kÉmia grammokban És milliÓ tonnÁkban
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
1/49
KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
Mika László Tamás Eötvös Loránd Tudományegyetem, Kémiai Intézet
„ Alkímia ma” előadássorozat
2012. január 26.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
2/49
Alkímia ma 2012. január 26. 1
MI JUT ESZEDBE A KÉMIÁRÓL ?
Sex
avagy rövid közvéleménykutatás nem kémikus körökben
MINDEN AMI
KÖRÜLVESZ
BENZIN
Vegyjel
LPG
GÁZOK MOLEKULA
Mengyelejev
PUSKAPOR
MÉRGEZŐ
KOLONTÁR-VÖRÖSISZAP
CSÖPÖGŐTARTÁLYKOCSI
SZINTETIKUS
„Az a .... kémiatanár”
ROBBAN„jaj csak azt ne”
NEHÉZ
VESZÉLYES
VISZOLYGÁS
„Soha többet”
FLUOR
GYÓGYSZER
BÜDÖS
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
3/49
Alkímia ma 2012. január 26. 2
KÉMIA ITT, KÉMIA OTT, KÉMIA MINDENHOL
http://www.google.hu/imgres?imgurl=http://park204.wikispaces.com/file/view/smiley-face.jpg/64415546/smiley-face.jpg&imgrefurl=http://park204.wikispaces.com/Alyssa%2BK.%2B-%2BA%2BDeath%2BIn%2BThe%2BFamily&h=1200&w=1200&sz=226&tbnid=BqoKe6gz24p-aM:&tbnh=150&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dsmiley&zoom=1&q=smiley&usg=__tpGhlE_i_quQ7QFNCUTGWcCliVc=&sa=X&ei=cDRcTcaUN4jLsgaa3q2EAg&ved=0CC4Q9QEwBg
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
4/49
Alkímia ma 2012. január 26. 3
Európa lakossága: 800 millió fő
CSAK a fele, azaz 400 millió fő mos fogat
DE ők rendesek és naponta 2x 800 millió fogmosás
~ 1 mL fogkrém/fogmosás, az NEEEEM sok
SOK KICSI SOKRA MEGYés ez a kémiára különösen igaz
800 x106 x 1 mL = 800x106 mL = 800 000 liter = 800 m3 fogkrém/nap
800x106 mL
75 mL= 10.6x106
, azaz 10.6 millió tubus/nap
HAJMOSÁS, TUSOLÁS, MOSOGATÁS, MOSÁS, FELMOSÁS ...
X 14
http://www.google.hu/imgres?imgurl=http://park204.wikispaces.com/file/view/smiley-face.jpg/64415546/smiley-face.jpg&imgrefurl=http://park204.wikispaces.com/Alyssa%2BK.%2B-%2BA%2BDeath%2BIn%2BThe%2BFamily&h=1200&w=1200&sz=226&tbnid=BqoKe6gz24p-aM:&tbnh=150&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dsmiley&zoom=1&q=smiley&usg=__tpGhlE_i_quQ7QFNCUTGWcCliVc=&sa=X&ei=cDRcTcaUN4jLsgaa3q2EAg&ved=0CC4Q9QEwBg
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
5/49
Alkímia ma 2012. január 26. 4
A MOLEKULÁK „KASZTRENDSZERE"
Nagyon kis mennyiségben gyártott, különleges képességekkel
rendelkező molekulák (Functional molecules)
Nagytömegben gyártott „alacsony” értékű molekulák
(Bulk Chemicals)
NH3, H2SO4, NaOH, CO, H2,
C4-C8 olefinek, alkánok ...
