Режим работы:
Пн—Пт
09:00—17:00
E-mail:
info@glycols.ru
Звонок по России бесплатный
8 800 55-11-037
Офис продаж:
Нижегородская область, г. Дзержинск, Автозаводское шоссе, д. 69Б
Режим работы:
Пн—Пт
09:00—17:00
E-mail:
info@glycols.ru
Главная » Архивы для Ноябрь 2023
Блог Гликоли.ру:
Как мы работаем для вас
23 ноября, 2023
Микроорганизмы научились по-новому разлагать пластиковый мусор

В открытом американскими учеными «тандеме» бактерий каждый штамм запрограммирован на расщепление только одного компонента ПЭТ-пластика – терефталевой кислоты или этиленгликоля. Такая специализация ускоряет переработку бытовых отходов и позволяет получать ценное вторсырье.

В открытом американскими учеными «тандеме» бактерий каждый штамм запрограммирован на расщепление только одного компонента ПЭТ-пластика – терефталевой кислоты или этиленгликоля. Такая специализация ускоряет переработку бытовых отходов и позволяет получать ценное вторсырье.

Обложка: МЭГ прокормит

В XXI веке государства и бизнесы пытаются бороться с накоплением пластиковых отходов в условиях растущего потребления разнообразных товаров из пластика.

Повторное вовлечение полимерных материалов в оборот решает проблему лишь частично. У промышленной переработки отходов во вторичный пластик есть минус, существенный для современной «зеленой» повестки, – этот процесс создает новый углеродный след. Кроме того, полимеры физически нельзя перерабатывать бесконечно – на определенном этапе пластиковые отходы просто сжигают.

Изменить ситуацию может широкое применение биоразлагаемых пластиков. О перспективах и проблемах производства этих материалов мы уже рассказывали. Однако стремительное развитие биотехнологий позволяет справляться с залежами пластика и другим способом. Запрограммированные микроорганизмы питаются пластиком и перерабатывают его в базовые химические компоненты. Это даст возможность пересобрать ресайклинг и запустить новые цепочки создания ценных материалов.

Что могут бактерии?

Микробиологи нашли десятки видов бактерий, которые питаются пластиком. Современная наука также позволяет менять и развивать в микроорганизмах определенные свойства.

Немецкие ученые в 2021-м году обнаружили бактерию, которая питается полиуретаном (подошвы обуви, разнообразные защитные покрытия). Сроки разложения медленные – для «поедания» каждой частицы полиуретана нужны недели.

Ученые из Нидерландов в прошлом году отчитались об исследовании, в ходе которого доказали, что бактерии вида Rhodococcus ruber способны расщеплять полиэтилен и использовать возникшие в результате этого молекулы углеводорода в своей жизнедеятельности. Rhodococcus ruber живут в море и создают там пленки вокруг пластикового мусора. Именно эти пленки обеспечивают деградацию пластика. Исследователи уверены, что при правильном использовании эти микроорганизмы могут уничтожать более 1% от всего полиэтилена, который ежегодно попадает в Мировой океан. Сколько отходов уже уничтожили Rhodococcus ruber до того, как стали предметом изучения, сложно представить.

Поступательный рост объемов пластикового мусора с 2 до 300 млн тонн в год в течение последних 50 лет, позволил микробам адаптироваться и получить новые свойства, чтобы жить и развиться в среде, где много пластика.

Наиболее эффективной в разложении одного из самых распространенных видов пластика – полиэтилентерефталата (ПЭТ, материала для бутылок и упаковки) считают бактерии вида Ideonella sakaiensis. Группа ученых из США улучшила свойства Ideonella sakaiensis по расщеплению ПЭТ в шесть раз: бактерия способна разлагать 98% пластика, создавая его исходные компоненты – терефталевую кислоту (ТФК) и моноэтиленгликоль (МЭГ). В блоге мы размещали статью о возможностях Ideonella sakaiensis.

Микроорганизмы узкой специализации

Американские ученые из университета Иллинойса в научном журнале Nature Communications осенью этого года опубликовали результаты работы по разложению ПЭТ-пластика почвенными бактериями Pseudomonas putida. Главная особенность опытов – узкая специализация двух искусственных штаммов бактерии.

«Созданный нами бактериальный консорциум состоит из двух штаммов Pseudomonas putida, один из которых специализируется на разложении терефталевой кислоты, а второй – на взаимодействиях с молекулами этиленгликоля. Как показали наши опыты, «тандем» из таких микробов разлагает пластик быстрее и эффективнее, чем одиночный штамм данной бактерии, способный исполнять обе функции», – сообщают участники опытов.

Pseudomonas Putida впервые описали в конце XIX века. Она обитает в различных природных средах, включая почву, воду и растения. Бактерия может выдерживать высокие и низкие температуры, кислотность и щелочность. Pseudomonas Putida способна вырабатывать ферменты, которые разлагают сложные углеводороды нефти на более простые соединения.

Ученые встроили в ДНК одного из двух выведенных штаммов Pseudomonas putida набор генов RHA1, полученный из генома бактерии Rhodococcus jostii. Этот фрагмент ДНК помогает вырабатывать ферменты, необходимые для расщепления молекул ТФК.

Геном другого штамма Pseudomonas putida модифицировали так, что микроб активно поглощал МЭГ и не замедлял свою жизнедеятельность при его больших концентрациях, как это обычно бывает с бактериями других видов, взаимодействующих с этиленгликолем.

Работу различных комбинаций того и другого микроба проверили на образцах питательной среды, которые состояли из смеси ТФК и МЭГ.

Основной рабочий процесс включал три этапа:

  1. Деполимеризация ПЭТ с помощью щелочного гидролиза.
  2. Смешение гидролизованного продукта со средой М9 (основа для культивирования почвенных бактерий) и фильтрация для образования питательной среды.
  3. Засевание среды искусственными микробами для проведения ферментации.

Согласно наблюдениям, «тандем» из двух бактерий разлагал пластик и его компоненты примерно на 36–57% быстрее, чем одиночный штамм Pseudomonas putida, способный расщеплять молекулы и ТФК, и МЭГ. Это было особенно характерно для высоких концентраций ТФК и МЭГ, что делает консорциум из трансгенных микробов Pseudomonas putida особенно эффектным для переработки ПЭТ-пластика.

Обложка: МЭГ прокормит

Что получают вместо МЭГ и ТФК?

Другая важная особенность нового способа разложения ПЭТ с помощью бактерий, заключается в конечных продуктах ферментации пластика. Ученые из университета Иллинойса сообщили о получении ценных биоразлагаемых веществ – полигидроксиалканоата (ПГА) и муконата.

ПГА – это полиэфиры, синтезируемые множеством микроорганизмов. ПГА применяют для производства предметов домашнего обихода, (например, дозаторов для мыла, держателей для зубных щеток и т.д.). Пленки ПГА используют для упаковки одноразовых изделий (предметы гигиены, бритвы). В медицине ПГА рассматривают как основу для реконструктивной хирургии тканей и даже создания биоискусственных органов. Из ПГА делают перевязочные материалы. Важно, что ПГА обладают гемосовместимыми свойствами, так – малая доля ПГА содержится в крови человека и животных. ПГА являются полностью биоразлагаемым материалом со скоростью разложения в природе намного выше, чем у различных пластиков.

В РФ технологии синтеза ПГА на различных субстратах изучает Институт биофизики РАН, в котором создали первое в стране опытное производство этого материала. В Институте разработали технологию синтеза ПГА на синтез-газе, который получают из бурых углей.

Муконат (цис-цис муконовая кислота) – это молекула, которая может быть преобразована либо в химические вещества прямой замены, такие как адипиновая кислота и ТФК, либо в биопродукты с улучшенными характеристикам. Муконат получают из лигнина, углеводов и ароматических соединений.

Сейчас невозможно представить, как на практике в промышленных масштабах может быть реализован способ переработки пластика, о котором рассказали ученые из университета Иллинойса. Ускорить прохождение пути от научных опытов до внедрения может интерес и инвестиции крупного бизнеса. Переработка обычного пластика углеводородного происхождения в компоненты для биоразлагаемого пластика на фоне выраженной «зеленой» повестки на Западе является очень интересной основой для биотехнологического стартапа.

