순수한 개미산은 없는데 아세트산은 왜 있는 걸까요? 개미산을 95% 이상 농축할 수 있는 산업적 방법이 있나요?

개미산은 유기 화학 원료로, 유기 합성에서 의약품, 살충제, 염료, 보조제 및 기타 유기 중간체를 합성하는 데 사용할 수 있습니다. 가죽 산업에서는 무기 합성산의 대체품으로 무두질한 가죽의 탈회, 제모, 석회 중화 및 직물 인쇄 및 염색 산업에서 젖은 가죽의 곰팡이 방지에 사용되며, 산 세척에 사용됩니다. 산은 녹색 사료에도 사용할 수 있으며 곡물 보존에는 곰팡이의 성장을 크게 억제하거나 방지하는 기능이 있으며 라텍스의 산 응고제 및 시멘트 응고제로도 사용할 수 있습니다.

보고서에 따르면 전 세계 개미산 총 생산 능력은 620,000t/a에 도달했으며 주로 유럽에 분포되어 있습니다. 향후 몇 년 내에 아시아 지역의 개미산 응용 전망은 다음과 같을 것으로 예상됩니다. 넓은.

생산기술 현황 및 추이

공업적인 개미산 생산에는 주로 포름산나트륨법, 포름아미드법, 부탄(또는 경유) 액상산화법, 포름산메틸 가수분해법 등이 있다. 일종의 프로세스 경로.

개미산나트륨법은 전통적인 개미산 생산방식이지만 작업조건이 열악하고 오염이 심각하다. 많은 산업화된 국가에서는 이 방법을 폐지했지만 우리나라의 대다수 개미산 생산 ​​회사는 여전히 이 방법을 사용하고 있습니다. 독일 BASF 회사가 개발한 포름아미드 공정은 높은 생산 비용으로 인해 이후에 제거되었습니다. 부탄(또는 경유) 액상산화 공정은 아세트산을 생산하고, 포름산도 함께 생산하는 생산방식으로, 아세트산 1톤이 생산될 때마다 0.05~0.25톤의 포름산이 부산물로 생성된다. 1970년대에는 해외에서 개미산을 생산하는 주요 방법이었는데, 이후 메탄올을 아세트산으로 만드는 저압 카르보닐화 기술이 산업화되면서 이 방법은 이제 대부분의 부탄(또는 경유) 액상 산화 장치에 미래가 없었다. 중단되었습니다. 현재 외국 개미산 생산은 주로 메틸 개미산 가수분해 공정을 사용하며 전체 개미산 생산 ​​능력의 80% 이상을 차지한다.

메틸 포르메이트 가수분해 과정은 다음과 같습니다. (1) 메탄올과 CO를 카르보닐화하여 메틸 포르메이트를 합성합니다. (2) 메틸 포르메이트를 가수분해하여 포름산과 메탄올을 생성하고 메탄올을 재활용합니다. 공정의 다양한 특성에 따라 이 방법은 Kemira-Leonard 공정, Bethlechem Stell 공정, BASF 공정 및 소련 공정으로 나눌 수 있습니다.

Kemira-Leonard 공정은 반응 압력을 절반으로 줄이기 위해 첨가제를 첨가한 독특한 알콕시드 촉매를 사용하는 것이 특징입니다. 가수분해 시 다량의 메틸 포르메이트가 사용됩니다. 플래쉬 증발기에서 증발되고, 포름산 분리탑은 낮은 환류율, 낮은 반응 온도, 짧은 접촉 시간으로 작동되며 포름산 재에스테르화율은 0.1% 미만입니다. 이 공정은 1982년 핀란드 Kemira의 20,000t/a 장치에서 산업화되었습니다. 이후 Kemira는 이를 개선하여 한국, 인도 및 인도네시아의 장치에 적용했습니다.

베들레헴 슈텔 공정은 가수분해 반응이 균일한 액상에서 진행되고, 반응 조건이 온화하고, 공정이 간단하고, 장비가 신뢰성이 높으며, 높은 생산량을 얻을 수 있는 것이 특징이다. -순도 포름산. 가수분해물의 비율은 일반적으로 물:메틸 포메이트 = 3:1~1:3이며, 부산물인 메탄올은 10%입니다. 이 공정은 1980년대 American SD Company와 Bethlechem Stell Company가 공동으로 개발했습니다.