Közepes, vagy relatív kis mennyiségben, nagy tisztasággal előállított,funkciónalizált molekulák (Fine chemicals)
106 - 108 t
1 - 104 t
0.1 – 10 kg
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
6/49
Alkímia ma 2012. január 26. 5
ELŐRELÉPÉS A KASZTOK KÖZÖTT
Alapanyag molekula(Petrolkémiai ipar)
Reakciók száma Egységár
Funkcionalizált intermedier (Alapanyaggyártás)
1 - 5
Gyógyszerhatóanyag-család kiindulási molekulája (Finomkémiai ipar)
5 - 10
Gyógyszerhatóanyag (Gyógyszeripar)
10 - 30
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
7/49
Alkímia ma 2012. január 26. 6
Év Reakció Katalizátor Személy/Cég
1888 Kénsav V2O5 Knietsch (BASF)
1906 Salétromsav NH3 oxidációval Pt/Rh háló Ostwald
1908 Ammónia szintézis Fe – K2O – Al2O3 Haber & Bosch
1925 Szénhidrogének CO/H2-ből Co, Fe, Ni Fischer & Tropsch
1930 Etilén-oxid Ag Lefort
1938 Hidroformilezés Co O. Roelen (BASF)
1939 FCC krakkolás Aluminoszilikátok Lewis, Gilliland
1954 Etilén polimerizáció Ti Ziegler & Natta
1959 Propén ammonoxidáció Bi/Mo Idol (SOHIO)
1964 Olefin metatézis W, Re, Mo Banks & Bailey1974 Asszimetrikus hidrogénezés Rh/királis-P Knowles (Monsanto)
1977 a-olefinek etilénből Ni/kelát-P Shell (SHOP)
1981 Sharpless oxidáció Ti/ROOH/tartarát May & Baker (ARCO)
1996 Ecetsavgyártás Ir/Rh/I- Cativa-Process BP
AZ IPARI KATALITIKUS KÉMIA FŐBB LÉPÉSEI
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
8/49 Alkímia ma 2012. január 26. 7
TOP 10 VILÁGCÉG - 2011
Cég Bevétel milliárd $
Profit
milliárd $ Tevékenység
Wal-Mart Stores 408.2 14.3 Kereskedelem
Shell 285.2 12.5 Olaj - Petrolkémia
ExxonMobil 284.7 19.2 Olaj - Petrolkémia
BP 246.2 16.6 Olaj - Petrolkémia
Toyota Motors 204.1 2.2 Motorgyártás
Japan Post Holdings 202.5 4.8 Szolgáltatás
Sinopec 187.5 5.7 Olaj - Petrolkémia
Axa 175.3 5.0 Bank
China Nat. Petrol. 165.5 10.2 Olaj - Petrolkémia
Chevron 163.5 10.4 Olaj - Petrolkémia
http://money.cnn.com
http://money.cnn.com/http://money.cnn.com/
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
9/49 Alkímia ma 2012. január 26. 8
EGY EURÓ BEVÉTEL SZÁZALÉKOS HASZONTARTALMA
0.2
2.5
2.8
3.5
3.5
4.8
5.0
5.4
5.9
6.5
6.6
6.8
7.1
8.0
8.2
8.5
9.1
9.9
10.1
11.4
14.1
18.0
18.5
Szállítás, fuvarozás
Termény és takarmány
Biztosítás
Kiskereskedelemi értékesítés
Egészségügyi szolgáltatások
Eszközök, felszerelések
Kereskedelmi szolgáltatások
Média
Tartós fogyasztási cikkek
Közszolgáltatás
Technológiai felszerelés és berendezés
Ipari átlag
Beruházás
Ingatlan
Olaj és gázipar
Étel, ital és dohányáru
Telekommunikációs szolgáltatás
Software
Fogyasztási szolgáltatások
Háztartási szerek és kellékek
Félvezetőgyártás és alkatrészek
Banki szolgáltatás
Gyógyszergyártás
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
10/49 Alkímia ma 2012. január 26. 9
KÖRNYEZETI FAKTOR
[kg]mennyiségetermék
[kg]mennyiségeékmelléktermE
(Envirnonmental factor, E)
Termék (tonna) E faktor
Petrolkémiai ipar 106 – 108 ~ 0.1
Alapanyaggyártás 104 – 106 1 – 5
Finomkémiai ipar 102 – 104 5 – 50
Gyógyszeripar 101 – 103 25 – 100+
R. Sheldon, CHEMTECH , 1994, 24, 38.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
11/49 Alkímia ma 2012. január 26. 10
A MODERN KŐOLAJFELDOLGOZÁS KEZDETE
• 1849: Abraham Greshner kanadai geológus: kerozin desztillálása nyers olajból
• 1852: Ignacy Łukasiewicz lengyel gyógyszerész először használt olcsó szűrt olajat adrága bálnaolaj helyett világító lámpásokban. A világitóolajat ő is a kőolajdesztillációjával állította elő.
• 1853. július 31.: Az európai olajipar születése: Łukasiewiczet a közeli kórházba hívják világítani
egy sürgősségi műtéthez. A kórház ezután 500 kg kerozint rendelt lámpásokkal!
