят в жидком пропилене в трубчатых контурных реакторах. Гетерофазные ударопроч-

ные сополимеры получают при помощи дополнительного газофазного реактора, уста-

новленного последовательно. Удаление остатков катализатора и аморфного полимера

не требуется. Непрореагировавший мономер выделяют испарением в двухстадийной

системе и возвращают обратно в реакторы. Это увеличивает выход и сокращает потреб-

ление энергии.

Рисунок 5.12 - Схема получения полипропилена комбинацией суспензионного и

газофазного процессов

Растворенный мономер удаляют из полимера при помощи продувки. Порошкооб-

разный полимер поступает в отпарную емкость, где дезактивируются (инактивируются)

остатки катализатора. Затем поступает для удаления влаги горячим и сухим азотом в

сушильном аппарате. Высушенный полимер из сушильного аппарата 8 отправляется на

экструзию.

В экструдере полимер и добавки пластифицируются и тщательно перемешива-

ется шнеком до образования однородной массы. Расплав продавливается через нагре-

тую фильеру. При выходе расплава из отверстий фильеры стренги ПП попадают в ка-

меру с водой, вращающиеся лезвия подводного гранулятора (резак) рубят образующи-

еся при охлаждении стренги на отрезки требуемой длины. Гранулы и поток воды, выхо-

дящие из подводного гранулятора, направляются в сушилку. В сушилке из гранул поли-

пропилена удаляется влага, затем гранулы поступают в вибрационный грохот, в котором

производится отделение крупных и мелких частиц полимера от обычных, стандартизи-

рованного размера, гранул, выгружаемых в бункер пневмотранспорта. Из бункера гра-

нулы ПП пневмотранспортом подаются в усреднительные силосы. Далее следуют

усреднение, расфасовка, укладка ПП на поддоны.

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.29, перечень основ-

ного оборудования - в таблице 5.30.

320

ИТС 32-2013

Таблица 5.29 - Описание комбинированного технологического суспензионного и газо-

фазного процесса получения ПП

Выходной поток

Основное

Стадия техно-

Природоохран-

Основные,

Входной

технологиче-

логического

ное оборудова-

побочные и

Эмис-

Поток

ское оборудо-

процесса

ние

промежуточ-

сии

вание

ные продукты

3.1

3.2

Реакторы,

компрессоры,

колонна от-

Пропилен,

парки этилена,

Полимериза-

Порошок по-

водород, эти-

сепаратор вы-

ция

липропилена

лен

сокого давле-

ния, скруб-

беры, филь-

тры

Порошок по-

Гранулирова-

Гранулы по-

Экструдер

липропилена

ние

липропилена

Мешки с гра-

Гранулы по-

Расфасовка

нулами поли-

липропилена

пропилена

Таблица 5.30 - Перечень основного технологического оборудования производства ПП

комбинацией суспензионного и газофазного процессов

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Обеспечивают циркуля-

Агрегат насосный

цию суспензии внутри

Q = 11000 м³/ч

циркуляционный

реакторов

Производство ПП комби-

Газодувка

нацией суспензионного и

Q = 8000 м³/ч

газофазного процессов

Производство ПП комби-

Классификатор

нацией суспензионного и

Q = 28 т/ч

газофазного процессов

Для разделения водо-

Колонна отпарки

рода, этилена и этана от

V = 20,21 м³

этилена

пропилена и пропана

321

Продолжение таблицы 5.30

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Центробежный одноступенчатый ком-

прессор.

Подача циркуляционного

Компрессор снабжен системой подачи

Компрессор

газа

смазочного масла, системой подачи

затворного масла и системой буфер-

ного газа

Для отсасывания отходя-

Компрессор отходя-

щих газов (углеводороды

щих газов отпрар-

Q = 1300 м³/ч

и пар) и сжатия до 0,4

ного аппарата

мпа (изб.)

Компрессор рецик-

Нагнетание рециклового

Q = 3982-43000 м³/ч

лового газа

газа

Производство ПП комби-

Компрессор холо-

нацией суспензионного и

Q = 2289 м³/ч

дильной установки

газофазного процессов

Для конденсации пропи-

Конденсатор пропи-

лена и возвращения его

V = 9,93 м³

лена

в производство

Компрессор

Производство ПП

Q = 24-13500 кг/ч

Для обработки паром

Отпарной аппарат

движущегося слоя поли-

Vкор. = 60 м³

мера

Реактор

Полимеризация

V - до 50 м³

Предварительная поли-

Реактор

Вертикальный петлевой реактор

меризация

Жидкофазная полимери-

Одноконтурный 6-шаговый петлевой

Реактор

зация

реактор

Вертикальный цилиндрический аппа-

Газофазная сополимери-

рат со сферическими днищем и крыш-

Реактор

зация

кой, снабженный решеткой и встроен-

ной мешалкой

Реактор полимери-

Для реакции полимери-

Vкор. = 98 м³

зации

Медленное образование

Реактор преполиме-

оболочки из полипропи-

Vкор. = 1,81-186,5 м³

ризации

лена вокруг частиц ката-

лизатора

322

ИТС 32-2013

Окончание таблицы 5.30

Наименование

Назначение оборудова-

Существенные характеристики

оборудования

ния

технологического оборудования

Производство ПП комби-

Роторный питатель

нацией суспензионного и

Q = 28 м³/ч

газофазного процессов

Скруббер

Производство ПП

V = до 17 м³

Производство ПП комби-

Смеситель

нацией суспензионного и

Q = 70 куб.ч

газофазного процессов

Производство ПП комби-

Сушилка барабан-

нацией суспензионного и

290 об./мин

ная

газофазного процессов

Фильтр рециклового

Фильтрация рециклового

Vкор. = 56 м³

газа

Фильтр среднего

Для отделения твердой

Vкор. = 17 м³

давления

фазы от газа

Для гомогенизации, рас-

Экструдер

плавления, экструзии и

Q = max 40 т/ч

грануляции полимера

Производство ПП комби-

Р = 240 кгс/см²

Экструдер

нацией суспензионного и

Т = 300 ^оС

газофазного процессов

Гранулирование поли-

Экструдер с вращающимися внутри

Экструдер

пропилена в смеси с до-

них двумя параллельными шнеко-

бавками

выми валами

Автоматическая установка для произ-

водства рукавной полиэтиленовой

плёнки с печатным узлом для нанесе-

ния на плёнку флексографической пе-

Производство рукавной

чати.

Экструзионная уста-

полиэтиленовой плёнки

Производительность установки до 215

новка

с нанесением печати

кг/час.

Ширина плоского рукава пленки от

300 до 720 мм.

Толщина пленки от 50 до 250 мкм.

Количество шнеков - 3 шт.

Электродвигатель

Трехфазный асинхронный горизон-

Двигатель экструдера

экструдера

тальный электродвигатель

323

5.6.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

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

стве ПП комбинацией суспензионного и газофазного процессов приведены в таб-

лице 5.31.

В таблицах 5.32-5.34 представлена информация по выбросам, сбросам и образо-

ванию отходов производства ПП комбинацией суспензионного и газофазного процессов.

Таблица 5.31 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве

ПП комбинацией суспензионного и газофазного процессов

Единицы из-

Расход на 1 т продукции

Наименование

мерения

Минимальный

Максимальный

Пропилен

кг/т

967

1045

Этилен

кг/т

131

Электроэнергия

кВт·ч/т

276

378

Пар

Гкал/т

0,13

0,46

* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, по-

ставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей

не учтены

Таблица 5.32 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве ПП

комбинацией суспензионного и газофазного процессов

Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 т

продукции, кг/т

Метод

очистки,

Полипропилен, получаемый сополи-

Полипропилен, получаемый ком-

Наимено-

обра-

меризацией пропилена и этилена

бинацией суспензионного и газо-

вание за-

ботки,

фазного процессов, включая

грязняю-

повтор-

стадии экструзии, грануляции

щего веще-

ного ис-

Диапазон

Среднее

Диапазон

ства

Сред-

пользо-

Минималь-

значение

Минималь-

Макси-

Максималь-

нее зна-

вания

ное значе-

мальное

ное значение

чение

ние

значение

Взвешен-

0,01

ные веще-

0,029

0,073

0,045

ства

Углерода

0,01

0,053

0,53

0,19

оксид

Пропилен

0,078

1,06

0,67

Кислота ук-

0,014

0,25

0,096

сусная

Формаль-

0,001

дегид

В периметр технологии не включены источники выбросов от парков хранения исходного сырья, готовой

продукции, эстакад и факельных систем

324

ИТС 32-2013

Таблица 5.33 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве ПП комбинацией

суспензионного и газофазного процессов

Показатели сбросов загрязняющих веществ в расчете на 1 т

продукции, кг/т

Полипропилен, получаемый

сополимеризацией пропилена

комбинацией суспензионного

Наимено-

и этилена

и газофазного процессов,

вание за-

Направле-

включая стадии экструзии,

грязняю-

ние сбро-

грануляции

щего ве-

сов

Диапазон

Среднее

Диапазон

щества

значение

Макси-

Среднее

Макси-

Мини-

Минималь-

маль-

значе-

мальное

ное значе-

ное

ние

значе-

значение

ние

значе-

ние

Нефте-

Сточные

продукты

воды

0,00048

0,0016

0,0010

(нефть)

направля-

Взвешен-

ются

на

–

ные веще-

биологиче-

0,0033

0,0059

0,0046

ства

ские очист-

ные соору-

–

жения

(в

цех водо-

ХПК

0,051

0,18

0,11

снабжения

и водоотве-

дения)

325

Таблица 5.34 - Отходы, образующиеся при производстве ПП комбинацией суспензионного и газофазного процессов

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, раз-

опасности

Диапазон

мещения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Адсорбент на основе ок-