16 ноября, 2023
«Сибур» врывается в сегмент пропиленгликоля

Флагман нефтехимии запускает производство в Нижнекамске и готовится забрать 20% рынка пропиленгликоля в России. Рассказываем об особенностях этого проекта, о том, кто уже делает пропиленгликоль в стране, и у кого это не получилось, а также находим риски удорожания сырья.

Флагман нефтехимии запускает производство в Нижнекамске и готовится забрать 20% рынка пропиленгликоля в России. Рассказываем об особенностях этого проекта, о том, кто уже делает пропиленгликоль в стране, и у кого это не получилось, а также находим риски удорожания сырья.

Обложка: Свой и без примесей

У пропиленгликоля (ППГ) схожие с этиленгликолями физические свойства: низкий порог замерзания, превосходная смешиваемость с водой, сильные растворяющие свойства и вязкость. Все это позволяет применять ППГ в тех же сферах, где востребован моноэтиленгликоль (МЭГ). Растворы ППГ используют в качестве антифризов в автомобилях и системах отопления, а также при деайсинге самолетов. Как и МЭГ, ППГ – компонент хладоносителей для промышленных объектов и спортсооружений, его применяют в производстве полиэфиров, смол, лакокрасочных материалов и другой химпродукции.

У ППГ есть важное преимущество по сравнению с МЭГ – он безвреден для организма человека, что существенно расширяет сферу его использования. Так, ППГ применяют при изготовлении фармпрепаратов, мазей, кремов, шампуней, растворителей пищевых добавок. Вещество используют в жидкостях для электронных сигаретах как растворитель никотина и ароматизаторов.

Соответственно ППГ делят на технический и пищевой. Они отличаются степенью очистки и цветом: у первого серый оттенок, у второго – голубой.

В пищевой промышленности ППГ известен как пищевая добавка E1520 – влагоудерживающий и смягчающий агент.

Что сделал «Сибур», и почему это так важно?

Осенью «Сибур» объявил о том, что на его предприятии «Нижнекамскнефтехим» (НКНХ) освоили выпуск ППГ. Для этого проекта модернизировали установку по выпуску этилцеллозольва (моноэтиловый эфир МЭГ). Важно, что технические решения позволяют переключать оборудование между выпуском ППГ и этилцеллозольва в зависимости от необходимости. Над проектом поработали несколько служб предприятия, а в опытно-промышленных испытаниях поучаствовали сотрудники научно-исследовательского центра «Сибура» из Томска.

У нижнекамского ППГ низкое содержание примесей. В «Сибуре» подчеркивают, что это позволит удовлетворить спрос в производстве даже самой требовательной к чистоте компонента продукции. Тестовые партии ППГ отправил на омологацию нескольким клиентам компании.

По данным «Сибура», потребность отечественных переработчиков в ППГ достигает до 40 тыс. тонн в год, при этом практически весь объем продукта импортируют. На НКНХ намерены выпускать 8 тыс. тонн ППГ ежегодно, что закроет 20% потребностей рынка РФ. В компании не уточняют, когда линия в Нижнекамске выйдет на производство плановых объемов продукции.

Потребность в импортозамещении ППГ стала особенно актуальной после событий 2022 года, когда российские заказчики оказались отрезаны от прямых поставок ППГ из Европы. В компании отмечают, что идея проекта основана на запросах со стороны партнеров и направлена на решение сложностей с импортом ППГ.

Запуская собственное производство ППГ, «Сибур» смело может называть себя главным производителем этой химжидкости в России. Два года назад после приобретения производственных активов группы ТАИФ (НКНХ и «Казаньоргсинтез»), компания консолидировала все производство МЭГ в России.

НКНХ в составе «Сибура» разрабатывает новые для российского рынка продукты. В 2022-м там сообщили об успешных испытаниях тетраизобутират циркония – катализатора для производства линейных альфа-олефинов. На НКНХ также выпустили первый отечественный полиалкиленгликоль – синтетический смазочный материал для сложного промоборудования.

Кто сейчас делает ППГ, а чьи проекты не «взлетели»?

Если по объемам выпуска «Сибур» точно будет компанией №1 в стране, то по времени освоения производства ППГ, ведущая нефтехимическая компания РФ точно уступит скромному «Химпрому» из Кемерова. Это предприятие считается единственным в РФ производителем ППГ. В каталоге продукции указан «пропиленгликоль категории Ч». Эксперты рынка определяют годовую мощность «Химпрома» по ППГ в 1 тыс. тонн, что составляет 2,5% от примерной потребности рынка.