• 1853: Az első olajkút Európában Bóbrka, Lengyelország
• 1853. december 30.: Ignacy Łukasiewicz desztillációs eljárását bejegyezteti Bécsben
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
12/49 Alkímia ma 2012. január 26. 11
A MODERN KŐOLAJFELDOLGOZÁS KEZDETE
• 1853 Pennsylvania, USA: Colonel Drake híres olajkútja
• 1874, Ignacy Łukasiewicz olajmezője Bóbrka közelében
25 hordó / nap
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Edwindrake.jpg
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
13/49 Alkímia ma 2012. január 26. 12
A MODERN KŐOLAJFELDOLGOZÁS KEZDETE
• 1861 Ez első nagyméretű olajlepárló üzem, Ploiesti, Románia
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
14/49 Alkímia ma 2012. január 26. 13
A DUNAI FINOMÍTÓ AV1 ÜZEME
Forrás: MOL, Százhalombatta
Indult: 1965-ben
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
15/49 Alkímia ma 2012. január 26. 14
MOL: VEZETŐ DOWNSTREAM POZICIÓ KELET EURÓPÁBAN
Saját finomítók
47,15% in INA
Konkuráló finomítók
Saját vagy bérelt depó
A MOL használja térítésért
Kőolaj csővezeték
Termékvezeték
Finomítók, Depók, Csővezetékek
Finomítók
Duna
TIFO
Pozsony
Mantova
Rijeka
Sisak
Csővezetékek Barátság I. ~20 Mt/év
Barátság II. ~7.9 Mt/év
Adria ~10 Mt/év
S: ~38 Mt/év
Forrás: MOL, Százhalombatta
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
16/49 Alkímia ma 2012. január 26. 15
EGY FINOMÍTÓ FŐBB PETROLKÉMIAI TERMÉKEI
Termékcsoport Termékek Felhasználási terület
Cseppfolyós gázok Propán, Bután, Propilén Vegyipar, motorhajtóanyag, fűtőanyag
Motorbenzinek ESZ 95, ESZ 98, EVO NEO Motorhajtóanyag
Vegyipari benzin Petrolkémiai alapanyag
Petróleum JET Repülőgép üzemanyag
Gázolajok MSZ EN 590, Motorhajtóanyag Tüzelőolaj DIN, ANDERES Tüzelőanyag
Aromások Benzol, toluol, xilol, o-xilol Oldószerek, petrolkémiai alapanyagok
Fűtőolajok FA 60/80, FA 60/120 Fűtőanyag
BitumenÚtépítő bitumen
Modifikált bitumen Építőipar (aszfalt, zsindely)
Egyéb termékek
Propilén
Kén
Koksz
Bázisolaj
Paraffin
Petrolkémiai alapanyag
Kénsav gyártás, gumiipar
Fűtőanyag
Kenőanyag gyártás
Gyertya, élelmiszeripar, kozmetika
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
17/49 Alkímia ma 2012. január 26. 16
MOL ÜZEMANYAGPALETTA
Termékcsoport Fontosabb előírások
Paraméter Előírás
Motorbenzin (95)
Oktánszám (min) 95; 85
Kéntartalom (max) [ppm] 10
Olefin tartalom (max) [%] 18
Benzol tartalom (max) [%] 1
Aromás tartalom (max) [%] 35
Diesel gázolaj
Cetánszám (min) 51
Kéntartalom (max) [ppm] 10
Policiklikus aromás tartalom (max) [%] 11
Sűrűség (max) [g/cm3] 0,845
Fűtőolaj
(FA 60/120)
Sűrűség (max) [g/cm3] 0,985
Kin. viszkozitás 100 °C-on [mm2 /s] 4,5 – 24,0
Forrás: MOL, Százhalombatta
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
18/49 Alkímia ma 2012. január 26. 17
A KŐOLAJFELDOLGOZÁS FŐBB ÁLLOMÁSAI
E
lő
k
e
z
e
l
é
s
Atmoszf érikus
desztilláló
üzem
C3
C4
Vákuum-
desztilláló
üzem
Izomerizáló üzem
FCC
krakkoló
