Технология переработки ацетиленовой сажи и кротонового альдегида-промышленных отходов по "Навоиазот" тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ХИМИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ

На правах рукописи УДК (>(>1.Ш>.4 + (НШ)4.К

ЮСУПОВ Эркни Дя«1м\родоиич

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ АЦЕТИЛЕНОВОЙ САЖИ И КРОТОНОВОГО АЛЬДЕГЙДА-ПРОМЫШЛЕННЫХ

ОТХОДОВ ПО «ЯАВОИАЗОТ»

<>"2.00,(К?. — С))н лич'кч кля чимия

А В I О Р Ф 1; 1> А Г дисчч'р 1 ании на соискание ученом пенсии кандидата гемшчсскнх наук

Ташкент — 1997

Работа выполнена в Ташкентском химико-техиологичес-ком институте и П. О. «Навоиазот»

Научные руководители: доктор химических наук,

Ведущая организация: Узбекский научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. А. Султанова.

Защита диссертации состоится «Л£2» 1997 г.

в 14.00 часов на заседании специализированного Совета Д. 015.40.01 при ИХРВ АН РУз, по адресу: 700170, г. Ташкент, проспект А. Абдуллаева, 77.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИХРВ АН РУз.

Автореферат разослан « -- ^ » 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор химических наук,

проф. Рахмонбердиев Г. Р.

Кандидат химических наук, доцент Тиркашев И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

проф. Абдукадыров А. А.

Кандидат технических наук, ведущий научный сЬтрудник Каримов Р. К.

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблемы создания безотходной, экологически чистой технологии п химических предприятиях, внедрение в производство новых лроиессоп рекуперации и переработки промышленных отходов являются весьма актуальной задачей. ПО "Папоиазот" янляется флагманом химической индустрии независимой республики Узбекистан и в этом объединении при производстве ацетилена и продукте» его переработки образуются ежегодно многотоннажнме газообразные, жидкие и твердые отходы. Одними из таких отходов являются сажа (углерод), " которая образуется в производстве ацетилена и кротоновый альдегид, образующаяся при производстве уксусного альдегида. При работе агрегатов пиролиза н полную мощность количество образующийся сажи составляет более 4 тыс.т/год, ;> кретонового альдегида до 800 т/год.

Сажа и кротоновый ¡шьдегнд до последнего времени не переработались и отправлялась п узел бнохнмочнеткн.

В связи с этим, разработка безотходном экологически чистой технологии, обеспечивающей эффективное использование вторичных материалов и сырья, какими являются сажа и кротоновый альдегид, представляет собой весьма актуальную задачу в решении проблемы экологии и охраны окружающей среды.

Цепь работы. Целыо настоящей работы янляется создание безотходно!, экологически чистой технологии выделения, ингнбировапия горес'я, сушки и персрабо1кн ацегиленонон сажи; разработка технологии производства новых ингибиторов коррозии и сорбиновой кислоты па основе кротонового альдегида - отхода производства уксусного альдегида.

Научная новизна. Впервые разработана технология выделения, ингнбировапия горения, сутки и переработки ацетиленовой сажи и и установлены технологические показатели этнх процессов. Исследована |)еакния взанмодейсгвия кротонового альдегида с аммиаком в присутствии сивушного масла, создана технологйя произвотва ингибиторов коррозии на основе продуктов взаимодействия кротонового альдегида и аммиака; изучен процесс синтеза сорбиновой кислоты на основе к»,ото того альдегида.

Практическая ценность. Разработанные процессы выделения, ингибированкя горения, - сушки и переработки ацетиленовой сажи апробированы в существующих опытно-промышленных условиях и рекомендованы для внедрения в производство.

Подготовлены и выданы »сходные ■ данные для проектирования узлоп выделения и отжима ацетиленовом сажи и стандарт предприятия на ацетиленовую сажу. Выпущены опытно-промышленные партии ацетиленовой сажи о цехах "Которан" и "Изоцнанаты" АО "Элсктрохнмзавод" в количестве более 5 тонн. Составлены нормативно-технические документации по выпуску иигибнтора коррозии на основе кротоиового альдегида. выпущены опытные партии ингибиторов коррозии в ПО "Навоназот".

Работа поводилась в соответствии с координационным планом АН Республики Узбекистан и планом НИР ГКНТ Республики Узбекистан, гос. регистрационный № 01930000325 "Создание безотходной технологии производства ацетилена н продуктов его переработки".