О планах запуска более масштабного, чем на «Химпроме», производства ППГ в России, ранее заявляли и другие компании. Самым известным стал проект холдинга «Метафракс» (ведущий производитель метанола в РФ), который в 2021-м сообщил о намерении построить комплекс по выпуску ППГ из глицерина в Подмосковье. Особенностью должно было стать использование технологии синтеза ППГ из глицерина, разработанной международным концерном BASF.

В «Метафраксе» рассчитывали на объем производства 30 тыс. тонн в год – это могло закрыть 75% рынка ППГ в РФ. Комплекс «Метафракса» стал бы первой российской площадкой по выпуску био-гликолей – в мире работают лишь два завода, которые делают ППГ из биоразлагаемого сырья. Об этой технологии мы подробно рассказали здесь. Геополитические события 2022-го и невозможность использовать услуги западных проектировщиков и лицензиаров, перевели проект в разряд сложнореализуемых. Последние события, связанные с «Метафраксом», делают перспективу активизации проекта еще более призрачной.

В 2023-м суд постановил изъять акции завода «Метафракс Кемикалс» (выпускает метанол) в пользу государства из-за того, что якобы в 90-е годы предприятие было приватизировано незаконно.

В «Сибуре» уже прорабатывали планы выпуска ППГ. В 2019-м медиа писали, что компания рассматривала возможность строительства завода про по производству окиси пропилена, ППГ и простых полиэфиров с объемом инвестиций 60 млрд рублей в Нижегородской области на действующей производственной площадке «Сибур Кстово». Эта инвестиционная идея не получила дальнейшего развития.

Инфографика: Структура рынка полипропиленгиколей в РФ

Откуда взять сырье для ППГ?

Запуск производства ППГ в Нижнекамске может иметь и другие последствия для рынка химпродуктов, кроме импортозамещения ППГ.

Основное сырье для ППГ – оксид пропилена (пропиленоксид), который также используют для выпуска полиэфиров, красителей, поверхностно-активных веществ. В России два производителя оксида пропилена – те же «Химпром» и НКНХ. Вместе они ежегодно дают около 100 тыс. тонн пропиленоксида. Это обеспечивает порядка 50% от потребностей отечественного рынка, а недостающие объемы страна импортирует. В связи с этим отраслевые эксперты высказывали опасения о возможном сокращении доступного оксида пропилена, так как НКНХ направит часть сырья не на продажу, а для производства ППГ. Все это может привести к удорожанию пропиленоксида в России.

Крупнейшие производители пропиленоксида – компании Lyondell, Dow, Shell BASF. Объем мирового производства пропиленоксида на 2022-й превышал 7 млн тонн.

Не давая прогнозов о влиянии запуска производства ППГ в Нижнекамске на строимость пропиленоксида, отметим, что сделать это сырье более доступным может расширение объемов его производства в нашей стране. Подобные проекты уже существуют:

  • Группа компаний «Синтез ОКА» планирует создать в Нижегородской области совмещенное производство полиалкиленгликоля и оксида пропилена, использовав технологию прямого эпоксидирования пропилена пероксидом водорода. Плановые мощности по пропиленоксиду – 10 тыс. тонн в год. Производство может быть запущено в 2026 году.
  • Группа «Оргсинтез» планирует построить производства окиси пропилена и перкарбоната натрия. Проекта стал возможен после того, как «Оргсинтез» ввел в строй завода перекиси водорода в Чувашии осенью этого года. Для создания новых мощностей «Оргсинтез» планирует привлечь к проекту либо «Сибур», либо «Синтез ОКА». Об объемах производства пропиленоксида и сроках запуска не сообщают.
10 ноября, 2023
Shell продает МЭГ и технологии по его производству

Нефтегазовый мейджор выпускает моноэтиленгликоль на заводах по всему миру – от Канады до Сингапура. Shell – больше, чем топ-производитель МЭГ: в компании создали оригинальный каталитический процесс получения конечного продукта со сниженным расходом этиленового сырья. Лицензии на технологию востребованы другими компаниями.

Нефтегазовый мейджор выпускает моноэтиленгликоль на заводах по всему миру – от Канады до Сингапура. Shell – больше, чем топ-производитель МЭГ: в компании создали оригинальный каталитический процесс получения конечного продукта со сниженным расходом этиленового сырья. Лицензии на технологию востребованы другими компаниями.

Обложка: Этиленгликоль из ракушки?

Продолжаем делать обзоры компаний, который вносят заметный вклад в мировое производства моноэтиленгликоля (МЭГ). Материалы о SABIC и Equate не утратили актуальности, а сегодня расскажем об этиленгликолевом сегменте бизнеса Shell – транснациональной компании с британскими корнями.

Как и другие МЭГ-флагманы, Shell развивает нефтехимическое производство в рамках диверсификации бизнеса. Высокая маржинальность продуктов глубокой переработки обеспечивается за счет использования собственного сырья. В самопозиционировании Shell не делает акцент на нефтегазодобычу – это «энергетическая компания, обладающая опытом в разведке, добыче, переработке и сбыте нефти и природного газа, а также в производстве и сбыте химических веществ».

Shell основана в 1907 году. Она ведет разведку и добычу нефти и газа в 80 странах, управляет десятками нефтеперерабатывающих и химических заводов. В Shell работают 93 тыс. человек. На ноябрь 2023-го капитализация Shell – 222,49 млрд долларов – четвертый показатель среди нефтегазовых бизнесов. В прошлом году компания сменила название с Royal Dutch Shell plc на Shell pl.

Технология MASTER. Классика производства МЭГ

«Дочка» Shell, компания Catalysts & Technologies, является ведущим лицензиаром технологии производства окиси этилена и этиленгликоля. Востребованный продукт Catalysts & Technologies – процесс MASTER, который также называют основным процессом получения МЭГ.

Основа MASTER – каталитическая конверсии этилена в оксид этилена с его последующей конверсией в МЭГ. Этиленоксид и вода преобразуются в этиленгликоль путем термической гидратации в трубчатом реакторе. В результате помимо МЭГ получается примерно 8–10% его сопродуктов – диэтиленгликоля (ДЕГ) и триэтиленгликоля (ТЭГ). Выход МЭГ зависит от количества воды, используемой в реакции. Избыток воды удаляют путем многократного испарения, а отдельные гликолевые продукты извлекают и очищают дистилляцией.

Shell предлагает две версии MASTER-процесса, каждая из которых оптимизирована с учетом применяемых катализаторов:

  • MASTERHS оптимизирован на основе высокоселективных катализаторов Shell (HS);
  • MASTERHP предлагает решение с меньшими затратами и работает с более высокой производительностью за счет стабильности катализаторов Shell (HP).
Селективность катализатора – его способность ускорять целевую реакцию при наличии нескольких побочных. От показателя селективности зависит расход сырья. На ранних этапах производства этиленоксида из этилена считалось, что его селективность не может превышать 70%. В 70-е год в Shell увеличили селективность катализатора до 80%, а в 80-е – до 86%. В MASTER-процессе селективность сейчас превышает 90%.

Технология OMEGA. Работают только катализаторы

В названии OMEGA зашито Only MEG Advantage (преимущество только МЭГ). В отличие от традиционных процессов, OMEGA позволяет операторам избегать выпуска ДЭГ и ТЭГ.

OMEGA сочетает высокоселективный (HS) или высокоэффективный (HP) катализаторы Shell для превращения этилена в этиленоксид с каталитическим процессом для его преобразования в МЭГ. OMEGA – первый в мире полностью каталитический процесс производства МЭГ. Технология позволяет использовать на 20% меньше пара и на 30% меньше сточных вод, чем традиционная установка термического преобразования МЭГ с той же производительностью. OMEGA сокращает и расход углекислого газа на тонну МЭГ.

В Shell подчеркивают, что OMEGA позволяет достигать самого низкого уровня потребления этилена на тонну МЭГ. На тонну этилена операторы OMEGA получают до 1,95 тонны МЭГ по сравнению с обычными процессами, при которых производится от 1,53 до 1,7 тонны.

Shell выдала лицензии на 89 установок по производству этиленоксида/МЭГ по всему миру. Почти 40% этиленоксида в мире производят на лицензированных и спроектированных Shell установках. Более 50% этиленоксида выпускают с использованием катализаторов Shell.

