Специалисты Самарского политеха улучшили технологию синтеза адипиновой кислоты из отходов капролактама

Аспирантка кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза» Самарского политеха Алина Иванова под руководством доктора химических наук Евгения Красных и кандидата химических наук Ильи Глазко доработала способ получения адипиновой кислоты из отходов производства капролактама. Эту оригинальную технологию наши учёные создали еще в 2000-х годах (патент РФ №2366645). Молодой специалист пересмотрела особенности процесса, за счёт его оптимизации удалось повысить селективность на 15%, что увеличило выход конечного продукта в 1,1 раза.

Капролактам — сырьё для производства нейлона-6. Из него делают текстильные волокна для одежды и аксессуаров, детали для автомобилей, бытовые изделия, шестерёнки 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% идёт на изготовление полимеров, а оставшиеся 10% находят другие применения: пластификаторы, смазочные материалы, растворители и отвердители.

В данный момент в России её не производят, она пступает в страну за счёт 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 «зелёные» 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.