ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПИРОЛИЗНОГО МАСЛА ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА ПРОИЗВОДСТВА СП ООО "UZ-KOR GAS CHEMICAL"

АННОТАЦИЯ

Приведены результаты исследования химического состава пиролизного масла – вторичного продукта процесса пиролиза углеводородов. Показано, что пиролизная масла от темно-коричневого до темно-зеленого цвета с неприятным запахом. Представлены результаты ИК спектроскопических, газо-хроматографических и масс спектрометрических анализов.

ABSTRACT

 The process of obtaining indene, naphthalene and its homologues based on pyrolysis oil has been implemented, the quantitative and qualitative composition of samples of pyrolysis oil, and the processing of their fractions have been studied. Qualitative analysis was carried out by IR spectroscopic method, quantitative composition was studied by gas chromatograph with mass spectroscopy.

Ключевые слова: масла пиролиза, нафталин, инден, метилнафталин, диметилнафталин, качественный и количественный анализ.

Keywords: pyrolysis oils, naphthalene, indene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene, qualitative and quantitative analysis.

Введение: Целью процессов пиролиза, которые чрезвычайно распространены в современной мировой нефтехимии, является получение низших олефинов, в основном этилена, он являются ценным сырьем для синтеза важнейших нефтехимических продуктов [1].

В процессе пиролиза выделяются этилен, пропилен, бутилен и бутадиен, значительное количество ароматических углеводородов, таких как бензол, толуол, ксилол, инден, нафталин, фенантрен, флуорен, антрацен и его гомологи. Полученный при пиролизе этилен используется для производства окиси этилена, этилового спирта, полимеров, стирола, пластмасс и других продукций. Основными направлениями использования жидких продуктов пиролиза являются производства бензола и других ароматических углеводородов, масла из полимерных смол, дизельных топлив, углерода, а также кокса высокого качества [2-3].

Методы исследования: в работе были использованы методы ИК-спектроскопия, газовой хроматографии, масс-спектрометрии.

Объекты исследования: пиролизное масло газоперерабатывающих заводов, инден и его гомологи, нафталин и его гомологи.

Анализ результатов: Основным направлением экономического развития Республики является освоение природных ресурсов, их использование, масштабная модернизация промышленного производства, техническое и технологическое обновление, быстрое внедрение современных научных достижений и прогрессивных инновационных технологий, создание конкурентоспособной, импортозамещающей продукции со стабильным спросом на мировом рынке.

Пиролизная масла – маслянистая жидкость от темно-коричневого до темно-зеленого цвета с неприятным запахом. Состав ее не стабилен и зависит от сырья пиролиза. Образцы тяжелой смолы пиролиза СП ООО «Uz-Kor Gas Chemical», для предварительного определения качественного и количественного состава анализировали на газовом хроматограф с масс-селективным детектором Agilent 5977A, Подготовленную пробу анализировали на хромато-масс-спектрометре «Agilent Technology» GС 6890 / МS 5973N с использованием капиллярной колонки размером 30м×0,25 мм с 5% фенилметилсилоксана в диметилсилоксане, газ носитель - водород, температура инжектора – 280оС, температура MS источника – 230оС, температура MS квадруполя – 180оС, при программировании температуры термостата колонок от 100 до 280оС, скорость подъема температуры 10оС мин, величина пробы 1 мкл., в режиме без деления потока. Результаты анализов приведены на рисунке 1. и таблице 1. Пиролизное масло, а также тяжелые фракции жидких продуктов пиролиза являются вторичным сырьем, обладающим впечатляющим потенциалом для производства индена, нафталинаи других ценных химических продуктов, а также для дальнейшего использования в других целях.

В настоящее время современные технологии позволяют нам производить дорогие и необходимые продукции. Из-за отсутствия приемлемых технологий переработки отходов пиролиза для производства индена, нафталина и его гомологов, в нашей стране не производится ароматические углеводороды.

Рисунок 1. Хроматограмма образца маслы пиролиза

Поэтому исследования, направленные на разработку комплексной технологии переработки отходов действующих в Республике газохимических комплексов, являются актуальной задачей и требуют своего решения.

Рисунок 2. ИК-спектрограмма инденовой фракии маслы пиролиза

Вторичные газохимические продукты при различных температурах были разделены на нафталиновую и инденовую фракции.

В целях использования жидких продуктов пиролиза в качестве вторичного сырья и разработки технологии переработки, была проведена работа по изучению химического состава маслы пиролиза, производимого СП ООО "Uz-Kor Gas Chemical".

Рисунок 3. ИК-спектрограмма нафталиновой фракии маслы пиролиза

Также в исследовании путем деалкилирования и ректификации из смолы тяжелого пиролиза были выделены фракции нафталина и его гомологов. Тот факт, что производство нафталина осуществляется на основе местного сырья, положительно влияет на эффективность всего процесса переработки маслы пиролиза.

Таблица 1.

Количественный и качественный состав образцов смол тяжелого пиролиза

Как показали проведенные исследования, химические составытяжелых масел пиролиза зависят отвыда сырья. СП ООО "Uz-Kor Gas Chemical" является одним из крупнейших предприятий по производству полимерной продукции в Центральной Азии, основанным на переработке природного газа в Устюртском регионе.

Рисунок 4. ИК-спектрограмма 2-метилнафталиновой фракии маслы пиролиза

Масла пиролиза производства СП ООО "Uz-Kor Gas Chemical" на специалном перегоночном аппарате фракционировали в целях изучения ароматического состава продукта. Образца пиролизного масла разделяли на пять фракций кроме кубового остатка. Далее изучена фракции маслы пиролиза методом ИК-спектроскопии, полученные результаты приведены в рис. 2-5.

Рисунок 5. ИК-спектрограмма диметилнафталиновой фракии маслы пиролиза

ВЫВОДЫ

По результатам анализов химической природы пиролизного масла, большие масштабы производства, превращают вторичный продукт из отходов в один из целевых продуктов при производстве различных ароматических углеводородов, что позволит повысить эффективность пиролизного производства СП ООО “Uz-Kor Gas Chemical”, благодаря получению химической продукции, таких как инден, нафталин и их гомологов.

Список литературы:

1. Biswa Mohan Sahoo., Bera Venkata Varaha, Ravi Kumar, Bimal Krishna Banik,Preetismita Borah,. Polyaromatic Hydrocarbons (PAHs): Structures, Synthesis and their Biological Profile,.Current Organic Synthesis.,  Volume 17 , Issue 8 , 2020  Page: [625 - 640]
2. N. A. Romanova, V. S. Leont’eva, and A. S. Khrekina, Production of Commercial Naphthalene by Coal-Tar Processing,  ISSN 1068-364X, Coke and Chemistry, 2018, Vol. 61, No. 11, pp. 453–456. © Allerton Press, Inc., 2018. Original Russian Text, published in KoksiKhimiya, 2018, No. 11, pp. 36–40.
3. L. B. Pavlovich and E. I. Andreikov., Improving the Production of Phthalic Anhydride from Industrial Grade Naphthalene., published in KoksiKhimiya, 2013, No. 9, pp. 59–62.