Раздел 20. Производство ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Раздел 20 Производство ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

20.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время в производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Производство ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей (НПЭГ) осуществляется присоединением оксида этилена к металлиловому спирту, в присутствии щелочного катализатора.

Процесс получения ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей состоит из следующих этапов:

- смешение металлилового спирта с катализатором;

- оксиэтилирование стартового вещества;

- получение катализированного форполимера;

- оксиэтилирование форполимера;

- нейтрализация.

Схема получения ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей приведена на рисунке 20.1.

Рисунок 20.1 - Схема получения ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Металлиловый спирт выгружается в емкость, где смешивается с катализатором. Готовое стартовое вещество подается в реактор для последующего оксиэтилирования. Получившийся форполимер откачивается в резервуар, а реактор продувается азотом до полного удаления форполимера. Катализированный форполимер получают растворением катализатора в форполимере при перемешивании в течение 10-20 минут. Расчетное количество катализированного форполимера принимается в реактор и проходит повторную реакцию оксиэтилирования с получением щелочного полимеризата металлиловых эфиров полиэтиленгликолей, который направляется в резервуар для нейтрализации уксусной кислотой. Товарный высокомолекулярный полиэтиленгликоль (НПЭГ) откачивается на сырьевой склад для фасовки и 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. Далее газы поступают в скруббер, где 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 ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей приведено в таблице 20.1, перечень основного оборудования - в таблице 20.2, перечень природоохранного оборудования - в таблице 20.3.

Таблица 20.1 - Описание технологического процесса получения ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное Технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Металлиловый спирт Катализатор	Смешение	Стартовое вещество	Отходящие газы	Емкость
Стартовое вещество Окись этилена	Оксиэтилирование	Форполимер	Отходящие газы Сточные воды	Реактор
Форполимер Катализатор	Катализирование	Катализированный форполимер	Отходящие газы Сточные воды	Емкость
Катализированный форполимер Окись этилена	Оксиэтилирование	Щелочной полимеризат металлиловых эфиров полиэтиленгликолей	Отходящие газы Сточные воды	Реактор
Щелочной полимеризат металлиловых эфиров полиэтиленгликолей Уксусная кислота	Нейтрализация	НПЭГ	Отходящие газы Сточные воды	Резервуар

Таблица 20.2 - Перечень основного оборудования процесса получения ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор	Прием стартового вещества, форполимера и проведение реакции оксиэтилирования	Объем - 25,0 м 3 Диаметр - 2800 мм Длина - 5850 мм
Емкость	Прием металлилового спирта и приготовление стартового вещества	Объем - 50,0 м 3 Диаметр - 2800 мм Длина - 7000 мм
Емкость	Прием готового форполимера и приготовление катализированного форполимера	Объем - 25 м 3 Диаметр - 2400 мм Высота - 9700 мм
Емкость	Прием и нейтрализация щелочного НПЭГ	Объем - 25 м 3 Диаметр - 3000 мм Высота - 12300 мм

Таблица 20.3 - Перечень природоохранного оборудования процесса получения ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

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
Скруббер	Очистка продувочных газов от паров окиси этилена водно-щелочным раствором	Объем - 22,3 м 3 Диаметр - 2000 мм Высота - 6400 мм

20.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов производства ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей приведены в таблице 20.4.

Таблица 20.4 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Металлиловый спирт	кг/т	31,815	31,82
Катализатор	кг/т	1,05	1,05
Окись этилена	кг/т	983,5	1038,35
Кислота уксусная	кг/т	-	1,15
Электроэнергия		284,4	312,84
Теплоэнергия	Гкал/т	0,28	0,31
Вода оборотная	м 3/т	25	27,5

Характеристика выбросов, сбросов, отходов, образующихся при производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей, приведена в таблицах 20.5-20.7.

Таблица 20.5 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

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	-	-	1,56	-
Азота оксид		-	0,26	-
Углерода оксид		-	1,89	-
Кислота уксусная		-	0,002	-
Этилена окись		-	0,08	-
Этиленгликоль (1,2-этандиол)		-	1,76	-

Таблица 20.6 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

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 воды отводятся на очистку на биологические очистные сооружения	6,5	8,5	-
ХПК		1,31	7,88	-
* единица измерения - ед. рН

Таблица 20.7 - Отходы, образующиеся при производстве ненасыщенных высокомолекулярных полиэтиленгликолей

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	3	Производство в целом	Термическое обезвреживание	-	5,51	-
Жидкие отходы промывки оборудования	4	Производство в целом	Термическое обезвреживание	-	0,62	-