Trajnostni proces pridobivanja bio-osnovane adipinske kisline
Letna proizvodnja adipinske kisline znaša okrog 3,7 milijonov ton, njen trg pa je vreden okrog 7 milijard letno. Več kot 60 % letno proizvedene adipinske kisline se porabi za proizvodnjo najlona (v reakciji polikondenzacije s heksametilen diaminom). Trenutno se adipinska kislina proizvaja iz netrajnostnih virov, to je cikloheksana iz naftnih derivatov. Pri procesu se uporablja dušikova kislina, zaradi katere kot stranski produkt nastajajo emisije NOx plinov. Ker gre za zelo eksotermno reakcijo, je ta zaradi varnostnih razlogov vodena pri nizkih konverzijah, kar podraži proces proizvodnje.
Zgoraj naštete težave procesa rešuje inovativni razviti trajnostni proces, v katerem je adipinska kislina (in njeni estri) proizvedena iz bioosnovane aldarne kisline, ki nastane z oksidacijo glukoze ali podobnih sladkorjev, s selektivnim odstranjevanjem hidroksilnih skupin. Naš proces je prvi, ki obravnava selektivno dehidroksilacijo z uporabo heterogenih katalizatorjev. Razviti proces bi lahko tekmoval ali celo zamenjal trenutni industrijski proces, saj je heterogeni katalizator enostavno ločiti iz reakcijske zmesi ter ga ponovno uporabiti ali pa se reakcijo vodi v pretočnem reaktorju s strnjenim slojem.
Tehnologija
Iznajdba Kemijskega inštituta predstavlja proces, osnovan na selektivni dehidroksilaciji aldarne kisline izvirajoče iz C6 oksidiranih sladkorjev. Selektivna dehidroksilacija poteka v prisotnosti heterogenega renijevega katalizatorja na ogljikovem nosilcu (Re/C) v kratkoverižnem primarnem ali sekundarnem alkoholu kot topilu (MeOH, EtOH, 2-PrOH,…). V prisotnosti inertne dušikove atmosfere nastanejo nenasičeni estri C6 dikarboksilne kisline. Če je v plinski fazi prisoten vodik (H2), se ta raztaplja v tekoči fazi (npr. MeOH) ter adsorbira na površini katalizatorja, kjer hidrogenira dvojne vezi nenasičenega produkta. Tako nastanejo estri adipinske kisline, kot je dimetil adipat. Dimetil adipat se direktno lahko uporabi kot monomer za pridobivanje najlona v reakciji polikondenzacije s heksadimetilenom. V prisotnosti vode poteče hidroliza dimetil adipata do adipinske kisline.
Glavne prednosti
- Visoka selektivnost procesa z visokimi dobitki (> 95 %) dimetil adipata in nenasičenih estrov adipinske kisline.
- Uporaba heterogenega katalizatorja zagotavlja enostavno ločevanje in ponovno uporabo.
- Topilo se enostavno reciklira z uporabo destilacije.
- Ne nastajajo škodljivi stranski produkti.
- Gre za trajnostni proces pridobivanja bioosnovane adipinske kisline.
Področja uporabe: Okoljska tehnologija, zelene tehnologije
Tehnološka stopnja razvitosti: TRL3
Intelektulana lastnina: Patentna prijava v postopku
Tip sodelovanja: R&R sodelovanje za nadaljnji razvoj tehnologije v industriji, licenciranje ali prodaja pravic IL
Nadaljnji koraki: Testiranje v industrijskem okolju, scale-up
Kontakt: