PRZYKŁADY KOMERCJALIZACJI BADAŃ W ZAKŁADZIE PRZEMYSŁOWEJ SYNTEZY ORGANICZNEJ WYDZIAŁU CHEMICZNEGO POLITECHNKI ŚLĄSKIEJ

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PRZYKŁADY KOMERCJALIZACJI BADAŃ W ZAKŁADZIE PRZEMYSŁOWEJ SYNTEZY ORGANICZNEJ WYDZIAŁU CHEMICZNEGO POLITECHNKI ŚLĄSKIEJ"

Sylwia Malinowska
6 lat temu
Przeglądów:

1 PRZYKŁADY KMERCJALIZACJI BADAŃ W ZAKŁADZIE PRZEMYSŁWEJ SYNTEZY RGANICZNEJ WYDZIAŁU CHEMICZNEG PLITECHNKI ŚLĄSKIEJ pole, r. Jan Zawadiak

2 1. Modernizacja technologii otrzymywania leku nasercowego "Intencordin" dla Polfy w Grodzisku Mazowieckim. 2. pracowanie syntezy bromku cetylotrimetyloamoniowego dla firmy FAMED. 3. pracowanie technologii otrzymywania 4,4 -diaminodifenylosulfonu dla Zakładów Tworzyw Sztucznych IZ ERG S.A. 4. pracowanie technologii otrzymywania nadtlenku dikumylu, sprzedaż technologii i jej wdrożenie w Brazylii dla Perfor Industrial S.A. 5. Współpraca z Firmami Rütgers Kureha Solvents GmbH i Rütgers Chemicals AG nad opracowaniem technologii otrzymywania :β-naftolu, 2,6-dihydroksynaftalenu, 4,4 -dihydroksybifenylu, β-diketonów i ich kompleksów. 6. pracowanie technologii otrzymywania wosków polarnych z HDPE w fazie stałej we współpracy z firmą EuroCeras i Keim-Additec. Sprzedaż technologii, wdrożenie w Kirchberg RFN. 7. pracowanie bezselenowej technologii otrzymywania kamforochinonu z kamfory. 8. pracowanie technologii otrzymywania polarnych wosków polipropylenowych z poużytkowego polipropylenu.

3 CEt CH 3 Et N. HCl Et Chlorowodorek estru etylowego kwasu N,N-dietyloaminoetylo-4-metylo-7-kumarynooksyoctowego Lek w chorobie wieńcowej, miażdżycy, przy zawale mięśnia sercowego.

4 Etap I Synteza i wydzielanie zasady H CH 3 DMHK. HCl N Et. HCl Br CEt Et K 2 C 3 aceton CEt CH 3 N Et Et Etap II Przekształcanie zasady w chlorowodorek i wydzielanie produktu końcowego CEt CH 3 N Et Et HCl AcEt CEt CH 3 Et N. HCl Et Intencordin

5 Synteza i wydzielanie zasady H CH 3 DMHK. HCl N Et Et. HCl Br CEt K 2 C 3 Aceton, NaH Benzen, PTC CEt CH 3 N Et Et

6 Zalety opracowanej modernizacji: Wzrost wydajności syntezy (z 56 do 75%) Wzrost wydajności z j. obj. reaktora (z 0,08 do 0,13 kg/dm 3 ) Skrócenie czasu syntezy (z 165 do 70 min.) Skrócenie czasu i uproszczenie sposobu przerobu mieszaniny poreakcyjnej Znaczne uproszczenie aparatury Wyeliminowanie stosowania acetonu i wodorotlenku sodowego Patent Polski PL (1987) Patent Polski PL (1987)

7 Firma FAMED zleca określenie substancji czynnej w preparatach do automatycznych analizatorów krwi Substancją czynną okazuje się bromek cetylotrimetyloamoniowy pracowanie syntezy bromku cetylotrimetyloamoniowego C 16 H 33 N + H 3 C CH CH 3 3 Br

8 H 2 N S NH 2 Stosowane skróty i nazwy handlowe: - Sulfon p-aminofenylowy - DDS - Dapsone - Vertanal Stosowany jako utwardzacz żywic epoksydowych

