Слайд 1ХИМИЯ, НЕФТЕХИМИЯ
ПРОИЗВОДСТВО НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Слайд 2НПЗ вырабатывают:
горючие и смазочные материалы,
твердые и полужидкие смеси парафинов
(парафин, церезин, вазелин),
битумы,
электродный кокс,
растворители,
индивидуальные парафиновые,
олефиновые (алкены) углеводороды
ароматические углеводороды.
Слайд 31. Предварительная стадия
обезвоживают,
обессоливают,
очищают от кокса путем продолжительного отстаивания
в подогретом состоянии 180 гр.С
воду отделяют термохимическим или электролитическим способом.
Слайд 42. перегонка
Насос
Трубчатая печь
320 гр.С
Ректификационная колонна
Пары охлаждаются
(флегмой)
сгущение в конденсаторе
Бензин
Легроин
Керосин
Легкий газоиль
Мазут
275 гр.С
Тяж. Газоиль
Веретенное масло
Машинное масло
Цилиндровое масло
Гудрон – твердый осадок
Слайд 5Химические методы переработки нефти
термический
крекинг
каталитический
крекинг
риформинг
Парофазный
крекинг
(пиролиз)
+350-500оС,
450-500оС
480-520оС
670-720о С
крекинг-бензин
(35%),
крекинг-газы
(10-15%), этилен,
пропан,
пропилен,
бутан,
бутилен и др.
давлении до 70 ат.
0,5-1,0 ат.
40-70 ат +H2
атмосферное
давление
крекинг-остаток
(50-55%)
котельное топливо
оргсинтез
Алюмиосиликат-
ные катализаторы
бензин - 70%)
газы (12-15%)
кокс (4-6%
длин. мол. у/в
расщепляются
на короткие
2. Изомеризация
3. ароматизация
+H2 Pt Cr Mo
катализаторы
Высокооктан. бенз.
Газы: метан (СН4),
этан (С2Н6),
пропан (С3Н8),
бутан (С4Н10).
жидкие продукты
обогащаются
ароматическими
соединениями,
газы –
предельными
углеводородами
сырье для
химической
промышленности
Слайд 6Химические методы переработки нефти
термический
крекинг
каталитический
крекинг
риформинг
Парофазный
крекинг
(пиролиз)
этилен,
пропан,
пропилен,
бутан,
бутилен и др.
Фенол, бензол
SOx,
NOx,
углеводороды,
альдегиды,
аммиак
Выбросы
незначительны.
углеводороды,
аммиак,
сероводород
1 углеводороды, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота.
2 из специфических элементов –
пентоксид ванадия, фтористые соединения, метилмеркаптан.
3. регенерация катализаторов
4. Газы: метан (СН4), этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10).
5. специфика зависит от содержания серы в нефти
CO, NH3, H2S
Слайд 8Со сточными водами НПЗ в поверхностные воды поступает
нефтепродукты,
сульфаты,
хлориды,
соединения азота,
фенолы,
соли тяжелых металлов
Слайд 9токсичные отходы
состоят из:
биологически активного газа, который остается после эксплуатации
очистных сооружений,
осадков из резервуаров, сернисто-щелочных стоков.
Слайд 11Производство серной кислоты
Серная кислота – H2SO4 бесцветная тяжелая маслянистая жидкость,
кипящая при 304оС и кристаллизующаяся при 10,4оС.
Исходное вещество в производстве
серной кислоты является сернистый ангидрид SO2.
Для получения SO2. применяется
- серный колчедан,
- элементарная сера,
- сероводородные и сернистые газы, выделяемые при переработке руд цветных и черных металлов, очистке нефти.
Слайд 12
Производство серной кислоты осуществляется в промышленности двумя способами: контактным и
нитрозным.
контактный
FeS2 +O2=Fe2O3+SO2
Очистка от примесей газа
Контактное окисление на поверхности твердого катализатора
2SO2+O2=2SO3
абсорбер
Слайд 14Нитрозный способ – известен с середины 18 в.
1. 2SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO
ОКИСЛИТЕЛЕМ ЯВЛЯЕТСЯ
NO2, ОН ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ
2. ОКИСЛЕНИЕ КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА 2NO+O2=2NO2
До 20-х гг. нашего
века он осуществлялся в больших свинцовых камерах, сейчас в специальных башнях
Слайд 17Для получения 1 т NH3 –
3000 куб.м азото-водородной смеси,
90 куб. м воды, 1750 кВт*ч
Слайд 19Азотная кислота занимает второе место по объему в производстве кислот
после серной.
Слайд 20Исходным веществом для получения азотной кислоты является аммиак – NH3.
Слайд 21Получение слабой азотной кислоты имеет три стадии:
1. окисление аммиака до
окиси азота NO; (аммиак и избыток воздуха пропускают над нагретым
до 800-900 гр. Pt катализатор
4NH3 + 5 O2 = 4 NO + 6 H2O
2. окисление оксида азота до двуокиси NO2;
2NO + O2 = 2NO2
3. поглощение NO2 водой с образованием азотной кислоты.
