Диссертация (1172970), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Причина такойпрактики кроется в низком уровне подготовки проектов по утилизации пека, малыхмощностях предлагаемых установок переработки, не способных остановить егонакопление. В связи с тем, что затраты на захоронение пека в соответствии сэкологическими нормами увеличивают издержки предприятия, ситуация сотходами не меняется.В то же время, образующийся в значительном объеме, получаемый извозобновляемого ресурса, доступный и дешевый, состоящий почти на 50 % изнепредельныхалифатическихисмоляныхкислот,содержащихреакционноспособные функциональные группы, позволяющих осуществлять егомодификацию для получения соединений с заданными физико-химическимисвойствами, талловый пек вызывает повышенный интерес в качестве сырья дляполучения компонентов буровых растворов для скважин бурения на нефть и газ.29Талловый пек является доступным и относительно дешевым сырьемрастительного происхождения и обладая ценными свойствами, содержит в своемсоставе смесь различных жирных кислот и смоляных кислот может служитьнедорогим заменителем импортных продуктов, используемых в качестве исходныхкомпонентов, для производства реагентов для бурения.

Талловый пек в настоящеевремя не находит достаточного квалифицированного применения и используется,в основном, при строительстве дорог, а значительная его часть сжигается в смеси смазутом непосредственно на сульфат-целлюлозных предприятиях. Одной изпричин этого является недостаточность экономически обоснованных и готовых квнедрению в промышленное производство технологий переработки таллового пекав ценные продукты.1.3.1 Физико-химические свойства таллового пекаТехнологияполученияталловогопекаявляетсясоставнойчастьютехнологии разложения сульфатного мыла при варке целлюлозы. При проведенииданного процесса получается сырое талловое масло, которое подвергаетсядополнительной переработке (разделению).Сыроеталловоемаслопредставляетсобоймногокомпонентнуюгетерогенную смесь, состоящую из трех взаимно нерастворимых фаз и большогочислареакционноспособныхтермическинеустойчивыхкомпонентов.Втаблице 1.2 представлены физико-химические свойства талловых продуктов,получаемых в результате ректификации сырого таллового масла.Все талловые продукты, свойства которых приведены в таблице 1.2, широкоприменяются в различных отраслях промышленности:– талловая канифоль используется в целлюлозно-бумажной в качествеклеящего реагента, в лакокрасочной для производства масляных лаков, вкабельной промышленности в качестве загустителя пропиточных составов свысокими электроизоляционными свойствами [41, 72];– талловыежирныекислотыиспользуютсявлакокрасочнойиполиграфической промышленности для изготовления атмосферостойких светлыхэмалей и полиграфических красок, в качестве флотореагентов в горнодобывающей30и горноперерабатывающей промышленности, в качестве технологической смазкив металлургической промышленности, для синтеза алкидных смол и сверхтвердыхволокнистых плит, а также частично при производстве реагентов для бурениянефтяных и газовых скважин [41, 72, 80];– дистиллированноеталловоемаслоиспользуетсявлакокрасочнойпромышленности для производства сиккативов, олиф, канифольсодержащих лакови эмалей для внутренних покрытий, для флотации в горно-обогатительнойпромышленности, для производства смазочных добавок, эмульгаторов и целогоряда других реагентов, используемых при бурении нефтяных и газовых скважин[41, 72, 80];– легкое талловое масло используется в лакокрасочной промышленности,для флотации в горно-обогатительной промышленности, для производствасмазочных добавок, антиприхватных добавок и целого ряда других реагентов,используемых при бурении нефтяных и газовых скважин, в металлургии, а такжев качестве пеногасителя и эмульгатора [19, 41, 69, 71, 72, 80].Таблица 1.2 – Физико-химические свойства талловых продуктов, получаемых приректификации сырого таллового маслаПоказательТалловаяканифольТалловыежирныекислотыДистиллированноеталловое маслоЛегкоеталловое маслопрозрачнаястекловиднаямассапрозрачнаяжидкостьжелтогоцветамаслянистаяжидкостькоричневого цветамаслянистаяжидкостьтемнокоричневогоцветаболее 165185-192150-17070-1204-62-56-1332-6480-915-152-392-9430-50-1-233-58Внешний видКислотное число, мгКОН / г продуктаМассовая долякомпонентов, %:-неомыляемыевещества-смоляные кислоты-жирные кислотыВ таблице 1.2 не приведены физико-химические свойства таллового пека,получаемого также при ректификации сырого таллового масла, поскольку этот31продукт на данный момент не имеет широкого квалифицированного применения впромышленности.Талловый пек, получаемый при переработке сырого таллового масла,содержит две основные группы соединений [41]:– жирные и смоляные кислоты;– окисленные и неомыляемые вещества.Неомыленный талловый пек (НТП) как товарный продукт вырабатываетсясульфатно-целлюлозными предприятиями по ТУ 13-0281078-84 (с изм.

№ 1) «Пекталловый для дорожного строительства». НТП характеризуют по кислотномучислу (не более 70 мг КОН/г продукта) и температуре размягчения (не ниже 19°С).В качестве товарного продукта вырабатывается также омыленный талловый пек(ОТП) по ТУ 13-0281078-146-90 (с изм.

