ВВЕДЕНИЕ - Получение и изучение углеводородов из отходов Шуртанского газо-химического комплекса

Актуальность проблемы. Ключевую роль в сохранении высоких темпов экономического роста играет поддержка отечественных производителей. Особое внимание уделяется вопросам создания импортзамещающей продукции. Введение в строй производства полиэтилена на Шуртанском газохимическом комплексе (ШГХК) дало возможность существенно расширить ассортимент полимерной продукции в Узбекистане. В то же время, на ШГХК имеется резерв для расширения ассортимента выпускаемой продукции. Так, в процессе сополимеризации этилена с бутеном - 1 на катализаторах Циглера - Натта в растворе циклогексана образуется жидкий отход, представляющий из себя суспензию низкомолекулярного полиэтилена (олигомеры этилена) в смеси растворителей. Этот отход образуется в объеме1,5 - 2.0 тыс. тонн/год. Причем 5-40% в этом отходе составляет низкомолекулярный полиэтилен. В настоящее время этот отход не используется, а утилизируется.

Количество НМПЭ, которое утилизируется как отход на ШГХК позволило бы существенно сократить импорт этого продукта из за рубежа и обеспечить местных потребителей НМПЭ по эксплуатационным характеристикам не уступающим зарубежным аналогам. Кроме того, представляет интерес именно комплексная переработка отхода низкомолекулярного полиэтилена, поскольку помимо собственно НМПЭ отход содержит смесь органических растворителей, использование которых в виде добавок к дизельному топливу или в виде растворителей для лакокрасочной промышленности даст также возможность увеличить ассортимент выпускаемой продукции и решить экологические проблемы.

Степень изученности проблемы. Известно, что в аналогичных производствах зарубежных стран низкомолекулярный полиэтилен является одним из видов продукции, выпускаемых предприятием. Однако, на ШГХК низкомолекулярный полиэтилен до настоящего времени не является выпускаемым видом продукции. В зарубежных странах низкомолекулярный полиэтилен (НПМЭ) находит широкое применение при производстве:

    - изделий из полимербетона (сантехнические изделия, столешницы и. т.д.), низкомолекулярный полиэтилен применяется в качестве разделительной смазки для предотвращения прилипания композиции к форме. - суперконцентратов красителей для полиолефинов. Низкомолекулярный полиэтилен применяется для обеспечения хорошего распределения пигмента в массе полиолефина. - резинотехнических изделий (сырые резины, а/м ассортимент, резинотехнические изделия бытового назначения), - кабельной продукции, пищевой бумажно-картонной водонепроницаемой упаковки, производители асфальта и дорожных покрытий, водонепроницаемой текстильной продукции. - в качестве добавок при переработке некоторых полимерных материалов, в частности, поливинилхлорида. Наличие в композиции низкомолекулярного полиэтилена необходимо для снижения поверхностного трения и предотвращения разогрева полимерного материала в процессе переработки.

В настоящее время все производители профильных погонажных изделий из поливинилхлорида используют в качестве смазок НПМЭ зарубежного производства (Беларусь, Россия, Китай).

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является выделение и изучение углеводородов из отходов Шуртанского газо-химического комплекса.

Задачами данной работы являются

    - Получение низкомолекулярного полиэтилена из промышленного отхода ШГХК; - Изучение состава полученного продукта; - Исследование физико-химических характеристик низкомолекулярного полиэтилена; - Изучение возможности применения низкомолекулярного полиэтилена Шуртанского газо-химического комплекса; - Установление оптимальных условий получения низкомолекулярного полиэтилена.

Объекты и предметы исследования. В качестве объекта исследования был выбран промышленный отход ШГХК образуемый при получении полиэтилена.

Методы исследования. В работе использовались хромато-масс спектроскопический, термогравиметрический, различные физико-химические методы исследования.

Цель работы. Разработка комплексной технологии переработки отхода НМПЭ из промышленного отхода ШГХК. Технология предусматривает разделение суспензии методом центрифугирования с последующей очисткой твердой фракции - НМПЭ. Продукт может производиться в двух формах - в виде мази или в виде воскоподобного порошка светло желтого цвета. Жидкая фракция подвергается простой перегонке с получением низкокипящей фракции углеводородов 130-2100С и кубового остатка. Методом хромато-масс спектроскопии установлено, что жидкая часть суспензии представляет собой смесь большого числа органических соединений, в основном различных циклоалканов. При этом выделение индивидуальных соединений для практического применения нецелесообразно вследствие малого содержания каждого из соединений в растворе.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые разработан лабораторный способ выделения и очистки НМПЭ из промышленного отхода ШГХК. который предусматривает разделение суспензии методом центрифугирования с последующей очисткой твердой фракции с выделением низкокипящей фракции растворителей и кубового остатка. а также в исследовании некоторых физико-химических характеристик полученного низкомолекулярного полиэтилена. Установлено, что образцы имеют низкую степень кристалличности. Методом термогравиметрии установлено, что температура начала разложения НМПЭ зависит от способа очистки. Воскоподобные образцы, очищенные экстракцией органическим растворителем начинают разлагаться при более высокой температуре, чем образцы, полученные после вылежки.

Научная и практическая значимость Работы заключается в том, что впервые установлены основные технологические параметры выделения низкомолекулярного полиэтилена, такие как скорость и время центрифугирования. Полученный способ позволяет осуществлять выпуск низкомолекулярного полиэтилена в двух формах - в виде мази или в виде воскоподобного порошка светло желтого цвета. Исследованы некоторые физико-химические характеристики полученного низкомолекулярного полиэтилена - степень кристалличности, температура плавления, термогравиметрические характеристики.

Установлено, что жидкая часть отхода может быть разделена методом простой перегонки при 130-2100С на низкокипящую фракцию и кубовый остаток. Показано, что низкокипящая фракция органических растворителей представляет интерес в качестве сырья для производства дизельного топлива. Также низкокипящая фракция успешно апробирована в качестве растворителя лакокрасочных материалов и по своим техническим характеристикам не уступает растворителям типа Нефрас С4 130/210.

Кубовый остаток апробирован как модифицирующий агент, который наряду с каучуковыми крошками, латексными смесями, применяется для улучшения свойств битума при производстве резино - битумных покрытий.

Опубликованность результатов исследований. Результаты исследований включенные в диссертацию апробированы и доложены на международных и Республиканских научных конференциях. По полученным результатам опубликовано 2 тезиса - докладов.

Структура диссертации диссертация изложена на 60 страницах компьютерного текста, включает 6 рисунков и 11 таблиц. Состоит из введения, 3 глав (обзор литературы, экспериментальная часть, и полученные результаты и их обсуждение), выводов и списка литературы.

Похожие статьи




ВВЕДЕНИЕ - Получение и изучение углеводородов из отходов Шуртанского газо-химического комплекса

Предыдущая | Следующая