5.Как используется принцип полного использования энергетиче­ ских ресурсов при проведении процесса пиролиза нефтепродуктов?

6.Проанализируйте химическую и технологическую модели про­ изводства этилбензола.

7.Предложите химические и технологические модели получения полимерных материалов (полиэтилен, полипропилен, полистирол, по­ либутадиен и др.) при переработке нефти.

8.Предложите перспективные направления усовершенствования технологии получения метанола.

9.Предложите химические, операционные и функциональные мо­ дели производства серной кислоты из газов, образующихся при очи­ стке попутных нефтяных газов и нефти от соединений серы.

10.На основе термодинамического и кинетического анализа про­ ведите физико-химическое обоснование организации производства аммиака из природного газа из природного газа.

11.Проанализируйте технологическую схему получения фосфор­ ной кислоты экстракционным методом и предложите пути повы­ шения производительности использования оборудования.

12.Представьте химизм процессов получения фосфорных удоб­

рений.

Индивидуальные практические задания

В соответствии с вариантом предложите химическую модель производства. На основании проведенного термодинамического и кинетического анализа химико-технологических процессов, лежа­ щих в основе производства, составьте операционную, функциональ­ ную, структурную модель и технологическую схему производства. Оцените воздействие производства на окружающую среду: качест­ венно оцените состав сточных вод, газовых выбросов, твердых отхо­ дов. Предложите способы очистки сточных вод и газовых выбросов и пути утилизации отходов производства.

Варианты:

1.Конверсия оксида углерода водяным паром. Получение син­ тез-газа

2.Газификация кокса.

3.Получение серной кислоты из сероводорода.

4.Получение бутадиена-1,3 (дивинила).

5.Получение винилхлорида и поливинилхлорида.

6.Производство карбамида.

7.Получение формальдегида.

8.Получение уксусной кислоты.

9.Получение диметилового эфира.

10.Производство кальцинированной соды.

11.Производство соляной кислоты.

12.Получение фенола.

13.Получение кальцинированной соды.

14.Получение каустической соды.

15.Получение сернокислотного алюминия.

Модуль 6

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Твердые отходы, образующиеся в химических производствах ор­ ганических и неорганических веществ, можно разделить на две ос­ новные группы:

•отходы производства - это остатки сырья, материалов, полуфаб­ рикатов, образующихся в процессе производства продукции, частич­ но или полностью утративших свое качество и не соответствующих стандартам;

•отходы потребления - это изношенные изделия и отработанные материалы, восстановление которых экономически нецелесообразно.

В соответствии с концепцией минимизации отходов основными направлениями переработки твердых отходов являются:

•регенерация непрореагировавшего сырья и материалов и возврат его в производство;

•извлечение из отходов ценных компонентов;

•переработка отходов с получением товарной продукции;

•использование отходов одного производства в качестве вторич­ ного сырья для других производств.

Рассмотрим основные принципы и технологические схемы переработ­ ки многотоннажных отходов органического и неорганического синтеза.

1.Технологические процессы переработки отходов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств

Основными многотоннажными отходами нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств являются нефтешламы, образующиеся при первичной перегонке нефти, риформинге и крекинге, а также отхо­ ды производства и потребления, образующиеся при получении высоко­ молекулярных соединений (пластмассы, каучуки) и изделий из них.

1.1.Основные методы н технологии утилизации

ипереработки нефтешламов

При первичной перегонке нефти, риформинге и крекинге основ­ ными многотоннажными отходами производства являются нефте­ шламы, представляющие собой тяжелые фракции нефти - асфальто­ смолопарафинистые вещества (АСПВ) следующего состава, мае. %: парафины, асфальтены, смолы - 30-40, масла - 20-40, механические примеси - 10—20, вода - 5-30. Выход их составляет 7 кг на 1 т. При хранении в шламонакопителях (амбарах) отходы расслаиваются: верхний слой состоит из водной эмульсии нефтепродуктов, средний слой включает в себя загрязненную нефтепродуктами взвешенными веществами воду, нижний слой представляют тяжелые фракции неф­ тепродуктов (АСПВ). Верхний слой после обезвоживания и сушки может быть вторично использован в производстве. Присутствие воды значительно осложняет процессы переработки шламов.

Самым распространенным способом утилизации нефтяного шлама является его сжигание в печах различной конструкции (камерных, бара­ банных, кипящего слоя). На рис. 6.1 представлена барабанная вращаю­ щаяся печь для сжигания нефтешламов. При содержании в отходах не более 20 % твердых примесей эффективно использование печей

скипящим слоем (рис. 6.2).

Вкачестве твердого носителя используют песок. При сжигании высокалорийных нефтешламов дополнительного подвода топлива не требуется. Тепло дымовых газов утилизируют и используют для по­ догрева холодного воздуха, подаваемого в печь.

После газоочистки (очистка от пыли в циклоне, дожигание СО до С02) отходящие газы выбрасываются в атмосферу. В результате сжига­ ния нефтешламов образуется зола, состав которой зависит от содержа­ ния минеральных веществ в обрабатываемом нефтешламе. Основными компонентами золы являются оксиды кремния, алюминия, железа, каль­ ция и магния, также могут присутствовать тяжелые металлы.

Если образующаяся зола относится к веществам 4-го класса опас­ ности, то ее можно использовать в производстве строительных мате­ риалов, в других случаях зола транспортируют на полигоны захоро­ нения твердых промышленных отходов.