Аннотация 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ УРОТРОПИНА 9
1.1 Производство уротропина в России 9
1.2 Технология получения уротропина 10
1.3 Физические и химические свойства уротропина 13
1.3.1 Взаимодействие с окислителями 14
1.3.2 Именные реакции 18
1.4 Качественные реакции на уротропин 20
1.5 Методики анализа примесей 21
1.6 Физико-химические свойства исходных веществ в производстве уротропина 21
1.6.1 Физико-химические свойства формальдегида 21
1.6.2 Физико-химические свойства аммиака 25
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ УРОТРОПИНА ИЗ АММИАЧНОЙ ВОДЫ 31
2.1 Физико-химический состав и свойства аммиачной воды 31
2.2 Сравнение существующей и предлагаемой технологии производства уротропина 33
2.2.1 Себестоимость уротропина по традиционной технологии 33
2.2.2 Себестоимость уротропина на основе аммиачной воды 36
2.3 Подбор аппаратной схемы 37
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 58
3.1 Методика эксперимента 58
3.2 Качественная реакция по уротропину 61
3.3 Результаты эксперимента 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
ПРИЛОЖЕНИЕ 70
На территории Самарской области расположено предприятие ПАО «ТольяттиАзот», в технологической схеме которого в качестве побочного продукта образуется большое количество аммиачной воды. Избыток аммиачной воды используется в основном в качестве дешевого удобрения, что не совсем оправдано в условиях политики ресурсосбережения.
В качестве альтернативы предлагается использовать аммиачную воду в качестве исходного вещества для производства уротропина, который также может выступить на предприятии в качестве промежуточного продукта в технологии производства древесно-стружечных плит.
Технический уротропин используется в производстве синтетического каучука, пластмасс, лаковых пленок и взрывчатых веществ. Помимо этого уротропин широко используется в медицине, аналитической химии и в качестве ингибитора коррозии.
Первой установке по производству уротропина более 30 лет. На ней использовалась газожидкостная технология с применением в качестве сырья метанола и аммиака, сейчас метанол заменяют более современным концентрированным формалином.
На сегодняшний день лидирующее место в производстве уротропина в России занимает ОАО «Метафракс» (Пермский завод).
Потребность российского рынка в уротропине составляет порядка 5 тыс. тонн в год. В Ачинске построили испанское производство взрывчатых веществ, которое ежемесячно потребляет порядка 500-600 тыс. тонн уротропина. Производство запустилось в 2012 году, и потребность российского рынка в уротропине выросла до 10-11 тыс. тонн в год. Россия уже зашла с новым уротропином на рынки Европы, Южной Африки, Северной Америки. Первые продажи показали, что качество продукта зарубежные потребители оценивают высоко. С целью сделать более эффективной систему продаж уротропина Россия открыла два новых логистических центра. Один — на площадке предприятия в Орехово-Зуево (в 90 км от Москвы), другой — в Польше.
В данной работе будет рассмотрена возможность внедрения ресурсосберегающей технологии на данное предприятие, при которой аммиачная вода будет являться сырьем для производства уротропина.
Цель работы является разработка технологии получения уротропина с целью переработки отхода аммиачного производства.
Для успешной реализации цели сформулированы следующие задачи:
1. Изучить специализированную литературу по теме исследования.
2. Проанализировать существующую технологическую схему производства уротропина; выявить ее достоинства и недостатки.
3. Рассмотреть возможности производства уротропина из 25%-ной аммиачной воды и сравнить предлагаемую технологию с традиционной, рассчитать себестоимость продукции по предлагаемой технологии и подобрать соответствующее оборудование.
4. Провести лабораторные исследования по данному процессу.
В работе решается вопрос ресурсосбережения, связанный с переработкой аммиачной воды в уротропин.
Предложена технологическая схема получения уротропина, предусматривающая применение отхода аммиачного производства - аммиачной воды. Её применение позволяет перерабатывать около 40 % аммиачной воды в востребованный продукт.
Проанализировав существующую схему производства и сравнив ее с предлагаемой, можно сделать вывод, что замена аммиака в технологической схеме на аммиачную воду приведет к снижению себестоимости уротропина на 2795 рублей 6 копеек.
Для ПАО «ТольяттиАзот» это очень перспективное решение, так как предприятия, производящие уротропин на территории РФ вынуждены закупать аммиак, что сказывается на конечной цене продукта, а для ПАО «ТольяттиАзот» аммиачная вода является собственным продуктом производства.
Таким образом, внедрение предлагаемой технологии позволит производить уротропин из аммиачной воды на ПАО «ТольяттиАзот» в качестве промежуточного продукта в технологии производства ДСП, а также в качестве ингибитора коррозии, что было подтверждено проведенной нами серией лабораторных опытов на кафедре «Рационального природопользования и ресурсосбережения».