Hidrokrakkoló
HDS
kénmentesítő
Reformáló
Hidrokonverzió
H2
Alkilezés
Dimerizálás
F űtőolaj Koksz
n-C4
FűtőgázLPG
i-C4 Dehidrogénezés i-C4= MTBE üzem
Motorbenzin-
kever ő
MeOH
Sugárhajtómű-
üzemanyag
keverö
C4=
, i-C4
C3=
C3 , C4
H2
C3
, C4
Dízelmotor
üzemanyag
keverö
H2
Gudron
C3, C
4
K
ő
ol
a
j
HDS
FC
krakkoló
Mika L. T., Horváth I. T. Kőolajfinomítás, Kémia
(Szerk. Náray -Szabó G.) Akadémiai Kiadó, Budapest, 2006
AD
VD
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
19/49 Alkímia ma 2012. január 26. 18
AZ ATMOSZFÉRIKUS ÉS VÁKUUMDESZTILLÁLÓ (AV) ÜZEM
200 °C
PetróleumVákuum gázolaj
Széles párlat
Pakura
AlapanyagGőz
PB
Közép benzin
Száraz gáz
Gőz
Könnyű gázolaj
Nehéz gázolaj
Gudron
Gőz
Vákuum
100 °C
200 °C
130-135 °C
325 °C
325 °C325 °C
375-380 °C
60-75 °C
40-45 mbar
Nehézbenzin
Stabil benzin
A Dunai Finomító jelenlegi desztillációs kapacitása: 8.3 millió t/év
Pátzay Gy.; Tungler A., Mika L. T. Kémiai Technológia, Typotex Kiadó, Budapest, 2011
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
20/49 Alkímia ma 2012. január 26. 19
KATALITIKUS KÉNMENTESÍTÉS (HDS PROCESS) REAKCIÓI
Merkaptánok: R1-SH + H2 R1H + H2S (30°C)
Szulfidok és diszulfidok: R1-S-R2 + 2 H2 R1H + R2H + H2S
R1-S-S-R2 + 3 H2 R1H + R2H + 2 H2S
Tiofének (80°C)
Benztiofének és dibenzo tiofének(4,6-dimetil-dibenzo-tiofén): (300°C)
Kénmentesítés (HDS)
Aminok: R1-NH2 + H2 R1H + NH3
Nitrilek: R1-CN + 3H2 R1-CH3 + NH3
Nitrogénmentesítés (HDN)
Hidrogénezés
Oxigénmentesítés
Mika L. T., Horváth I. T. Kőolajfinomítás, Kémia (Szerk. Náray -Szabó G.) Akadémiai Kiadó, Budapest, 2006
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
21/49 Alkímia ma 2012. január 26. 20
KATALITIKUS KÉNMENTESÍTÉS FOLYAMATA
R1
Alapanyag
Kénes benzin
Friss
hidrogén
Kénmentes
termék
Aminos
mosó
Fűtőgáz
Kénhidrogén
Hőmérséklet: 280 – 410 °CNyomás: 15 - 80 atm
Katalizátor: Aktív fázis: MoO3, CoO, NiO
Hordozó: SiO, Al2O3
Pátzay Gy.; Tungler A., Mika L. T. Kémiai Technológia, Typotex Kiadó, Budapest, 2011
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
22/49 Alkímia ma 2012. január 26. 21
KATALITIKUS KRAKKOLÁS (FCC PROCESS)
Feladata: vákuum gázolaj/vákuum maradék krakkolása – molekulatömeg és forráspontcsökkentés
Termék: C3-C4 elegy, krakkbenzin ...
Alapanyag: vákuum gázolaj/ vákuum maradék
480 - 540 °C
2 – 4 atm
Al2
O3
- SiO2
(katalizátor)
kontaktidő: 1-2 sec
H+
Rabó Gyula
Az első erősen savaskarakterű Y zeolit
előállítása
Mika L. T., Horváth I. T. Kőolajfinomítás, Kémia (Szerk. Náray -Szabó G.) Akadémiai Kiadó, Budapest, 2006
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
23/49 Alkímia ma 2012. január 26. 22
A FCC FOLYAMATA
Kapacitás: 4000 t/nap
Katalizátor töltet: 70 t
Katalizátor forgatás: 20 t/perc
~ 1.5 millió tonna krakkbenzin évente levegő
„riser” reaktor
h a s z n á l t k a t a l i z á t o r
regeneráló
kilépő gázciklon tartály
a k t í v
k a t
a l i z
á t o r
fluidágy
VGO
Vákuum maradék
krakkbenzin
. .
