В вузе улучшили технологию синтеза адипиновой кислоты из отходов капролактама

Инновация ученых Политеха поможет решить проблему импортозамещения

Аспирантка кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза» Алина Иванова доработала способ получения адипиновой кислоты из отходов производства капролактама. Эту оригинальную технологию в Политехе создали еще в 2000-х годах (патент РФ №2366645). Молодой специалист пересмотрела особенности процесса, за счет его оптимизации удалось повысить селективность на 15%, что увеличило выход конечного продукта в 1,1 раза. Руководят работой аспирантки ученые кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза» – заведующий Евгений Красных и доцент Илья Глазко.

Капролактам – сырье для производства нейлона-6. Из него делают текстильные волокна для одежды и аксессуаров, детали для автомобилей, бытовые изделия, шестеренки и подшипники, а также нити для 3D-печати и лески. Технология получения капролактама включает несколько этапов. На некоторых из них образуются побочные примеси, которые трудно удалить из конечного продукта. Поэтому последний этап – дистилляция, представляющая собой очистку капролактама нагревом. В результате образуется жидкая смесь (кубовый остаток), в которой содержится до 90–95% капролактама, а также вредные вещества.

– Сжигать такие отходы экономически невыгодно, а возвращение их в процесс ведет к ухудшению качества капролактама из-за накопления примесей, – объясняет Алина Иванова. – Мы предлагаем новое решение: отходы подвергать окислению перекисью водорода. Это позволяет вывести из цикла примеси, ухудшающие качество капролактама, и получить дополнительный продукт – адипиновую кислоту.

Адипиновая кислота – важное соединение, которое широко используется в промышленности. Примерно 90% идет на изготовление полимеров, а оставшиеся 10% находят другие применения: пластификаторы, смазочные материалы, растворители и отвердители.

В данный момент в России ее не производят, она поступает в страну за счет импорта. Поэтому создание собственного недорогого производства позволит снять зависимость от зарубежных продуктов.

Основной промышленный способ получения адипиновой кислоты – двухстадийное окисление циклогексана воздухом, а затем азотной кислотой. Его главные недостатки – выбросы токсичных газов, многостадийность и обилие побочных продуктов. Именно поэтому в мире активно разрабатывают «зеленые» методы, в том числе окисление пероксидом водорода без использования азотной кислоты.

В настоящее время приведены исследования, синтезированы образцы адипиновой кислоты по улучшенной технологии, описаны свойства продукта. В дальнейшем планируется патентование нового способа.