Раздел 53. Производство триэтилбора

Раздел 53 Производство триэтилбора

Триэтилбор (триэтилборан, ТЭБ, химическая формула B(C ₂H ₅) 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 потребителям. Описание технологического процесса приведено в таблице 53.1, перечень основного оборудования - в таблице 53.2.

Таблица 53.1 - Описание технологического процесса производства триэтилбора

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
Этилен Водород Диборан	Синтез триэтилбора-сырца	Триэтилбор-сырец	Диборан Этилен Водород	Смеситель Реактор Холодильник	-
Триэтилбор-сырец	Ректификация триэтилбора-сырца	Триэтилбор	Кубовые остатки ректификации сырца триэтилбора	Куб колонны Колонна Холодильник	-
Триэтилбор	Хранение, расфасовывание триэтилбора	Триэтилбор	-	-	-

Таблица 53.2 - Перечень основного технологического оборудования производства триэтилбора

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Эжектор-смеситель	Получение триэтилбора	Вертикальный цилиндрический аппарат с вмонтированным сужающим устройством. Диаметр 108 мм Объём 25 дм 3 Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см 2) Температура раб. = температура окружающей среды
Реактор синтеза		Вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой
Холодильник кожухотрубный		Вертикальный одноходовой кожухотрубный теплообменник охлаждаемый водой (межтрубное пространство)
Холодильник змеевиковый		Вертикальный теплообменник с вмонтированным внутри змеевиком, охлаждаемый
Отгонный куб, ректификационная колонна		Куб вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой обогреваемой паром Диаметр 600 мм Высота 1300 мм Объём 310 дм 3 Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см 2) Температура раб. в рубашке до 150 °С Температура раб. В кубе до 120 °С Колонна ректификации.
Холодильник кожухотрубный		Вертикальный одноходовой кожухотрубный теплообменник, охлаждаемый водой (межтрубное пространство) Поверхность 1,0 м 2 Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см 2) Температура раб. тр. 100 °С. Траб. межтр. 20 °С
Холодильник змеевиковый		Вертикальный теплообменник с вмонтированным внутри змеевиком и каплеотбойником, охлаждаемый хладоном-30 Диаметр 273 мм Высота 1000 мм Диаметр тр. 32 мм Поверхность 0,66 м 2 Давление раб. 0,06 МПа (0,6 кгс/см 2), 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

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Этилен	т/т	-	1,1
Диборан	т/т	-	0,15
Водород	тыс. м 3/т	-	4
Азот	т/т	-	3,75
Электроэнергия		-	12,41
Природный газ	тыс. м 3/т	-	9,0
Сжатый воздух	тыс. м 3/т	-	0,002
Вода оборотная	тыс. м 3/т	-	1,0
Пар	тыс. м 3/т		0,005

Выбросы в атмосферу при производстве триэтилбора приведены в таблице 53.4.

Таблица 53.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве триэтилбора

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
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

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
Кубовые остатки ректификации сырца триэтилбора	II	Ректификация сырца триэтилбора	Обезвреживание	-	20	-