BASF 공정의 카르보닐화 공정의 운전 조건은 Kemira-Leonard 공정과 유사하며, 주요 특징은 메틸 포메이트의 가수분해 시 특수 용매를 추출제로 사용한다는 점입니다. 포름산 메틸의 함량이 높고 개미산 분리탑은 압력 운전인 경우가 많으며 개미산 탑은 진공탑이므로 증기 소비량을 30% 줄일 수 있지만 공정 운전이 어렵습니다. 이 공정은 1981년 독일 루트비히스하펜의 10,000t/a 장치에서 산업화되었습니다.

소련 공정은 연속적인 가수분해를 위한 2단계 반응과 산성 촉매로 산성도가 높은 이온교환수지를 사용하는 것이 특징이며 공정 운전이 어렵고 투자비가 높다는 점이다. 반응온도는 55~62°C, 물:메틸포메이트 = 14:1(mol), 메틸포메이트 전환율은 87%, 포름산 생성물의 순도는 86.5%이다. 이 방법은 1989년 우크라이나 사라토프의 40,000 t/a 단위에서 산업화되었습니다.

이 4가지 가수분해 공정은 나름의 장점이 있는데 케미라-레너드 공정이 가장 투자가 적고 가장 경제적이고 합리적인 공정이라고 합니다.

현재의 메틸 포메이트 가수분해 방법은 생산 과정에서 다량의 공정수를 필요로 하기 때문에 제품 분리를 위한 생산 비용이 상대적으로 높기 때문에 제조업체에서는 보다 효과적인 포름산 분리 기술을 개발하고 있습니다. 예를 들어, Kemira Company는 촉매 가수분해 및 흡착 기능을 갖춘 고체 이온 교환 물질을 사용하여 메틸 포름산염을 가수분해하면서 메탄올과 포름산을 분리할 것을 제안하고 있으며, BASF Company는 온화한 조건에서 메틸 포름산염을 가수분해하여 포름산을 분리한 후, 벤질포메이트를 이용하여 포름산과 메틸포메이트를 추출 분리하고, 추출된 폐수를 재활용하여 재사용하고 있습니다.

신기술 개발 측면에서 주요 R&D 경로는 다음과 같습니다.

(1) 포름산 전구체-메틸 포름산염 제조 기술에는 메탄올이 있습니다. 촉매 탈수소화법, 메탄올 산화 탈수소화법, CO2 및 메탄올 수소화 축합법, 직접 합성가스 합성법 등이 있으며, 그 중 메탄올 카르보닐화 메틸 포름산염 공정과 메탄올 촉매 탈수소화 메틸 포름산염 공정이 국내에서 더 많이 연구되고 있으며, 최근 몇 년 동안 해외에서 특정 산업 응용 전망을 가지고 있습니다.

(2) 포름산을 생성하기 위한 포름알데히드의 1단계 직접 산화 및 촉매 작용. BIC가 개발한 이 기술은 약 100~140°C의 온도 범위에서 V-Ti-O 촉매를 사용합니다. 포름산의 초기 선택도는 약 96%~98%에 도달할 수 있으며 촉매 출력 속도는 70g 포름산/L에 이릅니다. ·아.현재 이 기술 실험실 실험과 파일럿 테스트가 진행되고 있습니다.

(3) CO2를 직접 수소화하여 포름산을 생성합니다. 이 기술은 1990년대 중반에 시작되었으며 루테늄 촉매를 사용하여 20.5MPa, 50°C 및 트리에틸아민 존재 하에서 포름산을 합성했습니다. 환경 보호의 관점에서 볼 때 이 경로는 특정 개발 의미가 있지만 산업화까지는 아직 갈 길이 멀고 현재 진전이 거의 없으며 아직 기본 탐사 단계에 있습니다.

해외 시장 상황

세계 4대 개미산 제조업체 및 생산 능력: 독일 BASF Company(193,000 t/a), 핀란드 Kemira Company(80,000 t/a); Techmashimpor Company(80,000 t/a), 영국 BP Company(65,000 t/a), 그 중 영국 BP Company는 경유 액상 산화 방식을 사용하고 있으며 다른 3개 회사는 모두 메틸포메이트 가수분해 공정을 사용합니다.

