Бутадиен-метилстирольный каучук (СКМС) - продукт сополимеризации бутадиена-1,3 и стирола - наиболее распространенный тип каучуков общего назначения, синтез которых осуществляется в эмульсии по свободнорадикальному механизму. Бутадиен--метилстирольные каучуки (СКМС) имеют близкие с СКС структуру и свойства.
Технические и физико-механические свойства СКМС зависят от соотношения бутадиена и -метилстирола, что используется для получения каучуков различного назначения.
В России производство бутадиен--метилстирольных каучуков реализовано на двух промышленных предприятиях - ПАО "Омский каучук" и ООО "Сибур-Тольятти". Периодически малыми партиями выпускаются Воронежским филиалом ФГУП "НИИСК".
По итогам 2016 г. ПАО "Омский каучук" увеличил долю в производстве бутадиен--метилстирольных каучуков с 22% до 26%, став одним из крупнейших производителей каучуков в России (выпущено около 47 тыс. т продукции). По доле в потреблении на российском рынке предприятие занимает первое место среди производителей с показателем 36%. Кроме того, ПАО "Омский каучук" вошел в тройку крупнейших экспортеров бутадиен--метилстирольных каучуков в России: за 2016 г. доля поставок за рубеж выросла более чем в два раза - с 7% до 15%.
В ООО "Сибур-Тольятти" в 2016 г. выпуск бутадиен-стирольных каучуков увеличился на 13% и составил 47,6 тыс. т. Также в 2016 г. предприятие наладило выпуск новой марки этого вида каучука - бутадиен--метилстирольного маслонаполненного каучука эмульсионной полимеризации СКМС-30 АРКМ-27. Новая марка каучука позволит получать улучшенные прочностные характеристики конечных изделий - автомобильных покрышек, резинотехнических изделий.
Воронежский филиал ФГУП "НИИСК" выпускает периодически малыми партиями (в зависимости от спроса потребителя) каучуки высокотемпературной полимеризации СКМС-50П, СКМС-10РКП.
2.2.2.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время
Производство бутадиен--метилстирольных каучуков, исключая синтез мономеров, состоит из следующих стадий:
1) сополимеризация мономеров в эмульсии;
2) отгонка незаполимеризовавшихся мономеров;
3) выделение и сушка каучука.
Весь производственный процесс оформлен по непрерывной технологической схеме.
Процесс вулканизации бутадиен-стирольных и бутадиен--метилстирольных каучуков аналогичен вулканизации смесей из натурального каучука. Скорость вулканизации бутадиен-стирольных и -метилстирольных каучуков обусловлена природой содержанием в них примесей, эмульгаторов и продуктов их превращения, антиоксидантов и др.
Промышленность синтетического каучука вырабатывает бутадиен-стирольные и бутадиен--метилстирольные каучуки в широком ассортименте полимеризацией при 5°С и 50°С. Наиболее распространены каучуки, получаемые путем полимеризации при температуре 5°С. Эти каучуки содержат 22,0%-25,0% связанного стирола или -метилстирола и относятся к каучукам общего назначения, потребляемым главным образом для изготовления автомобильных шин и резинотехнических изделий. Указанное содержание связанного стирола или -метилстирола является оптимальным в отношении свойств каучуков.
2.2.2.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду
Показатели потребления сырья и энергоресурсов (нормы расхода) при производстве СКМС приведены в таблице 2.2.6.
В таблицах 2.2.7-2.2.9 представлена информация по выбросам, сбросам, отходам предприятий - производителей эмульсионных бутадиен--метилстирольных каучуков.
При производстве каучуков СКМС загрязняющие вещества (ЗВ) в окружающую среду попадают с воздушными выбросами и сточными водами. Основным источником выделения ЗВ является технологическое оборудование на всех стадиях процесса.
Воздушные выбросы содержат в основном бутадиен и -метилстирол.
При получении СКМС образуются сточные воды, содержащие в основном АПАВ, взвешенные вещества, сульфаты, нефтепродукты. Сточные воды направляются на очистку на локальные и/или общезаводские очистные сооружения.
Твердые отходы
При производстве СКМС образуются следующие основные типы твердых отходов:
- отходы полимерных материалов (крошка, коагулюм);
- термополимер, образующийся в реакторах полимеризации на стадиях сушки и выделения полимера. Такие отходы используются для производства резинотехнических изделий. При необходимости отходы передаются на утилизацию организациям - потребителям отходов, имеющим лицензию по обращению с отходами.
Таблица 2.2.6 - Показатели потребления сырья и энергоресурсов* при производстве каучука бутадиен--метилстирольного (СКМС) (в том числе маслонаполненного)
Показатели | Минимальный расход энергетических (сырьевых) ресурсов в год | Максимальный расход энергетических (сырьевых) ресурсов в год |
Сырье, кг/т: | ||
- бутадиен на производство каучука марки СКМС-30АРКМ-15 | 720 (610**) | 760 (640**) |
- -метилстирол на производство каучука марки СКМС-30АРКМ-15 | 205 (175**) | 220 (180**) |
Электроэнергия, кВт·ч/т | 250,00 | 275,00 |
Пар водяной, Гкал/т | 2,50 | 2,75 |
* Удельные расходы по потреблению энергоресурсов показаны только по энергоресурсам, поставляемым со стороны, собственные энергоресурсы в расчетах удельных показателей не учтены; ** Для маслонаполненных марок. |
Таблица 2.2.7 - Текущие уровни эмиссии в окружающую среду при производстве каучука бутадиен--метилстирольного (СКМС) (в том числе маслонаполненного) (выбросы)