کاپرولاکتام یکی از مولکولهای اساسی در صنعت الیاف پلیآمید مدرن است که برای تولید پلیآمید 6 استفاده میشود. پلیآمید 6، یکی از اولین ترموپلاستیکهای مصنوعی، پس از نزدیک به 80 سال تولید همچنان به قوت خود باقی مانده است.
کاپرولاکتام یکی از مولکولهای اساسی در صنعت الیاف پلیآمید مدرن است که برای تولید پلیآمید 6 استفاده میشود. پلیآمید 6، یکی از اولین ترموپلاستیکهای مصنوعی، پس از نزدیک به 80 سال تولید همچنان به قوت خود باقی مانده است. با وجود تغییرات عظیم در صنعت پتروشیمی در این مدت، تقریباً تمام فرآیندهای تولید، شامل تولید همزمان مقادیر زیادی آمونیوم سولفات بوده است. با این حال، فناوریهای جدید میتوانند بهطور کامل به تولید آمونیوم سولفات بهعنوان یک محصول جانبی پایان دهند.
نقش آمونیوم سولفات در تولید کاپرولاکتام
آمونیوم سولفات یک بخش جداییناپذیر از فرآیند تولید کاپرولاکتام مدرن است. در این فرآیند، مقادیر قابل توجهی اسید سولفوریک استفاده میشود که هم در اکسیمسازی سیکلوهگزانون و هم در تسریع فرآیند تبدیل اکسیم سیکلوهگزانون به کاپرولاکتام نهایی نقش دارد. در نهایت، سولفات بهصورت آمونیوم سولفات از فرآیند حذف میشود و بهعنوان کود بهفروش میرسد.
مشکلات آمونیوم سولفات بهعنوان محصول جانبی
آمونیوم سولفات مدتها بهعنوان یک محصول جانبی کمارزش در نظر گرفته شده است. قیمت این ماده بهعنوان کود معمولاً پایین است و با توجه به موقعیت جغرافیایی میتواند بسیار متغیر باشد. از همه مهمتر، قیمت کودها بسیار نوسانپذیر است و این باعث شده که تولیدکنندگان کاپرولاکتام بهدنبال توسعه فناوریهایی باشند که تولید آمونیوم سولفات را کاهش دهند یا حذف کنند.
تلاشها برای حذف آمونیوم سولفات
در اواخر قرن بیستم، سه فناوری مهم برای بهبود فرآیند تولید کاپرولاکتام بدون استفاده از اسید سولفوریک توسعه یافت. شرکت EniChem فرآیندی را تجاریسازی کرد که از یک سیستم کاتالیزوری نوآورانه برای اکسیمسازی با استفاده از پراکسید هیدروژن و آمونیاک استفاده میکرد. فرآیند فوتونیتروزاسیون شرکت Toray نیز با استفاده از نور فرابنفش شدید و سیستم اسید هیدروکلریک بازسازیشده به همین هدف دست یافت. نهایتاً، فناوری تغییر فاز گازی شرکت Sumitomo بهطور مؤثری تولید آمونیوم سولفات را از فرآیند تولید کاپرولاکتام حذف کرد.
اگرچه این فناوریها از لحاظ نظری میتوانستند با یکدیگر ترکیب شوند، اما محدودیتهای مربوط به مالکیت فناوری و مسائل مربوط به صدور مجوز، چنین ترکیبهایی را بسیار نادر کرده است. تا به امروز، تنها شرکت Sumitomo یک کارخانه را به بهرهبرداری رسانده که در آن هیچ آمونیوم سولفاتی بهعنوان محصول جانبی تولید نمیشود.
فناوریهای جدید و بیوتکنولوژی صنعتی
در سالهای اخیر، یک فناوری جدید و هیجانانگیز دیگر وارد میدان شده است. مسیرهای مبتنی بر بیوتکنولوژی صنعتی برای تولید مونومرهای پلیآمید توسط چندین شرکت در طول دهه گذشته توسعه یافتهاند. اگرچه شرکتهای Verdezyne و Rennovia موفق به تجاریسازی فناوریهای خود نشدند، Genomatica، شرکت بیوتکنولوژی مستقر در سن دیگو، فرآیند تخمیر کاپرولاکتام (فرآیند GENO CPL) را تجاریسازی کرده است. این محصول اولین کاپرولاکتام با شدت کربن پایین و مبتنی بر زیستتوده بوده که در سراسر جهان تولید شده است.
امروزه، تولید همزمان آمونیوم سولفات همچنان در فرآیند تولید کاپرولاکتام رایج است، اما ترکیبی از فناوریهای جدید قرن بیست و یکم ممکن است نهایتاً به خداحافظی با این محصول جانبی نامطلوب منجر شود. تعیین سرنوشت نهایی این صنعت به توانایی این فرآیندهای جدید در رقابت با تولید موجود در درازمدت بستگی دارد.
موسسه سپینود شرق، بهعنوان یک موسسه مشاوره، میتواند به سرمایهگذاران کمک کند تا از آخرین تحولات و فناوریهای موجود در زمینه تولید کاپرولاکتام و حذف آمونیوم سولفات بهعنوان محصول جانبی مطلع شوند. با انجام مطالعات بیشتر و ارائه مشاورههای تخصصی، این شرکت میتواند نقش مهمی در جذب سرمایهگذاریهای جدید و بهبود فرآیندهای تولید در کشور ایفا کند.
تهیه شده در گروه مطالعات سپینود شرق