해외에서 개미산의 개발 및 활용은 상대적으로 양호하고 적용 범위가 해마다 확대되고 있으며 개미산의 소비도 증가하고 있습니다. 해외에서 개미산을 가장 많이 소비하는 곳은 가죽으로, 이는 곰팡이 방지를 위한 태닝 및 가죽 처리에 사용됩니다. 두 번째로 큰 용도는 녹색 사료와 곡물을 보존하는 데 사용되는 농업입니다. 유럽, 아시아태평양, 미주지역의 개미산 수요비율은 4:2:1이다. 유럽(아프리카 및 중동 포함)은 개미산 생산능력이 과잉되어 미주 및 아시아태평양 지역으로의 순수출 지역이다. . 2004년 전세계 개미산 수요는 430,000~450,000t/a였다. 전세계 개미산 수요는 매년 2~3%씩 증가할 것으로 예상된다. 그 중 유럽은 사료 수요가 크다. 첨가제는 연평균 성장률이 8%~10%에 달할 것입니다. 그 주된 이유는 유럽연합(EU)이 2006년부터 일반 사료용 항생제를 전면 금지하기로 했기 때문이다. 전문가들은 아시아에서 개미산의 응용 전망이 매우 넓다고 예측합니다. 현재 이 지역의 개미산은 주로 천연 고무의 응고제로 사용되며, 앞으로 아시아의 사료 시장은 큰 성장세를 보일 것입니다.

국내 생산 현황 및 시장 전망

우리나라는 1989년부터 개미산나트륨 공법을 사용하여 개미산을 생산하기 시작했다. 2006년 3월 현재 총 60개 이상의 제조사가 있고, Shandong Feicheng Asde Chemical Company(60,000 t/a), Nanjing Yangba Joint Venture Unit(50,000 t/a), Jinan Chemical Plant(20,000 t/a) 및 Xin을 포함하여 총 설치 용량은 약 240,000 t/a입니다. 안강화학공장(10,000t/a)은 포름산메틸 가수분해 공정을 채택하고 나머지는 포름산나트륨 공정을 채택하여 생산 수준이 낮고 재료 및 에너지 소비량이 높습니다. 우리나라의 개미산 소비량은 해가 갈수록 증가해 왔습니다. 현재 국내 시장의 개미산 소비량은 약 15만톤이며 그 소비비중은 의약용 50%, 화학약품 15%, 농약 13%, 고무약품 9%, 기타 13%이다.

개미산은 우리나라의 전통 수출품 중 하나로 그 중 80%가 동남아 국가, 12%가 유럽, 나머지가 오세아니아로 수출된다. 최근 몇 년간 우리나라의 개미산 수출량은 급속히 증가했으며 특히 지난 1~2년간 2004년 수출량은 14,100톤, 2005년 수출량은 27,300톤에 달해 2004년에 비해 93.6% 증가했다. 거의 두 배.

Shandong Feicheng Asde Chemical Company는 현재 아시아 최대의 개미산 제조업체이며, 그 개미산 수출은 국가 전체 수출의 85% 이상을 차지하는 것으로 보고됩니다.

우리나라도 포름산 기술 연구 개발에 일부 작업을 수행했습니다. 예를 들어 Feicheng Aster Chemical Company는 American Acid Amide Technology Company의 메틸 포메이트 가수분해 공정을 도입한 후 현재 개발했습니다. 촉매는 성공적으로 국산화되었으며 독립적인 지적 재산권을 가진 기술이 형성되었습니다. 화학공업부 남서부 화학 연구 및 설계 연구소, 곤명 과학 기술 대학교 및 기타 단위에서 "황린 정화 기술"을 개발했습니다. 황인산 테일가스를 회수, 정제하여 카르보닐을 통해 이용하는 테일가스 '포름산 생산' 처리 및 포름산 생산. 또한 구이저우 20,000 t/a(건설중, 2006년 준공예정, 메틸 포름산염 공법), 산동 루시 화학공업공업원 20,000 t/a 등 현재 건설 중이거나 계획 중인 장치도 있다. Ltd.(현재 투자유치중, 메틸포르메이트 가수분해법) 등

우리나라 축산업이 활발히 발전함에 따라 개미산은 사일리지 및 작물의 저장제 및 항진균제로서 큰 잠재 시장을 갖게 될 것입니다. 국가가 환경보호를 중시하는 가운데 개미산을 제혁, 날염, 염색 등 산업에 응용하는 시장전망은 밝다. 최근 몇 년 동안 일부 외국 기업이 개미산 생산을 우리 나라로 이전하기 시작했습니다. 예를 들어 BASF와 중국이 난징에 공동으로 건설한 50,000t/a의 개미산 공장은 대규모 난징 석유화학 단지의 필수적인 부분이 되었습니다. 미국 AAT 회사도 포름산 생산의 초점을 중국으로 옮겼습니다. 따라서 우리나라에서 포름산 나트륨 기술을 사용하는 소형 장치는 경쟁 압력에 직면할 수 있으며 지속적으로 생산 수준을 개선하고 재료 및 에너지 소비를 줄이고 제품을 개선해야 합니다. 우리나라의 전반적인 개미산 생산 ​​수준을 향상시키는 품질입니다.