Обезвреживание и утилизация отходов фенола

В процессе производства пластмасс, салициловой и пикриновой кислот, ПАВ, присадок к маслам и бензинам и т.п. образуются отходы фенола (С6Н50Н). Фенол получают из каменноугольного дегтя и синтетически. Он является токсичным веществом, при попадании на кожу вызывает ожоги;

предельно допустимая концентрация его в воздухе 5 мг/м³, в сточных водах 1—2 мг/м³. Фенол служит основным сырьем при получении фенолоформальдегидных пластмасс. Отходами производства являются фенольная смола и фенольная вода. Образование фенольной смолы идет на стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола на фенол и ацетон.

Фенольная смола является кубовым остатком после дистилляции продуктов разложения гидроперекиси кумола. При температуре свыше 50°С представляет собой подвижную массу темного цвета. Примерный состав (% по массе): фенол -- 6-17; ацетофенон -- 6-16; сложный фенол -- 22-39; димер альфа-метилостирола -- 20-30; диметилфенилкарбинол — 1-13; тяжелый остаток — 7-28; альфа-метилстирол -- 1-3. Норма образования фенольной смолы -- 130 кг/т фенола. В настоящее время в промышленности известны два основных направления использования фенольной смолы:

в качестве добавки к топочному маслу на сланцеперерабатывающих комбинатах. Топочное масло в данном случае используется как котельное топливо, при этом сжижаются все ценные компоненты, содержащиеся в смоле: фенол, изопропилбензол, альфаметилпиррол, ацетон;

прямое использование фенольной смолы, которое позволяет полностью, без остатка использовать смолу взамен дефицитного сырья — фенола — без дополнительных капитальных вложений. В настоящее время фенольную смолу непосредственно используют в производстве двух марок фенолформаль-дегидных смол N 18 и N 236, идущих на изготовление фе-нопластов. Общая потребность в фенольной смоле по стране составляет 1,5 тыс. т/год.

При производстве фенолформальдегидных смол фенольную смолу предварительно разжижают фенолом, подогревают до 40°С и затем подают в реактор с мешалкой. Обогрев ведется через рубашку аппарата. Согласно рецептуре, которую составляют отдельно для каждой марки фенолформальдегидной смолы, в емкость загружают нужные компоненты и массу все время перемешивают пока идет реакция и во время сушки, которая осуществляется в том же аппарате. По окончании процесса подслойная вода, представляющая собой отход производства,сливается, продукт -- фенолформальдегидную смолу используют для получения пресс-порошков или текстолита.

К числу перспективных разработок по утилизации фенольной смолы относятся термическая деструкция и гидроге-низационный метод. Метод термической деструкции разработан и проведен на опытной установке. В результате процесса термической деструкции в реакторе-разлагателе, где температурный режим обеспечивается теплоносителем, дополнительно образуются фенол, альфа-метилстирол, изопропилбензол. Образовавшийся в процессе последующей ректификации кубовый остаток направляется в рецикл и частично выводится из процесса, предварительно смешиваясь с разбавителем. Разбавленный остаток направляется на сжигание.

Гидрогенизационный метод переработки фенольной смолы разработан Институтом горных ископаемых (ИГИ, Москва) и также проверен на опытной установке. Метод гидриро-вания фенольной смолы на алюмокобальтмолибденовом катализаторе состоит из стадий обессоливания, гидрирования, разделения продуктов гидрирования. Этот метод позволяет превращать все побочные продукты, входящие в состав фенольной смолы, в целевые продукты: ацетофенон-- в этилбензол; диметилфенилкарбинол и димеральфа-метилстирол --в изопропилбензол; сложный фенол -- в фенол и изопропилбензол.

Фенольная вода -- это сточная вода при производстве фенола она содержит, %: фенола — 6--7, ацетона -- до 0,5, фенолятов — до 5. Норма образования фенольных сточных вод на предприятиях составляет 200--300 кг на 1 т полученного фенола.

На предприятиях извлекают фенол из сточных вод, для чего используется преимущественно экстракционный метод, включающий следующие основные стадии: серно-кислотное разложение щелочных фенольных стоков, экстракцию фенола диизопропиловым эфиром или углеводородной фракцией, очистку остаточного экстрагента из обесфеноленных вод и регенерацию отработанного экстрагента. Экстракция диизопропиловым эфиром обеспечивает очистку сточных вод от фенола на 99,9 % (остаточное содержание фенола в очищенной воде 150-200 мг/л).

При экстракции углеводородной фракции остаточное содержание фенола в очищенных стоках достигает 2000 мг/л. Экстракционный способ очистки сточных вод от фенола позволяет вернуть в производство от 0,5 до 3 тыс. т фенола в год, в зависимости от применяемого экстрагента и мощности производства.

Дата добавления: 2015-07-19