Отходы производства винилхлорида

 

1.2.1. Условия образования отходов

 

Производство винилхлорида СН₂=СНСl и последующее получение из него суспензионного поливинилхлорида ПВХ проектной мощностью 60000 тонн в год по ПВХ осуществляется ОАО “Пласткард”.

     Технологический процесс производства винилхлорида включает следующие стадии [5]:

     1. Крекинг углеводородов

     Сырье (углеводородная фракция С₄) после подогрева до температуры не более 600 ^оС подается на крекинг углеводородов в реактор гомогенного пиролиза, где крекируется при температуре 1200 ^оС до ацетилена, этилена (соотношение примерно 1:1) и различных побочных продуктов (в основном ароматические углеводороды). Для создания высокой температуры в реактор подается кислород, водородсодержащий газ от ВНПЗ, горючий газ, образующийся после всех стадий процесса, и электролизный водород из цехов ОАО “Каустик”.

     2. Закалка крекинг-газа

     Газы, выходящие из реактора и представляющие собой смесь газов сгорания и углеводородов, проходят колонну закалки, где охлаждаются водой, подаваемой через форсунки в зону закалки реактора. Из образующейся сточной воды после локальной очистки образуется саже-смоляная пульпа.

     3. Компримирование крекинг-газа и вымораживание влаги и ароматики

     Газы крекинга после закалки компримируются до 0,6-0,7 МПа и подаются в систему теплообменников, охлаждаемых рассолом, для вымораживания влаги и ароматики, которые намерзают на поверхности трубок теплообменников. Затем теплообменники размораживаются теплым рассолом в течение 4-5 часов. При этом образуется пироконденсат, представляющий собой смесь воды и ароматических углеводородов.

     4. Промывка крекинг-газа керосином и серной кислотой

     Промывка крекинг-газа керосином производится для извлечения из него высших ацетиленов: пропилена, пропадиена, метилацетилена, дивинила, винилацетилена.

Промывка концентрированной (более 80 %) серной кислотой осуществляется для более полного удаления высших ацетиленов из пирогаза, так как они являются каталитическим ядом на стадии гидрохлорирования ацетилена. Содержание высших ацетиленов в крекинг-газе не должно превышать 0,095 %.

5. Гидрохлорирование ацетилена

После промывки керосином и серной кислотой крекинг-газ поступает в реакторы гидрохлорирования, где ацетилен реагирует с хлоридом водорода НСl, который возвращается с крекинга дихлорэтана, с образованием винилхлорида. При этом используется катализатор – активированный уголь с нанесенным на него хлоридом ртути HgCl₂. Активность катализатора в процессе эксплуатации снижается. При сработке катализатора (появление повышенных проскоков ацетилена и HCl после реакторов, несмотря на снижение нагрузки и повышение температуры в зоне реакции) производят остановку реактора и перегрузку катализатора. Кроме того, происходит унос хлорида ртути из катализатора и образование ртути в ходе частичного восстановления ее водородсодержащим реакционным газом, выходящим из реакторов гидрохлорирования.

6. Хлорирование этилена

После выделения винилхлорида реакционный газ направляется в реактор хлорирования, где этилен реагирует с хлором, подаваемым из цехов ОАО “Каустик”, с образованием дихлорэтана и ряда побочных продуктов, например, трихлорэтана.

После выделения дихлорэтана остаточный газ подается на факел для сжигания и часть его – в реакторы крекинга углеводородов в виде горючего газа.

7. Ректификация дихлорэтана

При ректификации дихлорэтана образуются кубовые остатки.

8. Крекинг дихлорэтана

Дихлорэтан-ректификат подается в печи крекинга дихлорэтана, где при температуре около 500 ^оС превращается в винилхлорид и хлорид водорода. После разделения винилхлорид подается в хранилище, а хлорид водорода - на стадию гидрохлорирования ацетилена.

9. Ректификация винилхлорида

Винилхлорид, выделенный после стадий гидрохлорирования ацетилена и крекинга дихлорэтана, смешивается и подается на ректификацию. В ходе ректификации образуются кубовые остатки.

После ректификации товарный винилхлорид направляется в хранилище, а затем на полимеризацию.

 

1.2.2. Характеристика отходов

 

     Характеристика отходов, образующихся в производстве винилхлорида ОАО “Пласткард” (2001), приведена в табл. 2 [5].

 

Таблица 2