О технологических тенденциях производства 1,4-бутандиола в мировой и российской промышленности…

      1,4-Бутандиол (бутан-1,4-диол; 1,4-бутилен гликоль; 1,4-дигидроксибутан; тетраметилен 1,4-диол; 1,4-тетраметилен гликоль). Химическая формула C₄H₁₀O₂. Молекулярный вес 90,12.
      Номер САS 110-63-4.
      Бесцветная вязкая жидкость, смешивается с водой, растворяется в этиловом спирте и эфире.
      Температура кипения 230⁰С. Температура плавления 20, 1⁰С. Плотность по воде 1,0171. Относительная плотность паров по воздуху 3,1. Температура вспышки 121⁰С. Температура самовоспламенения 350⁰С. Давление пара 0,13 кПа (37,7⁰С).
      Применяется для производства полибутилентерефталата, тетрагидрофурана, полиэфирных тканей типа Спандекса (Эластана), полиуретанов,  g-бутиролактона и др.

      По данным компании "Global Formaldehyde & Resin Technologies" (Брисбен, Австралия), в настоящее время в мире различными способами производится порядка 1 миллиона тонн 1,4-бутандиола в год.
      По данным компании "Персторп Спешиэлти Кемикэлз АБ" (Швеция), на производство 1,4-бутандиола по методу Реппе в год расходовалось 1252 тысячи тонн формальдегида в расчете на 37%-ный водный раствор формальдегида, что составляло 13,1% от всего расходовавшегося формальдегида на производство химических продуктов при общем расходе формальдегида на производство химической продукции в 47,5% от общего объема производства формальдегида в мире (по оценкам на начало 2004 года).
      При расходе примерно 2 тонны 37%-ного раствора формальдегида на 1 тонну 1,4-бутандиола можно вычислить, что по методу "Реппе" производится около 626 тысяч тонн 1,4-бутандиола в год.
      Из этих данных следует сделать вывод, что доля процесса "Реппе" в производстве 1,4-бутандиола составляет 60-65%.
      В основе процесса "Реппе" получения 1,4-бутанодиола лежит реакция взаимодействия ацетилена с 2 молекулами формальдегида:

      Главным конкурентом процесса "Репе" производства 1,4-бутандиола является метод, основанный на использовании в качестве сырья малеинового ангидрида, т.к. позволяет получать товарный продукт чистотой 99,95% вместо 99,5% в процессе "Реппе". К такой чистоте особенно чувствительно производство полибутилентерефталата, однако проводимые работы по улучшению качества продукта в процессе "Репе" позволяют ему все больше расширять свой рынок.
      Следует отметить важное отличие этих двух методов:
    1. Процесс "Реппе" использует в качестве сырья ацетилен и формальдегид. При этом ацетилен производится из карбида кальция, который в свою очередь производится из угля и известняка. И хотя основным источником метанола для производства формальдегида является метанол, полученный путем превращения природного газа, в тоже время метанол в промышленных количествах по-прежнему производят через газификацию угля.
   2. Малеиновый ангидрид имеет в настоящее время основным источником сырья продукты переработки нефти.

      Это свидетельствует о том, что с ростом цен на нефть и газ технология "Реппе" будет укреплять свои позиции. Кроме того, мировая практика свидетельствует, что в промышленности не бывает крайностей и с учетом различных региональных особенностей те или иные методы производства химических соединений продолжают жить и развиваться часто вопреки обозначенной мировой концепции развития производства этих соединений, что и видно на примере промышленного метода производства 1,4-бутандиола.
      А что же есть на российском рынке и каковы тенденции?
      На Новочеркасском заводе синтетических спиртов уже давно существует установка по производству 1,4-бутандиола по методу Реппе. Информация по мощности данной установки отсутствует, однако анализируя предложения по 1,4-бутандиолу можно сделать вывод, что эта установка работает и завод поставляет этот продукт на внутренний рынок.
      По данным фирмы ЗАО "Креон" в общем объеме производства гликолей в России за 2005 год 1,4-бутандиол составлял 0,4%, что, учитывая общий объем производства гликолей в этом году в объеме 427 тысяч тонн, составляет всего 1700 тонн. Это чрезмерно мало для такого рынка, как развивающийся рынок России, особенно учитывая, что полиэфирная продукция на базе полибутилентерефталата крайне востребована при производстве новых материалов для оборонной промышленности, в автомобильной промышленности, промышленности по производству компьютерной техники и т.п.
      В том же отчете фирмы ЗАО "Креон" указывается, что спрос на 1,4-бутандиол составляет 0,8% от общего спроса на гликоли. Однако смело можно сказать, что, предложив на отечественном рынке 1,4-бутандиол российского производства в 10-20 раз больше, и он разойдется с небывалом успехом. Прежде всего, это связано с тем, что полибутилентерефталат практически можно производить на тех же установках, что полиэтилентерефталат.
      Что можно сказать о производстве малеинового ангидрида, который является сырьем для конкурентного процессу Реппе синтезу 1,4-бутандиола. В России малеиновый ангидрид производится только в г. Новомосковск на Новомоскоском заводе органического синтеза. Когда-то один из ведущих заводов Советского Союза в своей подотрасли в настоящее время завод переживает трудные времена, которые начались с момента его приватизации. Соответственно производство малеинового ангидрида также переживает эти времена. Мощность производства незначительна, а качество не соответствует требованиям времени.
      Учитывая такую ситуацию, Казанский завод синтетического каучука (КЗСК) намерен построить собственный завод малеинового ангидрида. Этот продукт, помимо использования для синтеза 1,4-бутандиола, является хорошим сырьем для получения ненасыщенных полиэфирных смол, для синтеза регуляторов роста, растений, фунгицидов и инсектицидов, присадок и стабилизаторов топлива.
      Согласно проекту КЗСК, ангидрид будет производиться из бутана по перспективной технологии итальянской фирмы «Концер». Однако из информации об этом проекте (2006 год) не видно, что малеиновый ангидрид будет перерабатываться в 1,4-бутандиол, да и не известна мощность этого завода.
      Что же можно ожидать на Российском рынке?
      Процесс производства 1,4-бутандиола по методу Реппе всегда появлялся там, где есть производство карбида кальция и ацетилена из него. В России это прежде всего "Усольехимпром", принадлежащий группе "Нитол". Там еще с Советских времен существует самое крупное производство карбида кальция. Инвестиции в производство формальдегида, которое также нужно для процесса Реппе незначительные, да и необходимое производство водорода также организовать несложно. Остается только надеяться, что понимание возрастающих потребностей в 1,4-бутандиоле обратит внимание собственников этой компании на этот процесс. В противном случае, когда через 2-4 года в России появятся автомобильные заводы по технологиям ведущих мировых компаний, придется закупать 1,4-бутандиол или полибутилентерефталат за рубежом и за большие деньги.

Валерий Шарыкин, к.х.н., эксперт