Àäèïèíîâàÿ êèñëîòà
Ðåôåðàòû >> Õèìèÿ >> Àäèïèíîâàÿ êèñëîòà

 Ðîññèè àäèïèíîâóþ êèñëîòó ïðîèçâîäèò ïðåäïðèÿòèå "Çàâîä èì. ß .Ë.Ñâåðäëîâà" (11).

Àäèïèíîâàÿ êèñëîòà, ïðîèçâîäèìàÿ â "Àäèíîë",õàðàêòåðèçóåòñÿ ñëåäóþùèìè äàííûìè:

Ìac. äîëÿ, %

 

îñíîâíîãî âåùåñòâà

99,7

âîäû

0,27

çîëû

0,003

àçîòíîé êèñëîòû

0,001

æåëåçà

0,0001

ùàâåëåâîé êèñëîòû

0,006

öâåòíîñòü, åä.ïëàòèíî-êîáàëüòîâîé øêàëû -5

ïë., Ñ

151,5

Èñïîëüçóåòñÿ â ëàêîêðàñî÷íîé, àíèëèíîêðàñî÷íîé, êîæåâåííîé, òåêñòèëüíîé ïðîìûøëåííîñòè, à òàêæå äëÿ î÷èñòêè îò íàêèïè ïàðîâûõ êîòëîâ. Òàðà: áóìàæíûå 4-ñÿîéíûå íåïðîïèòàííûå ìåøêè ñ ïîëèýòèëåíîâûìè âêëàäûøàìè (25 è 30 êã) (12).

Äàííûå î ïîòðåáíîñòÿõ Óêðàèíû â àäèïèíîâîé êèñëîòå, íàëè÷èè ìîùíîñòåé è ïðîèçâîäñòâå äàííîãî ïðîäóêòà â Óêðàèíå(13,14):

Ïîòðåáíîñòè, òûñ. òîíí

Íàëè÷èå

ìîùíîñòåé

Ïðîèçâîäñòâî â Óêðàèíå, òûñ.ò

2000 ã.

2003 ã.

2005 ã.

2002 ã.

2003 ã.

2005 ã.

2006 ã.

55 950

33 640

61 660

58 300

33000

48 650

14 659

32 040

4. ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ ÀÄÈÏÈÍÎÂÎÉ ÊÈÑËÎÒÛ È ÑÎÂÐÅÌÅÍÍÛÅ ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÀÑÏÅÊÒÛ

 íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíî íåñêîëüêî ñïîñîáîâ ïîëó÷åíèÿ àäèïèíîâîé êèñëîòû. Ýòè ñïîñîáû îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà êàê ïî èñõîäíîìó ñûðüþ, òàê è ïî òåõíîëîãèè. Ñòàðåéøèì ñðåäè íèõ ÿâëÿåòñÿ ñïîñîá îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíîäà àçîòíîé êèñëîòîé äî àäèïèíîâîé êèñëîòû, îñóùåñòâëåííûé åùå â 1903 ãîäó. Áîëüøîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå ïðîöåññ ïîëó÷åíèÿ àäèïèíîâîé êèñëîòû ïðèîáðåë ëèøü â 30-40 ãîäû íàøåãî ñòîëåòèÿ, ãëàâíûì îáðàçîì â ñâÿçè ñ èíòåíñèâíûì ðàçâèòèåì ïðîèçâîäñòâà íàéëîíà. Âûäàþùèåñÿ òåõíè÷åñêèå ñâîéñòâà ñèíòåòè÷åñêîãî âîëîêíà íàéëîí-66, ïîëó÷åííîãî íà îñíîâå àäèïèíîâîé êèñëîòû è ãåêñàìåòèëåíäèàìèíà, ñòèìóëèðîâàëè ðàçðàáîòêó ìåòîäîâ ñèíòåçà àäèïèíîâîé êèñëîòû (16).

Ñ ýòîãî âðåìåíè íåïðåðûâíî âåäóòñÿ ïîèñêè áîëåå ñîâåðøåííûõ è ýêîíîìè÷íûõ ïóòåé ïîëó÷åíèÿ àäèïèíîâîé êèñëîòû è ðàñøèðåíèÿ ñûðüåâîé áàçû äëÿ å¸ ïðîèçâîäñòâà. Èç âñåõ èçâåñòíûõ ìåòîäîâ ïîëó÷åíèÿ àäèïèíîâîé êèñëîòû ïðîìûøëåííîå îñóùåñòâëåíèå íàøëè íåìíîãèå.  ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé ðàçðàáîòàí è ðåàëèçîâàí â ïðîìûøëåííîñòè âåñüìà ýêîíîìè÷íûé ìåòîä ïðîèçâîäñòâà àäèïèíîâîé êèñëîòû äâóñòàäèéíûì îêèñëåíèåì öèêëîãåêñàíà. Ýòèì ìåòîäîì ïîëó÷àþò îñíîâíîå êîëè÷åñòâî àäèïèíîâîé êèñëîòû. Íà ïåðâîé ñòàäèè öèêëîãåêñàí îêèñëÿþò ìîëåêóëÿðíûì êèñëîðîäîì ñ ìàêñèìàëüíûì âûõîäîì öèêëîãåêñàíîíà è öèêëîãåêñàíîëà, à íà âòîðîé ñòàäèè - ïîëó÷åííûå ïðîäóêòû äîîêèñëÿþò äî àäèïèíîâîé êèñëîòû. Äîîêèñëåíèå öèêëîãåêñàíîíà, öèêëîãåêñàíîëà èëè èõ ñìåñåé ìîæíî ïðîâîäèòü ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçëè÷íûõ îêèñëèòåëåé, â òîì ÷èñëå êèñëîðîäîì âîçäóõà.

Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìåòîä îêèñëåíèÿ àçîòíîé êèñëîòîé ïðîäóêòîâ âîçäóøíîãî îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíà. Íàèáîëåå øèðîêî â ïðîìûøëåííîñòè èñïîëüçóåòñÿ äâóñòàäèéíûé ïðîöåññ, â êîòîðîì íà âòîðîé ñòàäèè îêèñëåíèå ïðîâîäÿò àçîòíîé êèñëîòîé. Òàêèå ïðîöåññû îêàçàëèñü îñîáåííî ýôôåêòèâíûìè ïðè ñîçäàíèè êîìáèíèðîâàííûõ ïðîèçâîäñòâ êàïðîëàêòàìà è àäèïèíîâîé êèñëîòû.

Ó÷èòûâàÿ áîëüøèå ìàñøòàáû ïðîèçâîäñòâà àäèïèíîâîé êèñëîòû, îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ ñîçäàíèþ íåïðåðûâíûõ ñõåì îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíîëà èëè åãî ñìåñåé ñ öèêëîãåêñàíîíîì àçîòíîé êèñëîòîé. Äëÿ ïðîìûøëåííîãî ïðîèçâîäñòâà àäèïèíîâîé êèñëîòû øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ îêèñëåíèå öèêëîãåêñàíîëà àçîòíîé êèñëîòîé. Ïðè ýòîì ïðèìåíÿþò öèêëîãåêñàíîë, ïîëó÷åííûé îêèñëåíèåì öèêëîãåêñàíà âîçäóõîì èëè ãèäðèðîâàíèåì ôåíîëà, à òàêæå ñûðóþ ñìåñü ïðîäóêòîâ îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíà âîçäóõîì, ïîëó÷åííóþ ïîñëå îòãîíêè íåïðîðåàãèðîâàâøåãî öèêëîãåêñàíà.

Èçâåñòíû ïåðèîäè÷åñêèé è íåïðåðûâíûé ìåòîäû ïðîèçâîäñòâà àäèïèíîâîé êèñëîòû. Ïðèâîäèì òåõíîëîãè÷åñêóþ ñõåìó ïåðèîäè÷åñêîé óñòàíîâêè (²7) (Ñì. Ðèñ.1).

Äëÿ îêèñëåíèÿ ïðèìåíÿåòñÿ á0-á5%-íàÿ àçîòíàÿ êèñëîòà. Ïîñëå å¸ íàãðåâàíèÿ à ðåàêòîðå äî 50°Ñ òóäà æå ïîäàþò â òå÷åíèå 1,5 ÷àñà öèêëî-ãåêñàíîë. Òàê êàê ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò ñ âûäåëåíèåì çíà÷èòåëüíîãî êîëè÷åñòâà òåïëà, â çìååâèê ðåàêòîðà ïîäàþò äëÿ îõëàæäåíèÿ âîäó, ïîääåðæèâàÿ òåìïåðàòóðó 62-67 °Ñ. Âî âðåìÿ îêèñëåíèÿ ðåàêöèîííóþ ñìåñü èíòåíñèâíî ïåðåìåøèâàþò, à ïî îêîí÷àíèè ïîäà÷è öèêëîãåêñàíîëà ïðîäóâàþò âîääóõîì 40-45 ìèí. ïðè 80˚Ñ äëÿ óäàëåíèÿ íèòðîçíûõ ãàçîâ. Äàëåå ðåàêöèîííóþ ñìåñü îõëàæäàþò â êðèñòàëëèçàòîðå äî 20˚Ñ è ïîëó÷åííóþ ñóñïåíçèþ ðàçäåëÿþò íà íóò÷-ôèëüòðå.

Âûäåëåííóþ àäèïèíîâóþ êèñëîòó ðàñòâîðÿþò â äåìèíåðàëèçîâàííîé âîäå è ïîñëå ïåðåêðèñòàëëèçàöèè ñóøàò â áàðàáàííîé ñóøèëêå. Âûñóøåííàÿ àäèïèíîâàÿ êèñëîòà ñîäåðæèò îêîëî 0,1% âëàãè.

Ðèñ.1. Ñõåìà óñòàíîâêè ïåðèîäè÷åñêîãî äåéñòâèÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ àäèïèíîâîé êèñëîòû îêèñëåíèåì öèêëîãåêñàíîëà àçîòíîé êèñëîòîé: 1-íàïîðíûé ìåðíèê àçîòíîé êèñëîòû; 2 – íàïîðíûé ìåðíèê öèêëîãåêñàíîëà; 3 – êàïëåîòáîéíèê; 4 – õîëîäèëüíèê; 5 – ñåïàðàòîð; 6 - ðåàêòîð îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíîëà àçîòíîé êèñëîòîé; 7,10- êðèñòàëëèçàòîðû, 8,11 – íóò÷-ôèëüòðû; 9 – ðàñòâîðèòåëü; 12 – ìåðíèê äåìèíåðàëèçîâàííîé âîäû; 13 – ñóøèëüíûé áàðàáàí; 14 – öèêëîí.

Ñïåöèàëèñòû Ñåâåðîäîíåöêîãî ôèëèàëà Âîñòî÷íîóêðàèíñêîãî ãîñóíèâåðñèòåòà Ò.Á. Êîëåñíèêîâà, Â.Ì. Êàóò è äð. ïðèâîäÿò äàííûå îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíîëà àçîòíîé êèñëîòîé â ïðèñóòñòâèè îðãàíè÷åñêèõ ïðèìåñåé-àêòèâàòîðîâ (18). Îïðåäåëåíî ïîëîæèòåëüíîå äåéñòâèå ýòèõ ïðèìåñåé íà ñåëåêòèâíîñòü ïðîöåññà, èçó÷åíà âîçìîæíîñòü ùàâåëåâîé êèñëîòû àêòèâèçèðîâàòü ïðîöåññ îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíîëà àçîòíîé êèñëîòîé äî àäèïèíîâîé êèñëîòû. Ââåäåíèå àêòèâàòîðîâ â ðåàêöèîííóþ ìàññó ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ ñåëåêòèâíîñòè äî 94-95% è ñíèæåíèþ êîëè÷åñòâî îòõîäîâ. Ùàâåëåâàÿ êèñëîòà, êîòîðàÿ îáðàçóåòñÿ â íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ, ïîëíîñòüþ ðàçëàãàåòñÿ, ïîâûøàÿ ñåëåêòèâíîñòü ïðîöåññà (Ñì. òàáë.2 ) (18).

Øèðîêî ðàñïðîñòðàíåí â ìèðå ïðîìûøëåííûé ìåòîä ïîëó÷åíèÿ àäèïèíîâîé êèñëîòû îêèñëåíèåì ñìåñè öèêëîãåêñàíîíà è öèêëîãåêñàíîëà, à òàêæå ñûðîé ñìåñè ïðîäóêòîâ âîçäóøíîãî îêèñëåíèÿ öèêëîãåêñàíà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ñûðîé ñìåñè îòïàäàåò íåîáõîäèìîñòü âûäåëåíèÿ ÷èñòûõ öèêëîãåêñàíîíà è öèêëîãåêñàíîëà ðåêòèôèêàöèåé. Êðîìå òîãî â ñûðîé ñìåñè ñîäåðæèòñÿ íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî àäèïèíîâîé êèñëîòû, à òàêæå èìåþòñÿ ïîáî÷íûå ïðîäóêòû îêèñëåíèÿ, êîòîðûå â ïðîöåññå äîîêèñëåíèÿ àçîòíîé êèñëîòîé äàþò äîïîëíèòåëüíîå êîëè÷åñòâî àäèïèíîâîé êèñëîòû.


Ñòðàíèöà: