Специалисты Самарского политеха улучшили технологию синтеза адипиновой кислоты
Аспирантка Самарского политеха Алина Иванова, обучающаяся на кафедре технологии органического и нефтехимического синтеза, совместно с научными руководителями — доктором химических наук Евгением Красных и кандидатом химических наук Ильёй Глазко — усовершенствовала методику получения адипиновой кислоты из отходов, которые образуются при производстве капролактама. Исходная технология была создана учёными ещё в 2000-х годах и защищена патентом РФ №2366645. Молодая исследовательница пересмотрела параметры процесса: за счёт оптимизации удалось поднять селективность на 15%, а выход целевого продукта увеличить в 1,1 раза.
Капролактам является сырьём для нейлона-6. Из него производят текстильные волокна для одежды и аксессуаров, автомобильные детали, бытовые товары, шестерни и подшипники, а также нити для 3D-печати и лески. Технологический цикл получения капролактама включает несколько стадий. На некоторых из них формируются побочные примеси, которые сложно удалить из готового продукта. Поэтому финальный этап — дистилляция, то есть очистка капролактама с помощью нагрева. В результате остаётся жидкая смесь — кубовый остаток, в котором содержится до 90–95% капролактама, а также вредные соединения.
Алина Иванова поясняет, что сжигание подобных отходов экономически невыгодно, а их возвращение в производственный цикл ухудшает качество капролактама из-за накопления примесей. Она предлагает другое решение: подвергать отходы окислению перекисью водорода. Такой подход позволяет вывести из цикла примеси, снижающие качество капролактама, и получить дополнительный продукт — адипиновую кислоту.
Адипиновая кислота — важное соединение, широко востребованное в промышленности. Около 90% её объёма идёт на изготовление полимеров, а оставшиеся 10% применяются в других сферах: при выпуске пластификаторов, смазочных материалов, растворителей и отвердителей. В настоящее время в России адипиновую кислоту не производят, она поступает в страну по импорту. Поэтому создание собственного недорогого производства помогло бы снизить зависимость от зарубежной продукции.
Основной промышленный способ получения адипиновой кислоты — двухстадийное окисление циклогексана: сначала воздухом, затем азотной кислотой. Его ключевые недостатки — выбросы токсичных газов, многостадийность и образование большого количества побочных продуктов. Именно поэтому в мире активно разрабатывают более экологичные методы, в том числе окисление пероксидом водорода без применения азотной кислоты.
На сегодняшний день проведены исследования, синтезированы образцы адипиновой кислоты по улучшенной технологии и описаны свойства продукта. В дальнейшем планируется запатентовать новый способ.
