125614 (593138), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

Отогнанный ЭХГ повторно используется при синтезе. Вода из рубашек аппаратов повторно сбрасывается в ХЗК.

Основной проблемой данного производства является образующийся кислый слой.

Схема реакции:

2CI-C₂H₄-OH +CH₂O → CI- C₂H₄ –OCH₂OC₂H₄-CI+ H₂O

173 г/моль 18г/моль

По этой технологии образующаяся вода «связывается» с серной кислотой, что способствует полному протеканию реакции, так как серная кислота обладает свойством «отнимать» воду практически от всех субтратов. Таким образом, состав кислотного слоя примерно по 42% H₂O и H₂SO₄ , 16% ЭХГ и 2% формаля.

Отходы:

В соответствии с вышеизложенным при получении формаля на каждые 173 кг образуется 18 кг воды, на связывание которой требуется 18 кг серной кислоты.

Так как ЭХГ характеризуется хорошей растворимостью в воде, в кислом слое содержится его значительное количество. Вычисления показывают, что количество кислотного слоя может быть оценено на уровне 240 кг на тонну формаля.

Возможности использования отработанной кислоты

Попытки использовать кислотный слой на стадии коагуляции тиокола привели к значительному снижению качества продукта. Это обусловлено наличием в кислотном слое ЭХГ и формальдегида, которые приводят к образованию инертных концевых групп, снижению свойств и физико-механических характиристик вулканизаторов.

Попытки отгонки привели к выходу из стороя оборудования.

Образующуюся отработанную серную кислоту можно нейтрализовывать оксидом магния (магнезитПМК-87).

Н₂SO₄+MgO MgSO₄+H₂O

Затем, полученный сульфат магния, реально использовать на стадии поликонденсации при синтезе тиоколовой дисперсии.

Возможные варианты дегазации отходов.

Поскольку сбрасывать кислотный слой в химзагрязненную канализацию не представляется возможным, необходима его дегазация. В качестве агента для связывания H₂SO₄ можно использовать мел. При этом в процессе нейтрализации будет малорастворимый сульфат кальция, который вызовет забивку коммуникаций и оборудования.

Огромное газовыделение потребует проведение процесса с малым заполнением аппараты и , соответственно, большого объема аппарата.

Взаимодействие ЭХГ с мелом в присутствии кислоты приведет к образованию окиси этилена, который может привести к возникновению пожароопасных ситуаций.

Нейтрализация каустической содой снимает проблему выпадения осадков в процессе нейтрализации, но повышает риск образования окиси этилена. Но вариант этот можно считать предпочтительным.

При нейтрализации H₂SO₄ на каждые 98 кг H₂SO₄ необходимо 80 кг гидрооксида натрия. ЭХГ и формаль также будут реагировать с щелочью и теоретический расход щелочи может быть оценен на уровне 240 кг на тонну формаля.

Поскольку на БОС можно сбрасывать воду с содержанием солей не более 30 г/л, на разбавление потребуется более10.4м³ воды. А количество сточных вод только на стадии синтеза формаля достигнет 11м³ на тонну формаля.

Таким образом, действующий в настоящее время сернокислотный синтез “добавляет” и без того большому количеству сточных вод производства тиокола еще более 10м³ сточных вод.

8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

БИЗНЕС ПЛАН

Полисульфидные каучуки (тиоколы) получили широкое распространение. Герметики на их основе используются в автомобильной промышленности, в авиапромышленности, в судостроении и в строительстве. Также они используются в качестве компонента в смесевых твердых ракетных топливах. Срок службы полисульфидных полимеров 25 лет.

На ОАО «КЗСК» производственное подразделение для производства полисульфидных полимеров введено в действие в 1965 году. Разработчиком технологического процесса является НИИСК, генеральным проектировщиком – ГИПРОКАУЧУК.

На данный момент оборудование сильно изношено, однако в связи с большим спросом производство тиокола растет. Данное подразделение является одним из трех производителей тиокола в мире.

Исходные соединения. Основными исходными соединениями для получения полисульфидных полимеров являются алифатические галогенпроизводные и полисульфид натрия. Основным мономером, применяемым для получения как эластомеров, так и жидких полимеров, является ди(-хлорэтил)формаль, который получают из безводных этиленхлоргидрина и формальдегида в присутствии различных соединений, способных удалять образующуюся при этом воду в виде азеотропов. Синтез ди(-хлорэтил)формаля также может быть легко осуществлен непсредственно из окиси этилена, хлористого водорода и формальдегида.

Исходные соединения. Основными исходными соединениями для получения полисульфидных полимеров являются алифатические галогенпроизводные и полисульфид натрия. Основным мономером, применяемым для получения как эластомеров, так и жидких полимеров, является ди(-хлорэтил)формаль, который получают из безводных этиленхлоргидрина и формальдегида в присутствии различных соединений, способных удалять образующуюся при этом воду в виде азеотропов. Синтез ди(-хлорэтил)формаля также может быть легко осуществлен непосредственно из окиси этилена, хлористого водорода и формальдегида.

