

Перспективные технологии производства малотоннажных химических продуктов
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-1-50-65
Аннотация
Проведен анализ общих подходов к организации и развитию производств малотоннажных химических продуктов органической природы. Одним из условий для успешной конкуренции на рынке производителей продуктов малотоннажной химии (МТХ) является необходимость перехода от отдельных установок по получению химического продукта к многоассортиментным гибким химико-технологическим системам (ХТС). Рассмотрены возможности применения проточных микрореакторных систем для синтеза органических соединений высокой чистоты, получаемых в небольших количествах. На примерах разработки ряда технологий получения таких органических соединений, как каптакс, альтакс, фурфурол, бензгуанамин, ди-хлор-ди-пара-ксилилен, обоснованы варианты комплексного подхода для наиболее рационального создания производств этих мало- и среднетоннажных продуктов.
Об авторах
З. П. ПайРоссия
Т. Б. Хлебникова
Россия
Е. Г. Жижина
Россия
И. В. Тертишников
Россия
Н. Ю. Адонин
Россия
В. Н. Пармон
Россия
В. И. Бухтияров
Россия
Список литературы
1. Пармон В.Н., Адонин Н. Ю. // Наука и технологии Сибири. 2022. № 5. С. 6 - 8.
2. Егоров М.П., Максимов А.Л., Музафаров А.М., Нифантьев Н.Э., Цивадзе А.Ю. // Вестник РАН. 2022. Т. 92. № 2. С. 103 - 117. https://doi.org/10.31857/S0869587322020025
3. Белецкая И.П., Кустов Л.М. // Успехи химии. 2010. Т. 79. № 6. С. 493 - 515. [Beletskaya I.P., Kustov L.M. // Russ. Chem. Rev. 2010. V. 79. № 6. P. 441 - 461.] https://doi.org/10.1070/RC2010v079n06ABEH004137
4. Савельева Н.К., Созинова А.А., Ганебных Е.В., Байбакова Т.В. // Индустриальная экономика. 2022. Т. 1. № 3. С. 75 - 84. https://doi.org/10.47576/2712-7559_2022_3_1_75
5. Иванов В.И. // Химия и бизнес. 2018. № 3-4. С. 2 - 5.
6. BASF + BASF SE (BASFn) https://ru.wikipedia.org/wiki/BASF; https://www.finam.ru/publications/item/basf-lider-mirovoiy-ximii-po-dostupnoiy-cene-20210722-143800/; https://ru.investing.com/equities/basf-ag-income-statement; https://ru.tradingview.com/symbols/XETR-BAS/financials-revenue/ - дата обращения 23.07.2024.
7. Dow Chemical https://ru.wikipedia.org/wiki/Dow_Chemical; https://smart-lab.ru/q/DOW/GAAP/r_and_d_capex/; https://ru.tradingview.com/symbols/NYSE-DOW/financials-revenue/ - дата обращения 23.07.2024.
8. BAYER + BAYER AG (BAYGn) https://ru.wikipedia.org/wiki/Bayer; https://ru.investing.com/equities/bayer-ag-income-statement - дата обращения 23.07.2024.
9. Du Pont https://ru.wikipedia.org/wiki/DuPont; https://ru.investing.com/equities/du-pont-income-statement - дата обращения 23.07.2024.
10. Solvay + Solvay SA ADR (SLVYY) https://ru.wikipedia.org/wiki/Solvay; https://ru.tradingview.com/symbols/SWB-SOL/financials-revenue/; https://ru.investing.com/equities/solvay-adr-income-statement - дата обращения 23.07.2024.
11. Huntsman Corporation https://ru.wikipedia.org/wiki/Huntsman_Corporation; https://ru.tradingview.com/symbols/NYSE-HUN/financials-revenue/ - дата обращения 23.07.2024.
12. Lanxess AG + Lanxess (LXSG) https://ru.wikipedia.org/wiki/Lanxess; https://ru.tradingview.com/symbols/XETR-LXS/financials-revenue/; https://ru.investing.com/equities/lanxess-income-statement - дата обращения 23.07.2024.
13. Пармон В.Н., Адонин Н.Ю. // Журнал органической химии. 2015. T. 51. № 5. C. 767 - 768. [Parmon V.N., Adonin N.Y. // Russ. J. Org. Chem. 2015. V. 51. № 5. P. 753 - 754. https://doi.org/10.1134/S1070428015050322].
14. Белецкая И.П., Анаников В.П. // Журнал органической химии. 2015. T. 51. № 2. C. 159 - 161. [Beletskaya I.P., Ananikov V.P. // Russ. J. Org. Chem. 2015. V. 51. № 2. P. 145 - 147. https://doi.org/10.1134/S1070428015020013
15. Островский В.А. // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. № 12. С. 56 - 63.
16. Kolb G. // Chem. Eng. Proc. 2013. V. 65. P. 1 - 44. https://doi.org/10.1016/j.cep.2012.10.015
17. Lerou J.J., Tonkovich A.L., Silva L., Perry S., McDaniel J. // Chem. Eng. Sci. 2010. V. 65. № 1. P. 380 - 385. https://doi.org/10.1016/j.ces.2009.07.020
18. Wang Q., Gürsel I.V., Shang M., Hessel V. // Chem. Eng. J. 2013. V. 234. P. 300 - 311.
19. Макаршин Л.Л., Пай З.П., Пармон В.Н. // Успехи химии. 2016. T. 85. № 2. C. 139 - 155. [Makarshin L.L., Pai Z.P., Parmon V.N. // Russ. Chem. Rev. 2016. V. 85. № 2. P. 139 - 155.] https://doi.org/10.1070/RCR4484
20. Островский В.А., Мирон С.Б., Павлюкова Ю.Н. // Известия Академии наук. Серия химическая. 2023. Т. 72. № 12. С. 3037 - 3051. [Ostrovskii V.A., Miron S.B., Pavlyukova Yu.N. // Russ. Chem. Bull. 2023. V. 72. № 12. P. 3037 - 3051.] https://doi.org/10.1007/s11172-023-4116-3.
21. Pai Z.P., Chesalov Yu.A., Berdnikova P.V., Uslamin E.A., Yushchenko D.Yu., Uchenova Yu.V., Khlebnikova T.B., Baltakhinov V.P., Kochubey D.I., Bukhtiyarov V.I. // Appl. Catal. A: Gen. 2020. V. 604. P. 117786. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2020.117786
22. Жижина Е.Г., Гогин Л.Л., Родикова Ю.А., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 2. С. 135 - 174. https://doi.org/10.31857/S045388112102012X [Zhizhina E.G., Gogin L.L., Rodikova Y.A., Bukhtiyarov V.I. // Kinet. Catal. 2021. V. 62. № 2. P. 197 - 232. https://doi.org/10.1134/s0023158421020129]
23. Пай З.П., Пармон В.Н., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 4. С. 347 - 383. https://doi.org/10.31857/S0453881123040123 [Pai Z.P., Parmon V.N., Bukhtiyarov V.I. // Kinet. Catal. 2023. V. 64. № 4. P. 329 - 361. https://doi.org/10.1134/s0023158423040110]
24. Ramirez C., Calderon J.A. // J. Electroanal. Chem. 2016. V. 765. P.132 - 139. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2015.06.003
25. Maleki B., Baghayeri M., Sheikh S., Babaee S., Farhadi S. // Russ. J. Gen. Chem. 2017. V. 87. № 5. P. 1064 - 1072. https://doi.org/10.1134/S1070363217050280
26. Masoud E.M., El-Bellihi A.-A., Bayoumy W.A., Mousa M.A. // J. Alloys Compd. 2013. V. 575. P. 223 - 228. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.04.054
27. Kelly V., Duay J., Lambert T.N., Aidun R. // J. Electrochem. Soc. 2017. V. 164. № 14. P. A3684 - A3691. https://iopscience.iop.org/article/10.1149/2.0641714jes
28. Wang H., Qin A., Li X., Zhao X., Liu D., He C. // J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 2015. V. 53. № 21. P. 2537 - 2545.
29. Адамович С.Н., Кузнецова Г.А., Ушаков И.А., Мирсков Р.Г., Мирскова А.Н. // Известия Академии наук. Серия химическая. 2016. № 12. С. 826 - 827. [Adamovich S.N., Kuznetsova G.A., Ushakov I.A., Mirskov R.G., Mirskova A.N. // Russ. Chem. Bull. 2016. V. 65. № 3. P. 826 - 827.] https://doi.org/10.1007/s11172-016-1383-2
30. Han A., Li L., Qing K., Qi X., Hou L., Luo X., Shi S., Ye F. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013. V. 23. № 5. P. 1310 - 1314. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2012.12.097
31. Tsuneki H., Moriya A. // Chem. Eng. J. 2009. V. 149. № 1-3. P. 363 - 369. https://doi.org/10.1016/j.cej.2008.12.031
32. Andreev D.V., Makarshin L.L., Gribovskii A.G., Yushenko D.Y., Sergeev E.E., Zhizhina E.G., Pai Z.P., Parmon V.N. // Chem. Eng. J. 2015. V. 259. P. 252 - 256. https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.07.118
33. Андреев Д.В., Сергеев Е.Е., Макаршин Л.Л., Иванов Е.А., Грибовский А.Г., Адонин Н.Ю., Пай З.П., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2018. Т. 18. № 5. С. 37 - 44. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-5-37-44 [Andreev D.V., Sergeev E.E., Makarshin L.L., Ivanov E.A., Gribovskii A.G., Adonin N.Y., Pai Z.P., Parmon V.N. // Catalysis in Industry. 2019. V. 11. № 1. P. 45 - 52. https://doi.org/10.1134/S2070050419010033]
34. Ющенко Д.Ю., Жижина Е.Г., Пай З.П. // Катализ в промышленности. Т. 18. № 6. 2018. С. 33 - 39. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-6-33-39 [Yushchenko D.Y., Zhizhina E.G., Pai Z.P. // Catalysis in Industry. 2019. V. 11. № 2. P. 113 - 118. https://doi.org/10.1134/S2070050419020120]
35. Eisenacher M., Venschott M., Dylong D., Hoelderich W. F., Schütz J., Bonrath W. // Reaction Kinetics. Mechanisms and Catalysis. 2022. V. 135. P. 971 - 986. https://doi.org/10.1007/s11144-022-02168-z
36. https://medhim.ru/catalog/khimicheskie_reaktivy/organicheskie_soedineniya/spirty/11392/; https://www.ekos-1.ru/products/organic-solvents/diacetone-alcohol-pure/; https://kurskhimprom.ru/catalog/organicheskie-reaktivy/diacetonovyy-spirt - дата обращения 05.08.2024.
37. https://www.infrahim.ru/sprav/spravochnik/srav/kharakteristiki_i_naznachenie_rastvoriteley/; https://www.telko.com/ru/industry/paints-and-coatings/diacetonovyj-spirt - дата обращения 05.08.2024.
38. Авторское свидетельство SU 963983, опубл. 07.10.1982
39. Патент Великобритании (GB) 1527033, опубл. 1978
40. ООО "Макстон-Инжиниринг", Базовый проект «Производство диацетонового спирта» - https://makston-engineering.ru/bazovyy-proyekt-no24-new - дата обращения 05.08.2024.
41. Хузеев М.В., Хакимзянова Р.И., Идрисов Э.Н. // Вестник технологического университета. 2019. Т. 22. № 7. С. 93 - 96.
42. Арутюнян А.С., Ляпин Н.М., Косточко А.В., Коробкова Е.Ф., Самитов М.И., Гатина Р.Ф. // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 17. С. 254.
43. Бочкарев В.В., Сорока Л.С. // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314. № 3. С. 93 - 97.
44. Патент RU 2092477, опубл. 10.10.1997
45. Стыценко В.Д., Тао До Хыу, Винокуров В.А. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 2. С. 308 - 313. [Stytsenko V.D., Hyu T.D., Vinokurov V.A. Kinetics and Catalysis. 2007. Т. 48. № 2. С. 292 - 297.]
46. Авторское свидетельство SU 173783, опубл. 06.08.1965
47. Авторское свидетельство SU 411743, опубл. 30.01. 1978
48. Патент RU 2274636, опубл. 20.04.2006
49. Елисеев О.В., Лукина А.А., Марченко Я.Ю., Николаев Б.П., Новиков Р.В., Покровский М.В., Шультецкая Я.Ю. // Тезисы докладов XXV Международной конференции по химическим реакторам (ХимРеактор-25) 8-13 октября 2023, Тюмень, Россия, С. 197 - 198.
50. Kirk-Othmer Encyclopedia of chemical technology. 5th. Ed. 2006. V. 21. P. 219.
51. Кандырин К., Фроликов В. // Химия и бизнес. 2007. №5 (85) С. 44 - 49.
52. Гогин Л.Л., Жижина Е.Г., Пай З.П., Пармон В.Н. // Химия в интересах устойчивого развития. 2012. Т. 20. № 3. С. 265 - 273. [Gogin L.L., Zhizhina E.G., Pai Z.P., Parmon V.N. // Chemistry for Sustainable Development. 2012. V. 20. № 3. P. 227 - 235.]
53. Гогин Л.Л., Жижина Е.Г., Пай З.П. // Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 3. С. 170 - 177. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-3-170-177 [Gogin L.L., Zhizhina E.G., Pai Z.P. // Catalysis in Industry. 2019. V. 11. № 4. P. 271 - 277. https://doi.org/10.1134/S2070050419040056]
54. План мероприятий по импортозамещению в отрасли химической промышленности Российской Федерации. Утверждён приказом Минпромторга России от 29 мая 2018 г. № 2025. https://minpromtorg.gov.ru/docs/#!43393
55. План мероприятий (“дорожная карта”) по развитию производства малотоннажной химии в Российской Федерации на период до 2030 года. Утверждён распоряжением Правительства РФ от 15 декабря 2017 г. № 2834-р. http://static.government.ru/media/acts/files/1202112310124.pdf - Дор. Карта с Изменениями. – дата обращения 23.07.2024.
56. Шахнович О.А. // Лаборатория и Производство. 2022. № 3-4. С. 24 - 38. DOI: 10.32757/2619-0923.2022.3-4.21.24.38
57. https://sber.pro/publication/vozmozhnosti-i-problemy-malotonnazhnoi-khimii-v-rossii; https://sber.pro/publication/slozhnyi-element-kakovy-perspektivy-malotonnazhnoi-i-srednetonnazhnoi-khimii-v-rossii/ - дата обращения 23.07.2024.
58. Ласкин Б.М., Докторов Д.В., Озерова О.Ю., Лобова А.М., Егорова А.В. // Известия СПбГТИ (ТУ). 2023. № 65 (91). С. 52 - 59. https://doi.org/10.36807/1998-9849-2023-65-91-52-59
59. Jaswal A., Singh P.P., Mondal T. // Green Chemistry. 2022. V. 24. № 2. P. 510 - 551. https://doi.org/10.1039/d1gc03278j
60. Yong K.J., Wu T.Y., Loong Lee C.B.N., Lee Z.J., Liu Q., Md Jahim J., Zhou Q., Zhang L. // Biomass and Bioenergy. 2022. V. 161. Art. no. 106458. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106458
61. Cousin E., Namhatd K., Peres Y., Cognet P., Delmas M., Hermansyah H., Gozan V., Alaba P.A., Aroua V.K. // Science of the Total Environment. 2022. V. 847. Art. no. 157599. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157599
62. Сушкова В.И. // Химия растительного сырья. 2023. № 2. С. 27 - 54. https://doi.org/10.14258/jcprm.20230211880
63. Селиванова Н.В., Бердникова П.В., Пай З.П. // Катализ в промышленности. 2020. T. 20. № 5. C. 344 - 351. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-344-351 [Selivanova N.V., Berdnikova P.V., Pai Z.P. // Catalysis in Industry. 2021. V. 13. № 2. P. 111 - 118. https://doi.org/10.1134/S2070050421020100]
64. Мироненко Р.М., Бельская О.Б., Лавренов А.В., Лихолобов В.А. // Известия Академии наук. Серия химическая. 2017. Т. 66. № 4. С. 673 -–676. [Mironenko R.M., Belskaya O.B., Lavrenov A.V., Likholobov V.A. // Russian Chemical Bulletin, Intеrnational Edition. 2017. V. 66. № 4. P. 673 -676] DOI: 10.1007/s11172-017-1790-z
65. Mironenko R.M., Talsi V.P., Gulyaeva T.I., Trenikhin M. V., Belskaya O.B. // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. 2019. V. 126. № 2. P. 811 -827. DOI: 10.1007/s11144-018-1505-y
66. Мироненко Р.М., Бельская О.Б., Лихолобов В.А. // Известия Академии наук. Серия химическая. 2022. Т. 71. № 1. С. 64 - 69. [Mironenko R.M., Belskaya O.B., Likholobov V.A. // Russian Chemical Bulletin, International Edition. 2022. V. 71. № 1. P. 64 – 69] DOI: 10.1007/s11172-022-3377-6
67. Стратегия развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года. Утверждённая распоряжением Правительства РФ от 25 января 2018 г. № 84-р. http://static.government.ru/media/files/y8PMkQGZLfbY7jhn6QMruaKoferAowzJ.pdf - дата обращения 23.07.2024.
68. Ширшова В., Фомченко Е. // Технологии в электронной промышленности. 2019. № 6. С. 30 - 35.
69. Ширшова В. // Лакокрасочные материалы и их применение. 2008. № 1-2. С. 44 - 47.
70. Гогин Л.Л., Ющенко Д.Ю., Конев В.Н., Сергеев Е.Е., Жижина Е.Г., Хлебникова Т.Б., Пай З.П. // Катализ в промышленности. 2018. Т. 18. № 5. С. 19 - 30. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-5-19-30 [Gogin L.L., Yushchenko D.Y., Konev V.N., Sergeev E.E., Zhizhina E.G., Khlebnikova T.B., Pai Z.P. // Catalysis in Industry. 2019. V. 11. № 1. P. 34 - 44. https://doi.org/10.1134/S2070050419010057]
71. Пай З.П., Хлебникова Т.Б., Жижина Е.Г., Тертишников И.В., Адонин Н.Ю., Пармон В.Н., Бухтияров В.И. // Тезисы докладов XXV Международной конференции по химическим реакторам (ХимРеактор-25) 8-13 октября 2023, Тюмень, Россия, С. 111 - 112.
72. Ширшова В. // Лакокрасочные материалы и их применение. 2008. № 3. С. 26 - 29.
73. Грибков М., Сигайло О. // Технологии в электронной промышленности. 2006. № 1. С. 91 - 92.
74. Патент RU 1361800, опубл. 15.07.1994
75. Патент RU 2002519, опубл. 15.11.1993
Рецензия
Для цитирования:
Пай З.П., Хлебникова Т.Б., Жижина Е.Г., Тертишников И.В., Адонин Н.Ю., Пармон В.Н., Бухтияров В.И. Перспективные технологии производства малотоннажных химических продуктов. Катализ в промышленности. 2025;25(1):50-65. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-1-50-65
For citation:
Pai Z.P., Khlebnikova T.B., Zhizhina E.G., Tertishnikov I.V., Adonin N.Y., Parmon V.N., Bukhtiyarov V.I. Advanced Technologies for the Production of Specialty Chemicals. Kataliz v promyshlennosti. 2025;25(1):50-65. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-1-50-65