ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКЦИИ ТОНКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА (ИТС НДТ 31-2021)

Выбросы в атмосферу при производстве диметиламинборана приведены в

таблице 51.4.

Таблица

51.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве

диметиламинборана

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

Наименование

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

обработки,

загрязняющего

Диапазон

повторного

Среднее

вещества

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Борная кислота

1,34

(ортоборная кислота)

Метилен хлористый

–

8,02

Диметиламин

1,59

Диборан

0,0083

Тетрагидрофуран

92,76

При производстве диметиламинборана сточные воды не образуются.

Отходы производства диметиламинборана приведены в таблице 51.5.

Таблица 51.5 - Отходы, образующиеся при производстве диметиламинборана

Масса образующихся отходов

Способ

производства в расчете

на 1 т продукции, кг/т

Класс

утилизации,

Источник

Наименование

опас-

обезврежи-

Диапазон

образования

ности

вания,

Мини-

Макси-

Среднее

размещения

мальное

значение

Выделение

Промывные

диметиламинборана

воды

из

Обезврежи-

производства

диметиламинборана-

337,0

вание

диметиламин-

сырца на стадиях

борана

гидролиза и

промывки

324

Раздел 52 Производство метоксидиэтилборана

Метоксидиэтилборан (диэтилметоксиборан, метилдиэтилборинат, МДЭБ, ДЭМБ,

химическая формула: (C2H5)2BOCH3) выпускается в виде бесцветной или желтоватой

прозрачной жидкости. Применяется в фармацевтическом и тонком органическом

синтезе.

52.1 Описание технологических процессов, используемых

в производстве метоксидиэтилборана

Промышленный способ получения метоксидиэтилборана (МДЭБ) основан на

реакции взаимодействия триэтилбора с метанолом в присутствии катализатора.

Процесс состоит из следующих стадий:

прием сырья;

синтез МДЭБ-сырца;

ректификация МДЭБ-сырца;

хранение, расфасовывание МДЭБ.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 52.1.

Рисунок 52.1 - Принципиальная схема производства метоксидиэтилборана

Синтез МДЭБ-сырца проводят в реакторе, оборудованном мешалкой и рубашкой

для охлаждения реакционной смеси. В реактор загружают триэтилбор, катализатор и

дозируют метанол. Образовавшийся МДЭБ-сырец из реактора передают в куб колонны

ректификации. После ректификации МДЭБ собирают в емкость готового продукта для

хранения и передачи потребителям. Описание технологического процесса приведено в

таблице 52.1, перечень основного оборудования - в таблице 52.2.

325

Таблица

52.1

- Описание технологического процесса производства

метоксидиэтилборана

Основное

Выходной поток

Природо-

Стадия

технологи-

Входной

охранное

технологического

Основные, побочные

ческое

поток

оборудо-

процесса

и промежуточные

Эмиссии

оборудо-

вание

продукты

вание

3.1

3.2

Триэтилбор

Синтез МДЭБ-

Метоксидиэтилборан-

Этан

Метанол

Реактор

сырца

сырец

Метанол

Катализатор

Куб

колонны,

Метоксидиэтилборан-

Ректификация

Метанол

Метоксидиэтилборан

колонна,

сырец

МДЭБ-сырца

МДЭБ

холодиль-

ник

Хранение,

Тетрагидро-

Метоксидиэтилборан

расфасовы-вание

Метоксидиэтилборан

фуран

МДЭБ

Таблица 52.2 - Перечень основного технологического оборудования производства

метоксидиэтилборана

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

Реактор синтеза

мешалкой и рубашкой

Вертикальный цилиндрический аппарат с

Отгонный куб

рубашкой

Колонна

Вертикальный цилиндрический аппарат

ректификации

Производство

заполненный кольцами Рашига

метоксидиэтилборана

Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник:

Площадь поверхности теплообмена - 1,0 м²

Давление рабочее: в трубном пространстве -

Холодильник

0,06 МПа, в межтрубном пространстве - 0,25

МПа

Температура рабочая - от 10 до 20 °С

52.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве метоксидиэтилборана

Показатели потребления материальных и энергетических ресурсов приведены в

таблице 52.3.

326

Таблица

52.3

- Показатели потребления сырья, материалов и энергетических

ресурсов при производстве метоксидиэтилборана

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Триэтилбор

т/т

1,06

Метанол

т/т

0,36

Катализатор

т/т

0,0022

Электроэнергия

тыс. кВт·ч/т

3,6

Природный газ

тыс. м³/т

8,3

Сжатый воздух

тыс. м³/т

0,002

Вода оборотная

тыс. м³/т

1,0

Пар

тыс. м³/т

0,005

Азот

тыс. м³/т

1,0

Выбросы в атмосферу при производстве метоксидиэтилборана приведены в

таблице 52.4.

Таблица

52.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве

метоксидиэтилборана

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

обработки,

загрязняющего

Диапазон

повторного

Среднее

вещества

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Этилен

430,6

Метилен хлористый

17,1

Спирт метиловый

–

10,9

Минеральное масло

26,2

Тетрагидрофуран

430,6

При производстве метоксидиэтилборана сточные воды не образуются.

Отходы производства метоксидиэтилборана приведены в таблице 52.5.

Таблица 52.5 - Отходы, образующиеся при производстве метоксидиэтилборана

Масса образующихся отходов

Способ

производства в расчете на 1 т

утилизации,

продукции, кг/т

Класс

Источник

обезврежи-

Наименование

опас-

Диапазон

образования

вания,

ности

Мини-

Макси-

Среднее

размеще-

мальное

значение

ния

значение

Жидкие отходы

Ректификация

Обезврежи-

ректификации сырца

сырца мето-

58,3

вание

метоксидиэтилборана

ксидиэтилборана

327

Раздел 53 Производство триэтилбора

Триэтилбор (триэтилборан, ТЭБ, химическая формула B(C2H5)3) выпускается в

виде бесцветной прозрачной жидкости. Применяется в тонком органическом синтезе, в

качестве пирофорной топливной добавки.

53.1 Описание технологических процессов, используемых

в производстве триэтилбора

Промышленный способ получения триэтилбора основан на реакции

взаимодействия диборана с этиленом в среде водорода. Процесс состоит из следующих

стадий:

прием сырья;

синтез триэтилбора-сырца;

ректификация триэтилбора-сырца;

хранение, расфасовывание триэтилбора.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 53.1.

Рисунок 53.1 - Принципиальная схема производства триэтилбора

Синтез триэтилбора-сырца проводят в реакторе, оборудованном рубашкой для

нагрева и охлаждения реакционной смеси газов. Смесь газов из эжектора-смесителя

поступает в реактор, где происходит образование триэтилбора-сырца. Образовавшийся

триэтилбор-сырец из реактора поступает последовательно в холодильники для

конденсации. Из холодильника триэтилбор-сырец поступает в сборники. Из сборников

триэтилбор-сырец передается в куб колонны ректификации. После ректификации

триэтилбор собирается в емкость готового продукта для хранения и передачи

328

потребителям. Описание технологического процесса приведено в таблице 53.1,

перечень основного оборудования - в таблице 53.2.

Таблица 53.1 - Описание технологического процесса производства триэтилбора

Выходной поток

Основное

Природо-

Стадия

Основные,

технологи-

Входной

охранное

технологического

побочные и

ческое

поток

Эмиссии

оборудо-

процесса

промежуточные

оборудо-

вание

продукты

вание

3.1

3.2

Этилен

Синтез

Диборан

Смеситель

Триэтилбор-

Водород

триэтилбора-

Этилен

Реактор

сырец

Диборан

сырца

Водород

Холодильник

Кубовые

Ректификация

остатки

Куб колонны

Триэтилбор-

триэтилбора-

Триэтилбор

ректификации

Колонна

сырец

сырца

Холодильник

триэтилбора

Хранение,

Триэтилбор

расфасовывание

Триэтилбор

триэтилбора

Таблица 53.2 - Перечень основного технологического оборудования производства

триэтилбора

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

вмонтированным сужающим устройством.

Диаметр 108 мм

Эжектор-смеситель

Объём 25 дм³

Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см²)

Получение

Температура раб. = температура окружающей среды

триэтилбора

Реактор синтеза

Вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой

Холодильник

Вертикальный одноходовой кожухотрубный теплооб-

кожухотрубный

менник охлаждаемый водой (межтрубное пространство)

Холодильник

Вертикальный теплообменник с вмонтированным

змеевиковый

внутри змеевиком, охлаждаемый

Куб вертикальный цилиндрический аппарат с

рубашкой обогреваемой паром

Диаметр 600 мм

Отгонный куб,

Высота 1300 мм

ректификационная

Объём 310 дм³

колонна

Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см²)

Температура раб. в рубашке до 150 °С Температура

раб. В кубе до 120 °С Колонна ректификации.

329

Окончание таблицы 53.2

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный одноходовой кожухотрубный

теплообменник, охлаждаемый водой (межтрубное

пространство)

Холодильник

Поверхность 1,0 м²

кожухотрубный

Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см²) Температура

раб.тр. 100 °С.

Траб.межтр. 20 °С

Вертикальный теплообменник с вмонтированным

внутри змеевиком и каплеотбойником, охлаждаемый

хладоном-30

Диаметр 273 мм

Холодильник

Высота 1000 мм

змеевиковый

Диаметр тр. 32 мм

Поверхность 0,66 м²

Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см²), Температура

раб. минус 35 °С.

53.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве триэтилбора

Показатели потребления материальных и энергетических ресурсов приведены в

таблице 53.3.

Таблица

53.3

- Показатели потребления сырья, материалов и энергетических

ресурсов при производстве триэтилбора

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Этилен

т/т

1,1

Диборан

т/т

0,15

Водород

тыс. м³/т

Азот

т/т

3,75

Электроэнергия

тыс. кВт·ч/т

12,41

Природный газ

тыс. м³/т

9,0

Сжатый воздух

тыс. м³/т

0,002

Вода оборотная

тыс. м³/т

1,0

Пар

тыс. м³/т

0,005

Выбросы в атмосферу при производстве триэтилбора приведены в таблице 53.4.

330

Таблица

53.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве

триэтилбора

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

обработки,

загрязняющего

Диапазон

повторного

Среднее

вещества

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Этилен

350,5

Метилен хлористый

13,9

Спирт метиловый

–

8,8

Минеральное масло

21,3

Диборан

0,056

При производстве триэтилбора сточные воды не образуются.

Отходы производства триэтилбора приведены в таблице 53.5.

Таблица 53.5 - Отходы, образующиеся при производстве триэтилбора

Масса образующихся отходов

производства в расчете

Способ

на 1 т продукции, кг/т

Класс

Источник

утилизации,

Наименование

Диапазон

опасности

образования

обезвреживания,

Мини-

Макси-

Среднее

размещения

мальное

значение

Кубовые

остатки

Ректификация

ректификации

сырца

Обезвреживание

сырца

триэтилбора

331

Раздел 54 Производство диметилового эфира

Диметиловый эфир (ДМЭ, химическая формула СH3-О-СН3) выпускается в виде

сжиженного газа. Применяется в качестве пропеллента для аэрозольных баллонов в

производстве парфюмерии, косметики, бытовой и автохимии, монтажных пен, а также

при производстве экструзионного пенополистирола, диметилсульфатов, метилирования

ароматических аминов, в качестве хладагента, моторного (дизельного) и других видов

топлива. Получают дегидратацией метанола с последующей ректификацией.

54.1 Описание технологических процессов, используемых

в производстве диметилового эфира

Промышленный способ получения диметилового эфира основан на дегидратации

метанола с последующей ректификацией продуктов.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 54.1.

Рисунок 54.1 - Принципиальная схема производства диметилового эфира

Сырье (метанол) очищают от легких примесей в ректификационной типовой

колонне.

