Раздел 74. Перспективные технологии

Раздел 74 Перспективные технологии

Перспективные технологии получения продукции тонкого органического синтеза, применение которых позволит повысить эффективность этих процессов (например, увеличить селективность в отношении целевых продуктов или производительность катализатора), могут рассматриваться как потенциальные НДТ. В данном разделе на основе отечественных и зарубежных литературных данных проведен анализ существующих или разрабатываемых технологий получения продуктов тонкого органического синтеза.

74.1 Производство пропиленгликоля

В настоящее время основным промышленным способом получения пропиленгликоля в мире является взаимодействие пропиленоксида с водой. Процесс может быть каталитическим (протекает при 150-180 °C в присутствии ионообменных смол, серной кислоты или щелочей) и некаталитическим (протекает при 200-220 °C). Как правило, в обоих случаях удается получать пропиленгликоль с чистотой, удовлетворительной для использования в пищевой промышленности.

Один из перспективных способов получения пропиленгликоля, представленных в научной литературе, основан на превращении побочного продукта получения биодизеля - глицерина - напрямую в пропиленгликоль. Относительно недавно этот метод был использован компанией Dow для получения пропиленгликоля технической чистоты. Согласно информации, предоставленной компанией, производство пропиленгликоля из побочных продуктов получения биодизеля позволяет расширить ассортимент производимого пропиленгликоля (разного качества).

74.2 Тример и тетрамер пропилена

Основным методом производства тримера и тетрамера пропилена в настоящее время в мире является олигомеризация пропилена. Катализаторами олигомеризации пропилена, как правило, являются производные фосфорной кислоты (полифосфорная кислота), нанесенные на подложку. Процесс проводится в диапазоне температур 120-225 °C. Продукты реакции - сложная смесь олигомеров, которая подвергается фракционированию с выделением ноненовой (С ₉Н ₁₈) и додеценовой (С ₁₂Н ₂₄) фракций. Продукты содержат одну концевую двойную связь в молекуле и широко используются в качестве алкилириующих агентов для производства спиртов, присадок и пр. Перспективой развития производства тримера и тетрамера пропилена представляется поиск более селективных инициаторов олигомеризации на основе экологически безопасных соединений.

74.3 Триизобутилалюминий

Триизобутилалюминий (ТИБА) получают прямым синтезом активного алюминия, изобутилена и водорода. Синтез проводят в две последовательные стадии: на первой стадии получают диизобутилалюминийгидрид, который далее взаимодействует с изобутиленом с образованием ТИБА. Реакции проводят, как правило, при температурах, не превышающих 150 °С и давлении 5-6 МПа. В настоящее время этот метод представляется как наиболее простой и перспективный для получения ТИБА.

74.4 Неодеканоат неодима (III)

Неодеканоат неодима (III) в настоящее время активно используется для получения цис-поли(бутадиена-1,4). Как правило, неодеканоат неодима (III) выпускают в виде растворов в органических растворителях (гексан, гептан, циклогексан и др.) с содержанием целевого вещества около 40 %. Анализ литературы позволяет заключить, что одним из наиболее перспективных подходов к получению данного соединения является прямая реакция между взвесью оксида неодима (III), диспергированной в подходящем органическом растворителе, и неодекановой кислотой в присутствии разбавленной соляной кислоты. Процесс проводят при температуре 100 °С.

74.5 Алкилфенолы

Одним из наиболее простых, доступных и актуальных подходов к получению алкилфенолов является прямое алкилирование фенола олигомерами пропилена (три- и тетрамерами). Получаемые продукты представляют собой сложную смесь орто- и параизомеров, содержащих изомеризованные алкильные группы. Реакция катализируется кислотами, в частности, сообщается об использовании трифторида бора и его эфирата, полифосфорной кислоты и др. В настоящее время в Европе применение и производство алкилфенолов ограничиваются и контролируются правительствами ввиду токсичности этих соединений.

74.6 -олефины

В промышленности Европы и США линейные -олефины в настоящее время поучаются тремя основными способами: олигомеризацией этилена (процесс Ethyl Corporation [Ineos], процесс Gulf [Chevron Phillips Chemical Company], процесс Shell Oil Company SHOP, процесс Idemitsu Petrochemical и SABIC-Linde -Sablin процесс), с использованием процесса Фишера-Тропша (Sasol Ltd) и дегидратацией соответствующих спиртов (Ethyl Corporation [Ineos], Chevron Phillips, Sasol [Vista Chemical] и Godrej Industries Ltd). Наиболее перспективным представляется олигомеризация этилена в присутствии подходящих катализаторов. В ряде стран разработаны каталитические системы, позволяющие селективно получать какой-либо -олефин, в большинстве случаев бутен-1, гексен-1 и октен-1. Компания SABIC в Саудовской Аравии разработала новейший процесс олигомеризации этилена -Sablin с образованием фракции С4-С20. При использовании карбоксилатов циркония в комбинации с алюминийорганическими сокатализаторами компании удалось получить гексен-1 с очень высокой селективностью. Процесс проводится при температуре 50-100 °С и давлении 20-35 бар:

74.7 Простые полиэфиры

Наиболее перспективным сырьем для получения алифатических полиэфиров являются оксиды этилена и пропилена. Как правило, для их полимеризации используют основания в сочетании с подходящими одно- и многоатомными спиртами, что позволяет контролировать образование линейных или разветвленных полиэфиров. Поэтому новшеством в рассматриваемом процессе обычно является природа катализатора. Например, при полимеризации пропиленоксида в присутствии кобальтового катализатора удается получать изотактический полимер. Кислоты Льюиса, в частности, активно применяемый в последнее время в различных областях химии боран - B(С ₆F ₅) ₃, являются эффективным катализат