1 Техніко-економічне обґрутування проекту

Авдіївський коксохімічний завод має у своєму складі сульфатне відділення для очистки коксового газу від аміаку з отриманням сульфату амонію.

До складу сульфатного відділення входить також аміачне відділення, призначення якого полягає у витяганні аміаку з надлишкової аміачної води для переробки його у сульфат амонію.

Може стати можливим впровадження піридинової установки для уловлювання легких піридинових основ. Ця установка призначена для витягання піридинових основ (які містять піридин і його гомологи: піколіни, лутідини, колоїдини та хінолін) з маточного розчину сульфатного відділення. Таким чином ще буде додаткове очищення маточного розчину для більш кращого уловлення аміаку з коксового газу.

Ця установка вже на заводі є, бо піридинові основи раніше уловлювалися, але собівартість не окупалася і керівництво вирішило не робити цього. Тому не треба великих капітальних затрат, треба тільки пересвідчитися у справності обладнання, і якщо ми збільшимо ринки збуту, то прибуток буде досить великий (він наведений у розділі економічне обґрунтування проекту, у таблиці 16.7).

Піридинові основи досить цінні, тому треба їх уловлювати, тому що основним джерелом отримання легких піридинових основ є коксовий газ і частково надсмольна аміачна вода, що містить 0,3-0,4 г/л піридинових основ.

Піридин і його гомологи легко розчиняють багато органічні і мінеральні речовини і тому використовуються як розчинник на заводах гумової і лакофарбової промисловості і заводах пластмас. Піридинові основи використовуються при виробництві фарб і деяких хімікатів; при виробництві речовин, які надають водонепроникність тканин і шкіри; для денатурації спирту; у виробництві отрутохімікатів для боротьби з шкідниками сільського господарства; для виробництва цінних синтетичних продуктів, що використовуються в медицині; для отримання фунгіцидів, тобто речовин, які застосовуються для боротьби з паразитним грибом і бактеріями, що викликають захворювання культурних рослин.

Піридин є вихідною речовиною для виробництва лікарських та фармацевтичних препаратів і вітамінів. Джерелом отримання протитуберкульозних препаратів - фтевазида, салюзида та ін. служить -піколін. Комплексні сполуки піридину можуть застосовуватися в якості інгібіторів.

Не достовірно відомо скільки ще ми зможемо робити кокс з вугілля, тому що вугілля це вичерпна сировина, а так як основним джерелом отримання легких піридинових основ є коксовий газ, дуже важливо вилучати всі цінні компоненти з нього.

Може зараз і піридинові основи не дуже затребувані на ринку, бо ціна висока, але дуже скоро можуть стати взагалі дефіцитом. Не варто упускати можливості їх отримувати.

2 Характеристика сировини і готової продукції

2.1 Характеристика вихідної сировини

У хімічно чистому сульфаті амонію аміак становить 25,76%, залишок 74,24% припадають на частку сірчаної кислоти. На вітчизняних коксохімічних для виробництва сульфату амонію використовується сірчана кислота наступних видів: баштова, контактна технічна (привізна і з власних цехів мокрого каталізу); відпрацьована з підприємств органічного синтезу ; регенерована після мийки фракцій сирого бензолу та інших коксохімічних продуктів. Якість сірчаної кислоти нормується стандартом [2].

Для виробництва сульфату амонію вищого і першого сортів використовується контактна сірчана кислота поліпшеної марки Б концентрації 92,5-94,0% з вмістом заліза не більше 0,015%, оксидів азоту та миш'яку 0,0001%; для виробництва сульфату амонію другого сорту використовуються контактна технічна кислота концентрації ≥ 92,5 %, що містить 0,02 % заліза; баштова кислота марки А концентрацією ≥ 75% і вмістом 0,02 % заліза.

Регенерована сірчана кислота цехів ректифікації сирого бензолу зі змістом моногідрату до 50% забруднена органічними домішками (сульфокислотами і продуктами полімеризації). Ці домішки негативно впливають на хід сатураторному процесу і знижують якість сульфату амонію. Однак економічно необхідно використовувати цю кислоту, як найбільш дешеву.

Крім того, в сірчаній кислоті містяться і інші домішки - оксиди азоту, миш'як, хлористі сполуки, свинець, кадмій, алюміній та інші, які також впливають на роботу сатуратора і якість сульфату амонію. Вміст цих домішок нормується стандартом.

Велике значення для роботи сульфатного відділення має організація прийому і зберігання сірчаної кислоти. Зберігання сірчаної кислоти ( ≥ 75%) здійснюється у вертикальних сховищах з вуглецевої сталі місткістю не більше 400 м³. Сховища забезпечуються повітряками з волого уловлювачами. Для регенерованої кислоти застосовують сховища з внутрішньою кислототривкою футерівкою. Ємність складу сірчаної кислоти залежить від розмірів виробництва сульфату амонію і від того, на якій кислоті працює сульфатне відділення (на привізної або власної). Ємність складу становить від 15 до 20 доз добової потреби.

Температура плавлення концентрованої сірчаної кислоти -10,3 °С.

2.2 Характеристика продукції, що випускається

Сульфат амонію [SO₄] отримують на коксохімічних заводах у сульфатному відділенні цеху уловлювання. Початковою сировиною для отримання сульфату амонію служить аміак, що міститься в коксовому газі.

Отримання сульфату амонію засноване на реакції нейтралізації аміаку сірчаної кислотою в сатураторах або абсорберах:

.

Сульфат амонію являє собою білі, прозорі кристали форми подовженого ромба величиною від сотих і десятих часток міліметра до 6-8мм і більше. Щільність кристалічного сульфату амонію при 20°С становить 1,768 г/см³. Насипна маса в залежності від крупності кристалів і змісту вологи коливається в межах 780-830 кг/м³. Сульфат амонію, добре розчиняється у воді. З підвищенням температури розчинність його у воді збільшується. Хімічно чистий сульфат амонію містить 21,237 % азоту[3].

За державним стандартом (ГОСТ-9097-74) сульфат амонію повинен характеризуватися такими показниками (таблиця 2.1):

Важливим показником якості сульфату амонію є розмір кристалів Дрібнокристалічна структура солі з сильно розвиненою поверхнею являє собою причиною підвищеного вмісту в ній вологи і сірчаної кислоти, що

Таблиця 2.1 – Показники сульфату амонію

Показник	Сорт
	Вищий	I	II
Вміст азоту в перерахунку на суху речовину,%	21	20,8	20,8
Вміст вологи,%, не більше	0,2	0,3	0,3
Вміст H2SО4,%, не більше	0,025	0,050	0,050
Колір	Білий	Білий або слабо окрашений	Не нормується
Гранулометричний склад, вміст фракції > 0,25 мм, %, не менше	95	70	Не нормується
Залишок на ситі 6мм	Відсутній	-	Не нормується

призводить до злежування при зберіганні і зрощенню її в агломерати. Крупнокристалічна сіль менш схильна злежуванню і рівномірно розподіляється в ґрунті при використанні її в якості добрива.

Сульфат амонію містить близько 24% сірки, яка у вигляді сульфат-іона надходить у ґрунт разом з добривом. Сульфат амонію є добривом для сільськогосподарських полів. У світовому виробництві азотних добрив на частку сульфату амонію припадає більше 20% від усього виробництва азоту, в нашій країні 6-7% від усієї кількості випущених азотних добрив.