Polscy badacze pracują nad tańszą metodą syntezy cykloheksanolu
Polscy naukowcy pracują nad nową, tańszą metodą syntezy cykloheksanolu – związku chemicznego odgrywającego kluczową rolę w produkcji tworzyw poliamidowych, np. powszechnie znanego nylonu. Nową technologią są już zainteresowane dwa polskie zakłady chemiczne – Zakłady Azotowe "Puławy" SA i Zakłady Azotowe w Tarnowie-Mościcach SA.
"Cykloheksanol to związek organiczny, który wykorzystywany jest jako półprodukt w syntezie jednego z najważniejszych tworzyw sztucznych, jakimi są poliamidy" – mówi kierownik projektu prof. Ewa Serwicka-Bahranowska z Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN w Krakowie.
Poliamidy towarzyszą nam w życiu codziennym pod wieloma postaciami – to zarówno włókna, tkaniny, nici chirurgiczne, jak i bardzo wytrzymałe materiały konstrukcyjne wykorzystywane m.in. w budowie silników.
"Opracowanie nowego sposobu pozyskiwania cykloheksanolu to szansa na wzmocnienie konkurencyjności polskiego przemysłu chemicznego" – uważa prof. Serwicka-Bahranowska.
Projekt jest realizowany we współpracy z Instytutem Chemii Przemysłowej w Warszawie w ramach programu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego "Inicjatywa Technologiczna". Trzon zespołu badawczego tworzą dr Jan Połtowicz i dr Katarzyna Pamin z IKiFP PAN, oraz dr Stefan Szarlik z IChP.
Jak zauważa prof. Serwicka-Bahranowska, zapotrzebowanie w światowej gospodarce na produkcję tworzyw będzie rosło. W Polsce, a także w wielu innych krajach na świecie, produkcja tworzyw poliamidowych odbywa się obecnie w oparciu o polską technologię znaną pod nazwą CYCLOPOL. Ponad pięćdziesiąt lat temu wybitny chemik-technolog, prof. Stanisław Ciborowski z Instytutu Chemii Przemysłowej, opracował metodę syntezy cykloheksanolu i cykloheksanonu, poprzez utlenienie cykloheksanu otrzymywanego z benzenu – najprostszego węglowodoru aromatycznego. Technologię CYCLOPOL rozwinął we współpracy z Zakładami Azotowymi w Tarnowie-Mościcach, a później z Zakładami Azotowymi w Puławach.
"Choć metoda jest stosowana od blisko półwiecza, jej podstawowym mankamentem jest mała wydajność. Oznacza to, że z benzenu wykorzystywanego do syntezy, otrzymuje się mało produktu końcowego – cykloheksanolu i cykloheksanonu" – zauważa badaczka.
Polscy naukowcy, wykorzystując ogólnodostępne doniesienia z Japonii, postanowili opracować alternatywną metodę syntezy cykloheksanolu. Ma być ona tańsza, mniej energochłonna, bardziej wydajna i bezpieczniejsza niż stosowana obecnie technologia CYCLOPOL. W prace zaangażował się także jako konsultant prof. Ciborowski
Nowa metoda polega na innym sposobie przekształcenia benzenu. "Podczas procesu technologicznego przeprowadzanego w reaktorach ciśnieniowych dodajemy do benzenu wodór. Wtedy z benzenu – taniego i łatwo dostępnego związku o budowie pierścieniowej, zawierającego sześć atomów węgla i sześć atomów wodoru – tworzymy nową cząsteczkę, zawierającą więcej atomów wodoru.
W wyniku reakcji, w pierścieniu węglowym zostaje jedno podwójne wiązanie – ta cząsteczka jest cykloheksenem. Po przyłączeniu do niej cząsteczki wody powstaje cykloheksanol. Należy podkreślić, że nowe rozwiązanie posiada duży walor ekologiczny, ponieważ zużywa mniej energii, a w czasie procesu nie tworzą się uciążliwe produkty uboczne" – wyjaśnia prof. Serwicka-Bahranowska.
Opracowując nowe metody syntezy związków chemicznych naukowcy muszą brać pod uwagę przyszłe koszty wdrożenia takiej produkcji. "Ogromną zaletą naszej metody jest brak konieczności wprowadzania dużych zmian w obecnych rozwiązaniach technologicznych i możliwość wykorzystania istniejących instalacji" – mówi prof. Serwicka- Bahranowska.
Wdrożeniem nowej technologii są zainteresowane dwa polskie zakłady chemiczne – Zakłady Azotowe "Puławy SA" i Zakłady Azotowe w Tarnowie-Mościcach SA. Podpisały one wspólnie z naukowcami listy intencyjne w tej sprawie.
"To cenni partnerzy przemysłowi – zauważa badaczka. – Z doświadczenia wiemy bowiem, że polski przemysł chemiczny, często borykający się z problemami ekonomicznymi, niezbyt chętnie angażuje się w projekty naukowe. Tylko najlepsze firmy zdają sobie sprawę, że własne badania naukowe to sposób na poprawę konkurencyjności na rynku".
Projekt realizowany jest od 2008 roku. Obecnie trwają prace badawcze, a w 2010 roku przewidziane jest przygotowanie do fazy wdrożeniowej. (PAP – Nauka w Polsce, Bogusława Szumiec-Presch, tot)
Zaloguj się Logowanie