ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 29-011-01

Результат выполнения НИР.

Ванилин (В, 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид) и его производные (этилванилин, ванилиновая кислота, ацетованиллон) применяются в пищевой и фармацевтической промышленности, для получения полиэфиров и др., мировое производство (В) достигает 7000 тонн в год. Сиреневый альдегид (СА, 4-гидрокси-3,5-диметоксибензальдегид) не производится в промышленном масштабе, хотя и может служить исходным реагентом для синтеза 3,4,5-триметоксибензальдегида и триметоприма. Последний является основным компонентом таких антибактериальных препаратов, как бактрим и бисептол. Левулиновая кислота (ЛК, 4-кетопентановая, ацетопропионовая кислота) используется в фармацевтике, промышленности полимеров и других областях.

Схема разрабатываемого процесса представлена на рис. 1. Ее основное достоинство - одностадийное каталитическое окисление древесины в ароматические альдегиды (В, СА) и целлюлозу для последующего ее гидролиза в ЛК.

Процессы каталитического окисления реализованы на проточной установке с объемом реакторов 1,5 л (рис. 2) и в статических реакторах.

Успешно решена проблема на пути создания процесса совместного производства В и СА: разработан новый высокоэффективный способ их разделения. Он основан на кристаллизации производных ванилина и сиреневого альдегида и не требует стехиометрических затрат реагентов вследствие полной обратимости используемых реакций. Решена также проблема разделения тройной смеси ванилин - сиреневый альдегид - пара-гидроксибензальдегид, образующейся при окислении лигнинов соломы.

Рис. 1. Усовершенствованная схема переработки осиновой древесины в продукты тонкого органического синтеза (Пат. РФ № 2119427). Приведены также выходы продуктов в вес. % в расчете на древесину и их розничные цены в долларах за килограмм.

Рис. 2. Схема проточной установки для окисления древесной пульпы или лигносульфонатов.

1 - емкость для реакционного раствора; 2 - плунжерный насос НД-10/100; 3 - подогреватель жидкой фазы, 0.25 л; 4 - реактор, 1.0 л; 5 - реактор, 0.25 л; 6 - холодильник; 7 - сепаратор; 8 - магнитный клапан сброса; 9 - сборник проб реакционной массы; 10 - манометры; 11 - ротаметр; 12 - вентиль, подачи воздуха или кислорода в установку; 13 - вентиль, регулирующий поток газа на выходе из установки.