Сведения об апробации и публикации. Результаты работы док- ладнвалнсь на: Международно»! конференции по экологии Карпатского региона* СЕИЕСО - 94", г.Ужгород, 1994; Международном симпозиуме по аналитической химии, г.Термез, 1995; Международной научно-практической, конференции г.Андижан, 1994 г.; научно-теоретических и технических конференциях профессоров, преподавателей, аспирантов, научных работников и студентов ТашХ . И 1994; !995гг, научно-практической конференции по химическим реактивам ТашГУ, 1995г.

По теме диссертации опубликовано 15 статен и тезисов докладов. Получены 5 патентов Республики Узбекистан.

Об кем н структура работы. Диссертация изложена на 103 страницах машинописного текста, включая 19 таблиц и 7 рисунков.

Работа состоит из введения, обзора литературы, результатов экспериментальных исследований, обсуждения результатов, отработки технологии и их обсуждения, выводов, списка литературы нз 120 наименовании и приложений, в которых прнг-дены акты испытаний.

ОСНОВНЫЕ СОДЕРЖАНИЯ РДГ.ОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности теми, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе приведен обзор литературы, посвященный систематическому изучению аиччнчж про., лодства.

$

переработки сажи, синтезу, исследованию свойств ингибиторов кислотной коррозии » сорбнновон кислоты.

----------- Во второй- главе приводятся-----результаты

экспериментальных данных.

В третьей главе обсуждаются методы выделения, ингибирова-ния горения н сушки ацетиленовой сажи. Проведены методы синтеза ингибиторов коррозии на основе отходов производства кротонового альдегида, ацетальдегида, аммиака и др., а также сорбнновон кислоты.

Четвертая глава посвящена разработке технологии выделения, ингибнрования горения ацетиленовой сажи и производства ингибитора коррозии, на основе кротонового альдегида.

1. Технология производства и переработки сажи

В настоящее время различают следующие типы сажи: газовая канальная; газовая печная, форсуночная, газовая термическая, ламповая и ацетиленовая.

Среди всех перечисленных типов сажи самым ценным по своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам являете* ацетиленовая сажа. Ацетиленовую сажу получают из ацетилена путем термичесхого расщепления без доступа воздуха или сжиганием смеси ацетилена с недостаточным количеством воздуха.

Сажу, с высокой электропроводностью, получают термическим разложением смеси ацетилена с ненасыщенными углеводородами в присутствии водяного пара и газа, содержащего кислород. Полученную сажу дополнительно обрабатывают кислородсодержащим газом при температуре 500+800°С, затем водородом при температуре 500°С. Сажа, полученная при таких условиях, содержит минимальное количество примесей.

При производстве ацетилена методом окислительного пиролиза природного газа в качестве побочного продукта образуется сажа в количестве 129,24 кг на 1 тонну ацетилена. При мощности установок пиролиза 30 тыс. тонн в год, количества образуещегося сажи составляет 4000 тонн в год.

До настоящего времени сажу, образовавшегося в качестве побочного продукта в производстве ацетилена, ае выделяли как ценный целевой продукт, поскольку она имела существенный недостаток:горела во время сушки, что препятствовало ее переработку.

11 мосдсдные годы нами разработаны технологии выделения, МНГНбироШШИЯ горения и сушки .щетнленовой сажи. На основании лабораторных исслсдованнЛ данный метод был апробирован и промышленных масштабах в ПО "Навоиазот" и АО "Электрохимзавод", где выпущена более 5 тонн негорючей нцешлсиовон сажи и она была использована в качестве наполнителя вместо сажи, импортируемой из стран СНГ,

2. Выделение, ингибнроваинс горения н сушка ацетиленовой сажи

Ацетилен в промышленности получают из природного газа несколькими способами.

ПО "Навоиазот" ацетилен получают окислительным пиролизом природного газа по способу ЗАКСЕ.

В ходе этого процесса высокая температура п реакционном аппарате достигается в результате протекания экзотермических реакций неполного сгорания некоторой части природного газа.

Количество выделяющейся сажи d значительной мерс зависит от температуры н соотношений кислород: ыстац.

Если отношение кислород: мст..н более 0,5, то при температурах 1200-1500°С и атмосферном давлении сажа не образуется. Поскольку окислительный пиролиз природного газа обычно проводится при температурах 800-1 ЮО°С то имеет место образования сажи. Кроме того, сажа также может образовываться из ацетилена, который содержится в пирогазс по схеме:

CHt——-caM<i—-c»hÎ---с *■ Hi

I I

с -»—с,н,

Сажа может образовываться не только из ацетилена и метана, н<л и из различных ароматических соединений, содержащихся в смолистых веществах, которые также образуются из природного газа во время его ппчолиза.

Сажу, образовавшуюся из пирогаза, выделяют промыванием иодом. Ныдсленне сажн из йоды возможно флотацией в отделении сажсочнсгки. Поведение сажн в воде зависит от се дисперсности, газоиасышспности, наличия

смолянистых веществ и др. Ацетиленовая сажа из саже-отстойника во всех предприятиях, в виде 3,0-5,0%- ной водной суспензии, направляется в узел БХО.

Не смотря на высокие физико-механические и эксплуатационные свойства пиролизная сажа да последнего времени не нашла практического применения из-за не пригодности переработки. Одним из существенных недостатков переработки является то, что основная часть сажи горнт во время се сушки. Ее температура возгорания находится в пределах 70-100°С.

Основной причиной самовозгорания ацетиленовой сажи является наличии в ее составе углеводородов нолиацетнленопого ряда, которые склонны к окислению даже при комнатных температурах.

С целью разработки технологии выделения сажи из ее 35%- пой водной суспензии, ии ибирошншя ее горения, сушки и переработки совместно с сотрудниками ЦЛО ПО "Навоиазот" были проведены целенаправленные исследования.

Пиролизная сажа образуется двух типов: всплывающая н тонущая. Состав и свойства этих са: резко отличаются друг от друга. Всплывающая сажа в основном cviqmirr полш-чклмчсскнс, ароматические и другие углеводе]к>ды, а также смолянистые всщества.

С целью установления наличия в продукте углеводородной фазы поведено экстрагирование ее (из смеси тонущей и всплывающей сажи) толуолом и ацетоном по общепринятой методике. Массовые доли веществ, растворимых в этих экстрагапах cocí а ш m 24,0 и 26,л% масс, соответственно. Данный анализ, как и все последующие, п|н>ш>дился на образце предварительно высушенном при |(>5: 5"С. Потеря массы при этом составляла до 84%. Следует отметить, что проведенный качественный хроматографичсский анализ показал, что уже при 70"С образец начинает выдать газообразных веществ, состоящих из бутепои, 2-метнлбутшм, метана и Сг-углеводородов. ---

Наличие в составе сажи ароматических нолиядерных соединений нолиацети ленов, tii...i купона, способствуют горению сажи при температурах, начиная уже с 60"С. Попытка сушки сажи без вакуума во всех случаях приводил к го|>ению ее оснои.юн части.

С целью установления структуры ииролизной сажи были сняты ее электронно-микроскопические снимки, рентгенограммы, И К- спектры и определен ;>лементый состав.

Определены некоторые физико-химические характеристики тонущих и всплывающих саж, которые приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Результаты анализов саж - ■ _

Сажа Зольность, % Влага % Выход летучих в-в % Масляио е число, мл/100 г рН водкой суспензии Оптическая плот- . ность

Тонущая 3.2 2,30 9,9 100.0 8,4 2,40

Всплывающая 0,44 4,2 9,6 4,9 8,6 2,30

2.1. Ингибирование горения ацетиленовой . сажи во время сс сушки . Ацетиленовая сажа обладает комплексом свойств, такими как высокое удельное электрическое сопротивление, высокое малярное число, развитая удельная поверхность и т.д., которые отсутствуют у других видах техуглерода (сажи). Поэтому, в промышленности ацетиленовую сажу получают специально разложением-ацетилена. В составе сажи, которая образуется в производстве ацетилена, в качестве побочного продукта присутствуют углеводороды типа купрепа. Температура самовозгорания этих углеводородов низкая, что препятствует переработки сажи, т.к. во время сушки основная часть се сгорает.

С целью ингибирования горения ацетиленовой сажи нами были разработаны методы уменьшающие горение сс в процессе переработки путем добавления п состав сажи различных антипиринов. При подборе антипиринов мы исходили из известных в литературе положении о том, что вещества содержащие атом фосфора, азота и галоидов ингнбпруют горение углеродистых соединении. Исходя из этого, в качестве антипирина нами были использованы ортофосфорная кислота, аммофос, суперфосфат и др. Количество вводимых антипиринов было взято 3-5% в рассчетс на сухой продукт. Сушка сажи проводилаь п лабораторных сушильных шкалах при температуре 105±5°С. Просущанная сажа, с • содержанием различны- количеств антипиренов, не горела до температуры 300-400°С.

Данный способ ингибирования го;:ния сажи была апробирован и в промышленных условиях. В 1995-1996 гг в цехах "Которая" и "Изоцианаты" АО "Электрохимзавод" была выпущена ацетиленовая негорючая сажа в количестве более 5 тонн.

Изучены физико-механические н эксплуатационные свойства просушенной сажи с добавлением ингибиторов горения. Ф..ЗНКО- механические и эксплуатационные характеристики ацетиленовой сажн были исследованы в лабораториях ПО "Узбскрезннотехннка", ПО "Навсиазот" и АО "Электрохпмза- иод". При этом была показана, что ацетиленовая сажа, модифицированная антипнренамн, по своим фнзнко-механическим п эксплуатационным свойствам соответстповала промыпшенным сажам марки П803 и П701.

В дальнейшем полученная сажа была использована в качестве наполнителя для резиновых смесей .Ко 349.

Изучены эксплуатационные характеристики эластомерных композиций, полученных с использованием ацетиленовой сажи п качестве наполнителя (табл. 2.1.}.

Таблица 2.1.

Свойства эластомерных композиции, полученных с использованием ацетиленовой сажи

пп Показатели полученных резин При применении изв. сажи П803 При применении ацетнлепновой сажи

I 2 3 4 '

1 Прочность при растяжении, Мпа 10,5' 17,5

2 Ошоопсльнос удлинение. % 800 б:о

3 Твердость по 111 ору-17 70-80 75

4 Остаточное удлинение, % 8 1

Как видно из данных таблицы, свойства резиновых смесей, полученных с использованием ацетиленовой сажи, не уступают резиновым смесям, полученных с применением промышленной сажи марки П803. Модифициро анная ацетиленовая сажа рекомендована к промышленному использованию.

3. Исследование процесса конденсации кротонового альдегида с аммиаком

Как было уже отмечено, кротоновын альдегид является еще одним промышленным отходом в производстве уксусного альдегида. Только в ПО "Навоиазот" ежегодно сжигается, либо отправляется в узел БХО более 600 тонн в год этого ценного сырья.

С целью нахождения путей практического использования данного продукта изучена реакция конденсации его с аммиаком при температурах 30-80°С. Полученный продукт реакции был использован в качестве ннгибнтора коррозии в соляном кислоте. Ее защитный эффект в кислотных средах составляет 98,0-99,5%. Недостатками данного ингибитора является то, что он плохо растворим в воде, ароматических углеводородах, ограниченно растворяется в спиртах. При смешении спиртового раствора ингибитора с газоконденсатом выделяется новая смолообразнан фаза. Попытка использовать данный ингибитор в сероводород! 1011 среде закончилась безрезультатно. Между тем, потребность Республики к ингибиторам сероводородной коррозии составляет 600-1000 тонн в год и в настоящее время из-за отсутствия производства ингибиторов сероводородной и кислотной коррозии республика вынуждена приобретать их из стран СНГ за валюту.

. Для . разработки новых ингибиторов коррозии, раствори,мых в углеводородных средах, па основе кротонового альдегида изучена реакция се с аммиаком в среде сивушного масла, также являющейся отходом биохимических производств.

При конденсации смеси кротонового альдегида с сивушным маслом в соотношении 1:2+1:3 об. с аммиаком образуется продукт хорошо растворимый в газоконденсате. Растворимость продукта также зависит от температуры проведения реакции. Если реакцию провести при температуре не выше 50°С образовавшейся продукт хорошо растворяется в газоконденсате и эффективно защищает сталь от сероводород! .ой коррозии.

С целыо упрощения технологии производства ингибитора коррозии ,1а основе кротонового альдегида изучен процесс получения ингибитора не из чистого кротонового альдегида, а из' кротоновой фракции и аммиака. Методом хроматографического анализа установлено, что крогонои .я фракция содержит от 57,0 до 67,0 % кротоиовою альдегида, до

10,0% ацетона, до 2,0 % ацетальдегида, до 24,0% паральдегида и воды.

Кротоиовую фракцию пасыщалп аммиаком при температурах 50-50°С. Продукты реакции анализировались методом ПКХ. Установлено, что при взаимодействии кротоиовой фракции с аммиаком каждый компонент фракции ведет себя по разному. Конверсия кретонового альдегида при этом достигает 91-98%. .По-видимому, при этих условиях реакции ацетальдегнд тримсризуется с образованием иаральдегида, который образует с аммиаком альдегид-аммиак или 2.4.б-три\'Стил-1,3,5-трпазин по схеме:

5 СНОСНО

Н.С-НС' ХСИ-СИЪ »11 а

с'н сн»

' ни

и.с-ис' чси-си* , а »11 -1н2о ми^цн

си4

Образовавшийся продукт в присутствии воды и под действием температуры разлагается с образованием альдлмина, который способен к олнгомеризацин.