. .
.
.
... ..
..
..
.
. . ... .
.. .
.
.
..
. ..
..
.
...
.
.
..
.
.
..
.
.
.
.....
.
.
.
.
.
.
.
. . ..
.
....
..
.
.
.
.
.
....
.
.
.
..
.
.
.
.
.
.
.....
Pátzay Gy.; Tungler A., Mika L. T. Kémiai Technológia, Typotex Kiadó, Budapest, 2011
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
24/49 Alkímia ma 2012. január 26. 23
MEKKORA A REAKTOR?
Forrás: MOL, Százhalombatta
A DUNAI FINOMÍTÓ FCC ÜZEME
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
25/49 Alkímia ma 2012. január 26. 24
A VILÁG 10 LEGNAGYOBB FINOMÍTÓJA
Finomító Elhelyezkedés Desztillációs
kapacitás [hordó/nap]
1 Paraguana Refinig ComplexCardon/Judibana, Falcon,
Venezuela940 000
2 SK Energy Ulsan Ref. Ulsan, South Korea 817 000
3 Yeosu Refinery (GS Caltex) Yosu, South Korea 750 000
4 Reliance Industries Ltd. I. Jamnagar, India 660 000
5 Jurong Island Ref. (ExxonMobil) Singapore 605 000
6 Reliance Industries Ltd. II. Jamnagar, India 580 000
7 Baytown Ref. (ExxonMobil) Baytown, TX, USA 560 500
8 Ras Tanura Ref. (Saudi Aramco)Eastern Province, Saudi
Arabia550 000
9 Formosa Petrochemical Co. Mailiao, Taiwan 540 000
10 ExxonMobil Baton Rouge, LA, USA 503 500
1 hordó/nap ~ 48 tonna/év 45 millió t/év
http://petroleuminsights.blogspot.com
S: 6 506 000
http://petroleuminsights.blogspot.com/http://petroleuminsights.blogspot.com/
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
26/49 Alkímia ma 2012. január 26. 25
ÜZEMANYAG ELŐÁLLÍTÁS
A Dunai Finomítóban termelt üzemanyagok mennyisége
3.3 x 106 m3/év gázolaj
~ 100 liter/sec
1.8 x 106 m3/év benzin
~ 60 liter/sec.
1 tank/sec
Forrás: MOL, Százhalombatta
600 000 x
Oxigenátok
Korroziógátló
Oktánszámnövelő
...
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
27/49
Alkímia ma 2012. január 26. 26
AMMÓNIAGYÁRTÁS
Fritz Haber1868-1934
Nobel-díj1918
Ammóniaszintéziseelemeiből
Karl Bosch
1874-1940
Nobel-díj 1931
Nagynyomásúkémia
Eredeti laborkészülék, 1909 125 mL/óra
BASF
Ludwigshafen 1913
150 – 250 bar300 – 500°CFe-Al2O3-K2O
• Napjainkban: üzemszinten 2000 – 3000 t/nap
• Össztermelés: 130 millió t/év
• A világ energiaigényének 1.8 %
• A műtrágyagyártás a föld lakosságának 1/3-ánakellátásáért felelős.
G. Ertl, Ammonia – Heterogeneous in Encyclopedia of Catalysis (Ed. I.T. Horváth) Wiley, NY, 2001.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
28/49
Alkímia ma 2012. január 26. 27
MIT ÁLLÍTUNK ELŐ A LEGNAGYOBB MENNYISÉGBEN TISZTA ANYAGKÉNT ?