№ 1) «Пек талловый омыленный». ОТПхарактеризуют по общей щелочности (не более 10 % NaOH) и температуреразмягчения (в пределах от 70 до 85°С). ОТП получают в результате процессаомыления, введением в расплав НТП каустической соды или кальцинированнойсоды, до получения нейтральной или слабо щелочной реакции продукта. Физикохимические продукты производимого таллового пека приведены в таблице 1.3.Таблица 1.3 – Физико-химические свойства товарного НТП и ОТПВнешний видКислотное число, не менееОбщая щелочность, не менееТемпература размягченияРастворимость в водеВязкость при 50 °СВязкость при 70 °СВязкость при 90 °СВязкость при 100 °СВязкость при 120 °ССредняя молекулярная массаТемпература вспышкиТемпература воспламененияТемпература самовоспламененияНТПОТПполутвердая масса оттвердая масса от темнотемно-коричневого докоричневого до черногочерного цветацвета70 мг КОН/г продукта––10 % NaOH19-25 °С70-85 °Сне растворимрастворим15000-30000 сПтвердый5000-10000 сПтвердый960-3200 сП18000-30000 сП160-460 сП7000-12000 сП≈ 60 сП230-590 сП580540261-282°С283-292°С392-394°С32Талловый пек, как омыленный, так и не омыленный – горючее вещество.

Постепени воздействия на организм продукт относится к веществам малоопасным,класс опасности – четвертый (ГОСТ 12.1.077), сенсибилизирующим действием икумулятивными свойствами не обладает.Характеристикаталловогопека,вырабатываемогоотечественнымипредприятиями, приведена в таблице 1.4 [23, 41, 176]. Из данных таблицы 1.4следует, что химический состав таллового пека неоднороден. Нестабильный составпека и низкая температура размягчения неомыленного таллового пека вызываютопределенные трудности как при изучении, так и при его применении.Таблица 1.4 – Характеристика НТП и ОТП, вырабатываемого отечественнымипредприятиямиПоказателиКислотноечисло, мг КОН/гЧислоомыления, мгКОН/гЩелочность, %NaOHМассовая доля,%:смоляныекислоты (в томчислеомыленные)жирные кислоты(в том числеомыленные)окисленныевеществанеомыляемыевеществаТемператураразмягчения, °СОбразцы пекаталловый пек для дорожного строительстваУстьКотСелеСегеБратСоломИлимлассгинсжскийскийбальскийскийкийкийЦБКЛПКЦБКЛПКЦБКЦБКОТПБратскийЛПК32433840,93737–102109105120112107–––––––2,110,913,014,514,713,514,514,252,735,636,034,538,037,034,59,117,916,017,815,015,518,327,333,533,533,033,533,033,03236303829327433В таблице 1.5 приведен компонентный состав таллового пека по даннымработы[262].Основноеколичествосвободныхкислотсоставляютдегидроабиетиновая и абиетиновая кислоты.

Этерифицированные кислотыпредставлены, в основном, олеиновой и линоленовой кислотами.Таблица 1.5 – Компонентный состав таллового пекаКомпоненты1Содержание в образцах таллового пека,% от массы таллового пека23456Ненасыщенные жирные кислоты :олеиноваялинолеваягексадекановая2,4-2,70,8-1,10,2-0,55,0-5,32,60,2-0,52,4-2,72,90,2-0,53,4-3,73,20,86,1-6,42,90,85,8-6,02,30,80,2-0,50,2-0,50,2-0,51,72,60,50,70,63,7-4,04,40,2-0,50,60,2-0,53,4-3,72,9—0,2-0,5—1,91,9—0,2-0,5—1,70,7—0,2-0,50,2-0,52,91,70,60,2-0,5—0,50,50,2-0,51,53,60,2-0,50,50,2-0,5—0,80,70,61,35,60,6—0,70,2-0,50,80,70,81,35,8-6,10,7—0,7—0,60,60,91,86,90,7—0,51,0—1,1—1,1-1,46,50,2-0,5—0,60,90,90,9—1,0-1,35,70,2-0,5Смоляные кислоты:ПимароваяИзопимароваяПалюстроваяДегидроабиетиноваяАбиетиноваяСпирты:неидентифицированный спиртпимаровый спиртизопимаровый спиртдокозановый спирттетракозановый спиртбетулинолситостанолβ-ситостеринкампестеринВ связи с тем, что талловый пек не имеет широкого применения впромышленности, то его стоимость является невысокой и предприятияпроизводители заинтересованы в расширении сферы его применения.

Посколькусырое, легкое и дистиллированной талловое масло, а также талловые жирныекислоты применяются при производстве реагентов для бурения, то рассмотрениевозможности применения таллового пека и его модификаций в качестве исходного34компонента реагентов, применяемых при строительстве нефтяных и газовыхскважин, является актуальной задачей.1.3.2 Использование таллового пека в буровых растворах на воднойосновеНТП и ОТП в качестве товарного продукта в настоящее время в наибольшемобъеме используются в основном в качестве вяжущего материала пристроительстве автомобильных дорог [22, 23, 80, 114, 246].

Характеристики

Список файлов диссертации