ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ
ИТС18—2019 Производство основных органических химических веществ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
^^ |
ИНФОРМАЦИОННО
ТЕХНИЧЕСКИЙ |
итс |
|
( (РСу1 ) |
СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ |
18— |
|
|
ДОСТУПНЫМ |
2019 |
|
|
ТЕХНОЛОГИЯМ |
|
ПРОИЗВОДСТВО ОСНОВНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
технологиям, и анализа приоритетных проблем отрасли, утвержденным приказом Мин-промторга России от 18 апреля 2017 года № 1234.
6. Взаимосвязь с другими справочниками НДТ
Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками НДТ. разработанными в соответствии с распоряжением Правительства от 31 октября 2014 года № 2178-р, приведена в разделе «Область применения».
7. Информация об утверждении, опубликовании и введении в действие
Справочник НДТ утвержден приказом Росстандарта от 12 декабря 2019 г. №2979.
Справочник НДТ введен в действие с 01 марта 2020 г., официально опубликован в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru).
8. Взамен ИТС 18-2016
ИТС 18—2019
ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ
ПРОИЗВОДСТВО ОСНОВНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Production of basic organic chemicals
Дата введения 2020-03-01
Область применения
Настоящий справочник НДТ распространяется на следующие основные виды деятельности:
- производство низших олефиновых и диеновых углеводородов, в частности, производство этилена, пропилена, изобутилена, бутадиена и изопрена:
- производство ароматических соединений, в частности, бензола, этилбензола, стирола, изопропилбензола, а-мети л стирола, фенола и ацетона;
- производство кислородсодержащих соединений, в частности, производство метанола, формальдегида, оксида этилена и этиленгликолей, оксида пропилена, метил-третбутилового, метил-трет-амилового и метил-втор-амиленового эфиров, этанола, бутиловых спиртов, 2-этилгексанола, акриловой кислоты и ее эфиров, терефталевой кислоты, диоктилтерефталата, ацетатов, ацетилена, ацетальдегида, уксусной кислоты;
- производство хлорсодержащих органических веществ, в частности, производство дихлорэтана и винилхлорида;
- производство азотсодержащих органических веществ, в частности, производство ацетатов, нитрила акриловой кислоты, аминов, меламина, капролактама.
Справочник распространяется на производство органических веществ из ископаемого углеродсодержащего сырья и из возобновляемых источников.
Справочник НДТ также распространяется на следующие процессы, связанные с основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий или масштабы загрязнения окружающей среды:
- хранение и подготовку сырья;
- методы предотвращения и сокращения эмиссий, образования и размещения отходов.
Дополнительные виды деятельности и соответствующие им справочники НДТ приведены в табл. 1.
|
Таблица 1 - Дополнительные виды деятельности при производстве основных органических химических веществ и соответствующие им справочники НДТ |
|
Вид деятельности |
Наименование соответствующего справочника НДТ |
|
Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух |
Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях - ИТС 22-2016 |
|
Очистка и утилизация сточных вод |
Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров) выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях - ИТС 8-2015 |
|
Утилизация и обезвреживание отходов |
Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)) -ИТС 15-2016 |
|
Размещение отходов |
Размещение отходов производства и потребления -ИТС 17-2016 |
|
Хранение и складирование товаров (материалов) |
Сокращение выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ при хранении и складировании товаров (грузов) - ИТС 46-2017 |
|
Системы охла>кдения |
Промышленные системы охлаходения - ИТС 20-2016 |
|
Использование энергии и энергоресурсов |
Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности -ИТС 48-2017 |
|
Обращение со сточными водами и выбросами |
Системы обработки (обращения) со сточными водами и отходящими газами в химической промышленности -ИТС 47-2017 |
|
Осуществление производственного экологического контроля |
Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения - ИТС 22-2016 |
|
Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения |
Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов-ИТС 10-2015 |
|
Справочник НДТ не распространяется на:
- производства органических веществ, основу которых составляют процессы переработки нефтяных фракций (подготовка и перегонка нефти, каталитический риформинг, каталитический крекинг, гидроочистка и другие), вошедшие в справочник НДТ «Переработка нефти»;
- процессы (вопросы), касающиеся исключительно обеспечения промышленной безопасности или охраны труда.
Сфера распространения настоящего справочника НДТ приведена в табл. 2 и на рис. 1.1.
Серым прямоугольником выделена сфера распространения настоящего справочника НДТ.
|
Таблица 2 - Сфера распространения ИТС НДТ |
|
ОКПД 2 |
Наименование продукции по ОК 034-2014 (ОКПД) |
Наименование вида деятельности по ОКВЭД 2 |
ОКВЭД 2 |
|
|
|
Производство прочих основных органических химических веществ |
20.14 |
|
|
|
Производство углеводородов и их производных |
20.14.1 |
|
20.14.11 |
Углеводороды
ациклические |
|
|
|
20.14 11.120 |
Углеводороды
ациклические
ненасыщенные |
|
|
|
20.14.11.121 |
Этилен |
|
|
|
20.14.11.122 |
Пропен (пропилен) |
|
|
|
20.14 11.123 |
Бутен (бутилен) и его изомеры |
|
|
|
20.14.11.124 |
Бутадиен-1,3 |
|
|
|
20.14 11.125 |
Изопрен |
|
|
|
20.14.11.126 |
Ацетилен |
|
|
|
20.14.11.129 |
Изобутилен-ректификат |
|
|
|
20.14.12 |
Углеводороды циклические |
|
|
|
20.14.12.130 |
Бензолы |
|
|
|
20.14.12.160 |
Стирол |
|
|
|
20.14.12.170 |
Этилбензолы |
|
|
|
20.14.12.180 |
Кумол |
|
|
|
20.14.13 |
Производные ациклических
углеводородов
хлорированные |
|
|
|
20.14.22 |
Спирты одноатомные |
|
|
|
20.14.22.111 |
Спирт метиловый (метанол) |
|
|
|
20.14.22.114 |
Спирт н-бутиловый (бутан-1-ол) |
|
|
|
20.14.23 |
Диолы. спирты многоатомные, спирты циклические и их производные |
|
|
|
20.14 23.111 |
Этиленгликоль (этандиол) |
|
|
|
20.14.23.112 |
Пропиленгликоль (пропан-1,2-диол) |
|
|
|
20.14 24 |
Фенолы, фенолоспирты и их производные |
|
|
|
20.14.24.110 |
Фенолы |
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2 |
|
ОКПД 2 |
Наименование продукции по ОК 034-2014 (ОКПД) |
Наименование вида деятельности по ОКВЭД 2 |
ОКВЭД 2 |
|
|
|
Производство промышленных монокарбоновых жирных кислот, карбоновых кислот и их производных |
20.14.3 |
|
20.14.32 |
Кислоты насыщенные ациклические монокарбоновые и их производные |
|
|
|
20.14.32.121 |
Кислота уксусная |
|
|
|
20.14.32.123 |
Эфиры уксусной кислоты сложные |
|
|
|
20.14.33 |
Кислоты ненасыщенные монокарбоновые, циклоалкановые, циклоалкеновые или циклотерпеновые ациклические поликарбоновые и производные этих соединений |
|
|
|
20.14.33.110 |
Кислота акриловая, ее соли и сложные эфиры |
|
|
|
20.14.34 |
Кислоты поликарбоновые ароматические и кислоты карбоновые с дополнительными кислородсодержащими функциональными группами, их производные, кроме кислоты салициловой и ее солей |
|
|
|
20.14.34.121 |
Кислота терефталевая |
|
|
|
20.14.34.129 |
Соли терефталевой кислоты прочие |
|
|
|
20.14.51 |
Соединения
сераорганические и прочие
соединения
элементоорганические |
|
|
|
20.14.51.190 |
Соединения
элементоорганические
прочие |
|
|
|
А
|
Окончание таблицы 2 |
|
ОКПД 2 |
Наименование продукции по ОК 034-2014 (ОКПД) |
Наименование вида деятельности по ОКВЭД 2 |
ОКВЭД2 |
|
20.14.52 |
Соединения гетероциклические, не включенные в другие группировки; кислоты нуклеиновые и их соли |
|
|
|
20.14.52.110 |
Соединения гетероциклические, не включенные в другие группировки |
|
|
|
20.14.61 |
Соединения с альдегидной функциональной группой |
|
|
|
|
|
Рисунок 1.1 - Сфера распространения настоящего справочника НДТ |
Раздел 1. Общая информация об отрасли основного органического синтеза
Основной органический синтез (тяжелый органический синтез) - промышленное многотоннажное производство органических веществ на основе углеродсодержащего сырья из природных ископаемых и из возобновляемых источников.
