Профиль технологии: Био

1 апреля 2017 г. | От Intratec Solutions

Эта колонка основана на отчете «Производство адипиновой кислоты на биологической основе из глюкозы – анализ затрат», опубликованном Intratec. Его можно найти по адресу: www.intratec.us/anaлиз/adipic-acid-production-cost.

Адипиновая кислота является одной из наиболее коммерчески важных алифатических дикарбоновых кислот. Он производится в больших масштабах, прежде всего, для снабжения производственной цепочки нейлона 6,6. Другие области применения включают производство покрытий, синтетических смазочных материалов, волокон, пластмасс, пластификаторов и полиуретановых смол.

В процессе, описанном в следующих параграфах, адипиновая кислота производится из глюкозы посредством двухэтапного каталитического процесса (рис. 1).

Рисунок 1. Здесь показано производство адипиновой кислоты биологического происхождения из глюкозы посредством двухэтапного каталитического процесса.

Синтез глюкаровой кислоты. Раствор глюкозы смешивают с технической водой и нагревают перед подачей в реактор окисления. Кислород в реакцию подается путем подачи сжатого воздуха в нижнюю часть реактора. Погоны из реактора подаются в отбойный барабан, поток жидкости возвращается в реактор, а большая часть извлеченного газообразного материала возвращается в воздушный компрессор. Нижний продукт реактора охлаждают и фильтруют, а глюкаровую кислоту выделяют в виде твердого вещества. Затем его подают во вращающиеся сушилки для удаления воды. Сухая глюкаровая кислота подается в смеситель питания гидродеоксигенации.

Синтез адипиновой кислоты. Глюкаровую кислоту растворяют в уксусной кислоте и нагревают перед подачей в реактор гидродеоксигенации. Глюкаровая кислота реагирует с водородом под высоким давлением с образованием адипиновой кислоты и воды. Верхний поток реактора, богатый водородом, частично конденсируется для удаления легких побочных продуктов, которые сжигаются в качестве топлива. Газообразный поток рециркулируется в водородный компрессор. Поток продуктов реактора расширяется в турбогенераторе, производящем электроэнергию. Его выход низкого давления направляется в барабан-отбойник, в котором богатая водородом газообразная фаза извлекается и рециркулируется в водородный компрессор, а жидкая фаза, состоящая в основном из уксусной кислоты, воды и адипиновой кислоты, направляется в кристаллизатор. . Выход из этого сырого кристаллизатора затем фильтруется и подается в ротационную сушилку для извлечения сырой адипиновой кислоты. Маточный раствор из фильтра и уксусную кислоту, выпаренную из сушилки, смешивают и подают в систему экстрактивной дистилляции для удаления содержащейся воды из уксусной кислоты и ее повторного использования в смесителе подачи гидродеоксигенации. Сырую адипиновую кислоту все равно необходимо растворить в воде, а затем подвергнуть дальнейшей кристаллизации, фильтрации и сушке для достижения чистоты волокна.

Производство адипиновой кислоты преимущественно основано на циклогексане и, в меньшей степени, на феноле. Изменения на рынке углеводородов и растущие экологические проблемы привели к развитию альтернативных маршрутов производства адипиновой кислоты из возобновляемых ресурсов, таких как сахар и жирные кислоты (рис. 2).

Рисунок 2. Существует несколько путей производства адипиновой кислоты.

Используя данные за третий квартал 2013 года, переменные затраты (сырье и коммунальные услуги) для производства адипиновой кислоты волокнистого качества из глюкозы в США оцениваются примерно в 1100 долларов США на тонну продукта, что составляет значительную часть производственных затрат.

Под редакцией Скотта Дженкинса

Примечание редактора: Содержимое этой колонки предоставлено Intratec Solutions LLC (Хьюстон; www.intratec.us) и отредактировано Chemical Engineering. Представленные анализы и модели подготовлены на основе общедоступной и неконфиденциальной информации. Содержание отражает только мнение Intratec. Более подробную информацию о методологии подготовки анализа и условиях использования можно найти на сайте www.intratec.us/che.