н4с-нс си-см& снг

II, о

чен,

си » ин

г сн^ - см мн -— си4 - сн -снг-см »ни

МАИ N1),

п,сн&-сн=мн - Г — сн - n11 — 1

I СМ а ] п.

С целыо подтверждения вышесказанного предположения

была проведена конденсация уксусного альдегида с аммиаком при температурах 0-5°С. При этом было получено твердое вещество без запаха. Полученный продукт хорошо растворим в газоконденсате и при растворении не выделяется отдельная смолообразная фаза. Продукт конденсации уксусного альдегида с г.ммг 'ком был испытан в качестве ингибитора сероводородной коррозии. При этом установлено, что его защитный эффект составляет 95,0-96,0%.

При исследовании процесса конденсации уксусного альдегида с аммиаком установлено, что при повышении температуры реакции выше 20°С получается смолообразно?

вещество идентичное продуктам конденсации кротонового альдегида с аммиаком. При этом, по-видимому имеет место реакция кротоновой конденсации уксусного . альдегида » присутствии аммиака. Аммиак, как слабое основание, одновременно катализирует процесс кротоновой конденсации, а также реагирует с кротоновым альдегидом и образует аминокротонол. Поэтому, необходимо строгое соблюдение температурного режима в процессе синтеза ингибитора коррозии на основе уксусного альдегида и аммиака.

Проведены опыты по синтезу ингибиторов коррозии из кротоновой фракции и аммиака в средах нзопропилового спирта, тетрагидрофурфурилового спирта и др. При этом получены ингибиторы хорошо растворимые в газоконденсате. Однако, эти ингибиторы не нашли промышленного применения из-за отсутствия растворителей-изопропилового,

тетрагидрофурфурилового спиртов и др.

Эти растворители были заменены сивушным маслом являющейся также отходом биохимических производств. Реакцию конденсацию проводили при соотношении кротоновая фракция: сивушное масло 1:0,5+1:1 об. При этом был получен однородный маслянистый продукт стабильный при хранении. Продукт хорошо растворяется в газоконденсате.

Защитное действие ингибитора был испытан в лаборатории антикоррозийной защиты "УзбекНИПИнефтсгаза".

Испытания выполнены на низкоуглеродистой стали в двухфазной (1:1) сероводородсодержащей среде при комнатной тем пчхпурс (табл. 3,1.)

Таблица 3.1, Влияние концентрации ингибитора на • скорость коррозии стали марки прочности Д в

№ Время Концентрация Средняя Скорость Степень

пи опыта. поте^рня коррозии, защиты,

сут. добавки, г/л массы об- г/м=. Г %

разцов, г.

1 1 Без добавки 0,0368 0,866 .-

1.0 0,0021 0,049 94,4

2,0 0.0019 0,045 94,4

2 2 Без добавки 0,0613 Г.689 -

0,5 0,092 0,10 85,5

1,0 0,0071 0,08 88,4

2,0 0,0048 0.05 92.8

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что исследованный ингибитор защищает инзкоуглсроднетый сталь в сероводородной среде на 88-^5%, что характеризует его как высокоэффективный ингибитор.

Данный ингибитор Сыл рекомендован к выпуску опытно-промышленной партии с последующим промышленным испытанием на. газовых . месторождениях Республики. Подготовлены нормативно-технические документации техиологическтрегламелт, техническое условие по производству ингибитора и переданы в ПО «Наеоиазот».

Установлены основные физические и эксплуатационные характеристики ингибитора под условным название КААСМ-1 (габл.3.2.).

Таблица 3.2.

Основные физические и эксплуатационные характеристики ингибитора коррозии КААСМ-1

№№ пп Наименование показателя Единица измерения Значения

1 2 3 4 ' "

1 Ннсшннй вид Однородная жидкость темно-коричневого цвета

2 Плотность при 20°С г/см 0,95±0,05

3 Амииное число мл НС! на г. 190±10

4 Растворимость в и?опро-ппловом, тетрагидро-фурфуриловом спирте и сивушных маслах не менее % 50,0110,0

О Температура застывания, не выше °С минус 35±5

Г» Защитный эффект а) в растворе соляной кислоты е маесопон долей ПС1 15%. не менее б) в сероводородной среде, не менее % 9S,0±I,0 93,0±1

4. Синтез сорбиновой кислоты на основе кротоновго ;(льдсгида и кротоновой фракции

На основе кротопового альдегида, наряду' с ингибиторами коррозии, можно так же получать и сорбнновую кислоту. В связи с этим, нами изучен синтез сорбиновой кислоты конденсацией кротового альдегида с мапоновон кислотон в присутствии катализатора-пиридина по методу Дебнера.