По своей химической природе продукты основного органического синтеза - это углеводороды, бензол и его гомологи, их галогенпроизводные, спирты и фенолы, оксиды олефинов, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты и их производные, нитросоединения, амины, нитрилы и др.
По своему назначению это промежуточные вещества для синтеза других товарных продуктов, мономеров для производства полимеров, экстрагентов, пластификаторов, поверхностно-активных веществ, растворителей, пестицидов, синтетического топлива, присадок и др.
Основной органический синтез зародился в конце XIX века на базе химической переработки продуктов коксования каменного угля. Из жидких продуктов коксования выделяли для последующих синтезов ароматические соединения (бензол, толуол, ксилолы, нафталин, антрацен и др.). из газообразных - этилен и водород. Кокс использовали для получения ацетилена через карбид кальция. Газификацией угля получали окись углерода или синтез-газ (смеси СО и Нг).
С начала XX века начался бурный рост нефтедобычи и нефтепереработки для производства моторных топлив и добычи природного газа для растущих потребностей энергетики. Это привело к появлению нового, более дешевого и разнообразного сырья для производства продуктов органического синтеза. Из природного газа, газового конденсата и попутных газов нефтедобычи выделяют и используют в качестве сырья парафиновые углеводороды С1-С5. Другим источником углеводородного сырья являются побочные продукты переработки нефти в моторные топлива и масла Во всех термических и каталитических процессах переработки нефти и нефтяных фракций образуются парафиновые углеводороды и олефины нормального и изостроения С2-С5 (метан, этан, пропан, бутан, изобутан, этилен, пропилен, бутены, пентены, бутадиен) Из нефти выделяют также парафиновые углеводороды с прямой цепью из 15-40 углеродных атомов.
Быстрый рост потребления нового сырья для синтеза органических продуктов привел к созданию не связанных с переработкой нефти в топлива специальных производств этилена и пропилена большой единичной мощности (до 2 млн т в год) путем пиролиза углеводородных газов и нефтяных фракций. Продукты пиролиза явились также дополнительным источником диенов и ароматических углеводородов.
Кроме перечисленных выше углеводородов, СО и синтез-газа, другими сырьевыми составляющими в процессах основного органического синтеза являются водород, кислород, минеральные кислоты (серная, азотная, фосфорная), щелочи, аммиак, оксиды серы и др.
Номенклатура получаемых в настоящее время хлорорганических веществ включает свыше сотни наименований. Наиболее крупнотоннажный из них - хлористый винил.
Его получают из этилена и хлора и используют в качестве мономера при производстве поливинилхлорида (мировое производство свыше 40 млн т в год).
Широкое распространение в промышленности основного органического синтеза получили крупнотоннажные каталитические процессы окисления - этилена до оксида этилена, циклогексана до циклогексанона, п-ксилола до терефталевой кислоты, этил-и изопропилбензола до ихгидропероксидов, пропилена до акролеина и акриловой кислоты, метанола до формальдегида.
Значительное количество продуктов получают по реакциям гидрирования, дегидрирования и окислительного дегидрирования. Дегидрированием этилбензола получают стирол (мономер для производства полистирола), дегидрированием бутана - бутадиен (мономер для производства синтетического каучука). Окислительным дегидрированием получают формальдегид из метанола. Гидрированием масляного альдегида и 2-этилгек-сеналя получают бутанол и 2-этилгексанол, гидрированием бензола - циклогексан, гидрированием высших кислот или их эфиров - высшие спирты.
К другим процессам, широко используемым в основном органическом синтезе, относятся процессы алкилирования (получение этил- и изопропилбензола алкилированием бензола этиленом и пропиленом, метил-трет-бутилового и метил-трет-амилового эфиров), гидратации олефинов, лежащих в основе процесса выделения изобутилена из углеводородных фракций, а также при получении этанола, этерификации при получении эфиров акриловой кислоты, диоктилфталата и др.
Синтез-газ, получаемый сейчас преимущественно паровой конверсией метана, используют для производства метанола и в процессах оксо-синтеза альдегидов из олефинов.
Из-за колебания цен на нефть возродился интерес к синтезу углеводородов для моторного топлива по Фишеру-Тропшу из синтез-газа. По этой же причине промышленность начинает проявлять интерес к синтезам на основе метана и метанола (получение этилена из метана; этилена, пропилена и ароматических соединений из метанола).
Отрасль основного органического синтеза является ведущей и определяет прогресс всей химической промышленности - важного звена экономики страны.
Основными производителями органических химических веществ в России являются: ПАО «СИБУР Холдинг», ПАО «Нижнекамскнефтехим», ПАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «НК «Роснефть», ОАО «Газпром нефтехим Салават», ПАО «Казаньоргсинтез» и др.
Основными процессами для производства органических химических веществ в России являются;
1. Пиролиз нефтяных фракций или углеводородных газов.
Пиролиз углеводородного сырья - основной процесс получения низкомолекулярных ненасыщенных углеводородов - олефинов (этилена и пропилена).
В зависимости от исходного сырья (нафта, ШФЛУ, СУГ, ППФ, этан), температуры и времени контакта, в процессе пиролиза можно получать широкую гамму продуктов. Так, при пиролизе нафты при 750-850 °С выход олефинов С2-С4 может достигать 50%.
В качестве сопутствующих продуктов в процессе пиролиза могут образовываться газообразные непредельные соединения: бутены, изобутен и бутадиены. Одновременно при пиролизе образуются жидкие продукты, которые содержат такие ценные углеводороды, как изопрен, циклопентадиен, бензол, толуол, ксилол и другие, а также тяжелые смолы пиролиза. В настоящее время более 70% мирового производства бутадиена получают путем его выделения из С4-фракции пиролиза. Аналогично почти 40% производства бензола выделяют из жидких продуктов пиролиза.
В настоящее время в России действуют 15 установок пиролиза, расположенных на 10 предприятиях.
2. Каталитический риформинг прямогонных бензиновых фракций.
Несмотря на то, что данный процесс вынесен в справочник НДТ «Переработка нефти», следует отметить, что это основной процесс для получения ароматических углеводородов.
В качестве исходного сырья используют узкие фракции бензина: (62-105°С) - для целевого получения бензола и толуола и (105-140°С) - для целевого получения толуола и ксилола.
3. Процессы алкилирования.
Процессы алкилирования - введение алкильных групп в молекулу органических соединений - используются в промышленности органического синтеза для получения широкой гаммы продуктов.
Так, алкилирование по атому углерода (С-алкилирование) используют для получения алкилароматических соединений (этилбензола, изопропилбензола), процессы алкилирования бензола этиленом или пропиленом осуществляют в присутствии апротон-ных катализаторов (комплекс Густавсона) в жидкой фазе и гетерогенных (цеолиты) катализаторов в жидкой или газовой фазах
Алкилирование по атому кислорода (О-алкилирование) представляет собой реакцию, в результате которой алкильная группа связывается с атомом кислорода, а процесс используется для получения нессиметричных простых эфиров - метил-трет-бутилового и метил-трет-амилового эфиров. Алкилирование метанола изобутиленом или изоамиленом осуществляют в жидкой фазе в присутствии гетерогенных кислотных катализаторов - сульфокатионитов.
Процессы p-окисалкилирования (ввод замещенных алкильных групп) используются для получения этаноламинов, целлозольвов. карбитолов и неионогенных ПАВ и осуществляют в жидкой фазе в отсутствии катализаторов или в присутствии гомогенных катализаторов (алкоголятов).
Процесс N-алкилирования (замещения атомов водорода на алкильную группу в молекуле аммиака или амина) используется для получения алкиламинов. В частности, алкилированием аммиака метанолом в газовой фазе в присутствии гетерогенных катализаторов - оксида алюминия или алюмосиликатов получают метиламины.
4. Процессы гидрирования и дегидрирования.
Содержание
Введение.............................................................................................................................VIII
Предисловие.........................................................................................................................IX
Область применения.............................................................................................................1
Раздел 1. Общая информация об отрасли основного органического
синтеза...................................................................................................................................7
1.1. Перспективы развития промышленности основного органического
синтеза............................................................................................................................11
1.2. Анализ приоритетных проблем отрасли................................................................11
1.2.1. Охрана окружающей среды............................................................................11
1.2.2. Источники общей опасности...........................................................................12
1.2.3. Экономическая эффективность.....................................................................13
Раздел 2. Производство низших олефинов и диенов.......................................................14
2.1 Производство этилена.............................................................................................14
2.1.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время при производстве этилена.........................................................14
2.1.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду...................................................................................................20
2.2. Производство пропилена........................................................................................43
2.2.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время........................................................................................................43
2.2.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве пропилена..................................................49
2.3. Производство изобутилена.....................................................................................52
2.3.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время......................................................................................................52
2.3.1.1 Каталитическое дегидрирование изобутана..........................................52
2.3.1.2. Изомеризация нормальных бутиленов в изобутилен............................55
2.3.1.3. Концентрирование изобутилена из ИИФ/БИФ фракций........................58
2.3.1.4 Процесс экстрактивной ректификации
изобутиленсодержащих фракций с ацетонитрилом с получением
а-бутилен-изобутиленовой фракции....................................................................61
2.3.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве изобутилена...............................................65
Под дегидрированием понимают химические процессы, связанные с отщеплением атомов водорода от органического соединения. Гидрирование (или гидрогенизация) заключается в превращениях органических соединений под действием молекулярного водорода.
Процессы дегидрирования С4-С5 фракций углеводородов, этилбензола, метанола и циклогексанола используют для получения изобутилена. 1,3-бутадиена, изопрена. стирола, формальдегида, циклогексанона. Гидрированием бутаналя и 2-этилгек-сеналя получают бутиловые спирты и 2-этилгексанол. Все эти процессы протекают в присутствии гетерогенных катализаторов, но гидрирование осуществляют в жидкой фазе под давлением водорода, а процессы дегидрирования - газовой фазе, как правило, с использованием инертных разбавителей.
5. Процессы окисления.
К процессам окисления в промышленной органической химии относят процессы превращения исходных веществ, протекающие под действием окислителей. В качестве окислителей в промышленности, главным образом, используют воздух, технический кислород, пероксид водорода и органические гидропероксиды (этилбензола и изопропилбензола), которые получают прямым некаталитическим окислением этилбензола и изопропилбензола.
Окислением п-ксилола, пропилена и циклогексана воздухом получают терефтале-вую кислоту, акролеин, акриловую кислоту, циклогексанол и циклогексанон. Путем окисления этилена воздухом или кислородом получают оксид этилена, эпоксидированием пропилена гидропероксидом этилбензола - оксид пропилена.
6. Процессы гидратации и дегидратации.
Под процессами гидратации или дегидратации понимают ввод или отщепление от молекулы органического соединения молекулы воды.
Гидратацией этилена и оксида этилена получают этанол и этиленгликоль, дегидратацией диметилкарбинола получают а-метилстирол, дегидратацией триметилкарби-нола - изобутилен (на стадии выделения изобутилена и С4-фракций). Реакции гидратации и дегидратации лежат в основе последних стадий получения изопрена из формальдегида и изобутилена (по реакции Принса).
7. Процессы хлорирования/оксихлорирования. хлоргидрирования и дегидрохлорирования.
Хлорированием в органическом синтезе в широком смысле слова называют процессы, при которых в молекулу органического соединения вводят атомы хлора. В зависимости от типа хлорирующего агента (хлор, хлористый водород) и условий осуществления процесса различают процессы хлорирования, гидрохлорирования, оксихлориро-вания и хлоргидрирования.
Хлорированием/оксихлорированием этилена хлором/хлористым водородом получают дихлорэтан, хлоргидрированием пропилена в водной среде - пропиленхлор-гидрин.
2.4. Производство бутадиена-1,3..................................................................................79
2.4.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время......................................................................................................79
2.4.1.1. Экстрактивная ректификация с ацетонитрилом....................................79
2.4.1.2. Технологии получения бутадиена дегидрированием н-бутана
под вакуумом..........................................................................................................82
2 4.1.3 Технология получения бутадиена экстрактивной
ректификацией с ДМФА........................................................................................89
2.4.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве бутадиена..................................................92
2.5. Производство изопрена........................................................................................102
2.5.1 Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................102
2.5.1.1. Двухстадийное дегидрирование изопентана.......................................102
2.5.1.2. Двухстадийный синтез из изобутилена и формальдегида..................107
2.5.1.3. «Одностадийный» синтез из изобутилена и
формальдегида...................................................................................................110
2.5.1.4 Изомеризация нормального пентана в изопентан................................113
2.5.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве изопрена..................................................115
Раздел 3. Производство ароматических соединений.....................................................129
3.1. Производство бензола...............................................................................................129
3.1.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................129
3.1.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве бензола....................................................138
3.2. Производство этилбензола...................................................................................145
3.2.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................146
3.2.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве этилбензола.............................................151
3.3. Производство стирола..........................................................................................155
3.3.1 Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................157
3.3.2. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду..........................................163
3.4. Производство кумола............................................................................................169
3.4.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................170
3.4.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве кумола......................................................176
3.5. Производство а-метилстирола.............................................................................179
3.5.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................179
3.5.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве а-метилстирола.......................................182
3.6. Производство фенола и ацетона.........................................................................184
3.6.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................184
3.6.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве фенола и ацетона...................................187
Раздел 4 Производство кислородсодержащих органических соединений...................191
4.1. Производство метанола........................................................................................191
4.1.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................191
4.1.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве метанола..................................................194
4.2. Производство формальдегида.............................................................................197
4.2.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................197
4.3. Производство оксида этилена и этиленгликолей...............................................203
4.3.1. Описание технологического процесса получения оксида
этилена окислением этилена кислородом или воздухом.....................................203
4.4. Производство оксида пропилена..........................................................................215
4.4.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................215
4.4.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве оксида пропилена....................................215
4.5. Производство метил-трет-бутилового эфира......................................................215
4.5.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................216
4.6. Производство метил-трет-амилового и метил-втор- амиленового
эфиров...........................................................................................................................221
4.6.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................221
4.6.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве МТАЭ и МВАЭ.........................................223
4.7. Производство этанола..........................................................................................225
4.7.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................225
4.7.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве этанола....................................................227
4.8. Производство бутиловых спиртов и 2-этилгексанола........................................228
4.8.1. Производство бутиловых спиртов...............................................................228
4.8.1.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время.................................................................................................228
4.8.1.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве бутиловых спиртов..............................239
4.8.2. Производство 2-этилгексанола....................................................................245
4.8.2.2. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в
окружающую среду при производстве 2-этилгексанола...................................247
4.9. Производство акриловой кислоты и ее эфиров..................................................249
4.9.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................249
4.10. Производство терефталевой кислоты...............................................................259
4.10.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................259
4.11. Производство диоктилтерефталата...................................................................266
4.12. Производство ацетатов.......................................................................................270
4.12.1.1. Описание технологического процесса получения
метилацетата этерификацией уксусной кислоты.................................................270
4.12.2.1. Описание технологического процесса получения
бутилацетата этерификацией уксусной кислоты..................................................274
4.12.3.1. Описание технологических процессов получения
винилацетата...........................................................................................................278
4.12.3.1.1. Описание технологического процесса получения
винилацетата из этилена и уксусной кислоты..................................................278
4.12.3.1.2. Описание технологического процесса получения
винилацетата из ацетилена и уксусной кислоты..............................................280
4.13. Производство малеинового ангидрида..............................................................287
4.14. Производство ацетилена....................................................................................292
4.15. Производство ацетальдегида.............................................................................297
4.16. Производство уксусной кислоты........................................................................302
Раздел 5. Производство дихлорэтана и винилхлорида..................................................309
Раздел 6. Производство азотсодержащих органических веществ................................319
6.3.1. Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................335
Раздел 7. Определение наилучших доступных технологий...........................................347
Раздел 8. Наилучшие доступные технологии..................................................................348
8.1. Общие НДТ.............................................................................................................348
8.2. НДТ производства основных органических химических веществ......................349
Раздел 9. Перспективные технологии..............................................................................365
9.1. Олефины и диены.................................................................................................365
9.1.1. Метатезис олефинов.....................................................................................365
9.1.2. Окислительная димеризация метана..........................................................365
9.1.3. Окислительное дегидрирование этана и пропана......................................365
9.1.4. Пиролиз в присутствии гетерогенного катализатора..................................366
9.1.5. Технология дегидратации этанола в этилен...............................................367
9.1.6. Окислительное дегидрирование..................................................................367
9.1.7. Окислительная димеризация (конденсация) метана..................................368
9.1.8. Пиролиз в присутствии гетерогенного катализатора..................................368
9.1.9. Окислительное дегидрирование этана........................................................368
9.1.10. Окислительное дегидрирование этана с раздельной подачей
сырья и окислителя.................................................................................................369
9.1.11. Получение олефинов из метанола и его производных............................369
9.2. Этиленоксид и этиленгликоли..............................................................................370
9.2.1. Каталитическая гидратация этиленоксида..................................................370
9.3. Ароматические углеводороды..............................................................................370
9.3.1. Ароматизация легких алканов.......................................................................370
9.3.2. Выделение бензола из пироконденсата или из неочищенного бензина пиролиза С6+: гидродеалкилирование алкилбензолов с
блоком экстракции ароматических соединений....................................................370
9.3.3. Производство бензола и параксилола из пиробензина и