Технологию, которая легла в основу OMEGA, разрабатывала Mitsubishi Chemical в 90-е годы. Shell приобрела ее в 2002 году и стала эксклюзивным лицензиаром. Затем две компании интегрировали технологию Mitsubishi с производственным процессом Shell. Первый завод мощностью 400 тыс. тонн МЭГ в год, использующий процесс OMEGA, запустили в 2008 году в Южной Корее. Лицензию на использование OMEGA приобрела компания Lotte.

Где Shell выпускает собственный МЭГ?

Shell – по-настоящему глобальная компания. Сегмент производства МЭГ – не исключение. Заводы компании, в числе прочей продукции выпускающие этиленгликоль, работают в Северной Америке, Европе и Азии.

МЭГ-площадки Shell:

  • Остров Джуронг (Сингапур). Самое крупное производство этиленгликоля в компании. Запущенный в 2009 году и рассчитанный на выпуск 750 тыс. тонн МЭГ, сейчас завод расширил мощности до 1,03 млн тонн в год. Площадка стала первой в самой Shell, где применили технологию OMEGA. Помимо этиленгликоля там выпускают товарный этилен и бутадиен.
  • Нанхайский нефтехимический комплекс (Китай) – совместное предприятие Китайской национальной шельфовой нефтяной корпорации (CNOOC) и Shell. Основа комплекса – крекинг-установка мощностью 950 тыс. тонн этилена и 500 тыс. тонн пропилена в год. Мощности по МЭГ – 400 тыс. тонн в год. О производстве МЭГ в КНР мы писали здесь.
  • Предприятие в Скотфорде (Канада) состоит из двух заводов – по производству стирола и по производству МЭГ. Мощность по МЭГ – 450 тыс. тонн в год. Завод обеспечивает четверть канадских мощностей МЭГ.
  • Завод в Гейсмаре (Луизиана, США) выпускает спирты, этоксилаты, окись этилена, этиленгликоли и альфа-олефины. В 2016–2018 годах Shell провел там модернизацию с расширением производственных объемов. Сегодняшние возможности по выпуску МЭГ – 430 тыс. тонн в год. О развитии производства МЭГ в США читайте здесь.
  • Завод в Мурдейке (Нидерланды) производит бутадиен, пропан, этилен, окись этилена, мономер стирола. Мощность по выпуску МЭГ – 155 тыс. тонн в год.

Каждая площадка Shell, где выпускают МЭГ, получает сырье с расположенных поблизости нефтеперерабатывающих заводов компании. Shell намерена использовать кластерный подход и развивать нефтеперерабатывающие и нефтехимические активы в рамках единых энергетических и химических парков. Компания планирует создать шесть подобных парков по всему миру.

Обложка: Лидеры по объемам производства МЭГ*?

Прочь от углеводорода. Чего хочет Shell?

Компания продолжает добывать и перерабатывать нефть и газ, однако приоритетное внимание уделяет проектам альтернативных видов топлива и переключению производств на возобновляемые источники энергии. Shell работает над проектированием новых цепочек создания стоимости с низким уровнем выбросов углерода. В портфеле компании много «зеленых» проектов на разных стадиях реализации. Обратим внимание только на основные:

  • Shell строит в США заводы по производству биоэтанола из навоза крупного рогатого скота. Площадки выбраны в сельскохозяйственных штатах – Канзас и Айдахо. На заводах будут получать газ трубопроводного качества, который взаимозаменяем с обычным природным газом и может использоваться в автомобилях, работающих на газе. Заводы должны запустить в следующем году.
  • Компания создает крупнейший завода по производству водорода в Роттердаме (Нидерланды), который должны ввести в эксплуатацию к 2025 году. Его мощность составит 60 тонн водорода в день. Энергия для электролиза будет поступать из ветропарка, часть которого принадлежит Shell.

О проектах Shell в сфере альтернативного МЭГ не углеводородного происхождения пока не известно. С учетом приоритетов и общего тренда развития бизнеса, именно Shell может стать большой нефтегазовой компанией, которая развивая продуктовый даунстрим, предложит рабочие технологии для производства биоэтиленгликоля.