Раздел 48. Производство цетаноповышающей присадки для дизельных топлив (2-этилгексилнитрата)

Раздел 48 Производство цетаноповышающей присадки для дизельных топлив (2-этилгексилнитрата)

Цетаноповышающая присадка представляет собой 2-этилгексиловый эфир азотной кислоты (2-этилгексилнитрат, 2-ЭГН). Цетаноповышающая присадка увеличивает цетановое число, не оказывая побочных эффектов на свойства дизельного топлива, а также улучшает его воспламеняемость. Обеспечивает быстрый запуск дизельных двигателей при низких температурах, понижая одновременно дымность и шумность. 2-этилгексилнитрат получают нитрованием 2-этилгексанола.

48.1 Описание технологических процессов, используемых в производстве 2-этилгексилнитрата

Технологический процесс производства 2-этилгексилнитрата состоит из следующих стадий:

- смешение;

- нитрование;

- кислотная промывка;

- щелочная промывка;

- окончательная промывка;

- сушка;

- разделение кислотной смеси;

- отпарка серной кислоты;

- абсорбция окислов азота.

Для высвобождения нитрующего иона предварительно смешиваются серная и азотная кислоты. Нитрующий ион вступает в реакцию с 2-этилгексанолом с получением органического эфира азотной кислоты (2-ЭГН). Серная кислота в реакцию не вступает, но разбавляется образующейся водой. Реакционная масса разделяется на 2-ЭГН-сырец и отработанную кислоту. Для отмывки от кислоты 2-ЭГН-сырец смешивается с водой и поступает на сепарацию. Отделенный в процессе сепарации 2-ЭГН смешивается со щелочным раствором и таким образом из продукта удаляются следы содержащейся кислоты. Для доведения качественных показателей 2-ЭГН до установленных требований продукт еще раз смешивают с водой и разделяют в динамическом сепараторе. Для исключения содержания воды в готовом продукте его пропускают через стадию сушки воздухом и направляют на хранение и отгрузку потребителям.

Отработанная кислота, вода после кислотной промывки, а также азотная кислота, полученная в ходе абсорбции отходящих газов, для разделения кислотной смеси и разложения растворенных органических веществ подвергаются нагреванию с последующей ректификацией. Азотная кислота отбирается сверху колонны, а серная кислота - снизу.

Для обеспечения высокой концентрации азотной кислоты воду из нее отдувают сухим воздухом, который далее направляется на абсорбцию окислов азота, а концентрированная азотная кислота возвращается в процесс.

Для обеспечения высокой концентрации серной кислоты ее направляют на отпарку, где удаляют избыток воды и далее возвращают в процесс производства 2-ЭГН. Отходящие газы процесса отпарки направляются для очистки на абсорбцию.

На абсорбцию направляются все газы, образующиеся на всех технологических стадиях. Процесс проводится под давлением, воздух, необходимый для окисления окислов азота, всасывается из атмосферы, абсорбер орошается водой, в результате чего образуется азотная кислота, а очищенные отходящие газы выбрасываются в атмосферу.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 48.1.

Рисунок 48.1 - Принципиальная схема производства 2-этилгексилнитрата

Описание технологического процесса приведено в таблице 48.1, перечень основного оборудования - в таблице 48.2.

Таблица 48.1 - Описание технологического процесса производства 2-этилгексилнитрата

