Техническая классификация отходов в газовых химических комплексах

АННОТАЦИЯ

В статье приведена  классификация отходов, образующихся в технологических процессах газохимических комплексов: активированный уголь, используемый для фильтрования раствора диэтаноламина от нежелательных примесей, цеолиты для осушки газов, желтое масло, образовавшееся при очистке пирогаза щелочью, катализатор CRS-31, использованный для превращения сероводорода в серу, оксид алюминия, используемый для очистки полимерного раствора от остатков катализатора Циглера – Натта и отходы силикагеля, используемые при абсорбции кетонов, образующихся в зоне полимеризации, а также приведены полученные сведения по их составу.

ABSTRACT

The article is about a waste of technological processes in gas chemical complexes: activated charcoal used for filtration of diethanolamine solution from various iodine substances, zeolites used in gaseous drying, yellow oil produced by alkaline purification, catalyst CRS-31 for sulfur conversion. The aluminum oxide used for the purification of Sigler – Natta catalyst residues from the polymer solution and the silica gel extracts used to adsorb the ketones formed in the polymerization zone are presented.

Ключевые слова: активированный уголь, цеолит, адсорбент, желтое масло, оксид алюминия, катализатор Циглера –Натта, силикагель.

Keywords: activated charcoal, zeolite, adsorbent, yellow oil, aluminum oxide, Sigler – Natta catalyst, silica gel.

Во всем мире проблема отходов становится одной из наиболее актуальных экологических проблем. Согласно анализу, увеличение бытовых и промышленных отходов в последние годы негативно сказывается на экологической устойчивости планеты. На сегодняшний день зарегистрировано около 900 видов отходов. Мировые отходы растут на 3 % каждый год [4].

Защита окружающей среды от отходов производства и потребления неразрывно связана с проблемами рационального использования природных ресурсов и внедрения экологически чистых технологий. Веками неправильное управление отходами приводило к изменениям в природных ресурсах и стихийным бедствиям. 80 % этих отходов являются органическими веществами, и их переработка может производить большое количество энергии и энергоносителей. Опыт развитых стран показывает, что 85 % из них могут быть переработаны.

Сегодня наша страна проводит последовательную экологическую политику, направленную на защиту окружающей среды, охрану здоровья населения, рациональное использование природных ресурсов и обеспечение экологической безопасности. Важные правовые, организационные и социально-экономические меры принимаются для обеспечения экологической безопасности.

Принято более 15 законов, прямо регулирующих отношения в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, механизмы и условия использования отдельных видов природных ресурсов, а также государственную экологическую экспертизу, организацию различных категорий охраняемых территорий и их отдельных режимов, а также более 30 нормативно-правовых документов, определяющих порядок монтажа и другие вопросы.

Указ Президента Республики Узбекистан Шавката Мирзиеева от 21 апреля 2017 года «О совершенствовании системы государственного управления в области экологии и охраны окружающей среды» и Постановление «О мерах по коренному совершенствованию и развитию системы реализации работ по бытовым отходам в 2017–2021 годах» служат дальнейшему расширению масштабов работ в этой области [3].

В данной статье представлены виды отходов, образующихся в результате технологических процессов на Шуртанском газохимическом комплексе, которые мало изучены узбекскими учеными и в настоящее время не предназначены для конкретного производства. Шуртанский газохимический комплекс производит отходы наряду с производством продукции в технологических процессах.

К ним относятся: активированный уголь, использованные цеолиты, желтое масло, использованный катализатор CRS-31, использованный оксид алюминия и использованный силикагель [5, 1].

Отходы активированного угля. Активированный уголь используется для очистки раствора диэтаноламина от продуктов разложения амина, термостойких солей, продуктов коррозии и механических примесей (ржавчины, сульфида железа и мелкой фракции активированного угля) в устройстве очистки амина природного газа. Этот компонент заменяется каждые 4 месяца. Каждая биржа производит 17 т использованного активированного угля. Исходя из этого, в год образуется 51 т отходов активированного угля (рис. 1). Используются две разные марки активированного угля, состав которых приведен в табл. 1.

Отходы цеолитов. Синтетические цеолиты (силикатные соединения), известные как молекулярные связующие, используются в качестве адсорбентов в сушилках. Формула имеет вид Na₂O∙Al₂O₃∙2SiO₂∙XH₂O или Na_x[(AlO₂)_x∙(SiO₂)_y]∙ZH₂O. Для сушки газов используется цеолит с размером пор 4 Å и высоким водопоглощением. Заполнение пор адсорбента поглощенными молекулами приводит к насыщению цеолита и необходимости его периодической регенерации. Цеолит меняют каждые три года, чтобы произвести 80–100 т отходов (рис. 2). Газовая адсорбционная сушилка имеет три слоя адсорбентов, техническая классификация которых приведена в табл. 2.