Выбор и обоснование метода производства

Полисульфидные олигомеры представляют собой реакционноспособные олигомеры, образующие после отверждения герметики с уникальным комплексом свойств. Высокая термодинамическая гибкость и наличие в основной цепи химически связанной серы (до 80%) сообщают герметикам на основе полисульфидных олигомеров высокую устойчивость к действию топлива, газопроницаемость, водостойкость и благодаря насыщенности основной цепи, высокую стойкость к ультрафиолету, озону, радиации.

В основе синтеза жидких тиоколов лежит реакция поликонденсации ди- или тригалогенпроизводных органических соединений с ди- или полисульфидами натрия. Наиболее распространенным мономером является 2,2-дихлорэтилформаль, который обеспечивает наиболее высокую термодинамическую гибкость макромолекулярных цепей.

Увеличение содержания трихлорпропана (ТХП) в жидком тиоколе в первую очередь приводит к уменьшению относительного удлинения. В связи с этим, как правило, там, где от герметиков требуется высокие значения деформации (строительство), используют тиоколы с содержанием ТХП до 0,5%.

Применение ТХП в качестве разветвляющего агента обеспечивает стабильность состава и функциональности серосодержащих олигомеров и существенно влияет на физико-механические свойства. В зависимости от степени расщепления дисперсии тиокола и содержание ТХП может быть получена целая гамма марок жидкого тиокола с различной молекулярной массой, вязкостью, содержанием концевых SH-групп.

Выбор и обоснование места строительства.

Местом строительства цеха по производству жидких тиоколов является территория завода ОАО «КЗСК» города Казани.

Выбор района определяется следующими факторами:

1. наличие дешевого и ценного сырья, газа добываемого в РТ;

2. близость энергетических и тепловых ресурсов, ТЭЦ, обслуживающих данное производство;

3. наличие густой сети железных и автотранспортных дорог;

4. климатические условия – континентальный климат, редкое колебание температур;

5. близкое наличие водных ресурсов – река Волга и озеро Кабан;

6. наличие ИТР, которые имеют профессиональный опыт и соответствующую квалификацию.

1) Расчет производственной мощности

Производственная мощность N вычисляется по формуле:

N=naT_эф,

Где: n=13 – количество однотипного оборудования,

a=0.4 т/ч – производительность оборудования,

Т_эф=8024 ч – эффективное время работы оборудования.

N=130.48024=41724.8 т/год

Коэффициент использования мощности:

K_и.м=V/N,

Где: V – годовой выпуск, т/год

K_и.м=40000/41724,8=0,95

Значение K_и.м свидетельствует о том, что 13 аппаратов достаточно, чтобы справиться с запланированным выпуском.

2)Расчет капитальных вложений

Таблица 8.1-Капитальные вложения и амортизационные отчисления

Наименование оборудования	Ед. изм.	По проекту					По аналогу
		Кол-во, шт	Стоим-ть, млн.руб.		АО		Кол-во, шт	Стоим-ть,млн.руб		АО
			Ед.	Общ.	%	млн.руб.		Ед.	Общ.	%	млн.руб.
I.Технол.оборуд. ап-т ПК ап-т отмывки ап-т расщеп-я ап-т коагул-ии ап-т фуговки ап-т сушки ап-т фильт-ии ап-т отгрузки мерники ем-ть для MgCl2 ем-ть для NaOH ем-ть для NaS2O3 каплеотбойники ловушка на сушке ловушка теплообменник скруббер Итого:	шт	3 5 2 1 1 13 2 3 6 1 1 1 3 1 2 1 2	2 2 2 2 2,1 0,5 1,3 1 0,25 0,35 1,3 0.2 0,3 0,7 1,5 1,7 1,5	6 10 4 2 2,1 6,5 2,6 3 1,5 0,35 1,3 0.2 0,9 0,7 3 1,7 3 48,75	10	0,6 0,4 0,4 0,2 0,21 0,65 0,26 0,3 0,15 0,035 0,13 0.02 0,09 0,07 0,3 0,17 0,3 4,875	3 9 2 1 1 13 2 3 10 1 1 1 3 2 3 1 2	2 2 2 2 2,1 0,5 1,3 1 0,25 0,35 1,3 0.2 0,3 0,7 1,5 1,7 1,5	6 18 4 2 2,1 6,5 2,6 3 2,5 0,35 1,3 0.2 0,9 1,4 4,5 1,7 3 60,05	10	0,6 1,8 0,4 0,2 0,21 0,65 0,26 0,3 0,25 0,035 0,13 0.02 0,09 0,14 0,45 0,17 0,3 6,005
II. Неучтен.обор-е	%	10		4,875		0,4875	10		6,005		0,6005
III.Эл.сил.обор-е	шт	31	0,02	0,62	15	0,093	40	0,02	0,8	15	0,12
IV. КИП	%	15		7,3125	15	1,1	15		9,007	15	1,35
V. Трубопроводы	%	25		12,2	15	1,8	25		15	15	2,25
Итого:				73,745		8,38			90,875		10,33

Удельные затраты на оборудование:

П: А/N=8380500/40000=209,5 руб/т

Характеристики

Список файлов ВКР