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
Слайд 22Окисление аммиака проводится при температуре 800-900оС в присутствии катализатора, изготовленного
из сплава платины и родия.
Слайд 23Кроме платины, могут применяться менее активные катализаторы на основе окиси
кобальта или железа с активирующими добавками.
Слайд 24Для получения 1 т разбавленной азотной кислоты в установках с
нормальным атмосферным давлением расходуется 300 кг аммиака, 100 м3 воды
и 80 кВт.ч электроэнергии.
Слайд 25Выброс HNO3 может составлять до 3 кг на 1 т.
в пересчете на 100%-ную кислоту.
Слайд 26производство соды
Приготовление насыщенного раствора поваренной соли NaCl
удаление примесей (oсаждение
ионов кальция и магния),
насыщение аммиаком, получение аммиачного рассола NH3
H2O
5.
известняк СаСО3,
Обжигают, получают
СО2
Насыщают им раствор
карбонизация
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+ NaCl= NaHCO3 + NH4Cl
Фильтруют
прокаливают
+гашеная известь
NH3
Na2CO3
Слайд 27При получении 1 т соды - образуется около 1 т
NH4Cl, раствор которого обрабатывают известковым молоком для регенерации аммиака.
Образующуюся дистиллярную
жидкость – суспензию нерастворимых соединений в растворе CaCl2 и NaCl направляют в отстойники – шламонакопители. Их называют “белыми морями”.
Один только содовый завод может занимать до 3-4 га под шламонакопитель
Слайд 28Производство удобрений
К фосфорным удобрениям относятся суперфосфат, преципитат, фосфоритная мука.
Сырьем
для получения фосфорных удобрений служат природные
фосфориты Ca3(PO4)2
апатиты 3Ca3(PO4)2*CaF2
Дробление,
сушка
и
размол;
Фосфоритная
мука
разложение
серной
кислотой
Суперфосфат
фосфорная кислота
Нейтрализация
известковым
молоком.
преципитат
Слайд 29
Главный загрязнитель при производстве фосфорных удобрений – фтористые соединения.
Фториды
присутствуют как в газообразном состоянии, так и в виде аэрозолей.
Нормы
выброса фторидов при производстве фосфорных удобрений обычно пропорциональны к количеству P2O5, введенному в производство.
Например, в штате Флорида, где производят основную часть фосфорных удобрений, нормируется 1 г фторида на 1 т P2O5, используемого в производстве.
Слайд 30Калийные удобрения
это хлорид калия (KCl),
сульфат калия (K2SO4)
сульфат
калия-магния (K2SO4*2MgSO4).
Сырьем для получения хлористого калия является
сильвинит KCl+NaCl
и
карналит MgCl2* KCl *6H2O.
Слайд 31Производство калийных удобрений включает:
1 отделение хлористого калия от хлорида натрия
и глины.
2. Сильвинит размалывают, растворяют, раствор охлаждают, отделяют соли
и сушат их.
3. если флотируют, обогащая КCl, то образуются галитовые отвалы
Слайд 32В технологии изготовления хлорида калия можно выделить 4 этапа, при
которых происходят наиболее существенные выбросы в атмосферу мелких частиц:
1 прессование,
2 дробление,
3 сортировка
4 транспортировка.
Слайд 33Азотные удобрения
мочевина (карбамид) CO (NH2)2
(твердые, аммиак, формальдегид)
аммиачная селитра
NH4 NO3
HNO3
NH3
нейтрализация
Выделение продуктов реакции
в виде сухой соли
Слайд 34ядохимикаты
Инсектициды:
1. парижская зелень 3 Сu(AsO2)2*Cu(CH3COO)2
Cырье - As2O3
руды обжигают соли
2. Фтористый и кремнефтористый
натрий
Получают из отходов производст. суперфосфата
3. Гексахлоран C6H6Cl6
получается присоединением Cl к бензолу
4. ДДТ, тиофос
Слайд 35II. Фунгициды (грибковые заболевания)
Бордосская жидкость (медь содерж.)
Получается смешиванием медного купороса
с известковым молоком
2. Серосодержащие (получаются при очистке коксового газа от
H2S)
3. Формалин
4. Гранозан (получается при взаимодействии диэтилртути с сулемой в спиртовом растворе)
III. Гербициды
Хлор и нитропроизводные фенола
Слайд 36Для производств неорганической химии:
1. в целом 3 основных загрязнителя
– SO2, NOx, взвешенные частицы.
2. легко испаряющиеся неорганические
соединения – Pb, HF, SiF4, HCl и др. галогеноводородные кислоты.
3. аммиак – в производстве аммиака, нитрата аммония, фосфата аммония, сульфата аммония
около 400 ненормируемых загрязнителей, имеющих широкий диапазон опасных свойств, т.к. называемые некритериальные загрязнители
хлорводород – в производстве соляной кислоты
фтороводород – в производстве фосфора, фосфорной кислоты.
Диоксины - Основными источниками поступления диоксинов в окружающую среду являются хлорфеноловые производства, заводы по производству химических удобрений, полихлорированных бифенилов (ПХБ), массовой хлорной продукции