161 millió tonna /év
X 49
Szacharóz
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
29/49
Alkímia ma 2012. január 26. 28
KÖRNYEZETI FAKTOR
[kg]mennyiségetermék
[kg]mennyiségeékmelléktermE
(Envirnonmental factor, E)
Termék (tonna) E faktor
Petrolkémiai ipar 106 – 108 ~ 0.1
Alapanyaggyártás 104 – 106 1 – 5
Finomkémiai ipar 102 – 104 5 – 50
Gyógyszeripar 101 – 103 25 – 100+
R. Sheldon, CHEMTECH , 1994, 24, 38.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
30/49
Alkímia ma 2012. január 26. 29
DRP 728 981
(1937)
Prof. Otto Bayer
POLIURETÁNOK
• 1934: a Bayer leverkuseni Központi Kutatólaboratóriumánakvezetője (31 éves)
• 1937: a poliuretánkémia felfedezése
Napjainkban a világ polimerpiacának 5 – 6%
97%
3%
3.2 millió tonna 0.11 millió tonna
poliuretánhabok, kemény- és/vagy karcmentes bevonatok éslakkok előállítása
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
31/49
Alkímia ma 2012. január 26. 30
AZ ADIPINSAV ÉS AZ -KAPROLAKTÁM ELŐÁLLÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI
▪ Az 1,3-utadién metoxikarbonilezésén keresztül
▪ Ciklohexanon oximon keresztül
Musser, M. T., Adipic Acid. In Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , 7th ed.; John Wiley & Sons: New York, 2009.
Mika L. T.; Tuba, R.; Tóth, I.; Pitter, S.; Horváth, I. T. Organometallics, 2011, 30 . 4751.
+ H2
katalizátor
+ O2
katalizátor
OH O
+ HNO3
katalizátor COOH
COOH+ N2O
+ H2O
+ CO
+ CH3OH
O
OCH3
katalizátor
- 2 CH3OH
M3P
+ CO
+ CH3OHkatalizátor
CO2MeOHC
CO2Me
MeO2C
COOHHOOC
+ NH3/H2katalizátor
CO2MeH2N
- H2O
- CH3OH
NH
O
adipinsav e-kaprolaktám
12
DSM
DuPont
Shell
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
32/49
Alkímia ma 2012. január 26. 31
10-15 millió tonna (vagy 2 miliárd dollár fűtőolaj értéknek megfelelő)
oldószer elpárolgása évente.
Az oldószerek toxicitása és másnegatív hatása a környeztre.
Tüzek és robbanások.
Az oldószer pénzbe kerül!!!!!
OLDÓSZEREK A SZERVES KÉMIÁBAN
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
33/49
Alkímia ma 2012. január 26. 32
KÖRNYEZETI FAKTOR
[kg]mennyiségetermék
[kg]mennyiségeékmelléktermE
(Envirnonmental factor, E)
Termék (tonna) E faktor
Petrolkémiai ipar 106 – 108 ~ 0.1
Alapanyaggyártás 104 – 106 1 – 5
Finomkémiai ipar 102 – 104 5 – 50
Gyógyszeripar 101 – 103 25 – 100+
R. Sheldon, CHEMTECH , 1994, 24, 38.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
34/49
Alkímia ma 2012. január 26. 33
FINOMKÉMIAI TERMÉKEK GAZDASÁGOS GYÁRTÁSA
Hogyan segíthet egy jó megtervezett katalizátor?
A gyomírtószerek alkalmazása kulcsszerepet tölt be a megfelelőterméshozamok elérésében
Metolachlor Dual®
(Rax, 1S) (Sax, 1S)
(Rax, 1R) (Sax, 1R)
Aktív sztereoizomerek
~ 500g/haH-U. Blaser Adv. Synth. Catal. 2002, 344, 17.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
35/49
Alkímia ma 2012. január 26. 34
EGY JÓ KATALIZÁTOR MILLIÓKAT TERMELHET
Szubsztrát / katalizátor = 1 000 000
TOF = 1 800 000 h-1
1 g katalizátor 1 t termék 2000 ha
Hans-Ulrich Blaser Application of Iridium Catalysts in the Fine Chemicals Industry in Iridium Complexes in Organic
Synthesis. Eds. L. A. Oro and C. Claver, 2009 WILEY-VCH, Weinheim
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
36/49
Alkímia ma 2012. január 26. 35
ÁLLATI KÁRTEVŐK ELLENI VÉDELEM
Napraforgó
~ 470 000 ha
termőterületen
2,433 t/ha
1.15 millió tonna
Olajtartalom 50-55%
Palmitinsav 3-4%
Olajsav 20-50%
Sztarinsav 1-2%Linolsav 50-70%
www.agraroldal.hu
poloska
deltametrin
Decis®
25 g/l deltametrin
0.2 liter/ha
5 g/ha
http://www.agraroldal.hu/http://www.agraroldal.hu/
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
37/49
Alkímia ma 2012. január 26. 36
KÖRNYEZETI FAKTOR
[kg]mennyiségetermék
[kg]mennyiségeékmelléktermE
(Envirnonmental factor, E)
Termék (tonna) E faktor
Petrolkémiai ipar 106 – 108 ~ 0.1
Alapanyaggyártás 104 – 106 1 – 5
Finomkémiai ipar 102 – 104 5 – 50
Gyógyszeripar 101 – 103 25 – 100+
R. Sheldon, CHEMTECH , 1994, 24, 38.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
38/49
Alkímia ma 2012. január 26. 37
A PROSZTAGLANDIN GYÓGYSZERCSALÁD
• A prosztaglandinok olyan zsírsavszármezékok, amelyek már igen kismennyiségben befolyásolják szervezetünk működését.