Таблица 1.

Техническая классификация активированного угля

Рисунок 1. Отходы активированного угля	Рисунок 2. Отходы цеолита

Таблица 2.

Техническая классификация синтетического цеолита

Отходы «желтое масло». При щелочной обработке пирогаза образуется желтое масло с содержанием полимера в колонне DA-1201. Загрязнение системы желтым маслом – загрязнение внутреннего оборудования колонны, что приводит к снижению ее эффективности при очистке пиролизного газа от кислых газов, увеличению количества рециркулируемых стоков, увеличению количества используемой щелочи, загрязнению полимера и чистой щелочи, приводит к увеличению потребности в окислении и загрязнении использованного щелочного устройства окисления и нейтрализации. Полученное желтое масло периодически удаляется из нижней части щелочной моющей колонны в специальные емкости вне устройства. Около 100 т отходов образуется в год (рис. 3) [2]. Техническая классификация этих отходов приведена в табл. 3.

Таблица 3.

Техническая классификация отходов «желтое масло»

Рисунок 3. Отходы «желтое масло»	Рисунок 4. Используемый катализатор CRS-31

Катализатор CRS-31. Катализатор CRS-31 используется в реакторе для преобразования сероводорода в серу в установке для извлечения серы. Химический состав катализатора CRS-31 составляет: 85 % TiO₂ и 15 % CaSO₄. Этот катализатор заменяется каждые 2 года. Вес – 7,5 т (рис. 4). Техническая классификация катализатора CRS-31 приведена в табл. 4.

Таблица 4.

Техническая классификация катализатора CRS-31

Оксид алюминия. Адсорбент оксида алюминия используется для очистки (адсорбции) остатков катализаторов Циглера – Натта, участвующих в реакции полимеризации в цехе по производству полиэтилена. Средний расход на производство 1 т полиэтилена составляет 6,170 кг оксида алюминия адсорбента. Оксида алюминия образует около 600–800 т отходов в год (рис. 5). Техническая классификация оксида алюминия приведена в табл. 5.

Таблица 5.

Техническая классификация оксида алюминия

Силикагель. Силикагель используется при производстве полиэтилена при адсорбции кетонов, образующихся в зоне полимеризации. Силикагель с истекшим сроком годности заменяется новым, не использованным повторно. Количество образующихся отходов силикагеля составляет 50 т в год (рис. 6). Техническая классификация силикагеля приведена в табл. 6.

Рисунок 5. Оксид алюминия	Рисунок 6. Силикагель

Таблица 6.

Техническая классификация силикагелей

В заключение можно сказать, что с помощью приведенной выше технической классификации эти отходы могут использоваться в качестве ключевых показателей при проектировании оборудования и устройств, используемых для переработки и производства вторичных продуктов из них.

Список литературы:
1. Тиллоев Л.И., Дўстов Ҳ.Б., Хамидов Д.Ғ. Газ киме мажмуалари чиқиндилари уларнинг таркибий таҳлили // Фан ва технологиялар тараққиети: Киме ва кимевий технологиялар: Илмий-техникавий журнал. – 2019. – № 5. – 74–79 бетлар.
2. Тиллоев Л.И., Косимов Э.К., Муродов М.Н. Разделение желтого масла и определение физических показателей масляной части, полученной из него // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. – 2020. – № 1 (70).
3. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://uza.uz/uz/business/chiqindi-qimmatli-xomashyo-06-07-2017.
4. Musayev M.N. Sanoat chiqindilarini tozalah texnologiyasi asoslari: Oliy o‘quv yurtlarining 5850100 – Atrof-muhit muhofazasi yo'nalishi talabalari uchun darslik. – Т. : O’zbekiston faylasuflari milliy jamiyati nashriyoti, 2011. – 500 b.
5. Tilloyev L.I., Xamidov D.G’., Axmedov A.Z. Sho'rtan gaz kimyo majmuasi texnologik jarayonlarida hosil bo’ladigan chiqindilar. O'zbekiston Respublikasi oliy va o'rta maxsus ta'lim vazirligi Buxoro muhandislik-texnologiya instituti “Zamonaviy ishlab chiqarishning muhandislik va texnologik muammolarini innovatsion yechimlari” xalqaro ilmiy anjuman materiallari. – Т. 2. – 14-16 noyabr 2019 y.