риформата...............................................................................................................372
9.3.4 Производство бензола и параксилола из пиробензина и
риформата...............................................................................................................373
9.4. Формальдегид........................................................................................................374
9.4.1. Процесс под высоким давлением................................................................374
9.5. Фенол......................................................................................................................375
9.5.1. Прямое окисление бензола..........................................................................375
9.6. Оксид пропилена...................................................................................................375
9.6.1. Окисление пропилена гидропероксидом кумола........................................375
9.6. Окисление пероксидом водорода...................................................................375
9.7. Пропиленгликоль...................................................................................................377
9.8. Бутиловые спирты.................................................................................................379
9.9. Дихлорэтан и винилхлорид...................................................................................381
9.9.1. Альтернативные технологии.........................................................................381
Заключительные положения и рекомендации.................................................................382
Приложение А (обязательное) «Перечень маркерных веществ и
технологических показателей».........................................................................................383
Приложение В (обязательное)..........................................................................................401
Перечень НДТ....................................................................................................................401
Приложение Г (обязательное) Энергоэффективность..................................................402
Приложение Д....................................................................................................................403
(обязательное)...................................................................................................................403
Заключение по наилучшим доступным технологиям......................................................403
Библиография....................................................................................................................412
Введение
Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям является документом по стандартизации, разработанным в результате анализа технологических, технических и управленческих решений, применяемых в промышленности основного органического синтеза при производстве крупнотоннажных органических веществ.
Краткое содержание справочника НДТ:
Введение. Представлено краткое содержание справочника НДТ.
Предисловие. Указаны цель разработки справочника НДТ, его статус, законодательный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии с установленным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными документами.
Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые распространяется действие справочника НДТ.
В разделе 1 представлена информация о состоянии и уровне развития отрасли.
В разделах 2-6 представлена информация по производству низших олефинов и диенов, ароматических соединений, кислородсодержащих органических соединений, дихлорэтана и винилхлорида, азотсодержащих органических веществ.
В разделе 7-9 представлены НДТ, технологические показатели, экономические аспекты внедрения НДТ и информация о перспективных технологиях.
Заключительные положения и рекомендации. Приведены сведения об использованных материалах при подготовке справочника НДТ.
Библиография. Приведен перечень источников информации, использованных при разработке справочника НДТ.
Предисловие
Цели, основные принципы и порядок разработки информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям установлены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 года № 1458. Перечень областей применения наилучших доступных технологий определен распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 декабря 2014 года № 2674-р.
1. Статус документа
Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям (далее - справочник НДТ) является документом по стандартизации.
2. Информация о разработчиках
Справочник НДТ разработан технической рабочей группой № 18-2019 (ТРГ 18-2019) «Производство основных органических химических веществ» (ТРГ 18), состав которой утвержден приказом Минпромторга России от 21 июня 2019 года № 2177.
Справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных технологий (далее - Бюро НДТ) (www.burondt.ru).
3. Краткая характеристика
Справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве низших олефинов и диенов, ароматических соединений, кислородсодержащих органических соединений, дихлорэтана и винилхлорида, азотсодержащих органических химических веществ технологий, использующихся в производстве и реализованных на территории Российской Федерации технологических процессов, оборудования, технических способов, методов, в том числе позволяющих снизить негативное воздействие на окружающую среду, водопотребление, повысить энергоэффективность, ресурсосбережение. Из описанных технологических процессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющиеся наилучшими доступными технологиями (НДТ). Для НДТ в справочнике НДТ установлены соответствующие технологические показатели НДТ.
4. Взаимосвязь с международными, региональными аналогами
Справочник НДТ разработан с учетом справочника Европейского союза по НДТ «Крупнотоннажное производство основных органических химикатов» (Best Available Techniques (ВАТ) Reference Document in the Large Volume Organic Chemical Industry) и особенностей производства крупнотоннажных органических химических веществ в Российской Федерации.
5. Сбор данных
Информация о технологических процессах, оборудовании, технических способах, методах, применяемых при производстве низших олефинов и диенов, ароматических соединений, кислородсодержащих органических соединений, дихлорэтана и винилхлорида и азотсодержащих органических химических веществ в Российской Федерации, была собрана в процессе актуализации справочника НДТ в соответствии с Порядком сбора данных, необходимых для актуализации справочника по наилучшим доступным
