СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Физико-химические свойства адипиновой кислоты
2. Области применения адипиновой кислоты
3. Конъюнктура рынка некоторых регионов мира
4. Развитие производства адипиновой кислоты и современные технологические аспекты производства
5. Экологические аспекты производства адипиновой кислоты
Выводы
Информационные материалы
ВВЕДЕНИЕ
Адипиновая кислота - один из важнейших продуктов химической промышленности. Она является полупродуктом для промышленного получения синтетического волокна найлон-66.
В данном работе освещены вопросы развития и состояния производства адипиновой кислоты, экологические аспекты производства, её физико-химические свойства, области применения. В связи с тем, что в литературе ограничены сведения конъюнктурного характера, поэтому в работе освещены некоторые вопросы конъюнктуры рынка отдельных регионов, в частности в Азии, США, в странах СНГ (в том числе Украине), представлены цены на адипиновую кислоту на мировом рынке.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АДИПИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Адипиновая кислота (1,4-бутан-дикарбоновая кислота):
ноос (сн2)4 СООН
Мол.масса-146,14, бесцветные кристаллы;
tпл. = 153 ˚С ;
tкип.= 265˚С / 100 мм рт. ст.;
легко возгоняется, растворима в воде: (г на 1ОО г):I,44(I5˚C) 5,12 (40˚С), 34,1 (70˚С),растворима в этаноле, в эфире - ограниченно; tвсп. 196,1°С.
Таким образом, адипиновая кислота обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбонових кислот. Образует соли, большинство из которых растворимы в воде. С гликолями образует полиэфиры. При взаимодействии с NH3 и аминами адипиновая кислота дает аммонийные соли, которые при дегидратации превращается в адипамиды.(1,2)
2. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АДИПИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Адипиновая кислота - сырье в производстве полигексаметиленадипинмида (~ 90%производимой кислоты), её эфиров, полиуретанов; пищевая добавка (придает кислый вкус, в частности, в производстве безалкогольных напитков).
Адипиновая кислота как пищевой подкислитель уступает лимонной и фумаровой кислотам и имеет ограниченное применение. Она, например, конкурирует с лимонной кислотой в производстве желатиновых десертов, джемов и желе. В этих продуктах способность адипиновой кислоты усиливать желеобразование позволяет снизить расход желатина и др. белковых ингредиентов. На десерты желатинового типа, выпускаемые в США фирмой "GeneralFoodsCorp." расходуется основная часть пищевой адипиновой кислоты в стране. Некоторое её количество используется в сыроварении и производстве сухих основ напитков. Потребление адипиновой кислоты в пищевой промышленности за последние два десятилетия не изменилось, оставаясь на уровне 1-3 тыс. т. в год. Адипиновую кислоту пищевого сорта производят в США фирмы nDuPont" и nMonsanto"
Применение адипиновой кислоты в пищевой промышленности стран Западной Европы не разрешено законодательством (3).
Адипиновая кислота в странах СНГ применяется главным образом в производстве найлона, а также инсектицидов, смазок, пластификаторов (I).
3. КОНЪЮНКТУРА PЫHKA НЕКОТОРЫХ РЕГИОНОВ МИРА
В США адипиновую кислоту производят фирмы:
- «Allchem Industries Inc.»;
- «Ashland Chemical Compane, Ind,L Chems Jolvents Div.»;
- «Brown Chemikal Co, Inc.Industrial and Fine Сhem.»;
- «The Chemical Co»;
- «Со yne Chemical»( nDu PontCompany", nDu Pont Chemical");
- «International Chemical Inc.";
- «Milyas, Inc.»;
- «Monsanto Company»;
- «Penta Manufakturing Co»;
- «Spectrum Bulk Chemicals, A Division of Spectrum Owal Prod.»;
- «Total Speciality Chemicals»;
- «Us Chemicals, Inc.»;
- «VanWatersRogersInc.».
Объем производства адипиновой кислоты в США в 2004 году составил 815 тыс. тонн в год (5).
Фирмы nDuPont"(США) и "Phone-Poulenc " (Франция) намеревались объединить свои установки по производству адипиновой кислоты, расположенные в Европе. Мощности их установок оцениваются в 545 тыс. тонн в год. Производство адипиновой кислоты фирмы "Phone-Poulenc " находится в г. Шаламп (Франция), фирмы nDuPont"- в г.Уилтон (Великобритания). Намечалось инвестировать 10 млн. долл. на модернизацию французского завода адипиновой кислоты, после чегозавод в Великобритании должен быть закрыт (6). Но фирме nDuPont"не удалось создать совместное предприятие по производству адипиновой кислоты с фирмой "Phone-Poulenc " во Франции, поэтому фирма решила не закрывать свой завод по выпуску полупродукта для найлона в г. Уилтон на северо-востоке Англии. В настоящее время фирма напротив намерена расширить производственные мощности по производству адипиновой кислоты и гексаметилендиамина на этом предприятии (7).