• Közös alapvázuk egy ötös gyűrűt tartalmazó 20 szénatomos prosztánsav:
• Az alapváz módosításával igen hatékony gyógyszerhatóanyagok állíthatók elő
Gyűrű modosítása Oldalláncok modosítása
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
39/49
Alkímia ma 2012. január 26. 38
A PROSZTAGLANDINOK SZEREPE A TERÁPIÁBAN
Prosztaglandinok
Gyomorfekély
Zöldhályog
Szinkronizált ellés
Perifériás érszűkület Tüdő magas vérnyomás
Gerinccsatorna szűkület
Szülés megindítása
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
40/49
Alkímia ma 2012. január 26. 39
A COREY - LAKTON
Elias James COREYHarvard University
Nobel-díjas (1990) szerves kémikus
Kutatásai döntően hozzájárultak a prosztaglandinokhatékony szintéziséhez, a nevét viselő lakton agyógyszercsalád előállításának kulcsintermedierje
~0.07 EUR/g
~400 EUR/g
LimaprosztBeraproszt
Dinoproszt
Iloproszt
...
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
41/49
Alkímia ma 2012. január 26. 40
A LIMAPROSZT SZINTÉZISE
K. C. Nicolau et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 44.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
42/49
Alkímia ma 2012. január 26. 41
MEKKORA MENNYISÉGRE VAN SZÜKSÉGÜNK ?
Beraproszt Na
~ 7.5 kg/év
Kiszerelés: 20 mg / tabletta
A gyógyszergyártás technológiájánakpontossága kulcsfontosságú!
S: ~ 375 millió db tabletta 10 db tabletta/doboz
37.5 millió doboz
~ 600 millió €
150 000 EUR X 4000150 000 EUR X 80
~ 12 millió €
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
43/49
Alkímia ma 2012. január 26. 42
MILYEN KÉSZÜLÉKEKBEN TÖRTÉNIK A GYÁRTÁS ?
Régen
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
44/49
Alkímia ma 2012. január 26. 43
MILYEN KÉSZÜLÉKEKBEN TÖRTÉNIK A GYÁRTÁS ?
Ma
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
45/49
Alkímia ma 2012. január 26. 44
MIRŐL MONDANÁNK LE ... ?
Mi történne ha elfogynának a fosszilis eredetű szénatomok ?
NEM lenne:
Közlekedés „LaposTV” Gyógyítás
Hűtés Fűtés Mobiltelefon
Internet
Teniszütő
Fényképező Ruha
.
.
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
46/49
Alkímia ma 2012. január 26. 45
SPÓROLJUNK! DE HOGYAN?
632 tonna / nap műanyag szatyor !!! (5 cent/szatyor)
TARTÓS SZATYOR
Digitális fényképező cserélhetőelőlap ????
„Kutyagyerekkocsi” ????
Biztosan szükség van rá?
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
47/49
Alkímia ma 2012. január 26. 46
MI TÖRTÉNT AZ ELMÚLT 45 PERCBEN ?
272 000 hordó kőolajat finomítottak a „TOP 10”olajfinomítóban
162 m3 benzin állítottak elő a MOL Dunai Finomítójában
1.3 millió hordó kőolajat termeltek ki világszerte
REMÉLJÜK MÉG SOKÁIG ILYEN MARAD
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
48/49
Alkímia ma 2012. január 26. 47
REMÉLJÜK MÉG SOKÁIG ILYEN MARAD
-
8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN
49/49
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
Cséfalvay László
Dr. Csihony Szilárd Horváth Eszter
Prof. Horváth István Tamás
Dr. Kardos Zsuzsanna
Kovács Viktória Barbara Dr. Török Ádám
Vajda Ervin
Vékony Dávid