Для синтеза ДМЭ и разделения продуктов реакции межмолекулярной

дегидратации метанола используется реакционно-ректификационный аппарат (РРА),

состоящий из трех зон: двух ректификационных (нижней и верхней) и средней -

реакционно-ректификационной зоны, заполненной ионитным формованным

катализатором. Верхняя ректификационная зона предназначена для отделения ДМЭ от

метанола, а нижняя ректификационная зона - для отделения воды от метанола.

Товарный ДМЭ с верха РРА направляют в узел хранения готового продукта.

332

Воду выводят из куба нижней ректификационной зоны РРА и направляют на

очистку в ректификационную колонну. Метанол отбирают с верхней части

ректификационной колонны и возвращают в производство, воду из куба колонны

направляют через дренажную емкость в промливневую канализацию.

Описание технологического процесса приведено в таблице 54.1, перечень

основного оборудования - в таблице 54.2.

Таблица 54.1 - Описание технологического процесса производства диметилового

эфира

Выходной поток

Стадия

Основное

Природо-

Входной

Основные,

технологического

технологическое

охранное

поток

побочные и

процесса

Эмиссии

оборудование

оборудо-вание

промежуточные

продукты

3.1

3.2

Очистка

Очищенный

Ректификационная

Метанол

исходного

метанол

колонна

метанола

Диметиловый

Очищенный

эфир

метанол

Дегидратация

Вода с

Метанол со

метанола

примесью

стадии

метанола на

ректификации

Реакционно-

ректификацию

ректификационная

Диметиловый

колонна

эфир

Диметиловый

Ректификационная

Ректификация

Метанол на

эфир

колонна

стадию

дегидратации

Диметиловый

Адсорбционная

Диметиловый

эфир

осушка

эфир товарный

Вода с

примесью

Очистка воды от

Ректификационная

метанола со

Вода

метанола

колонна

стадии

дегидратации

333

Таблица 54.2 - Перечень основного технологического оборудования производства

диметилового эфира

Наименование

Существенные характеристики

Назначение оборудования

оборудования

технологического оборудования

Температура расч. - 150 °С

Давление расч. - 0,6 МПа (изб.)

Объем - 9,0 м³

Колонна

Очистка метанола

Диаметр - 770 мм

ректификационная

Высота - 23318 мм

Масса пустого - 6000 кг

Масса при гидроисп. - 15000 кг

Температура расч. - +250 °С

Давление расч. - 1,6 МПа (изб.)

Объем - 30,0 м³

Синтез диметилового

Диаметр ректиф. зоны - 480 мм

Колонна реакционно-

эфира, отделение воды от

Диаметр реакционной зоны - 2400 мм

ректификационная

метанола

Высота слоя катализатора - 3000 мм

Высота - 20550 мм

Масса пустого - 13600 кг

Масса при гидроисп. - 41630 кг

Температура расч. - 150 °С

Давление расч. - 1,6 МПа (изб.)

Объем - 11,4 м³

Колонна

Отделение ДМЭ от

Диаметр - 880 мм

ректификационная

метанола

Высота - 23127 мм

Масса пустого - 9600 кг

Масса гидроисп. - 19100 кг

Температура расч. - 150 °С

Давление расч. - 0,6 МПа (изб.)

Объем - 1,8 м³

К-0401 Колонна

Очистка воды от метанола

Диаметр - 370 мм

ректификационная

Высота - 18457 мм

Масса пустого - 3500 кг

Масса при гидроисп. - 5000 кг

334

54.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве диметилового эфира

Показатели потребления материальных и энергетических ресурсов приведены в

таблице 54.3.

Таблица

54.3

- Показатели потребления сырья, материалов и энергетических

ресурсов при производстве диметилового эфира

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Метанол

кг/т

1410

1540

Катализатор ионитный

кг/т

формованный

Анионит

кг/т

0,12

Цеолит КАхУ

кг/т

2,2

Раствор едкого натра 0,1%

кг/т

0,12

0,3

Вода оборотная

кг/т

2,56

4,21

Пар

Гкал/т

2,1

3,4

Азот

нм³/т

140

Электроэнергия

кВт·ч/т

164

275

Сжатый воздух

нм³/т

Выбросы в атмосферу при производстве диметилового эфира приведены в

таблице 54.4.

Таблица

54.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве

диметилового эфира

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

Наименование

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

обработки,

загрязняющего

Диапазон

повторного

Среднее

вещества

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Спирт метиловый



0,94



Диметиловый эфир



0,045



Сточные воды направляются в централизованную систему водоотведения.

Отходы производства диметилового эфира приведены в таблице 54.6.

335

Таблица 54.6 - Отходы, образующиеся при производстве диметилового эфира

Масса образующихся отходов

производства в расчете

Способ

на 1 т продукции, кг/т

утилизации,

Класс

Источник

Наименование

обезврежи-

Диапазон

опасности

образования

вания,

Среднее

Мини-

Макси-

размещения

значение

мальное

значение

Отходы

Техническое

минеральных

Обезврежи-

III

обслуживание

0,012

0,023

0,017

масел

вание

оборудования

индустриальных

Катализатор на

основе полимера

стирол-

Замена

Обезврежи-

дивинилбензола

III

катализатора

3,3

6,1

4,7

вание

отработанный

отработанного

(отработанный

катализатор

Ионообменные

Замена

смолы на основе

фильтрующего

Обезврежи-

полимера стирол-

компонента

0,41

0,77

0,59

вание

дивинилбензола

очистки

отработанные

метанола

Фильтровочные и

Замена

поглотительные

компонента по

отработанные

Обезврежи-

очистке

3,9

7,3

5,6

массы (на основе

вание

диметилового

алюмосиликатов)

эфира

загрязненные

336

Раздел 55 Производство диэтилового эфира

В данном разделе представлено описание производства диэтилового эфира,

включая получение следующих веществ:

- эфир диэтиловый реактив квалификаций: ч., ч.д.а., х.ч., о.с.ч.;

- эфир этиловый (серный) марок ЭМСП, ЭНСП;

лекарственные средства: эфир медицинский, эфир для наркоза

стабилизированный.

Диэтиловый эфир (этоксиэтан, химическая формула C2H5-O-C2H5) применяется в

медицине для наркоза, в промышленных целях в качестве растворителя, экстрагента,

теплоносителя, реактива.

55.1 Описание технологических процессов, используемых

в производстве диэтилового эфира

Диэтиловый эфир получают сернокислотным методом по реакции этерификации

этилового спирта в присутствии серной кислоты с последующей очисткой химическими

растворами. Процесс состоит из следующих стадий:

- приготовление этилсерной кислоты;

- получение и нейтрализация сырого эфира;

- ректификация эфира от воды и спирта;

- очистка эфира от примесей химическими растворами;

- осушка эфира твердым едким натром.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 55.1.

337

Сырой эфир получают взаимодействием паров спирта, образующихся в

спиртоиспарителе, с этилсерной кислотой в эфиризаторе и его дальнейшей

нейтрализацией 1% раствором едкого натрия в нейтрализаторе.

Получаемая после реакции эфирообразования смесь состоит из паров эфира,

спирта и воды. Разделение данной смеси проводят на ректификационных колоннах.

Пары сырого эфира из нейтрализатора поступают в среднюю часть спиртовой

колонны. Вода, как более труднокипящий компонент смеси, стекает в нижнюю часть

колонны, смесь паров эфира и спирта поступает на дальнейшее разделение.

Смесь паров спирта и эфира после спиртовой колонны поступает в спиртовый

дефлегматор, где часть их за счет охлаждения холодной водой конденсируется и в виде

флегмы возвращается в спиртовую колонну. Для обеспечения нормальной

эксплуатации оборудования температура отходящей воды после спиртового

дефлегматора должна быть 55-60 °С.

Несконденсировавшиеся в спиртовом дефлегматоре пары спирта и эфира для

дальнейшего разделения поступают в эфирную колонну. Получаемый после разделения

на эфирной колонне спирт, проходя холодильник, поступает на эпруветку, которая

служит для отбора проб получаемого спирта, для определения его крепости и реакции

среды. Крепость спирта должна быть не менее 92,5% объемных, реакция среды -

нейтральной. При крепости 92,5% и более спирт поступает в бак оборотного спирта, при

крепости менее 92,5% - в бак брака оборотного спирта.

Оборотный спирт из бака используют для переработки на стадиях приготовления

этилсерной кислоты и получения сырого эфира.

Пары эфира из эфирной колонны поступают в эфирный дефлегматор, где часть

их за счет охлаждения холодной водой конденсируется и в виде флегмы возвращается

в эфирную колонну. Несконденсировавшиеся в эфирном дефлегматоре пары эфира

проходят конденсатор-холодильник, холодильник и эпруветку, служащую для отбора

проб получаемого эфира, для определения плотности, реакции среды и внешнего вида.

Плотность эфира должна быть не более 0,718 г/см³ при температуре 20°С, реакция

среды - нейтральной, цвет - бесцветный. При получении положительных результатов

эфир направляют в бак непромытого эфира. При получении отрицательного результата

испытания эфир переводят в бак брака эфира.

Брак эфира из бака или брак спирта из бака по мере их накопления насосом

закачивают в напорный бак. При переработке некондиционного эфира и спирта продукт

подают в переходное звено спиртовой колонны.

Химически очищенный эфир (ХО эфир) получают удалением имеющихся

примесей из непромытого эфира при обработке водой с последующей очисткой

химическими растворами: щелочным раствором перманганата калия; раствором

тиосульфата натрия и водой. Промывку непромытого эфира водой проводят в реакторах

химической очистки.

Оставшийся в реакторе после промывки водой эфир подвергают очистке

щелочным раствором перманганата калия. Оставшийся в реакторе после очистки

щелочным раствором перманганата калия эфир подвергают очистке раствором

тиосульфата натрия. Оставшийся в реакторе после очистки раствором тиосульфата

натрия эфир промывают водой.

339

Осушку химически очищенного эфира чешуированным едким натром проводят в

осушителе. ХО эфир из бака насосом закачивают в напорный бак, откуда самотеком

подают в нижнюю часть осушителя, внутри которого на металлической сетке помещен

чешуированный едкий натр. На выходе из осушителя периодически отбирают пробу

эфира для определения плотности и наличия альдегидов. При получении

удовлетворительных результатов эфир направляют в хранитель эфира. При

возрастании плотности прекращают подачу эфира в осушитель и производят

восполнение чешуированного едкого натра.

Увлажненную щелочь сливают в бак отработанной щелочи. По мере загрязнения

осушитель промывают, пропаривают, охлаждают и вновь заполняют свежим

чешуированным едким натром.

Из хранителя эфир направляют на фасовку.

Отработанные растворы, образующиеся на стадии химической очистки эфиров, и

отработанная щелочь, образующаяся при осушке эфиров, содержат примеси эфира, для

удаления которых проводят регенерацию отработанных растворов.

Отработанные растворы в из сборника закачивают насосом в испаритель, в

рубашку испарителя подают пар и начинают подогрев. Образующиеся в процессе

подогрева пары эфира поступают в конденсатор-холодильник, в котором происходит

конденсация паров, и образующийся эфир самотеком стекает в бак некондиционного

эфира.

При достижении температуры в испарителе 80°С подачу пара в рубашку и отгонку

эфира заканчивают. Кубовый остаток, освобожденный от примеси эфира, сливают в

канализацию.

По мере наполнения бака эфир насосом закачивают в напорный бак брака спирта

и эфира для дальнейшей переработки на спиртовой колонне.