В литературе имеется некоторая информация о расширении мощностей по производству адипиновой кислоты в Азии (8). Как сообщает«JapanChemicalWeek» Тайваньская компания " Тайвань фортилайзер Ко" разрабатывает технико-экономическое обоснование строительства на О.Тайвань предприятия по производству адипиновой кислоты годовой мощностью 40 тыс. тонн в г. Хуолен, где расположен принадлежавший фирме завод по выпуску серной кислоты и другого сырья, необходимого для налаживания выработки адипиновой кислоты. Отмечают, что ввод в эксплуатацию указанного предприятия позволит фирме создать базу для производства найлона. До сих пор о.Тайвань являлся крупным импортером адипиновой кислоты, ведущим поставщиком этого товара в указанную страну была японская компания "Асахи кемикал индастриз Ко", которая владеет заводом по выпуску адипиновой кислоты в г. Нобеока годовой мощностью 85 тыс. т.
Другая Тайваньская фирма "Формоса плэстикс Корп." также рассматривает вопрос о строительстве завода по производству указанного продукта в стране мощностью 40 тыс. т/год. Сообщается также, что американская компания nDuPont"в начале 2004 года ввела в эксплуатацию предприятие по выпуску адипиновой кислоты в Сингапуре годовой мощностью 100 тыс. т. Французская фирма "Рон-Пуленк С А " пустила недавно завод по производству этого товара в Республике Корея (г.Онсан) мощностью 50 тыс. т/год при сотрудничестве с одной из местных компаний. Как отмечает «JapanChemicalWeek», расширение мощностей по производству адипиновой кислоты в ряде стран Азии приведет к обострению конкуренции на рынке этого товара в регионе (8).
Цены на адипиновую кислоту на мировом рынке в ноябре 2006 г--феврале 2007 года характеризуются следующими даннымиt(т.долл./т)(9, 10):
-навалом, в автомашинах, с доставкой- 0,695;
-в мешках, поставка автотранспортлм - 0,735.
По состоянию на февраль 2007 г. цена дана на адипиновую кислоту полимеризационного сорта.
В Украине производителями адипиновой кислоты являются Ровенское объединение "Азот", Северодонецкое"Объединение Азот" и украинско-польское ( совместное предприятие "Адинол" (г.Ровно), Гос. НИИ и проектный ин-т "Химтехнология" (11).
В России адипиновую кислоту производит предприятие "Завод им. Я .Л.Свердлова" (11).
Адипиновая кислота, производимая в"Адинол",характеризуется следующими данными:
| Мac. доля, % | |
| основного вещества | 99,7 |
| воды | 0,27 |
| золы | 0,003 |
| азотной кислоты | 0,001 |
| железа | 0,0001 |
| щавелевой кислоты | 0,006 |
| цветность, ед.платино-кобальтовой шкалы -5 | |
| пл., С | 151,5 |
Используется в лакокрасочной, анилинокрасочной, кожевенной, текстильной промышленности, а также для очистки от накипи паровых котлов. Тара: бумажные 4-сяойные непропитанные мешки с полиэтиленовыми вкладышами (25 и 30 кг) (12).
Данные о потребностях Украины в адипиновой кислоте, наличии мощностей и производстве данного продукта в Украине(13,14):
| Потребности, тыс. тонн | Наличиемощностей | Производство в Украине, тыс.т | |||||
| 2000 г. | 2003 г. | 2005 г. | 2002 г. | 2003 г. | 2005 г. | 2006 г. | |
| 55 950 | 33 640 | 61 660 | 58 300 | 33000 | 48 650 | 14 659 | 32 040 |
4. РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА АДИПИНОВОЙ КИСЛОТЫ И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
В настоящее время известно несколько способов получения адипиновой кислоты. Эти способы отличаются друг от друга как по исходному сырью, так и по технологии. Старейшим среди них является способ окисления циклогексанода азотной кислотой до адипиновой кислоты, осуществленный еще в 1903 году. Большое практическое значение процесс получения адипиновой кислоты приобрел лишь в 30-40 годы нашего столетия, главным образом в связи с интенсивным развитием производства найлона. Выдающиеся технические свойства синтетического волокна найлон-66, полученного на основе адипиновой кислоты и гексаметилендиамина, стимулировали разработку методов синтеза адипиновой кислоты (16).
С этого времени непрерывно ведутся поиски более совершенных и экономичных путей получения адипиновой кислоты и расширения сырьевой базы для её производства. Из всех известных методов получения адипиновой кислоты промышленное осуществление нашли немногие. В результате исследований разработан и реализован в промышленности весьма экономичный метод производства адипиновой кислоты двустадийным окислением циклогексана. Этим методом получают основное количество адипиновой кислоты. На первой стадии циклогексан окисляют молекулярным кислородом с максимальным выходом циклогексанона и циклогексанола, а на второй стадии - полученные продукты доокисляют до адипиновой кислоты. Доокисление циклогексанона, циклогексанола или их смесей можно проводить с использованием различных окислителей, в том числе кислородом воздуха.