Периодически при за-

Утилизация / обезвре-

сида алюминия, отрабо-

III

мене катализатора в

0,0031

живание

танный при осушке газа

узле очистки азота

Катализатор на основе

Периодически при за-

оксида алюминия актив-

III

мене катализатора в

Утилизация

0,017

0,061

0,029

ного содержащий палла-

узле очистки азота

дий отработанный

Катализатор на основе

оксида алюминия с со-

От производственной де-

Передается на поли-

0,063

0,070

0,066

держанием железа ме-

ятельности

гон ТКО

нее 2,0 %, отработанный

Замена катализатора при

Катализатор на основе

Утилизация специа-

снижении или потере ка-

оксида алюминия, со-

лизированной органи-

III

талитической активности

0,32

держащий серебро, от-

зацией, имеющей ли-

при окислении этилена

работанный

цензию

кислородом

Катализатор на основе

Передается специа-

От производственной де-

оксида никеля, отрабо-

III

лизированному пред-

0,00023

0,00026

0,00024

ятельности

танный

приятию

Продолжение таблицы 5.34

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, раз-

опасности

Диапазон

мещения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Передается специа-

Катализатор цинкмед-

От производственной де-

III

лизированному пред-

0,0069

0,0076

0,0072

ный отработанный

ятельности

приятию

Лом и отходы изделий

От производственной де-

Передается на поли-

из полипропилена неза-

0,28

0,31

0,29

ятельности

гон ТКО

грязненные (кроме тары)

Утилизируются на

Лом и отходы изделий

От производственной де-

собственном произ-

из полиэтилена неза-

0,34

0,37

0,35

ятельности

водстве или переда-

грязненные (кроме тары)

ются на полигон ТКО

Лом и отходы, содержа-

Производство пластмасс

щие незагрязненные

и синтетических смол в

черные металлы в виде

Утилизация

0,0041

0,018

0,011

первичных формах

изделий, кусков, несор-

тированные

Периодически в процес-

Олигомеры при отпарке

III

се производства поли-

Утилизация

1,21

порошка полипропилена

пропилена

Продолжение таблицы 5.34

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, раз-

опасности

Диапазон

мещения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Осадок при отстое сточ-

ных вод производств по-

лиэтилена и полипропи-

лена, содержащий пре-

Периодически при чистке

Размещение (захоро-

III

0,16

имущественно соедине-

бассейна сточных вод

нение)

ния кальция, алюминия

и парафиновые углево-

дороды

Производство пластмасс

Отходы антифризов на

III

и синтетических смол в

Обезвреживание

0,036

основе этиленгликоля

первичных формах

Отходы бумаги и мешки

Производство пластмасс

бумажные с полиэтиле-

и синтетических смол в

Размещение

0,00030

новым слоем незагряз-

первичных формах

ненные

Постоянно в процессе

Отходы грануляции по-

производства полипропи-

Утилизация

0,0077

0,61

0,16

липропилена

лена

Продолжение таблицы 5.34

Масса образующихся отходов производ-

ства в расчете

Способ утилизации,

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

обезвреживания, раз-

опасности

Диапазон

мещения

Среднее

Минимальное

Максимальное

значение

Производство пластмасс

Отходы минеральных

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,020

масел моторных

первичных формах

Отходы пленки полиэти-

Производство пластмасс

лена и изделий из нее

и синтетических смол в

Утилизация

0,018

незагрязненные

первичных формах

Производство пластмасс

Отходы полиэтиленовой

и синтетических смол в

Утилизация

0,0042

0,013

0,0081

тары незагрязненной

первичных формах

Отходы промывки бе-

лым минеральным мас-

лом оборудования про-

Передается специа-

От производственной де-

изводств полиэтилена и

III

лизированному пред-

0,0058

0,91

0,23

ятельности

полипропилена, содер-

приятию

жащие алкоголяты алю-

миния

Производство пластмасс

Отходы прочих мине-

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,014

0,0066

ральных масел

первичных формах

Продолжение таблицы 5.34

Масса образующихся отходов произ-

водства в расчете

Способ утилиза-

Класс

на 1 т продукции, кг/т

Наименование

Источник образования

ции, обезврежива-

опасности

Диапазон

ния, размещения

Среднее

Минималь-

Максимальное

значение

ное значение

значение

Производство пластмасс

Отходы прочих синтетиче-

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,013

0,032

0,022

ских масел

первичных формах

Отходы прочих теплоизоля-

Производство пластмасс

ционных материалов на ос-

и синтетических смол в

Размещение

0,0049

нове минерального волокна

первичных формах

незагрязненные

Отходы растворителей на

Передается спе-

От производственной де-

основе спирта пропилового и

циализирован-

0,0092

0,010

0,0096

ятельности

его эфиров

ному предприятию

Производство пластмасс

Отходы синтетических масел

III

и синтетических смол в

Утилизация

0,061

компрессорных

первичных формах

Производство пластмасс

Отходы упаковочного кар-

и синтетических смол в

Утилизация

0,0043

тона незагрязненные

первичных формах

Песок, загрязненный нефтью

Производство пластмасс

или нефтепродуктами (со-

и синтетических смол в

Размещение

0,00024

держание нефти или нефте-

первичных формах

продуктов менее 15 %)

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРОВ, В ТОМ ЧИСЛЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ (ИТС 32-2022) - часть 4