Вилучення цінних хімічних продуктів із відходів виробництва капролактаму та адипінової кислоти
Виробництво капролактаму та адипінової кислоти утворює значні обсяги рідких відходів. Ці відходи містять цінні хімічні продукти. Нові технології дають змогу вилучати ці продукти, скорочуючи обсяги спалювання відходів та забруднення атмосферного повітря.
Одним із суттєвих недоліків існуючих виробництв капролактаму та адипінової кислоти є утворення значних обсягів рідких відходів на стадії окиснення циклогексану молекулярним киснем повітря.
До складу цих відходів, зокрема, входять адіпати натрію (лужні стічні води), ANON-олія (X-олія), спиртова фракція (СФВК), а також суміш ефірів і карбонових кислот (СЕКК). Вони містять значну кількість цінних хімічних продуктів, однак переважна більшість цих відходів наразі направляється на термічне знешкодження (спалювання). Сотні тисяч тонн рідких відходів щороку утилізуються таким способом, унаслідок чого в атмосферу викидаються мільйони кубічних метрів димових газів.
Ці димові гази містять оксиди азоту, оксид вуглецю та аерозолі содового пилу, що містить марганець, кобальт і хром. Вони погіршують екологічну ситуацію та є одним із основних чинників забруднення повітря в районах виробництва капролактаму та адипінової кислоти. Крім того, це потребує значних витрат на сплату штрафів за викиди в атмосферу та призводить до високих витрат (десятки мільйонів доларів США) на придбання природного газу для спалювання відходів.
Нові технології переробки відходів виробництва капролактаму та адипінової кислоти були розроблені командою наших інженерів у 1990-х та 2000-х роках і успішно випробувані на дослідно-промисловій установці. Установка має чотири основні технологічні реактори об'ємом по 2 м³ кожен. Випробування проводилися на зразках відходів підприємств з виробництва капролактаму, розташованих на території колишнього СРСР, а також на відходах виробництва адипінової кислоти на ВАТ «СеверодонецькАзот» та ВАТ «РівнеАзот» (Україна).
Застосування нових технологій на підприємствах з виробництва капролактаму та адипінової кислоти дасть змогу відмовитися від спалювання відходів, отримувати значний додатковий прибуток від реалізації цінних хімічних продуктів, вилучених із відходів, істотно зменшити негативний вплив на довкілля та заощадити значні обсяги природного газу.
Залишковий потік води з низьким хімічним споживанням кисню (ХСК) направляється на біологічні очисні споруди.
Хімічні продукти, вилучені з відходів, можуть використовуватися як сировина для виробництва високоякісних поліамідних волокон, конструкційних поліефірних пластиків, пінополіуретанів, присадок до моторних палив, пластифікаторів, технічних мийних засобів, синтетичних охолоджувальних рідин, лаків і розчинників.
За попередніми розрахунками, реалізація хімічних продуктів, вилучених із відходів, може забезпечити підприємствам значний додатковий чистий прибуток, порівнянний із прибутком від основного виробництва.
Нижче наведено приблизний розрахунок ефективності після впровадження розробленої нами технології переробки рідких відходів для наведених нижче виробництв:
Переробка лужних стічних вод виробництва капролактаму на прикладі ПАТ «Куйбишевазот» в обсязі 140 000 тонн/рік
| № | Отримані продукти |
Вміст, % | Кількість продуктів у 140 тис. тонн лужних стічних вод, тонн |
Ціна за тонну (тис. дол. США) |
Загальна вартість (тис. дол. США) |
Примітки |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Адипінова кислота | 12 | 116 800 | - | - | Адипінова кислота використовується для виробництва диметиладипінату шляхом етерифікації метанолом |
| 20 021 диметиладипінату |
2 | 40 042 | ||||
| 2. | Смола | 10 | 14 000 | 1 | 14 000 | Основа технічних мийних засобів |
| 3. | Кобальт | 0,043 | 60 | 20 | 1 200 | У перерахунку на метал |
| 4. | Хром | 0,057 | 80 | |||
| 5. | Сульфат натрію | 31,71 | 44 392 | 0,4 | 17 756 | У перерахунку на суху речовину |
| 6. | Річна економія на закупівлі природного газу | 50 000 | ||||
| Орієнтовний валовий дохід | 122 998 | |||||
Переробка ANON-олії, що утворюється під час окислення, на прикладі ВАТ «ГродноАзот» в обсязі 17 000 тонн/рік
| № | Отримані продукти |
Вміст, % | Кількість ANON-олії, тонн |
Ціна за тонну (тис. дол. США) |
Загальна вартість (тис. дол. США) |
Примітки |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Суміш циклогексанолу та циклогексанону | 15 | 2 550 | 2 | 5 100 | |
| 2. | Димер циклогексанону (діанон) | 45 | 7 650 | 1 | 7 650 | Сировина для виробництва спирту (2-циклогексилциклогексанолу), інгібіторів корозії, орто-фенілфенолу, ароматизаторів та фенолформальдегідних смол |
| 3. | Полімерна смола | 40 | 6 800 | 1 | 6 800 | Основа антикорозійних покриттів |
| Орієнтовний валовий дохід | 19 550 | |||||
Переробка суміші ефірів і карбонових кислот (СЕКК) на прикладі BASF (Бельгія) в обсязі 80 000 тонн/рік.
| № | Отримані продукти |
Вміст, % | Кількість продуктів у 80 тис. тонн EAM, тонн |
Ціна за тонну (тис. дол. США) |
Загальна вартість (тис. дол. США) |
Примітки |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Адипінова кислота | 27 | 21 600 | Адипінова кислота використовується для виробництва диметиладипінату шляхом етерифікації метанолом | ||
| 25 742 диметиладипінату |
2 | 51 484 | ||||
| 2. | ε-оксикапронова кислота | 23 | 18 400 | 2,5 | 46 000 | Мономер для виробництва полікапролактону |
| 3. | Полімерна кислотна смола | 10 | 8 000 | 1 | 8 000 | Концентрат для виробництва технічних мийних засобів та синтетичних охолоджувальних рідин |
| 4. | Інші кислоти | 10 | 8 000 | 1 | 8 000 | |
| 5. | Вода | 30 | 24 000 | |||
| 6. | Орієнтовна річна економія на закупівлі природного газу | 5 000 | ||||
| Орієнтовний валовий дохід | 118 484 | |||||
Переробка спиртової фракції виробництва капролактаму на прикладі BASF (Бельгія) в обсязі 3 000 тонн/рік
| № | Отримані продукти |
Вміст, % | Кількість продуктів у 3 000 тоннах спиртової фракції, тонн |
Ціна за тонну (тис. дол. США) |
Загальна вартість (тис. дол. США) |
Примітки |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | N-пентанол | 46 | 1 380 | 2,5 | 3 450 | Сировина для виробництва ксантогенату калію, а також н-амілацетату |
| 2. | Гексаналь, циклогексанон | 47 | 1 410 | 1,5 | 2 115 | Сировина для виробництва альдегідних і кетонових смол, що використовуються у фарбах та лаках для надання блиску |
| 3. | Гептанон | 1 | 30 | 1,5 | 45 | |
| 4. | Вода | 6 | 180 | |||
| Орієнтовний валовий дохід | 5 610 | |||||
Наразі EuroMoving Ltd. займається розробкою нових технологій переробки рідких відходів виробництва капролактаму та адипінової кислоти, що утворюються на стадії окиснення циклогексану молекулярним киснем повітря.
Нові технології майже повністю виключають необхідність термічного знешкодження (спалювання) відходів та дають змогу вилучати з них цінні хімічні речовини.
Технології були розроблені командою наших інженерів у 1990-х та 2000-х роках із використанням зразків відходів підприємств, розташованих в Україні та на території колишнього Радянського Союзу.
До лютого 2022 року дослідно-промислова установка з переробки відходів розташовувалася в місті Рубіжне Луганської області, на території виробничого об'єднання «Краситель».
Наразі внаслідок війни установка зруйнована, а всі роботи в цьому напрямі перенесені до Києва (Україна).
