Раздел 49. Производство пара-третичного бутилфенола

Раздел 49 Производство пара-третичного бутилфенола

Пара-трет-бутилфенол (ПТБФ) применяется в качестве сырья органического синтеза, в фармацевтической промышленности, при производстве различных полимеров и пластификаторов. Получают методом алкилирования фенола изобутиленом в присутствии кислотного катализатора.

49.1 Описание технологических процессов, используемых в производстве пара-третичного бутилфенола

Исходным сырьем для синтеза ПТБФ является фенол и изобутилен.

Технологический процесс на всех стадиях осуществляется по одной технологической нитке, за исключением стадии алкилирования. Для алкилирования фенола изобутиленом установлены три реактора, из которых в работе может находиться один реактор или могут работать одновременно два реактора по параллельной схеме. Реакционную массу (алкилат) после реактора очищают от смол и сульфокислот в роторно-пленочном испарителе, затем отгоняют от фенола в системе из двух последовательно работающих вакуумных колонн. Из расплава ПТБФ выделяют товарный ПТБФ в виде дистиллята, а кубовый остаток колонны возвращают в качестве рецикла на стадию переалкилирования в реактор. Расплав ПТБФ с верха колонны подается для чешуирования в вальцевой кристаллизатор или заливают в термоконтейнер. Чешуированный ПТБФ с кристаллизатора по транспортной линии ссыпается на расфасовку в шнековые дозаторы, и готовые мешки подаются на автоматическую линию упаковки, откуда автопогрузчиком отправляются на склад. Принципиальная схема производства приведена на рисунке 49.1.

Рисунок 49.1 - Принципиальная схема производства пара-третичного бутилфенола

Описание технологического процесса приведено в таблице 49.1, перечень основного оборудования - в таблице 49.2.

Таблица 49.1 - Описание технологического процесса производства пара-третичного бутилфенола

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Основные, побочные и промежуточные продукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Фенол Изобутилен	Алкилирование фенола изобутиленом на катализаторе	Реакционная масса Алкилат		Реактор
Реакционная масса Алкилат	Очистка реакционной массы от сульфокислот	Алкилат		Роторно-пленочный испаритель
Реакционная масса Алкилат	Разделение реакционной массы в системе последовательно работающих вакуумных колоннах	Расплав ПТБФ		Вакуумные колонны
Расплав ПТБФ	Разделение ПТБФ от тяжелых примесей в вакуумной колонне	Товарный ПТБФ в виде дистиллята		Ректификационная колонна
Расплав ПТБФ	Чешуирование ПТБФ, упаковка	Готовая продукция ПТБФ		Кристаллизатор

Таблица 49.2 - Перечень основного технологического оборудования производства пара-третичного бутилфенола

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор-алкилатор	Синтез ПТБФ	Объем - 4,9 м 3 Поверхность змеевика - 29 м Диаметр - 1200 мм Высота цилиндрической части - 4200 мм Давление расчетное: аппарата - 3 кгс/см 2 (0,3 МПа), змеевика - 6 кгс/см 2 (0,6 МПа) Температура расчетная: аппарата - 150 °С, змеевика - 158 °С
Роторно-пленочный испаритель	Отгонка алкилата от сульфокислоты	Объем - 6,0 м 3 Поверхность теплообмена - 20 м 2 Расчетное давление: в корпусе - 1,0 кгс/см 2, в змеевике - 16 кгс/см 2 Температура расчетная (в корпусе и змеевике) - 250 °С
Конденсатор	Получение ПТБФ	Поверхность теплообмена - от 25,6 до 361 м 2 Давление - от 0,5 до 5 кгс/см 2 Температура - от 20 до 165 °С
Ректификационная колонна	Разделение фенола, алкилата и ПТБФ	Диаметр - 1000 мм Тарелки решетчатые, кол-во - 18 шт. Расстояние между тарелками - 350 мм Высота цилиндрической части - 12700 мм Давление расчетное - 10 мм. рт. ст. ж. Температура расчетная - 160 °С
Теплообменник	Получение ПТБФ	Поверхность теплообмена - 16 м 2 Расчетное давление (в трубном и межтрубном пространстве) - 14 кгс/см 2 Расчетная температура: в трубном пространстве - 100 °С, в межтрубном - 120 °С
Насос центробежный	Получение ПТБФ	Марка - 1,25ХО-2К-2Г Производительность - 3 м 3/час Напор - 40 м.ст.ж. (0,4 МПа) Число оборотов - 3000 об/мин Мощность - 3 кВт
Фильтр	Получение ПТБФ	Объем - 630 л Диаметр корпуса - 900 мм Высота общая - 2050 мм Давление расчетное - 3 кгс/см 2 (0,3 МПа) Температура расчетная - 150 °С
Кипятильник	Получение ПТБФ	Поверхность теплообмена - 40 м 2 Расчетное давление: в трубном пространстве - 10 кгс/см 2 (1 МПа), межтрубном пространстве - 25 кгс/см 2 (2,5 МПа) Расчетная температура: в трубном пространстве - 185 °С, в межтрубном - 230 °С Трубки 25 х 2 х 2000 - 261 шт.
Конденсатор	Получение ПТБФ	Поверхность теплообмена - 15 м 2 Диаметр корпуса - 400 мм Трубки 25 х 2 х 2000 мм - 100 шт. Расчетное давление: в трубном пространстве - 6 кгс/см 2 (0,6 МПа), в межтрубном - вакуум Расчетная температура: в трубном пространстве - 25-40 °С, в межтрубном - 200 °С
Сепаратор	Получение ПТБФ	Объем - 0,8 м 3 Диаметр - 800 мм Высота - 180 мм Давление расчетное (в аппарате и змеевике) - 6 кгс/см 2 (0,6 МПа) Расчетная температура: в аппарате - 350 °С, в змеевике - 140 °С
Абсорбер	Получение ПТБФ	Диаметр - 1000 мм Высота цилиндрической части - 3640 мм Давление расчетное - вакуум Расчетная температура - 200 °С
Кристаллизатор	Получение ПТБФ	Диаметр вальца - 1000 мм Производительность - 2500 кг/час Поверхность наружного вальца - 7,8 м 2 Скорость вращения - 7 об/мин Число оборотов - 1300 об/мин Мощность эл. двигателя - 5,5 кВт
Шнековый питатель	Получение ПТБФ	Производительность - 1,5 м 3/час Мощность - 4,0 кВт Число оборотов - 1450 об/мин Исполнение - ВЗГ
Шнековый транспортер	Получение ПТБФ	Производительность - 1,5 т/час Мощность - 1,5 кВт Число оборотов - 1500 об/мин Исполнение - ВЗГ
Ленточный транспортер	Получение ПТБФ	Диаметр барабана - 200 мм Длина - 2500 мм Ширина - 400 мм

49.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве пара-третичного бутилфенола

Показатели потребления энергетических ресурсов приведены в таблице 49.3.

Таблица 49.3 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве пара-третичного бутилфенола

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Фенол синтетический технический	кг/т	-	662
Изобутилен	кг/т	-	387
Катализатор	кг/т	-	0,13

Выбросы в атмосферу при производстве пара-третичного бутилфенола приведены в таблице 49.4.

Таблица 49.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве пара-третичного бутилфенола

Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т
		Диапазон		Среднее значение
		Минимальное значение	Максимальное значение
Метан	-	-	0,43	-
Фенол		-	0,092	-

Кубовый остаток ректификации - фенольную воду - складируют в котлованах-шламонакопителях.

Отходы производства пара-третичного бутилфенола приведены в таблице 49.5.

Таблица 49.5 - Отходы, образующиеся при производстве пара-третичного бутилфенола

Наименование	Класс опасности	Источник образования	Способ утилизации, обезвреживания, размещения	Масса образующихся отходов производства в расчете на 1 т продукции, кг/т
				Диапазон		Среднее значение
				Минимальное значение	Максимальное значение
Катализатор на основе полимера стирол-дивинил-бензола отработанный	3	Производство ПТБФ	Котлованы	-	0,27	-
Кубовый остаток ректификации олефинового сырья при производстве смеси моно- и диалкилфенолов	3	Производство ПТБФ	Котлованы	108,3	572,4	268,9
Отходы пленки полиэтилена и изделий из нее незагрязненные	5	Производство ПТБФ	Использование	0,31	2,95	1,22
Отходы упаковочных материалов из бумаги и картона, загрязненные неметаллическими нерастворимыми или малорастворимыми минеральными продуктами	4	Производство ПТБФ	Полигон	0,37	3,28	1,35
Тара деревянная, утратившая потребительские свойства, незагрязненная	5	Производство ПТБФ	Полигон	0,75	6,55	2,70
Отходы тары из негалогенированных полимерных материалов в смеси незагрязненные	3	Производство ПТБФ	Полигон	0,0099	0,088	0,036
Обтирочный материал, загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов 15 % и более)	3	Производство ПТБФ	Полигон	0,076	0,67	0,28
Ткань фильтровальная хлопчатобумажная, загрязненная нефтепродуктами (содержание нефтепродуктов 15 % и более)	3	Производство ПТБФ	Котлованы	0,14	1,26	0,52
Песок, загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов 15 % и более)	3	Производство ПТБФ	Полигон	0,019	0,17	0,068
Отходы солей натрия при ликвидации проливов органических и неорганических кислот	3	Производство ПТБФ	Котлованы	0,28	2,45	1,01
Остатки дизельного топлива, потерявшего потребительские свойства	3	Производство ПТБФ	Использование	3,43	30,13	12,43
Отходы минеральных масел индустриальных	3	Производство ПТБФ	Использование	0,037	0,33	0,146
Отходы минеральных масел компрессорных	3	Производство ПТБФ	Использование	0,027	0,25	0,099
Тара из черных металлов, загрязненная нефтепродуктами (содержание нефтепродуктов менее 15 %)	4	Производство ПТБФ	Полигон	0,011	0,099	0,041
Лом и отходы, содержащие незагрязненные черные металлы в виде изделий, кусков, несортированные	5	Производство ПТБФ	Использование	0,062	0,555	0,23
Остатки и огарки стальных сварочных электродов	5	Производство ПТБФ	Использование	0,0012	0,011	0,0045
Отмывочная жидкость щелочная, отработанная, загрязненная нефтепродуктами (содержание нефтепродуктов менее 15 %)	4	Производство ПТБФ	Котлованы	0,12	1,10	0,45
Отходы резиноасбестовых изделий незагрязненные	4	Производство ПТБФ	Котлованы	0,062	0,55	0,23
Сальниковая набивка асбестографитовая, промасленная (содержание масла менее 15 %)	4	Производство ПТБФ	Котлованы	0,025	0,22	0,090
Шланги и рукава из вулканизированной резины, утратившие потребительские свойства, незагрязненные	5	Производство ПТБФ	Полигон	0,012	0,11	0,045
Твердые смолы от зачистки оборудования производства 2,6-ди-тре-бутил-4-диметиламинометилфенола	3	Производство ПТБФ	Обезвреживание	1,24	10,92	4,50