Раздел 19. Производство метоксиполиэтиленгликолей

Раздел 19 Производство метоксиполиэтиленгликолей

19.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время в производстве метоксиполиэтиленгликолей

Получение метоксиполиэтиленгликолей (МПЭГ) осуществляется путем присоединения оксида этилена к метанолу в присутствии катализатора.

Процесс получения метоксиполиэтиленгликолей состоит из нескольких этапов:

- получение стартового вещества (смешение катализатора с метанолом);

- оксиэтилирование стартового вещества (получение форполимера);

- оксиэтилирование форполимера (получение щелочного метилового полиэтиленгликоля);

- нейтрализация.

Схема получения метоксиполиэтиленгликолей приведена на рисунке 19.1.

Рисунок 19.1 - Схема получения метоксиполиэтиленгликолей

Реакторный узел состоит из трех цилиндрических горизонтальных аппаратов, расположенных на двух уровнях. Нижний реактор служит для приема сырья, форполимера и сбора продуктов реакции, а верхние аппараты служат для проведения реакции оксиэтилирования в паровой фазе и частично для сбора продуктов реакции. Реактора оксиэтилирования оснащены соплами для подачи циркулирующей массы и окиси этилена. Катализатор подается в первый реактор и смешивается с поступающим со склада метанолом. Готовое стартовое вещество подается в реакторы для последующего оксиэтилирования. Готовый форполимер откачивается в резервуар, а реакторы продуваются азотом до полного удаления форполимера. Расчетное количество форполимера принимается в реакторы и проходит реакцию оксиэтилирования. Щелочной метиловый эфир полиэтиленгликолей направляется в резервуар для нейтрализации уксусной кислотой. Товарный метоксиполиэтиленгликоль откачивается на сырьевой склад для отгрузки потребителю. После освобождения реакторного блока от продукта и его продувки азотом производится сброс отходящих газов с парами органических веществ в скруббер узла очистки отходящих газов для предотвращения попадания органических веществ в окружающую среду. Для поглощения органических веществ используется водно-гликолевый раствор с регулятором рН - едким натром. Отработанный абсорбент перекачивают на утилизацию (сжигание в печи) на установку термического обезвреживания отходов.

Описание технологического процесса производства метоксиполиэтиленгликолей приведено в таблице 19.1, перечень основного оборудования - в таблице 19.2, перечень природоохранного оборудования - в таблице 19.3.

Таблица 19.1 - Описание технологического процесса получения метоксиполиэтиленгликолей

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Катализатор Метанол	Смешение	Стартовое вещество	Отходящие газы	Реактор
Стартовое вещество Окись этилена	Оксиэтилирование	Форполимер	Отходящие газы Сточные воды	Реактор
Форполимер Окись этилена	Оксиэтилирование	Реакционная масса	Отходящие газы Сточные воды	Реактор
Реакционная масса, Уксусная кислота	Нейтрализация	МПЭГ	Отходящие газы Сточные воды	Резервуар

Таблица 19.2 - Перечень основного оборудования процесса получения метоксиполиэтиленгликолей

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор	Приема стартового вещества, форполимера, а также реакционной массы	Объем - 26,8 м 3 Диаметр - 1650 мм Длина - 12000 мм
Реактор	Оксиэтилирование и получения полимеризата (метоксиполиэтиленгликолей)	Объем - 11,8 м 3 Диаметр - 1200 м, Длина - 10000 мм
Резервуар	Прием форполимера	Объем - 100 м 3 Диаметр - 3600 мм Высота - 10000 мм
Резервуар	Прием щелочного метилового эфира полиэтиленгликоля на нейтрализацию	Объем - 100 м 3 Диаметр - 3600 мм Высота - 10000 мм

Таблица 19.3 - Перечень природоохранного оборудования процесса получения метоксиполиэтиленгликолей

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики природоохранного оборудования
Скруббер	Поглощение паров органических веществ из отдувок аппаратов циркулирующим водным гликолевым раствором	Объем - 70,4 м 3 Диаметр - 3000 мм Высота - 10500 мм Расчетное давление - 0,05 кгс/см 2 Расчетная температура - 100 °С

19.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве метоксиполиэтиленгликолей

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов производства метоксиполиэтиленгликолей приведены в таблице 19.4.

Таблица 19.4 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве метоксиполиэтиленгликолей

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Метанол	кг/т	7,8	63,9
Катализатор	кг/т	-	4,1
Окись этилена	кг/т	981	1039,69
Кислота уксусная	кг/т	-	1,1
Электроэнергия		80	88
Теплоэнергия	Гкал/т	0,28	0,308
Вода оборотная	м 3/т	25	27,5

Характеристика выбросов, сбросов, отходов, образующихся при производстве метоксиполиэтиленгликолей, приведена в таблицах 19.5-19.7.

Таблица 19.5 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве метоксиполиэтиленгликолей

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	-	-	0,09	-
Азота оксид		-	0,02	-
Углерода оксид		-	0,11	-
Спирт метиловый		-	0,007	-
Кислота уксусная		-	0,0002	-
Этилена окись		-	0,005	-
Этиленгликоль (1,2-этандиол)		-	0,11	-

Таблица 19.6 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве метоксиполиэтиленгликолей

Наименование загрязняющего вещества	Направление сбросов	Показатели сбросов загрязняющих веществ в расчете на 1 т продукции, кг/т
		Диапазон		Среднее значение
		Минимальное значение	Максимальное значение
рН *	Технологические сточные отводятся на очистку промышленных сточных вод на биологические очистные сооружения	6,5	8,5	-
ХПК		0,071	0,47	-
* единица измерения - ед. рН

Таблица 19.7 - Отходы, образующиеся при производстве метоксиполиэтиленгликолей

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
Водный раствор моноэтиленгликоля с гидроксидом натрия, отработанный при поглощении паров окиси этилена в производстве простых полиэфиров и неонолов	3	Производство в целом	Термическое обезвреживание	-	0,33	-
Жидкие отходы при улавливании окиси этилена водой, содержащие гликоли, в производстве метиловых эфиров полиэтиленгликолей	3	Производство в целом	Термическое обезвреживание	-	1,0	-
Жидкие отходы промывки оборудования производства полиэтиленгликолей, содержащие полиэтиленгликоли	4	Производство в целом	Термическое обезвреживание	-	0,12	-