Изучено влияние соотношения реагентов, количество катализатора, температуры и продолжительности реакции на выход сорбиновой кислоты.

Установлено, что изменение температуры от 60 до 105°С не оказывает существенного влияния на выход сорбиновой кислоты (табл.4.1.).

Таблица 4.1.

Влияние температуры на выход сорбиновой кислоты (соотношение кротоновый альдегид: малоновая кислота: пиридин = 23:3 в.ч.,

№№ Температура Выход сорбиновой кислоты,

пп в % от теор.

1 2 *

1. 60 34.0

2. 70 36.0

3. 80 40.0

4. 90 41.0

5. 100 43.0

6. 105 39,0

Хотя при этом выход сорбиновой кислоты не превышает 43%, метод вполне пригоден для промышленного применения, так как сорбиновая кислота яьляется одним из ценных продуктов медицинской, пищевой, химической и др. отраслей промышленности. Единственным недостатком метода является применение дефицитного катализатора-пиридина или пиперидина в больших количествам.

С целью замены пиридина на более доступный катализатор нами проведены сергм опытов с применением в качестве катализатора N • диметиланилина, диэтиламнна, ацетамида, фтористого калия и др. Однако, при этом удовлетворительный результаты не были аолучены. В присутствии аминосоединений часто наблюдалось полимеризации кротоьового альдегида. Выход сорбиновой кислоты не превышало 20-25% от теории.

Изучен также синтез сорбпноной кислоты из кротонового альдегида г ацетона по схеме:

СИ Л - СИ - СИ - С »0 ♦ СИ J - со - CHi СН5 - CM = СИ -си = СИ - со - СИ ' -СИЛ - СН --= си - си =СИ - CO - CcCj

-И 2,0 SMaOei'

n4 он

-— СИ, - СИ СН - СН - си - fCltcC«

5 ONi s

Иссле, .оваио влияние различных факторов на выход сорбииовой кислоты. Устаповлсы оптимальные условия процесса, позволяющие получим» сорбнновую кислоту с выходом пе менее 40-45% or теоретического. Особенность данного метода заключается в том, что все исходные реагенты -кретоновый альдегид и ацетон являются отходом производства уксусного альдегида. Содержание кротонового альдегида в кротоновой фракции составляет 57,4-66,95%. ацетона 8-!0%. Трети компонент реакции - гпнохлорнг натрия также имеется в П J "1 lauonajor", что позволяет осуществить промышленное производство еорбнномой кислоты па местном сырье и на сущсствующих оборудованиях.

5. Технология выделения, ингибировапия горения и сушки ацетиленовой сажи

Па основании исследований проведенных н лабораториях ТажХТП и ЦЛО ПО "11аиоиают" разработана и апробирована на существующих промьпш:. чпых условиях технология выделения, ингибировапия горения и сушки ацегнленовой сажи.

Прнпцпина..1.паи'тсхнпл01нчсскаи схема утла выделения и отжима чехиическо! э углерода (сажи) и\мтедеиа на рис. 5.1.

Технический углерод (сажа) в виде 3,0-5,0%-iioii водной суспензии с сажеотстойинка поз. C10I-C106 иостунаег в общий лоток поз. Л.1 Ю п далее в менг- тку пот. M.I09, оттуда насосом поз. iilll омачивается в лрук (путч) фильтры поз. '1*107 и »МОЛ. ! !\тч-фнлмр чатуш'вче-! сажесо к-рллшеп чодоп до кшолменнч ¡¡мгплра 7(V", ел,rtii, Нела г н i 0>нльтра ¡'.о»¡'.ран: ..пси ЩМПТГКПЧ l> i>P4M;in«»pi|i,|('i f<>'vr"r! м;) MOM !!. Огж;м\>п r.'IA'V ii pv a:m< ч м !. ом lei' i < ;м <~ I I ' " •" ! I; ».tii.i м n 11

с юг

ClOi

Jb

mil

Л hi

иоци Рис. 5.1. Принципиальная технологическая схема узла выделения и отжима сажи.

C10I-C106 - сажеотстошшки; Ф107 - фильтр;

OIOS - резервный фильтр; М109 - мешалка;

JT110 - лоток; HIII - насос; К112 - контейнер.

Блажная сажа пене отжима со влажностью 30-49% с узла выделения и отжима передастся па узел сушки.