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
Серная кислота 91 % Азотная кислота 98 %	Смешение кислот	Смесь кислот		Статичное смешивающее устройство
Смесь кислот 2-этилгексанол	Нитрование	Кислая эмульсия 2-ЭГН		Статичный смеситель специального исполнения
Кислая эмульсия 2-ЭГН	Центрифугирование	2-ЭГН-сырец Отработанная кислота		Динамический сепаратор специального исполнения
2-ЭГН-сырец Технологическая вода	Кислотная промывка 2-ЭГН	2-ЭГН-сырец Вода кислотной промывки		Статичный смеситель специального исполнения
2-ЭГН-сырец Раствор щелочи Технологическая вода	Щелочная промывка 2-ЭГН	2-ЭГН-сырец Вода щелочной промывки		Аппарат с перемешивающим устройством
2-ЭГН-сырец Технологическая вода	Окончательная промывка 2-ЭГН	2-ЭГН-сырец Сточная вода		Статичный смеситель специального исполнения
2-ЭГН-сырец Воздух	Сушка 2-ЭГН	Готовый продукт 2-ЭГН Конденсат		Насадочная колонна
Отработанная кислота со стадии центрифугирования Кислые сточные воды со стадии кислотной промывки 50 % азотная кислота со стадии абсорбции	Разделение кислотной смеси	Серная кислота на стадию отпарки Азотная кислота 98 % на стадию смешения кислот Отходящие газы на стадию абсорбции		Насадочная колонна
Серная кислота со стадии разделения	Отпарка серной кислоты	Серная кислота 91 % на стадию смешения Отходящие газы на стадию абсорбции Сточная вода		Насадочная колонна
Отходящие кислые газы	Абсорбция оксидов азота	Слабая 50 % азотная кислота на стадию разделения	Очищенный газ	Колонна специального исполнения
Сточные воды	Очистка сточных вод	Отпаренная вода	Солевой шлам	Установка выпара специального исполнения

Таблица 48.2 - Перечень основного технологического оборудования производства 2-этилгексилнитрата

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Смеситель	Смешивание серной 91 % и азотной 98 % кислот	Статичное смешивающее устройство
Смеситель	Смешивание кислотной смеси и 2-этилгексанола	Статичный смеситель специального исполнения
Сепаратор	Разделение 2-ЭГН от отработанной кислоты	Динамический сепаратор специального исполнения
Смеситель	Смешивание технологической воды и кислого 2-ЭГН	Статичный смеситель специального исполнения
Емкость с мешалкой	Смешивание технологической воды, 2-ЭГН и щелочного раствора	Аппарат с перемешивающим устройством
Смеситель	Смешивание технологической воды и 2-ЭГН	Статичный смеситель специального исполнения
Отпарная колонна	Сушка 2-ЭГН	Насадочная колонна
Ректификационная колонна	Разделение кислотной смеси	Насадочная колонна
Отпарная колонна	Отпарка серной кислоты	Насадочная колонна
Абсорбционная колонна	Абсорбция окислов азота	Колонна специального исполнения
Установка выпаривания	Очистка сточных вод	Установка выпара специального исполнения

48.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве 2-этилгексилнитрата

Показатели потребления энергетических ресурсов приведены в таблице 48.3.

Таблица 48.3 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве 2-этилгексилнитрата

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
2-этилгексанол (2-ЭГ)	кг/т	-	803
Азотная кислота 98 %	кг/т	-	434
Серная кислота 91 %	кг/т	-	966
Оборотная вода 25 °С	м 3/т	-	32
Охлаждающая вода 20 °С	м 3/т	-	45,34
Охлаждающая вода 10 °С	м 3/т	-	7,47
Пар высокого давления 2,0 МПа (изб.)	кг/т	-	746,7
Пар низкого давления 0,4 МПа (изб.)	кг/т	-	1013,4
Технологическая вода	кг/т	-	1320
Азот давлением 0,6 МПа (изб.)	нм 3/т	-	2,94
Электроэнергия для электропотребителей		-	0,14

Выбросы в атмосферу при производстве 2-этилгексилнитрата приведены в таблице 48.4.

Таблица 48.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве 2-этилгексилнитрата

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
Азота диоксид	-	-	0,011	-
Азота оксид		-	0,0045	-
Азотная кислота		-	0,0062	-
Серная кислота		-	0,013	-
Углерода оксид		-	8,61	-
2-этилгексанол		-	0,0037	-
2-этилгексилнитрат (2-этилгексиловый эфир азотной кислоты)		-	0,018	-