Отработанную щелочь в количестве из сборника закачивают насосом в

испаритель, в рубашку испарителя подают пар и начинают подогрев. Образующиеся в

процессе подогрева пары эфира поступают в конденсатор-холодильник, в котором

происходит конденсация паров, и образующийся эфир самотеком стекает в бак

некондиционного эфира. При достижении температуры в испарителе 80 °С подачу пара

в рубашку и отгонку эфира заканчивают. Очищенную щелочь сливают в бак сбора

очищенной щелочи.

Описание технологического процесса приведено в таблице 55.1, перечень

основного оборудования - в таблице 55.2.

340

Таблица 55.1 - Описание технологического процесса производства диэтилового

эфира

Выходной поток

Природо-

Стадия

Основное

Входной

Основные,

охранное

технологического

технологическое

поток

побочные и

оборудо-

процесса

Эмиссии

оборудование

промежуточные

вание

продукты

3.1

3.2

Кислота серная

Приготовление

Этилсерная

Монжус

Спирт

этилсерной

кислота

Эфиризатор

этиловый

кислоты

Этилсерная

Получение

Сырой эфир

Эфиризатор

кислота

сырого эфира

(50% - эфир,

Спиртоиспаритель

Спирт

30% - спирт,

этиловый

20% - вода)

Сырой эфир

Нейтрализация

Сырой эфир

Нейтрализатор

1%-ный

сырого эфира

Отработанная

Холодильник

раствор натра

щелочь

сырого эфира

едкого

Сырой эфир

Ректификация

Непромытый

Ректификационные

Отработанная

сырого эфира

эфир

колонны:

щелочь

Оборотный

спиртовая и

спирт

эфирная

Фузельная

Дефлегматоры

вода

спиртовый и

эфирный

Конденсатор

холодильник

Холодильник

Непромытый

Промывка

Отработанные

Реактор

эфир

эфира водой

растворы

химической

Вода питьевая

(вода, эфир

очистки

непромытый)

Эфир

Щелочной

Очистка эфира

Отработанные

Реактор

раствор

щелочным

растворы

химической

перманганата

раствором

(щелочной

очистки

калия

перманганата

раствор

Эфир

калия

перманганата

калия, эфир

непромытый)

Эфир

341

Окончание таблицы 55.1

Выходной поток

Природо-

Стадия

Основное

Входной

Основные,

охранное

технологического

технологическое

поток

побочные и

оборудо-

процесса

Эмиссии

оборудование

промежуточные

вание

продукты

3.1

3.2

Раствор

Очистка эфира

Отработанные

Реактор

тиосульфата

раствором

растворы

химической

натрия

тиосульфата

(раствор

очистки

Эфир

натрия

тиосульфата

натрия, эфир

непромытый)

Эфир

Вода питьевая

Промывка

Химочищенный

Реактор

Эфир

эфира водой

эфир (чда/ЭМ),

химической

отработанные

очистки

растворы

(вода, эфир

непромытый):

при получении

марок ч.д.а.,

ЭМСП,ЭМ на

стадию осушки

и далее на

упаковку

при получении

марок х.ч.,

ЭНСП. ЭНС на

очистку

щелочным

раствором

перманганата

калия, очистку

раствором

тиосульфата

натрия,

промывку

водой, осушку

и далее на

упаковку

Химочищенный

Осушка эфира

Эфир

Осушитель

эфир

химически

диэтиловый на

Натр едкий

очищенного

упаковку

чешуированный

Отработанная

щелочь

342

Таблица 55.2 - Перечень основного технологического оборудования производства

диэтилового эфира

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Спиртоиспаритель

Получение перегретых

Сталь Х18Н10Т. Технические характе-ристики:

паров спирта

Диаметр куба - 0,9 м

Высота куба - 1,79 м

Длина трубки кипятильника - 2 м

Количество трубок - 266 шт.

Диаметр трубки - 0,023 м

Эфиризатор

Приготовление

Стальной корпус, футерованный свинцом.

этилсерной кислоты и

Технические характеристики: Диаметр - 2200 мм

получения паров

Полная высота - 3448 мм

сырого эфира

Высота цилиндрической части - 2300 мм

Рабочее давление - 0,035 МПа

Нейтрализатор

Нейтрализация паров

Сталь Х18Н10Т. Технические характеристики:

серной кислоты из

Высота - 1115 мм

сырого эфира едким

Диаметр - 700 мм

натром

Количество тарелок - 6 шт.

Колонна

Разделение паров

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т. Технические

ректификационная

спирта и эфира от

характеристики:

(спиртовая)

воды

Высота - 12444мм

Диаметр - 1608 мм

Количество тарелок - 48 шт.

Число колпачков на тарелке - 108 шт. Шаг

тарелок - 200 м

Температура в кубовой части -108°С

Температура в верхней части - 80°С

Рабочее давление - 0,04 МПа

Колонна

Разделение паров

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т. Технические

ректификационная

эфира от спирта

характеристики:

(эфирная)

Высота - 10834 мм

Диаметр - 1608 мм

Количество тарелок - 48 шт.

Число колпачков на тарелке - 108 шт.

Шаг тарелок - 200 мм

Температура в кубовой части - 72-80°С

Температура в верхней части - 34-36°С

Рабочее давление - 0,5 кгс/см²

343

Окончание таблицы 55.2

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Реактор

Очистка эфира

Сталь Х18Н10Т, эмалированный внутри

химической

химическими

очистки

растворами

Осушитель

Осушка эфира

Длина - 1365 мм

чешуйчатым едким

Диаметр - 608 мм

натром

Масса - 220 кг

Давление рабочее:

В рубашке - 3,0 кгс/см²

В корпусе - 0,5 кгс/см²

55.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве диэтилового эфира

Показатели потребления материальных и энергетических ресурсов приведены в

таблице 55.3.

Таблица

55.3

- Показатели потребления сырья, материалов и энергетических

ресурсов при производстве диэтилового эфира

Расход на 1 т эфира

Единицы

диэтилового марок ч.д.а.,

диэтилового марок х.ч.,

Наименование

ЭМСП, ЭМ

ЭНСП, ЭНС

измерения

Минимальный

Максимальный

Минимальный

Максимальный

Спирт этиловый

216

240

256

288

денатурированный

дал/т

Кислота серная

кг/т

20,93

23,25

24,8

27,9

Натр едкий

кг/т

32,45

64,16

78,83

197,42

Калий

кг/т

23,59

марганцовокислый

Натрия

12,5

тиосульфат

кг/т

Вода питьевая

м³/т

11,48

12,75

13,6

15,3

Пар

Гкал/т

16,94

17,5

19,04

20,72

Вода техническая

м³/т

249,75

277,5

296

333

Электроэнергия

кВтч/т

374

401

419

455

Выбросы в атмосферу при производстве диэтилового эфира приведены в

таблице 55.4.

344

Таблица

55.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве

диэтилового эфира

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

обработки,

загрязняющего

Диапазон

повторного

Среднее

вещества

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Азота диоксид

0,0028

0,019

0,011

Азота оксид

0,00044

0,0030

0,0017

Марганец и его

0,00094

0,0018

0,0013

соединения

Серы диоксид

0,00064

0,0039

0,0022

Углерода оксид

0,060

0,30

0,18

Фториды газообразные

(гидрофторид, кремний

0,00021

0,00069

0,00045

тетрафторид) (в

пересчете на фтор)

Спирт этиловый

4,07

4,24

4,15

Диэтиловый эфир

21,3

22,2

21,7

Бензин (нефтяной,

малосернистый в

0,011

0,044

0,027

пересчете на углерод)

Керосин

0,00057

0,0059

0,0032

Дижелезо триоксид

0,0053

0,041

0,023

(железа оксид)

Натрий гидроксид

(Натрия гидроокись,

0,0085

натр едкий, сода

каустическая)

Пыль абразивная

(Корунд белый,

0,022

Монокорунд)

Углерод (Сажа)

0,00021

0,0015

0,00084

При производстве диэтилового эфира сбросы в водные объекты отсутствуют.

Сточные воды передаются сторонней организации.

Отходы производства диэтилового эфира приведены в таблице 55.5.

345

Таблица 55.5 - Отходы, образующиеся при производстве производстве диэтилового

эфира

Масса образующихся

отходов производства в

Способ

расчете

Класс

утилизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник

Наименование

опас-

обезврежи-

образования

Диапазон

Сред-

ности

вания,

Мини-

Макси-

нее

размещения

мальное

значе-

значение

ние

Отходы полиэтиле-

новой тары незагряз-

Передача

ненной (колпачки

Упаковка готовой

сторонней

0,16

0,20

0,18

полиэтиленовые,

продукции

организации

пробки

полиэтиленовые)

Отходы пленки,

полиэтилена и изделий

Передача

Упаковка готовой

из неё незагрязненные

сторонней

8,18

10,08

9,35

продукции

(термоусадочная

организации

пленка)

Лом и отходы стальных

Распаковка (рас-

Передача

изделий

таривание) исполь-

сторонней

2,38

2,94

2,73

незагрязненные (бочки,

зуемых сырья и

организации

барабаны)

материалов

Бой стекла

Передача

Упаковка готовой

сторонней

1,45

5,29

3,39

продукции

организации

Лампы накаливания,

Освещение

Передача

утратившие потреби-

производственных

сторонней

0,22

0,55

0,38

тельские свойства

помещений

организации

Стружка черных

Передача

металлов несортиро-

Металлообработка

сторонней

0,034

0,042

0,039

ванная незагрязненная

организации

Абразивные круги

Передача

отработанные, лом

Металлообработка

сторонней

0,11

0,14

0,13

отработанных

организации

абразивных кругов

Лампы ртутные, ртутно-

кварцевые, люминис-

Освещение

Передача

центные, утратившие

производственных

сторонней

0,15

0,19

0,18

потребительские

помещений

организации

свойства

Аккумуляторы свин-

Обслуживание и

Передача

цовые отработанные

ремонт

сторонней

0,46

0,57

0,53

неповрежденные, с

транспортных

организации

электролитом

средств

346

Окончание таблицы 55.5

Масса образующихся

отходов производства в

Способ

расчете

Класс

утилизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник

Наименование

опас-

обезврежи-

образования

Диапазон

Сред-

ности

вания,

Мини-

Макси-

нее

размещения

мальное

значе-

значение

ние

Отходы минеральных

Замена масел при

Передача

масел моторных

эксплуатации

III

сторонней

0,094

0,12

0,11

автотранспорта и

организации

спецтехнике

Отходы минеральных

Замена масел при

Передача

масел трансмиссионных

III

эксплуатации

сторонней

0,017

0,021

0,020

машин

организации

Обтирочный материал,

загрязненный нефтью

Обслуживание

или нефтепродуктами

III

машин и

3,09

3,82

3,53

(содержание нефти или

оборудования

нефтепродуктов 15% и

более)

Сальниковая набивка

асбесто-графитовая,

Обслуживание

Передача

промасленная

III

машин и

сторонней

1,07

1,32

1,22

(содержание масла 15%

оборудования

организации

и более)

Шины пневматические

Передача

Замена

автомобильные

сторонней

0,24

0,30

0,27

изношенных шин

отработанные

организации

Мусор от офисных и

бытовых помещений

Жизнедеятельность

Передача

организаций несор-

сотрудников

сторонней

14,93

18,40

17,06

тированный (исключая

предприятия

организации

крупногабаритный)

Смет с территории

Передача

Уборка территории

предприятия

сторонней

33,42

41,16

38,16

предприятия

малоопасный

организации

Пыль (порошок) абра-

зивная от шлифования

Передача

черных металлов с

Металлообработка

сторонней

0,77

0,95

0,88

содержанием металлов

организации

менее 50%

Остатки и огарки

Передача

Проведение

стальных сварочных

сторонней

0,43

0,55

0,49

ремонтных работ

электродов

организации

347

Раздел 56 Производство хладонов

56.1 Описание технологических процессов, используемых

в настоящее время в производстве хладонов

В настоящее время в РФ производят различные марки хладонов.

56.1.1 Описание производства хладона-22 (дифторхлорметан)

В основе промышленного способа получения хладона-22 (дифторхлорметана)

лежит реакция фторирования хлороформа фтористым водородом в присутствии

катализатора - пятихлористой сурьмы.

Процесс синтеза хладона-22 осуществляется в реакторе при температуре от

65 до 90 °С. Поддержание активности пятихлористой сурьмы во время процесса

осуществляется постоянной подачей в реактор жидкого хлора.

Полученная в процессе синтеза многокомпонентная смесь газов поступает в

последовательно установленные абсорберы, орошаемые водой для отмывки от кислых

примесей и получения смеси соляной и фтористоводородной кислот, а также соляной

кислоты.

Отмытый от кислых примесей газ синтеза поступает на нейтрализацию щелочным

раствором с добавлением тиосульфата натрия.

Нейтрализованный газ синтеза (хладон-сырец) сжимается двухступенчатым

компрессором до давления 1,0 - 1,5 МПа (10 - 15 кгс/см²), проходит через систему

влагоотделения и подается на ректификацию хладона-22.

Выделение дифторхлорметана (хладона-22) из хладона-сырца производится

методом непрерывной ректификации. В первой по ходу колонне (отдувочной)

происходит отделение инертов, которые сдуваются на термическое уничтожение с

верхней части колонны, а кубовая жидкость из нижней части колонны направляются во

вторую (основную) ректификационную колонну, где происходит выделение чистого

дифторхлорметана (хладона-22). Из дефлегматора основной колонны хладон-22

направляется в сборники с последующей выдачей потребителю, либо в производство

получения тетрафторэтилена.

Кубовый остаток, содержащий хладон-21, хладон-11, метилен-хлорид с нижней

части основной колонны сливается в сборник для дальнейшей переработки.

Схема получения хладона-22 приведена на рисунке 56.1

348

Таблица 56.1 - Описание технологического процесса получения хладона-22

Выходной поток

Природо-

Стадия

Основное

Входной

охранное

технологического

технологическое

Продукты и

поток

оборудо-

Эмиссии

процесса

оборудование

полупродукты

вание

3.1

3.2

HF,

Синтез хладона-

CHCl3,

Синтез-газ

Реактор синтеза

Cl2

Синтез-

Отмывка от

Колонна

Синтез-газ

газ, Н2О

кислых примесей

колпачковая

Синтез-

Колонна

Доотмывка водой

Синтез-газ

газ, Н2О

графитовая

Синтез-

газ,

Нейтрализация

Колонна

Хладон-сырец

Кислые стоки

NaOH р-

раствором щелочи

абсорбционная

Хладон-

Компримирование

Хладон-сырец

Компрессор

сырец

Отделение

Сдувки на

Хладон-

Колонна

низкокипящих

Хладон-сырец

термическое

Скруббер

сырец

ректификационная

примесей

обезвреживание

Выделение

Хладон-

Колонна

чистого хладона-

Хладон-22

Скруббер

сырец

ректификационная

Таблица 56.2 - Перечень основного оборудования производства хладона-22

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

рубашкой:

Реактор синтеза

Синтез хладона-22

Р раб. = 1,0 - 2,0 МПа

Р раз. руб. = 1,0 МПа

V = 6,0 м³

Тарельчатая колпачковая колонна.

Очистка синтез-газа от

Р раз. = 0,07 МПа

Колонна колпачковая

фтористого и

Д = 1600 м

хлористого водорода

Н = 4000-7320 мм

Тарельчатая колпачковая колонна

Очистка синтез-газа от

Р раз. = 0,1 МПа

Колонна графитовая

хлористого водорода

Д = 1600 мм

Н = 6140 мм

350

Окончание таблицы 56.2

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Состоит из 3 царг с горизонтальной

Нейтрализация

крышкой и кубовой частью. Насадка -

Колонна

остаточных кислых

полиэтиленовые кольца Рашига:

абсорбционная

составляющих синтез-

Р раз. = 0,07 МПа

газа

Д = 1200 мм

Н = 11500 мм

Создание давления

Поршневая машина:

нейтрализованного

Объемная подача - 12 м³/мин

Компрессор

синтез-газа перед

Давление нагнетания = 16 кгс/см²

подачей на

Мощность - 132 кВт

ректификацию

Состоит из 12 царг:

Р раз = 1,6 МПа

Колонна

Отдувка хладона-23

Д = 600 мм

ректификационная

Н = 16500-18500 мм

V=5,5 м³

Состоит из 13 царг:

Р раз = 1,6 МПа

Колонна

Выделение товарного

Д = 600 мм

ректификационная

хладона-22

Н = 19190 мм

V = 5,5 м³

Таблица 56.3 - Перечень природоохранного оборудования производства хладона-22

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

природоохранного оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

насадкой из полиэтиленовых колец

Нейтрализация сдувок высокого

Скруббер

Рашига. Состоит из 9 царг и кубовой

давления

части. Внутренняя поверхность куба и

двух нижних царг гуммирована

Вертикальный цилиндрический аппарат.

Состоит из 3 царг (Д = 800 мм, Н =

Нейтрализация сдувок низкого

4300 мм) и кубовой части (Двнеш =

Скруббер

давления

1200 мм, Н = 2400 мм). 2 нижних царги и

кубовая часть гуммированы. Насадка -

полиэтиленовые кольца Рашига

351

Окончание таблицы 56.3

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

природоохранного оборудования

Подготовка технологического

оборудования отделения синтеза

Вертикальный цилиндрический аппарат с

хладона-22 к ремонту под

насадкой из полиэтиленовых колец

Скруббер

вакуумом и отсос кислых газов

Рашига. Колонна состоит из 12 царг и

при заполнении

кубовой части из 5 царг. Царги внутри

железнодорожных цистерн

футерованы фторопластом

кислотой

56.1.2 Описание производства хладона-14 (тетрафторметан)

Подготовка сырья: Уголь и графит доставляются в корпус в бумажных мешках и

биг-бегах и хранятся в холодном складе у корпуса. Уголь и графит перед загрузкой в

реактор подвергаются сушке в сушильном шкафу.

Синтез хладона-14: Уголь и графит загружаются в реактор периодического

действия, где при взаимодействии с поступающим газообразным фтором образуется

тетрафторметан (хладон-14).

С + 2F2 = СF4

Очистка синтез-газа: Газ поступает на очистку от кислых примесей сначала

абсорбцией водой, затем щелочной нейтрализацией.

Водная абсорбция протекает в тарельчатой абсорбционной колонне, заполненной

насадкой - кольцами Рашига.

Щелочная нейтрализация протекает в колонне, орошаемой раствором KOH.

Очистка от высококипящих примесей, осуществяется путем их вымораживания

при температуре минус 130 - минус 120 °С.

Осушка. Очищенный от кислых и высококипящих примесей хладон-14,

предврительно осушенный от влаги в вымораживателях (улавливается основная часть

влаги), проходит контрольную осушку в осушительных колоннах, заполненных

цеолитом.

Очистка хладона-сырца: Осушенный газ поступает в емкости готового продукта, в

которых при температуре минус 150 - минус 140 °С происходит конденсация хладона-

14, при этом низкокипящие примеси остаются в газовой фазе.

Схема получения хладона-14 приведена на рисунке 56.2.

352

Таблица 56.4 - Описание технологического процесса получения хладона-14

Входной

Стадия

Выходной поток

Основное

Природо-

поток

технологического

технологи-

охранное

Продукты и

Эмиссии

процесса

ческое

оборудо-

полупродукты

оборудо-

вание

3.1

3.2

Подготовка сырья,

Сушильный

Уголь, графит

сушка

шкаф

Уголь,

Синтез

Реактор

Синтез-газ

графит, фтор

тетрафторметана

синтеза

Синтез-газ,

Водная очистка

Абсорбер

Синтез-газ

Кислые стоки

Н2О

синтез-газа

водный

Синтез-газ,

Щелочная очистка

Абсорбер

Хладон-сырец

Кислые стоки

КOH р-р

синтез-газа

щелочной

Хладон-

Вода,

Колонна

сырец,

Осушка газа

Хладон-сырец

отработанный

цеолитная

цеолит

Хладон--

Очистка хладона-

Хладон-14

Низкокипящие

Выморажи-

сырец, азот

сырца

(тетрафторметан)

примеси

ватель

жидкий

Таблица 56.5 - Перечень основного оборудования производства хладона-14

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Сушильный шкаф

Сушка угля и

Сварной, прямоугольный, двухкамерный, размеры

графита

2290х1200х1100. Оборудован местным отсосом.

Мощность электронагревателей - 12 кВт, температура

нагрева - не более 200 °С

Реактор синтеза

Взаимодействие

Горизонтальный, цилиндрический:

угля и графита с

Траб = 160°

фтором

Размеры:

Н = 900 мм, D = 640 мм, V = 250 л. Реактор

оборудован: форсункой с водяной рубашкой,

сетчатым фильтром с сеткой латунной или

нержавеющей, с размером ячеек 0,1 мм, разрывной

мембраной, предохранительным клапаном

Абсорбер водный

Очистка от кислых

Вертикальная, цилиндрическая колонна, футерована

примесей

фторопластом-4, заполнена насадкой -

полиэтиленовыми кольцами Рашига. Размеры

колонны:

H = 4480 мм

D = 450 мм

V = 0,56 м³

Рраб = 0.07 МПа (0,7 кгс/см²)

354

Окончание таблицы 56.5

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Абсорбер

Очистка от кислых

Вертикальная, цилиндрическая, с кубом, футерована

щелочной

примесей

фторопластом-4. Ввод газа производится по

фторопластовому сифону в центр куба. Размеры

царги:

D = 450 мм

H = 640 мм

V = 0,08 м³

Размеры куба:

H = 1200 мм

D = 1050 мм

V = 0,9 м³

Колонна заполнена насадкой - кольцами Рашига

Вымораживатель

Очистка от

Кожухотрубный однопроходной теплообменник,

высококипящих

вертикальный, цельносварной, цилиндрический. В

примесей

трубном пространстве вымораживателя установлена

пластинчатая насадка, а в нижней части установлена

кубовая часть, где происходит накопление и

вымерзание примесей. Размеры кубовой части: D=620

мм, H=900 мм, V=270 л. Размеры: Н=5360 мм, D=620

мм, площадь теплообмена - 5,3 м².

Колонна

Осушка хладона-

Вертикальная, цельносварная, со съемной крышкой.

цеолитная

сырца

Вход и выход газа через сетчатые фильтры. Размеры:

Н = 4000 мм

D = 820 мм

Длина обечайки - 2930 мм

Объем цеолита - 1,5 м³

56.1.3 Описание производства хладона-125

Процесс получения хладона-125 основан на газофазном каталитическом

гидрофторировании перхлорэтилена или смеси перхлорэтилена (ПХЭ) и

водородсодержащих галоидированных этанов при температуре (330-465) °С и давлении

(0,20-0,40) МПа.

Суммарная реакция процесса получения хладона-125:

C2Cl4 (ПХЭ) + 5HF → C2HF5 (хл.125) + 4HCl

Фтористый водород в жидком виде направляется в испаритель, где испаряется и

далее через электронагреватель поступает в смеситель, где смешивается с

органическим сырьем, которое в результате контакта с перегретым газообразным

фтористым водородом испаряется, далее смесь последовательно нагревается в

электроподогревателях и поступает в нижнюю часть реактора.

Газы синтеза после реактора поступают на узел конденсации газов синтеза и

расслаивания сырца. Узел предназначен для конденсации высококипящих органических

продуктов: ПХЭ, хладона-123, других фторхлорорганических компонентов газов синтеза

355

и фтористого водорода, а также их разделения за счет различной плотности и

ограниченной растворимости.

Несконденсировавшиеся газы синтеза направляются на узел абсорбции, где с

помощью воды улавливается фтористый и хлористый водород с образованием смеси

кислот.

Окончательная отмывка газов синтеза от кислых примесей осуществляется в

нейтрализационных колоннах, орошаемых водным раствором NаОН.

Газы синтеза с узла нейтрализации компримируются, конденсируются и

поступают в ректификационные колонны узла отдувки инертов и выделения хладона-

125. Кубовый остаток, содержащий хладоны-124, 115, 143а, 123 и другие высококипящие

компоненты, из ректификационной колонны направляется на узел выделения

возвратного хладона-124. Сдувки направляется на узел очистки хладона-125 от

хладона-115.

Разделение смеси хладонов 115 и 125 основано на различной их растворимости

в воде: хладон-125 растворяется лучше, чем хладон-115. Процесс абсорбции

(растворения) хладонов в воде, содержащей растворенные хлориды металлов,

проводится непосредственно в колонне под повышенным давлением. Извлечение

растворенных хладонов из воды осуществляется в десорберах при пониженном

давлении.

Десорбируемый из воды газ с объемной долей не менее 99,5% хладона-125

компримируется, передается на адсорбционную осушку, где удаляется влага из

продукта. Осушенный хладон-125 поступает на узел розлива.

Схема получения хладона-125 приведена на рисунке 56.3.

356

Перхлорэтилен

Возвратная

органика

Возвратный

Синтез хладона 125

Синтез-газ

Конденсация газов синтеза и

расслаивание сырца

Синтез-газ

Плавиковая

Вода

Абсорбция хлористого и

кислота

фтористого водорода

Синтез-газ

Отработанный

NaOH р-р.

Нейтрализация

щелочной раствор

газов синтеза

Синтез-газ

Компримирование

газов синтеза

Синтез-газ

Отдувка инертов и

Кубовые

Выделение возвратного

выделение сырца-

хладона 124

хладона 125

Хладон-сырец

Сдувки на УТО

Кубовые на УТО

Очистка хладона 125

от хладона 115

Хладон 125

Конденсация и

сушка хладона 125

Хладон 125 на

розлив

Рисунок 56.3 - Схема получения хладона-125

357

Описание технологического процесса приведено в таблице 56.6, перечень

основного оборудования - в таблице 56.7, перечень природоохранного оборудования - в

таблице 56.8.

Таблица 56.6 - Описание технологического процесса получения хладона-125

Природо-

Выходной поток

Стадия

Основное

Входной

охранное

технологического

технологическое

Продукты и

Эмис-

поток

оборудо-

процесса

оборудование

полупродукты

сии

вание

3.1

3.2

Перхлорэтилен,

Прием и подготовка

HF, перхлорэтилен

сырья

HCl,HF, перхлорэти-

Реактор

Перхлорэтилен,

лен, хл.125, хл.115,

Синтез хладона-125

хл.124,хл.124а,

хл.114, хл.114а

HCl,HF,

Конденсатор

Конденсация газов

перхлорэтилен,

синтеза и

Синтез-газ

хл.125, хл.115,

расслаивание

хл.124,хл.124а,

сырца

хл.114, хл.114а

Абсорбция

HCl,HF, хл.125,

Теплообменник

хлористого и

хл.115,

"Коробон"

Синтез-газ

фтористого

хл.124,хл.124а,

водорода из газов

хл.114, хл.114а,

синтеза

вода

HCl,HF, хл.125,

Колонна

хл.115,

нейтрализа-

Нейтрализация

Синтез-газ

хл.124,хл.124а,

ционная

газов синтеза

хл.114, хл.114а,

NaOH

хл.125, хл.115,

Агрегат

Компиримирование

Синтез-газ

хл.124,хл.124а,

компрессорный

газов синтеза

хл.114, хл.114а

мембранный

Отдувка инертов и

хл.125, хл.115,

Колонна

Синтез-газ

выделение сырца

хл.124,хл.124а,

ректификаци-

хладона-125

хл.114, хл.114а

онная

Выделение

Колонна

хл.124,хл.124а,

Кубовые

возвратного

ректификаци-

хл.114, хл.114а

хладона-124

онная

Очистка хладона-

Колонна

Хладон-сырец

хл.125, хл.115

125 от хладона-115

абсорбционная

Конденсация

Хладон-125

хл.125

хладона-125

Осушка хладона-

Адсорбер

Хладон-125

хл.125

125

Хладон-125

Розлив хладона-125

хл.125

358

Таблица 56.7 - Перечень основного оборудования производства хладона 125

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Реактор

Синтез хладона-125

Рраб. = 0,6 МПа

N = 30 кВт

Конденсатор

Конденсация газов синтеза

F = 51 м²

Рраб.= 1,6 МПа

Флорентина

Разделение фтористого

Рраб.= 2 МПа

водорода и

V= 3,2 м³

фторхлорорганических

D = 1400 мм

продуктов

Dруб. = 1500 мм

Н = 2950 мм

Теплообменник

Абсорбция хлористого и

Абсорбер-холодильник полочного типа:

«Коробон»

фтористого водорода из

Рраб.= 0,5 МПа

газов синтеза

F = 16 м²

Н = 1910 мм

D = 1600 мм

Колонна

Нейтрализация газов

Колонна насадочная:

нейтрализационная

синтеза

Dкол. = 400 мм

Нкол. = 6800 мм

Dкуба = 800 мм

Нобщ. = 7880 мм

Насадка - кольца Рашига из

полиэтилена:

Рраб.=0,07 МПа

Агрегат

Компиримирование газов

Q по воздуху = 20 м³/ч при Т = 20 °С

компрессорный

синтеза

Рвсас.ном. = 0,02 МПа

мембранный

Рвсас.доп. = 0,005 - 0,1 МПа

Рнагн. ном.= 1,25 МПа

Рнагн. доп.=н/м 0,4МПа

Твсаса = (минус 40 - плюс 40) °С

Тнагн. = 180 °С

электродвигатель N = 5,5 кВт

n = 1500 об/мин

Колонна

Отдувка инертов и

Колонна насадочная:

ректификационная

выделение сырца хладона-

D = 325 мм

125

Н = 18840 мм

Р = 1,6 МПа

Насадка - керамические кольца Рашига,

V куба = 1,6 м³

Колонна

Выделение возвратного

Колонна ректификационная тарельчатая:

ректификационная

хладона-124

D = 600 мм

Н = 18800 мм

Рраб.= 1,3 МПа

359

Окончание таблицы 56.7

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Колонна

Очистка хладона-125 от

Р = 1,6 МПа

абсорбционная

хладона-115

D = 600 мм

Н = 18530 мм

Насадка - керамические кольца Рашига

Адсорбер

Осушка хладона-125

Вертикальный цилиндрический аппарат,

заполненный цеолитом и углем:

Vапп.= 0,8 м³

Рраб.= 1,0 МПа

D = 600 мм

Н = 3695 мм

Таблица

56.8 - Перечень природоохранного оборудования производства хладона-

125

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Скруббер

Очистка вентиляционного

Полый аппарат колонного типа:

воздуха

D = 1080 мм

Н = 22800 мм

С тремя ярусами орошения, снабжен

сепарационной камерой

Абсорбер

Нейтрализация

Аппарат царговый, насадочный:

технологических сдувок

Рраб.= 0,03 МПа

D = 400 мм

Н = 9555 мм

Насадка - фторопластовые кольца

56.1.4 Описание производства хладона-227еа

Технология хладона-227еа основана на газофазном каталитическом

гидрофторировании гексафторпропилена на катализаторе магнии фтористом

модифицированном при избытке фтористого водорода (HF), конденсации из кислых

газов синтеза возвратного фтористого водорода (HF), последующей водной очистке

синтез-газа от HF с получением раствора плавиковой кислоты, нейтрализацией синтез-

газа раствором щелочи, осушке синтез-газа на цеолите, конденсации синте--газа с

получением сырца и непрерывной ректификационной очистке сырца от низко- и

высококипящих примесей. На стадии ректификации в первой по ходу колонне с верхним

продуктом удаляются на термическое уничтожение (ТУ) низкокипящие примеси, включая

непрореагировавший мономер-6. Кубовый продукт первой колонны передается во

вторую, где верхним продуктом является готовый продукт, а кубовый продукт,

содержащий низкокипящие примеси (хладоны R-318С, R-114, R-124а, R-124, R-227 еа,

R-329, R-236) отправляется на термическое уничтожение.

Готовый продукт перед розливом дополнительно осушается цеолитом.

360

Таблица 56.9 - Описание технологического процесса получения хладона-227еа

Выходной поток

Стадия

Основное

Входной

Природоохранное

технологического

технологическое

Продукты и

поток

оборудование

Эмиссии

процесса

оборудование

полупродукты

3.1

3.2

Мономер6,

Прием и

Мономер-6,

Емкость хранения,

Скруббер

подготовка сырья

нагреватель

Мономер-

Хладон-227еа

Синтез

реактор

Скруббер

6, HF

- сырец , HF

Конденсация

Хладон-227еа

Синтез-газ

Теплообменник

Абсорбер

газов синтеза

- сырец , HF

Абсорбция

фтористого

Хладон-227еа

Синтез-газ

Абсорбер

водорода из

- сырец , HF

газов синтеза

Хладон-227еа

Синтез-газ,

Нейтрализация

- сырец , HF,

Абсорбер

NaOH

газов синтеза

NaOH

Осушка cинтез-

Хладон-227еа

Синтез-газ

Адсорберы

газа

- сырец

Конденсация

Хладон-227еа

Синтез-газ

Теплообменник

cинтез-газа

- сырец

Хладон-

Прием, хранение

Хладон 227еа

227еа -

сырца, выдача

Сборники

- сырец

сырец

на ректификацию

Ректификационная

Установка

Инерты

колонна

Хладон-

Выделение

термического

Хладон-227еа

(отдувочная)

227еа -

хладона-227еа из

обезвреживания

Кубовые

Ректификационная

сырец

сырца

(инерты, кубовые

остатки

колонна

остатки)

(основная)

Прием, хранение,

Хладон-

выдача на

Хладон-227еа

Сборники

227еа

розлив в тару

362

Таблица 56.10 - Перечень основного оборудования производства хладона-227еа

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

плоским днищем и крышкой, заполнен

катализатором:

Реактор

Синтез R227еа

D = 500 мм

Н = 5810 мм

Рр = 0.6 МПа

N = 30 кВт

Абсорбция хлористого и фтористого водорода

Теплообменник полочного типа:

Теплообменник-

F = 16 м²

абсорбер

Синтез R227еа

Рр = 0,7 кгс/см²

типа «коробон»

Н = 1910 мм

D = 1600 мм

Нейтрализация газов синтеза, колонна царговая,

насадочная, насадка - кольца Рашига из

Колонна

полиэтилена:

Синтез R227еа

нейтрализации

Рр = 0,7 кгс/см²

D = 600 мм

Н = 6190 мм

Осушка газов синтеза:

V = 1,3 м³

Рр = МПа

Адсорбер

Осушка

D = 300 мм

Н = 2100 мм

Насадка - цеолит

Отдувка инертов:

Рр = 10 кгс/см²

Колонна

Синтез R227еа

D = 400 мм

ректификационная

Н = 22375 м

Тарельчатая колонна

Предназначена для выделения хладона-227еа:

Рр = 10 кгс/см²

Колонна

Синтез R227еа

D = 400 мм

ректификационная

Н = 22375 мм

Тарельчатая

56.1.5 Описание производства хладона-227са

Процесс получения хладона-227са состоит из следующих стадий:

- прием и подготовка сырья:

а) прием и выдача фтористого водорода;

б) прием, хранение и выдача хладона-226;

- синтез хладона-227са;

363

- конденсация газов синтеза;

- абсорбция хлористого и фтористого водорода из газов синтеза;

- нейтрализация газов синтеза;

- осушка газов синтеза;

- компримирование газов синтеза;

- конденсация сырца хладона-227са;

- отдувка инертов и выделение хладона-227са;.

Схема получения хладона-227са приведена на рисунке 56.5.

R-226

Синтез R 227cа

Синтез-газ

Конденсация и извлечение

избыточного HF

Синтез-газ

Смесь кислот

Вода

Отмывка от HF и HCl

Синтез-газ

Отработанный

NaOH р-р.

щелочной раствор

Нейтрализация

газов синтеза

Синтез-газ

Цеолит

Осушка

Синтез-газ

Легкие и тяжелые примеси

на термическое

уничтожение

Отдувка инертов

Хладон R-227 са

Рисунок 56.5 - Схема получения хладона-227са

364

Описание технологического процесса приведено в таблице 56.11, перечень

основного оборудования - в таблице 56.12.

Таблица 56.11 - Описание технологического процесса получения хладона-227са

Входной

Стадия

Выходной поток

Основное

Природо-

поток

технологического

технологическое

охранное

Продукты и

Эмиссии

процесса

оборудование

полупродукты

3.1

3.2

Хладон-

Прием и

Хладон-226,

Емкость хранения,

Скруббер

226, HF

подготовка сырья

нагреватель

Хладон-

Хладон-227са

Синтез

реактор

Скруббер

226, HF

- сырец, HF

Синтез-

Конденсация

Хладон-227са

Теплообменник

Абсорбер

газ

газов синтеза

- сырец, HF

Абсорбция

хлористого и

HCl,HF,

Синтез-

фтористого

хладон-227са -

Абсорбер

газ, вода

водорода из

сырец, вода

газов синтеза

Синтез-

хладон 227 са

Нейтрализация

газ,

- сырец, HF,

Абсорбер

газов синтеза

NaOH

Синтез-

Осушка cинтез-

Хладон-227са

Адсорберы

газ

газа

- сырец

Синтез-

Конденсация

Хладон-227са

Теплообменник

газ

cинтез--газа

- сырец

Хладон-

Прием, хранение

Хладон-227са

227са -

сырца, выдача на

Сборники

- сырец

сырец

ректификацию

Ректификационная

Установка

Инерты

Хладон-

Выделение

колонна

термического

Хладон-227са

227са -

хладона-227еа из

(отдувочная)

обезвреживания

Кубовые

сырец

сырца

Ректификационная

(инерты, кубовые

остатки

колонна (основная)

остатки)

Прием, хранение,

Хладон-

выдача на розлив

Хладон-227са

Сборники

227са

в тару

365

Таблица 56.12 - Перечень основного оборудования производства хладона 227са

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат с

плоским днищем и крышкой, заполнен

катализатором:

Реактор

Синтез R227са

D = 500 мм

Н = 5810 мм

Рр = 0,6 МПа

N = 30 кВт

Конденсация газов

F = 51 м

Конденсатор

синтеза

Рр. = 1,6 МПа

Рр.= 2 МПа

Разделение

V = 3,2 м³

фтористого водорода и

Флорентина

D = 1400 мм

фторхлорорганических

Dруб. = 1500 мм

продуктов

Н = 2950 мм

Абсорбер-холодильник полочного типа:

Рр. = 0,5 МПа

Абсорбция хлористого

Теплообменник

и фтористого водорода

F = 16 м²

"Коробон"

из газов синтеза

Н = 1910 мм

D = 1600 мм

Колонна насадочная, состоит из двух царг:

Dкол. = 400 мм

Нкол. = 6800 мм

Колонна

Нейтрализация газов

Dкуба = 800 мм

нейтрализационная

синтеза

Нобщ. = 7880 мм

Насадка - кольца Рашига из полиэтилена,

Рр.=0,07 МПа

Вертикальный цилиндрический аппарат с

плоскими крышкой и днищем:

V = 1,6 м³

Адсорбер

Осушка

D = 900 мм

Н = 2590 мм

Р = 0,35 МПа

Насадка - цеолит

Q по воздуху = 20 м³/ч, при Т = 20 °С

Рвсас.ном. = 0,02 МПа

Рвсас.доп. = 0,005-0,1 МПа

Рнагн. ном. = 1,25 МПа

Агрегат компрессорный

Компиримирование

Рнагн.доп. = не менее 0,4 МПа

мембранный

газов синтеза

Т всаса = (минус 40 - плюс 40) °С

Т нагн. = 180 °С

Электродвигатель N = 5,5 кВт

n = 1500 об/мин

366

Окончание таблицы 56.12

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Колонна насадочная. Состоит из 13 цар:

D = 325 мм

Отдувка инертов и

Н = 18840 мм

Колонна

выделение сырца

Р = 1,6 МПа.

ректификационная

хладона 227са

Vнас. = 0,73 м³

Насадка - керамические кольца Рашига

15х15, Vкуба = 1,6 м³

Колонна ректификационная тарельчатая:

Колонна

Выделение хладона

D = 600 мм

ректификационная

227са

Н = 18800 мм

Рр. = 1,3 МПа

56.1.6 Описание производства хладона-С318, хладона-124а, хладона-226

Кубовые остатки от производства тетрафторэтилена (ТФЭ), содержащие в

основном смесь хладонов-С318, 124а, 226, поступают в сборники, затем их подают в

колонну ректификации для выделения азеотропной смеси хладонов-С318 и 124а.

Выделение сырца хладона-С318 из азеотропа происходит в абсорбционной колонне.

Полученный сырец конденсируют в сборники, смешивают с сырцом с другого

производства, направляют в отдувочную колонну ректификации. После отдувки

легкокипящих компонентов, сырец поступает в следующую колонну ректификации для

выделения целевой фракции

- хладона-С318. Собранный в сборниках, продукт

сертифицируют и разливают в тару. Кубовые остатки из сборника, в рубашку которого

подают горячую воду + 95 °С, за счет термокомпрессии периодически (или на прямую из

колонны постоянно) направляют в выносной куб ректификационной колонны. Куб

заполняют до уровня не более 80% вместимости аппарата. Колонна насадочная,

снабжена выносным кубом и прямопосаженным дефлегматором, в который подается

холод минус 15 °С в зависимости от температуры в верхней части колонны. Колонна

периодически работающая, назначение колонны - отдувка низкокипящих примесей (М-

6, хладон-С318, хладон-22, хладон-124, хладон-124а) и выделение хладона-226.

Сырец, нагретый в выносном кубе, в виде паров поднимается вверх, по пути

очищается от высококипящих компонентов, частично конденсируется в дефлегматоре и

стекает вниз в виде флегмы. Не сконденсированные газы из дефлегматора в

соответствии с их качественным составом направляют: первую фракцию - в ресивер

узла компримирования и конденсации сырца хладона-124а, целевую фракцию - в

сборники, охлаждаемые при приеме оборотной водой. Заполняют сборники до уровня

не более 80% вместимости аппарата. Сырец хладона-124а из каплеотбойника, сдувка

из колонны, сдувка из сборника поступают в ресивер и через фильтр попадают на всас

компрессора, где сжимаются и через масловлагоотделитель направляются в

конденсатор, который охлаждается холодом минус 15 °С. Компрессор работает как

одноступенчатый, т. е. газ одновременно подается на 1 и 2 ступени сжатия и выходит

367

после ступеней, объединяясь в один трубопровод нагнетания. Компрессор работает без

охлаждения.

В конденсаторе газ частично конденсируется и в виде жидкости стекает в

сборники. Не сконденсированная часть газов поступает в коденсатор, охлаждаемый

холодом минус 15 °С, где большая часть газа конденсируется и также стекает в виде

жидкости в рубашки, в которые также подается холод минус 15 °С.

Низкокипящие компоненты из конденсатора отдуваются на термическое

уничтожение. Колонна ректификационная - насадочного типа, предназначена для

выделения смеси хладона-124 и 124а из сырца. В качестве насадки в колонну загружены

керамические кольца Рашига

15x15 мм. Колонна снабжена прямопосаженным

дефлегматором, в межтрубное пространство которого подается холод минус 15 °С для

поддержания заданного давления в верхней части колонны и образования флегмы.

Колонна имеет кубовую часть, в рубашку которой подается вода + 95 °С.

После заполнения куба ректификационной колонны сырцом хладона-124а до

уровня не более 80% по шкале прибора осуществляется перегонка по фракциям в

периодическом режиме работы колонны.

Нагретый в кубе, сырец хладона-124а в виде паров поднимается вверх по

колонне, частично конденсируется в дефлегматоре и в виде флегмы стекает вниз по

колонне.

В кубе колонны концентрируются высококипящие компоненты (хладоны-226, 21,

114), которые удаляются на термическое уничтожение по мере накопления (после

проведения трех-четырех операций перегонки).

Не сконденсированная часть газов после дефлегматора последовательно, в

соответствии с составом фракции, направляется на термическое уничтожение, в

колонну или в сборники.

Первая фракция, содержащая низкокипящие примеси (инерты), направляется на

термическое уничтожение до снижения их объемной доли в смеси до 10%.

Вторая фракция, содержащая в составе азеотропную смесь хладона-124, 124а и

хладона-С318, отгоняется со сдувкой в колонну до снижения объемной доли хладона-

С318 в сдувке до 10%. Отбор целевой фракции, содержащей объемную долю суммы

хладона124 и хладона-124а не менее 93%, производится в сборники.

Схема получения хладона-С318 приведена на рисунке 56.6.

368

Кубовые остатки от

производства

тетерафторэтилена

Прием, хранение кубовых остатков и

выдача на переработку

Кубовые

Сырец Хл. 226

Хладон 226

Выделение азеотропной смеси (Хл.

Выделение

С318 и Хл. 124а

Хл.226

Кубовые на термическое

обезвреживание

Азеотроп

Хладон

Выделение

Хладон 124а

124а+вода

Разделение азеотропа

Хл.124 а

Сырец Хл. С 318

Кубовые на термическое

обезвреживание

Инерты на термическое

Конденсация сырца

обезвреживание

Сырец Хл. С318

Сырец Хл. 318

Прием, хранение

сырца, выдача на

ректификацию

Сырец Хл. С318

Кубовые на термическое

Хл. 124а

Выделение Хл. С318

обезвреживание

Хл. С318

Хладон С318

Прием, хранение Хл.

С318, выдача на

разлив

Хладон С318

Рисунок 56.6 - Схема получения хладона-С318

Описание технологического процесса приведено в таблицах 56.13-56.15,

перечень основного оборудования - в таблице 56.16.

369

Таблица 56.13 - Описание технологического процесса получения хладона-С318

Стадия

Выходной поток

Основное

Природо-

Входной

технологическог

технологическое

охранное

Продукты и

Эмис-

поток

о процесса

оборудование

полупродукты

сии

3.1

3.2

Установка

термического

Кубовые остатки

Прием,

Кубовые остатки

обезвреживани

от производства

хранение и

от производства

Сборники

я (сдувка,

тетрафторэтиле

выдача на

тетрафторэтиле

кубовые

на

ректификацию

на

остатки с

влагой)

Азеотропная

Выделение

Установка

Кубовые остатки

смесь (хладон-

азеотропной

термического

от производства

С318 и хладон-

Ректификационн

смеси: хладон-

обезвреживани

тетрафторэтиле

124а). Кубовые

ая колонна

С318 и хладон-

я (кубовые

на

остатки (хладон-

124а

остатки)

226)

Разделение

Азеотропная

Хладон-С318 -

азеотропной

смесь (хладон-

сырец. Вода с

Абсорбционная

смеси методом

С318 и хладон-

растворенным

колонна

водной

124а)

хладоном-124а

абсорбции

Установка

Хладон С318 -

Конденсация

Хладон С318 -

термического

Конденсаторы

сырец

сырца

сырец

обезвреживани

я (инерты)

Хладон-С318 -

сырец,

Прием,

полученный из

хранение

Хладон-С318 -

кубовых Хладон-

сырца, выдача

Сборники

сырец

С318 - сырец, с

на

другого

ректификацию

производства

Ректификационн

Установка

ая колонна

термического

Выделение

Инерты Хладон-

Хладон-С318 -

(отдувочная)

обезвреживани

хладона-С318

С318 Кубовые

сырец

Ректификационн

я (инерты,

из сырца

остатки

ая колонна

кубовые

(основная)

остатки)

Прием,

хранение,

Хладон-С318

Сборники

выдача на

розлив в тару

370

Таблица 56.14 - Описание технологического процесса получения хладона-124а

Выходной поток

Стадия

Основное

Природо-

Входной

технологического

технологическое

охранное

Продукты и

поток

Эмиссии

процесса

оборудование

полупродукты

3.1

3.2

Установка

Хладон-

Конденсация

Хладон-124а -

термического

124а -

Конденсаторы

сырца

сырец

обезвреживания

сырец

(инерты)

Хладон-

Прием, хранение

Хладон-124а -

124а -

сырца, выдача на

Сборники

сырец

сырец,

ректификацию

Установка

Инерты

Ректификационная

Хладон-

Выделение

термического

Хладон-124а

колонна

124а -

хладона-124а из

обезвреживания

Кубовые

(переодического

сырец

сырца

(инерты, кубовые

остатки

действия)

остатки)

Хладон-

Прием, хранение.

Хладон-124а

Сборники

124а

Таблица 56.15 - Описание технологического процесса получения хладона-226

Выходной поток

Стадия

Основное

Входной

Природоохранное

технологического

технологическое

Продукты и

поток

оборудование

Эмиссии

процесса

оборудование

полупродукты

3.1

3.2

Хладон-

Прием, хранение

Хладон-226 -

226 -

сырца, выдача на

Сборник

сырец

ректификацию

Установка

Инерты

Ректификационная

Хладон-

Выделение

термического

Хладон-226

колонна

226 -

хладона-226 из

обезвреживания

Кубовые

(переодического

сырец

сырца

(инерты, кубовые

остатки

действия)

остатки)

Хладон-

Прием, хранение

Хладон-226

Сборники

226

371

Таблица

56.16 - Перечень основного

оборудования производства хладона-С318,

хладона-124а, хладона-226

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Сборник кубовых

Прием, хранение,

Вертикальный циллиндрический аппарат:

остатков

выдача кубовых

V = 5 м³

остатков на

Рр = 2,0 МПа

ректификацию

D = 1600 мм

Н = 3000 мм

Ректификационная

Выделение

Колонна ректификационная тарельчатая:

колонна

азеотропной смеси

Рр = 1,35 МПа

D = 500 мм

Н = 17500 мм

Абсорбционная

Разделение

Колонна абсорбционная - тарельчатая:

колонна

азеотропа

D = 600 мм

Н = 19190 мм

Рр = 1,3 МПа

V = 5,5 м³

Конденсатор

Конденсация сырца

Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник

хладона С318

F = 7,5 м²

Рр = 1,6 МПа

D = 325 мм

Н = 2200 мм

Ввертикальный кожухотрубчатый

теплообменник:

F = 17 м²

Рр = 1,6 МПа

D = 426 мм

Н = 2930 мм

Сборник сырца

Прием, хранение,

Вертикальный цилиндрический аппарат с

выдача сырца на

эллиптическими днищем и крышкой:

ректификацию

V = 1,6 м³

Рр = 1,6 МПа

D = 1200 мм

Н = 2410 мм

Рруб. = 1,6 МПа

Вертикальный цилиндрический аппарат:

V = 6,3 м³

Рр = 2,0 МПа

D = 2000 мм

Н = 2300 мм

Ректификационная

Отгонка

Колонна ректификационная тарельчатая: Рр. =

колонна

легкокипящей

1,0 МПа

фракции

D = 400 мм

Н = 22375 мм

372

Окончание таблицы 56.16

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Ректификационная

Выделение целевой

Колонна ректификационная тарельчатая:

колонна

фракции - хладона-

Рр. = 1,0 МПа

С318

D = 400 мм

Н = 22375 мм

Сборники готового

Прием, хранение и

Вертикальный цилиндрический аппарат с

продукта

выдача на розлив в

эллиптическими днищем и крышкой, снабжен

тару

рубашкой:

V = 1,0 м³

Рр. = 0,6 МПа

D = 1000 мм

Н = 1500 мм

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищем и крышкой, снабжен

рубашкой:

V = 0,63 м³

Рр. = 0,6 МПа

D = 680 мм

Н = 1025 мм

Вертикальный цилиндрический аппарат с

эллиптическими днищем, снабжен рубашкой:

V = 6,3 м³

Рр. = 2,0 МПа

D = 1800 мм

Н = 2800 мм

56.1.7 Описание производства хладона-113 (Х113)

Хладон-113 получается фторированием хладона-112, получаемого из

перхлорэтилена путем одновременного фторирования и хлорирования в присутствии

катализатора (пятихлористой сурьмы) с последующей очисткой и нейтрализацией газов

синтеза, ректификацией сырца с выделением готового продукта.

Схема получения хладона-113 приведена на рисунке 56.7.

373

Перхлорэтилен

Пятихлористая

Cl2

сурьма

Синтез Х-112

Х-112

Пятихлористая

Синтез Х-113

сурьма

Cl2

Х-113

Рисунок 56.7 - Схема получения хладона-113

Описание технологического процесса приведено в таблице 56.17, перечень

основного оборудования - в таблице 56.18.

Таблица 56.17 - Описание технологического процесса получения хладона-113

Выходной поток

Основное

Стадия

Природо-

технологи-

Входной

технологи-

охранное

ческое

Продукты и

поток

ческого

оборудо-

Эмиссии

оборудо-

полупродукты

процесса

вание

3.1

3.2

Х-112, Х-122, Х-

Перхлорэтилен

Фторхлор-

Хлорирование

113, SbCl5, ГХЭ,

Фтористый

органические и

Реактор

и фториро-

HF, HCl, хлор

водород

хлорорганические

синтеза

вание

Х-112

Хлор

соединения

Х-112

Х-112, Х-122, Х-

Фторхлор-

Х-113, Х-114, Х-

113, SbCl5,

органические и

Реактор

Фторирование

123 HF, HCl,

ГХЭ, HF, HCl,

хлорорганические

синтеза

хлор

соединения

Фторхлор-

Х-113, Х-114, Х-

Колонна

органические и

123 HF, HCl,

Нейтрализация

Сырец Х-113

нейтрали-

хлорорганические

хлор

зации

соединения

Фторхлор-

Колонна

Разделение

Сырец Х-113

Х-113

органические

ректифи-

продукта

соединения

кации

374

Таблица 56.18 - Перечень основного оборудования производства хладона-113

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Реактор

Рвысокотемпературное

Вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой:

синтеза

разложение

V = 5 м³

Вертикальный цилиндрический аппарат,

Колонна

Нейтрализация кислых

заполненный кольцами Рашига:

нейтрализации

примесей в синтез-газе

Н = 8210 мм

Колонна тарельчатая:

Колонна

Разделение продуктов

Н = 16475 м

ректификации

D = 800мм

56.1.8 Описание производства хладона-142в

Синтез хладона-142в проводят в непрерывном режиме в присутствии

катализатора - четыреххлористого олова с подачей фтористого водорода и хлористого

винилидена с дальнейшей очисткой реакционных газов, осушкой сырца,

компримированием, конденсацией и ректификацией с выделением готового продукта,

очисткой газов, выбрасываемых в атмосферу, сбором и конденсацией неиспользуемых

фторорганических соединений.

Схема получения хладона-142в приведена на рисунке 56.8.

Хлористый

винилиден

Пятихлористая

сурьма

Синтез Х-142в

Х-142в

Рисунок 56.8 - Схема получения хладона-142в

Описание технологического процесса приведено в таблице 56.19, перечень

основного оборудования - в таблице 56.20.

375

Таблица 56.19 - Описание технологического процесса получения хладона-142в

Выходной поток

Стадия

Основное

Природо-

Входной

технологи-

Технологи-

охранное

Продукты и

поток

ческого

ческое

оборудо-

Эмиссии

полупродукты

процесса

оборудование

вание

3.1

3.2

Фторхлор-

Хлористый

Газы синтеза: Х-142в,

органические

винилиден

Х-143а, Х-141в,

Реактор

Синтез

и хлорорга-

Фтористый

фтористый и

синтеза

нические

водород

хлористый водород

соединения

Газы синтеза: Х-142в,

Абсорбция

Х-143а, Х-141в

Фторхлор-

хлористого

Соляная кислота

Фторхлор-

органические

водорода и

Смесь

Колонны

органические

и хлорорга-

фтористого

фтористоводородной

очистки

соединения

нические

водорода из

соединения

газов синтеза

хлористоводородной

кислот

Разделение

Фторхлор-

тяжелокипящих

Х-142в, Х-141в, Х-

Колонна

органические

продуктов от

143а

ректификации

соединения

легкокипящих

Таблица 56.20 - Перечень основного оборудования производства хладона-142в

Наименование

Назначение

Существенные характеристики

оборудования

технологического оборудования

Вертикальный цилиндрический аппарат

Реактор синтеза

Фторирование

V = 5м³

Сжатие и

Компрессор

Производительность = 80 м³/ч

транспортировка газа

Колонна тарельчатая:

Колонна ректификации

Разделение продуктов

Н = 15630 мм

D = 600 мм

56.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве хладонов

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов приведены в

таблице 56.21.

376

Таблица 56.21 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов при производстве

хладонов

Единицы

Расход, на 1 т продукта

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Хладон-22

Водород фтористый безводный

т/т

0,51

0,57

Натр едкий очищенный марка А

т/т

0,0048

0,007

Натрия тиосульфат кристаллический

т/т

0,0003

0,0019

Сурьма Су-0, ГОСТ 1089-82

кг/т

0,0004

0,001

Хлор жидкий

т/т

0,4

1,06

Хлороформ

т/т

1,42

1,527

Электроэнергия

кВтч/т

23,9

130

Пар

Гкал/т

0,82

2,4

Вода оборотная

м³/т

1,02

Вода производственная

м³/т

Холод минус 15 °С

Гкал/т

0,49

1,1

Холод минус 35 °С

Гкал/т

0,13

0,59

Азот газообразный

м³/т

Воздух сжатый

м³/т

160

245

Хладон-14

Фтор

т/т

0,2

0,35

Графит

т/т

0,008

0,009

Уголь

т/т

0,007

0,015

Цеолит

т/т

0,2

0,35

Азот газообразный

м³/т

1000

1350

Азот жидкий

т/т

5,4

7,2

Воздух

м³/т

1400

4350

Электроэнергия

кВтч/т

3200

4800

Пар

Гкал/т

0,789

0,795

Вода производственная

м³/т

100

Хладон-125

Водород фтористый безводный

т/т

1,215

1,964

Перхлорэтилен

т/т

1,64

3,093

Азот газообразый

м³/т

230

1956

Холод минус 15 °С

Гкал/т

3,489

11,707

Холод минус 35 °С

Гкал/т

0,377

0,955

Электроэнергия

кВтч/т

4887

Пар

Гкал/т

8,518

21,089

Вода оборотная

м³/т

294

795

Воздух сжатый

м³/т

2782

5752

Хладон-227еа

Фтористый водород, марка А

т/т



0,17

377

Продолжение таблицы 56.21

Единицы

Расход, на 1 т продукта

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Гексафторпропилен

т/т



1,25

Цеолит общего назначения NaA

т/т

0,004

Раствор NaOH

т/т



0,04

Электроэнергия

кВтч/т



6800

Азот

м³/т



300

Воздух сжатый

м³/т



15000

Вода оборотная

м³/т



300

Холод минус 15 °С

Гкал/т



4,6

Холод минус 35 °С

Гкал/т



0,82

Хладон-227са

Фтористый водород

т/т

0,097

0,131

Хладон 226

т/т

1,42

1,92

Раствор NaOH

кг/т

27,03

36,57

цеолит NaA

кг/т

1,7255

2,3345

Электроэнергия

кВтч/т

7,7095

10,4305

воздух

кг/т

1,42375

1,92625

Вода

м³/т

0,17

0,23

пар

Гкал/т

6,409

8,671

Рассол минус 15

Гкал/т

1,87

2,53

Хладон-С318 (побочные продукты - хладон-124а, хладон-226)

Кубовые остатки производства ТФЭ

т/т



Сырец хладонна-С318

т/т



1,15

Цеолит NaА-У

кг/т



2,5

Гелий газообразный очищенный

м³/т



Водород технический

м³/т



2,5

Вода оборотная

м³/т



Холод минус 15 °С

Гкал/т



Пар водяной

Гкал/т



25,5

Азот газообразный

м³/т



965

Воздух сжатый

м³/т



15000

Электроэнергия

кВтч/т



5889

Хладон-113

Перхлорэтилен

т/т

1,045

1,05

Фтористый водород

т/т

0,48

0,49

Хлор

т/т

0,43

0,45

Едкий натр

т/т

0,06

0,09

Пятихлористая сурьма

т/т

0,0003

0,0004

378

Окончание таблицы 56.21

Единицы

Расход, на 1 т продукта

Наименование

измерения

Минимальный

Максимальный

Электроэнергия

кВтч/т

Пар

Гкал/т

0,7

0,78

Вода производственная

м³/т

130

150

Холод минус 15 °С

Гкал/т

0,16

0,2

Холод минус 40 °С

Гкал/т

0,01

0,02

Хладон-142в

Хлористый винилиден

т/т

1,12

1,15

Олово четырехвалентное

кг/т

1,1

Фтористый водород

т/т

0,59

0,6

Электроэнергия

кВтч

Пар

Гкал/т

0,89

0,9

Вода производственная

м³/т

215

220

Холод минус 15 °С

Гкал/т

0,12

0,15

Холод минус 40 °С

Гкал/т

0,22

0,25

Характеристика выбросов, сбросов, отходов, образующихся при производстве

хладонов, приведена в таблицах 56.22-56.24.

Таблица 56.22 - Выбросы при производстве хладонов

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

обработки,

Диапазон

загрязняющего вещества

повторного

Среднее

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Хладон-22

Дифторхлорметан (фреон-

Мокрая очистка

0,21

8,84

4,53

22)

отходящих газов

Трихлорметан

Мокрая очистка

0,17

0,23

0,2

(хлороформ)

отходящих газов

Трифторметан (хладон-23)



1,86

42,1

21,98

Фториды газообразные

Мокрая очистка

(гидрофторид, кремний

отходящих газов

0,0009

0,025

0,013

тетрафторид) (в пересчете

на фтор)

Хлор

Мокрая очистка

0,0043

0,0065

0,0054

отходящих газов

Хлористый водород

Мокрая очистка

0,018

0,132

0,075

отходящих газов

Гексафторпропен

Мокрая очистка

0,006

0,147

0,077

отходящих газов

379

Продолжение таблицы 56.22

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

обработки,

Диапазон

загрязняющего вещества

повторного

Среднее

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Тетрафторэтилен

Мокрая очистка

0,006

0,41

0,21

отходящих газов

Фтордихлорметан

Мокрая очистка

0,026

0,051

0,39

отходящих газов

Хладон-14

Тетрафторметан

Мокрая очистка

4,32

15,6

отходящих газов

Хладон-125

Фториды газообразные

(гидрофторид, кремний

0,16

0,78

тетрафторид) в пересчете

на фтор

–

Хлористый водород

0,23

0,349

Пентафторэтан

3,05

7,2

Тетрафторэтилен

0,73

12,8

Гексафторпропен

0,051

4,612

Хладон-С318 (побочные продукты - хладон-124а, хладон-226)

Октафторциклобутан

Мокрая очистка

отходящих газов,

4,9

38,7



термическое

обезвреживание

Фториды газообразные

Мокрая очистка

(гидрофторид, кремний

отходящих газов,

0,1

1,6



тетрафторид) (в пересчете

на фтор)

Хлористый водород

Мокрая очистка

0,13

8,42



отходящих газов,

Гексафторпропен

Мокрая очистка

0,24

9,44



отходящих газов,

Тетрафторэтилен

Мокрая очистка

0,21

26,23



отходящих газов,

Хладон-113

Фториды газообразные

Мокрая очистка

0,003

0,21

(гидрофторид, кремний

отходящих газов



тетрафторид) в пересчете

на фтор

Хлористый водород

Мокрая очистка

0,064

0,69



отходящих газов

380

Окончание таблицы 56.22

Масса выбросов загрязняющих веществ после

Метод очистки,

очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т

Наименование

обработки,

Диапазон

загрязняющего вещества

повторного

Среднее

Минимальное

Максимальное

использования

значение

Тетрахлорэтилен

Мокрая очистка

0,34

0,57



(перхлорэтилен)

отходящих газов

Трифтортрихлорэтан

Мокрая очистка

12,75

17,25



(хладон-113)

отходящих газов

Хладон-142в

Фториды газообразные

(гидрофторид, кремний

0,034

1,49



тетрафторид) в пересчете

на фтор

Хлористый водород

–

0,29

5,89



Трифторхлорэтилен

0,0004

0,001



(мономер 3)

Хлористый винилиден (1.1-

4,67

7,89



дихлорэтен)

Таблица 56.23 - Сбросы при производстве хладонов

Показатели сбросов загрязняющих

Наименование

Направление

веществ, кг/т

Производство

загрязняющего

сброса

Минимальн

Максимально

Среднее

вещества

ое значение

е значение

значение

Производство

Хлорид-анион

Сбросы от

2,1



хладонов:

(хлориды)

производств

Хладон-22, хладон-

хладонов (22,

Фторид-анион

113, хладон-142в

113, 142в) и

0,017



мономеров (М-

2, М-3, М-4)

381

Таблица 56.24 - Отходы при производстве хладонов

Масса образующихся

отходов производства в

Способ

расчете

утилизации,

на 1 т продукции, кг/т

Класс

Источник

Наименование

обезврежи-

опасности

образования

Диапазон

Сред-

вания,

нее

размещения

Мини-

Макси-

значе-

мальное

ние

значение

Хладон-22

Цеолит отработанный

при осушке воздуха и

Размещение

газов, не

Осушитель

(в части

0,072

загрязненный

захоронения)

опасными

веществами

Отходы солей натрия

Ликвидация

при ликвидации

проливов и

проливов

россыпей при

органических и

разгрузке

III

Размещение

неорганических

химических

кислот

веществ и

химических

продуктов

Отходы труб из

негалогенированных

полимерных

размещение

материалов,

Колонна

(в части

загрязненных

абсорбционная

захоронения)

неорганическими

кислотами и их

солями

Хладон-14

Уголь

активированный

отработанный,

загрязненный

Размещение

Реактор

негалогенированными

(в части

0,27

синтеза

органическими

захоронения)

веществами

(содержание менее

15%)

Отходы графита при

Размещение

Реактор

ремонте графитового

(в части

2,18

синтеза

оборудования

захоронения)

382

Масса образующихся

отходов производства в

Способ

расчете

Класс

утилизации,

на 1 т продукции, кг/т

Источник

Наименование

опас-

обезврежи-

образования

Диапазон

Сред-

ности

вания,

нее

размещения

Мини-

Макси-

значе-

мальное

ние

значение

Цеолит

отработанный при

осушке воздуха и

Размещение

газов, не

Колонна цеолитная

(в части

0,08

загрязненный

захоронения)

опасными

веществами

Хладон-125

Цеолит

отработанный при

осушке воздуха и

Размещение

газов, не

Адсорбер

(в части

3,8

загрязненный

захоронения)

опасными

веществами

Хладон-С 318

Цеолит

отработанный при

осушке воздуха и

Размещение

газов, не

Колонна цеолитная

(в части

2,5

загрязненный

захоронения)

опасными

веществами

Хладон-113

Отходы солей натрия

Ликвидация

при ликвидации

проливов и

проливов

россыпей при

органических и

III

разгрузке

Размещение

неорганических

химических веществ

кислот

и химических

продуктов

Хладон-142в

Отходы солей натрия

Ликвидация проли-

при ликвидации про-

вов и россыпей при

ливов органических и

III

разгрузке химичес-

Размещение

неорганических

ких веществ и хими-

кислот

ческих продуктов

383

Раздел 57 Производство спиртов-теломеров

57.1 Описание технологических процессов, используемых

в производстве спиртов-теломеров

Синтез спиртов-теломеров

Исходным сырьем для получения спиртов-теломеров (СПТ) являются мономер-4

и изопропанол.

Для проведения процесса синтеза в реактор загружается изопропанол и ДТБП

(перекиси дитретичного бутила или дитретбутилпероксида) из канистры по сифону с

помощью вакуума. Процесс теломеризации при инициаторе ДТБП ведется при

температуре от 110 до 150 °С и давлении от 4 до 17 кгс/см² с дозагрузкой мономера-4 по

мере срабатывания. Полученный сырец анализируется на плотность, кислотность, состав.

Нейтрализация сырца спиртов-теломеров

После осуществления процесса содержимое реактора передавливается в

нейтрализатор с помощью азота.

Нейтрализация проводится сухой гидроокисью калия по схеме:

HF + KOH = KF + H2O

RFCOOH + KOH = RFCOOK + H2O,

где RF - фторсодержащий радикал, такой как CF3, CF3CF2, HCF2CF2 и другие.

Сырец нейтрализуют расчетным количеством твердого КОН. Навеска

нейтрализующей смеси рассчитывается исходя из установленного в лаборатории

кислотного числа.

Нейтрализующее добавляется в сырец и перемешивается с помощью мешалки.

Сырец после нейтрализации должен иметь pH не менее 7.

Ректификация жидких спиртов-теломеров

Выделение спиртов-теломеров n1 производится на насадочной колонне под

разрежением.

В качестве теплоносителей используется пар, а в качестве хладоагента

оборотная вода.

Пары, содержащие ИПС (изопропиловый спирт), воду, спирт-теломер n1,

конденсируются в дефлегматоре и возвращаются в колонну.

Сбор целевого продукта 1,1-Диметилтетрафторпропанола-1 (n1) ведется при

температуре

115,2 ^оС в сборники, снабженные обратными холодильниками для

предотвращения уноса продукта.

При необходимости целевая фракция n1 дополнительно перегоняется на колонне

для доведения содержания основного вещества не менее 98,5%, анализируется и

разливается в тару для отправки потребителю.

Промежуточная фракции n1+n2 собирается и используется для повторной отгонки

и выделения целевого продукта. При необходимости фракция n2

(1,1-

диметилоктафторпентанола-1) может быть собрана при температуре около 145 ^оС.

Промежуточные легкие фракции и кубовые остатки сливаются в транспортную

емкость и отправляются на сжигание.

Очистка сдувок

384

ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКЦИИ ТОНКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА (ИТС НДТ 31-2021) - часть 6