Сушка влажной сажи осуществляется в барабанных вакуум сушилках с добавлением антипиринов при температуре 100-120°С и в остаточном давлении 150-200 мм.рт.ст.

После сушки товарную сажу упаковывают на крафт мешки, снециал! ные мешки, изготовленньи из прорезпновых тканей или в железные контейнеры.

ВЫВОДЫ

1. Разработана безотходная, ресурсосберегающая и экологически чистая технология по п^ работке промышленных отходов ПО «Навоиазот» • сажи, отхода производства ацетилена и кютоновго альдегида производства ацетальдегида.

2. Исследованы процессы выделения, ингибирования гррения и сушки ацетиленовой сажи. Создана технология выделения ацетиленовой сажи из 3 - 5%-ной водной суспензии методом фильтрации, сушки в присутствии ингибиторов горения и переработки получаемой сажи. В

качестве ьпгибиторов горения были применены фосфорная кислота, аммофос, суперфосфат и др.

Установлено, что ацетиленовая сажа, полученная из--------

отходов производства ацетилена и обработанная антипиринами но своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам соответствует промышленному тсхуглероду марки П803 и П701.

3. На основании лабораторных и опытно-промышленных исследований разработаны иорматнвпо-тсхинчсскне документации нг. производство ацетиленовой сажи. Подготовлен н выдан исходные . данные для проектирования узла выделения и отжима ацетиленовой сажи, стандарт предприятия на ацетиленовую сажу. По разработанной технологии и 1995-9бгг. в существующих мощностях АО "Электрохимзавод" переработана более

5 тени ацетиленовой сажи. Показано, что стоимость получаемой сажи и 4 р'>за ниже по сравнению стоимостью сажи марки ШОЗ и П701.

4. Установлено, что продукт' конденсации кротоновой фракции с аммиаком при температуре 20-40°С в среде сивушного масла могут служит высокоэффективным ингибш^ром. Его защитный эффект составляет в сероводородной среде 92-95%, а в среде соляной кпелоте 98-99,5%. Разработана технология производства, подготовлены нормативно-технические документации -лабораторный регламент, стандарт предприятия, выпущена опытная партия ингибитора коррозии на основе кротоновой фракции и аммиака. Ингибитор рекомендован к промышленному применению.

5. Изучен процесс синтеза сорбиновои кислоты на основе кротонового альдегида и малоновон кислоты, Протопопов фракции и ацетона. Синтезирована сорбиновая кислота с выходом более 40% от теории. Установлены оптимальные параметры синтеза сорбиново": кислоты. Показано, что синтез сорбиновой кислоты из кротоновой фракции и ацетона является наиболее эффективным сред» известных методов его синтеза.

IS

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

Статьи;

1. Юсупов Д., Тиркашев И., Юсупов Э.Д , Кадыров Х.И., Рахманбсрдиев Г. Р.

Безотходная технология в производстве ацетилена и продуктов его переработки. /'Химическая промышленность, 1996, №1|,с. гч-г5

2. Юсупов Э.Д. Рахманбсрдиев Г.Р., Юсупов Д., Топилов P.C., Тиркашеч' И„ Коротаев A.B., ШириновХ.Ш.

Коррозия ингибиториии олиш техиологиясиии яратиш. //Киме, кимёвий технология ва экология. ТДТУ, ТошКТИ. Илмий ишлар туплами, 1995,8-11 б,

3.Юсупов Э.Д., Рахманбердиев Г. Р. Тиркашев И., Юсупов Д.

Технология обезвреживания ацетиленовой сажи. //Там же, с. 101-103.

4. Тиркашев И.. Юсупов Э.Д. Разработка безотходной технологии производства ацетилена и продуктов его переработки. //Халц хужалиги тармоцлари ва жамиятии ислохат д.врида ривожлантириш муаммолари. Илмий ишлар туплами, Т., 1996 й, № 3,15-18 б.

5. Юсупов Э.Д., Тиркашев И., Рахманбердиев Г.Р., Юсупов Д.

Кротон альдегиди асосида янги ингибитор. iap олиш ва улариииг хоссаларини урганиш. //Халк; хужалиги тармо^лари . ва -жамиятии ислохат даврида ривожлантириш муаммолари. Илмий ишлар туплами, Т., 1995Й, №2,296.

Патент«?';

6. Пат. № 3604 (РУз). Способ получения ингибитора сероводородной коррозии стали. // Юсупов Э.Д., Ширинов Х.Ш., Иванов В.Е., Юсупов Д. " иркашев И, и др. заявл. 22.05.1995, № 1НДР 9500495, I. опуб. в Ьюлл. № 2, 1996.

7. Пат. № 2788 (РУз). Способ получения ингибитора ( коррозии. //Юсупов Д., Курбано» Ф.К., Юсупов Э.Д., Тиркашев И. и др. заявл. 21 )1.1994, № 1НДР 9401015.1,1 опубл. ВБюлл.№3,I9V5.

8. Пат. № 27/6 (РУз). Способ получения гранулированной сажи. //Юсупов Э.Д., Тиркашев И., Юсупов Д.,

Рахмиибердиев Г.Р. и др. заяви. 09.02.1995, № 1НДР

- 9401014.1, опубл. в Бюлл. № 3 W95.

9. Пат. № 3378 (РУз). Эластомерная композиция. //Юсупов Д., Юсупбеков А.Х., Юсупов Э.Д., Рахмаибердисв Г.Р., Гиркашев И. и др. заявл. 19.04.1995, № 1НДР 9500402.1, опубл. в Бюлл. № 2, 1996.

10. Решение Государ. пат. экспер. о выдаче патента по заявке № ШДР 9500800.1, от 22.08.1995. Сиособ получения сажи. //Иванов В.п., Ширинов Х.Ш., Юсупов Э.Д. и др.

Тезисы докладов;

П. Юсупов Э.Д., Рахманбердиев Г.Р., Юсупов Д. Кротон альдегиди асосида сорбин кислотами синтез цилиш. //Кнмевий реактивлар ва уларни ишлаб нкррнш. Илмий амалий конф.. Т., ТошДУ, J995,5 б.

12. Юсупов Э.Д., Тапилов P.C., Юсупов Д. Кротон альдегиди асосида янгн ннгибнторлар синтсз ipuiHiii /Лу'ша ерда, И б.

В.Юсупов Э.Д., Рахманбердиев Г.Р., Тиркашсв И., Юсупов Д. Свойства ацетиленовой сажи - отхода производства П.С. «Навоиазот»Д1еждунар. снмгэзиум по аналнт. химии, тезисы докл., Термез, 1995, с. 64.

14. Юсупов Э.Д., Рахманбердиев Г.Р., Тиркашсв И., Юсупов Д. Разработка технологии выделения ацетиленовой сажи - отхода производства П.О. «Навоиазот» //Проблемы разработки химической технол. импортозамещаемой продукции в Узбекистане. Респ. науч. техн. конф. Тезисы докл., Т., 1995, с. 5.

15. 'Осупов Э.Д., Рахманбердиев Г.Р., Турабжанов С.М., Юсупов Д. Синтез сорбиновой ..ислоты//Гезисы доклад, науч.-теор. и техн. конф. сотр. ТашХТИ, 1994, с. 190.

«Навомазот ишлаб чикариш бнрлашмасншшг саноат чицшщмлари- ацетилен куруми ва кротон альдегидншшг ifaiua ишлаш технолопшеннн яратиш»

«Навоиазот» ишлаб чикариш бирлашмасининг саноат чиюшдилари - ацетилен цуруыи ва кротон альдегидшшнг цайта ишлаш технологияси яратилдн.

Ацетилен Цурумюш ажратиб олиш, ёиишни бартараф эггаш, КУрипни ва цайта ишлаш технологияси яратияди ва ишлаб чикаришга жорий этилди. Олинган ацетилен куруми уз хоссалари б план саноат П803 ва П701 маркали техник углеродга Я1(ии туришлиги аницланди.

Кротон альдегиди асосида коррозия ингибиторлари ва сорбин кислота олиш жарабнлари урганилди. Олинган ингиби. орларнииг химоялаш цобиляти хлорид кислотали муэрида 98,0 - 99,5%ни, водород сульфидин мухитда эса 92,0 - 95,0 %ни ташкил этишлиги анифпнди.

The creation of the technology of processing of ut acetylene's soot and croton aldehyde the wastes of PO «Navoi-Azob»

It have been created the technology of processing of the acetylene's soot and crotone aldehyde the whites of NavoiAzot productions. The technology of the giving off, the increasing of fireproofhessity, the drying i..id the process jig of acetylene's soot was created and got incoipoted in to the production. It was discovered that received acetylene's soot's properties was almost equally wi'h the properties of the industrial technic carbon marked II803 and II701.

Receiving process of the corrosion inhibitor and sorbin acid on the basis of crotone aldehyde was studies. It was determined that protection ability of the inhibitors are 98,0 - 99,5 % in HCL environment and 92,0 -95,0 % in HS environment.