9 I) DMF 2 N Cl + Na 2 S 2 N S N C, 2h II) H N S N 2 2 N S N o C, 0,5h Katalizator: Na 2 W 4, Bu 4 NCl w układzie woda-dichloroetan III) Fe / HCl 2 N S N 2 H 2 N S NH 2

10 Nadtlenek dikumylu NDK Stosowany jako wysokotemperaturowy inicjator polimeryzacji i środek sieciujący kauczuki

11 Przebieg procesu: Etap I Temp o C, katalizator: CuCl2-sole tetrabutyloamoniowe H kat 1 H H 2 Etap II Temp o C, katalizator ZnCl 2 H H + + H 2 kat prod. uboczne

14 bniżenie temperatury procesu (z o C do o C) Poprawa bezpieczeństwa pracy Uproszczenie procesu oczyszczania Uniknięcie międzyetapowego wydzielania produktu Zwiększona wydajność nadtlenku dikumylu (z do 70%) Patent polski PL (1988) Patent polski PL (1988) Patent polski PL (1989) Przemysł Chemiczny 74(1), (1995) Patent brazylijski Br (1989) Patent brazylijski Br (1990) Patent brazylijski Br (1990) Polish Journal of Applied Chemistry, 38(4), (1994)

15 H β-naftol - trzymywany metodą sulfonacyjną. Metoda Hocka-Langa wstrzymana ze względów ekonomicznych. - pracowanie ekonomicznej technologii otrzymywania β-naftolu przez utlenianie 2-izopropylonaftalenu. Europäische Patentschrift nr EP B1,Patent Polski nr PL Patent USA nr 6,107,527, Patent Chińskii nr

16 Produkcja izopropylonaftalenu w zakładach Rütgers w Duisburgu + + Utlenianie 2-izopropylonaftalenu Rozkład wodoronadtlenku

17 Przebieg procesu: Etap I Synteza i wydzielanie diwodoronadtlenku 2,6-diizopropylonaftalenu 2 H 2,6 DIPN H DHP Etap II Rozkład kwasowy diwodoronadtlenku 2,6-diizopropylonaftalenu do 2,6-dihydroksynaftalenu H H + H H DHP H

18 2,6-DIPN Utlenianie Rozpad wodoronadtlenków Utlenianie alkoholi H + H 2 2 DHN hydroliza DAN Wydzielanie i oczyszczanie DAN Acylowanie Ac 2

19 2,6DIPN, MHP, MH, HHP, DH 2,6-DIPN Utlenianie Ekstrakcja DHP roztwór NaH DHN Rozpad DHP Hydroliza soli sodowej, Wydzielanie DHP H +

20 utlenianie w fazie ciekłej po stopieniu utlenianie w dyspersji wodnej utlenianie w fazie stałej Światowa produkcja około 20 tys. ton / rok

21 Surowiec: HDPE, UHMWPE Czynnik utleniający: tlen, powietrze, mieszaniny Parametry procesu: o C (1 5 o C poniżej temp. mięknięcia) 0,1 MPa 20 40h Stosowane dodatki: inicjatory, zw. metali, kwasy organiczne i nieorganiczne, bezwodniki kwasowe, ozon J. Zawadiak, Z. Stec, A. Marek, H. Keim, K. Bodora, Patent Polski nr PL B1 (2011). J. Zawadiak, Z. Stec, A. Marek, H. Keim, K. Bodora, Patent Polski nr PL B1 (2011).

22 Surowiec: Woski polietylenowe, LDPE, HDPE Czynnik utleniający: tlen, powietrze, mieszaniny Parametry procesu: o C 0,1 20 MPa 2 10h Stosowane dodatki: emulgatory, inicjatory, zw. metali, ozon J. Zawadiak, Z. Stec, B. rlińska, A. Marek, J. Radziszewska, K. Bodora, A. Macionga, Patent Polski nr PL B1 (2011).

23 Faza stała Zalety: Proces bezciśnieniowy Prosta aparatura Brak ścieków Brak stosowania rozpuszczalnika Stosunkowo niskie koszty prowadzenia procesu Wady: Możliwość tworzenia mieszanin wybuchowych pył gaz, zwłaszcza przy utlenianiu tlenem Możliwość lokalnego przegrzania i nadtopienia polimeru Znaczna pozostałość katalizatora w produkcie Konieczność odmywania zanieczyszczeń dla niektórych zastosowań Dyspersja wodna Zalety: Zmniejszenie ryzyka tworzenia mieszanin wybuchowych pył gaz Brak małocząsteczkowych produktów utleniania (pozostają w wodzie) Śladowe ilości katalizatora w produkcie Możliwość stosowania tlenu jako czynnika utleniającego Możliwość ponownego wykorzystania wody poreakcyjnej Wady: Proces ciśnieniowy Znaczne ilości ścieków wodnych Zmniejszenie wydajności z jednostki objętościowej reaktora Zużycie energii na podgrzanie wody Możliwa konieczność suszenia produktu

24 Poliolefiny zawierające frakcje olejowe Rozpuszczalnik Proces oczyszczania Rozpuszczalnik Poliolefiny zawierające rozpuszczanik Mieszanina rozpuszczalnika i frakcji olejowych Suszenie Destylacja czyszczone poliolefiny Frakcje olejowe (do procesu Arkadia) Utlenianie Regranulacja Utlenione poliolefiny Regranulat

25 Lp. Woski polarne LK [mg KH/g] LZ [mg KH/g] Lepkość w 170 o C [mpa s] Mw [g/mol] Mn [g/mol] MWD 1 utl. czysty PP 24,4 61, ,54 2 utl. poużyt. PP 15,0 31, , PP-g-MA (Epolene E43 Westlake) PP-g-MA (Epolene E25 Westlake) 43,9 70, ,22 25,0 58, ,87 J. Zawadiak, A.A. Marek, B. Hefczyc, T. Piotrowski, B. rlińska, zgł. patentowe w Polsce P (2012). J. Zawadiak, A. A. Marek, B. Hefczyc, T. Piotrowski, B. rlińska, M. Nolte, A. Zięba, zgł. patentowe w Polsce P (2011).

26 Se2 Ac2 reflux, 20h Produkty uboczne: H 2 Se 3, H 2 Se, związki selenoorganiczne Kamfora [g] (mol) Se 2 [g] (% mol) Ac 2 [cm 3 ] Temp. [ C] Czas [h] Wydajność [%] Lit. 152,23 (1) 221,92 (200) ,23 (1) 183,08 (165) ,23 (1) 264,08 (238) 152 reflux 17, Atsuyoshi hno, Takehiko Goto, Jun-ichi Nakai, Shinzaburo ka; Bull. Chem. Soc. Jpn., 54, 1981, W. C. Evans, J. M. Ridgion, J. L. Simonsen; J. Chem. Soc.; 1934; James D. White, Duncan J. Wardrop, Kurt F. Sundermann; rg. Syn., Coll. Vol. 10, 2004, 204; Vol. 79, 2002, 125 Z. Najzarek, Stefan Pokrzywnicki; PL173802, Sposób otrzymywania kamforchinonu,

27 Metoda selenowa Zalety: Jeden etap reakcji Bardzo wysoka wydajność i selektywność Wady: Toksyczny i drogi Se 2 Długi czas trwania reakcji (20 h) Reakcja prowadzona w temperaturze wrzenia Skomplikowane oczyszczanie produktu końcowego (<20 ppm Se) Konieczność utylizacji toksycznych odpadów zawierających selen Metoda bezselenowa Zalety: Brak Se w produkcie Niższy koszt surowcowy Wysoka wydajność Czas prowadzenia procesu poniżej 8h Niska temperatura (20 i 60 C) Teoretycznie można prowadzić proces z minimalną ilością odpadów i ponownym wykorzystaniem produktów ubocznych Wady: Wiele etapów Skomplikowane wydzielanie 27

28 Dr hab. inż. Danuta Gillner Dr inż. Zbigniew Stec Dr hab. inż. Beata rlińska Prof. dr hab. inż. Jan Zawadiak Dr inż. Adam Marek Mgr inż. Tomek Piotrowski St. tech. Iwona Smith Dr inż. Barbara Hefczyc Dr inż. Marek Mrzyczek Dr inż. Bartłomiej Jakubowski

Podobne dokumenty

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL BUP 11/14

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL BUP 11/14 PL 219397 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 219397 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 401665 (51) Int.Cl. C07C 407/00 (2006.01) C07C 39/14 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej