Инициатор проекта: АО «Федеральный научно-производственный центр «Алтай» (АО «ФНПЦ «Алтай») – ведущее российское предприятие в области разработки и внедрения передовых химических и стратегических технологий. На сегодняшний день предприятием разработано, освоено и внедрено на серийных заводах более 450 видов новой продукции и 150 технологий.
ВУЗ-разработчик технологии: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» (НИ ТГУ).
Цель проекта: Разработка эффективной технологии очистки и концентрирования растворов глиоксаля различной концентрации для получения кристаллического глиоксаля и создание опытно-промышленного производства кристаллического глиоксаля мощностью более 500 тонн в год.
Описание проекта
Глиоксаль является высокоактивным химическим соединением, используемым в широком спектре материалов практически всех отраслей промышленности: оборонной, химической, фармацевтической, строительной, сельскохозяйственной и др. Подавляющее количество глиоксаля импортируется в Россию в виде водного раствора из Китая и Германии.
В ходе поисковых исследований ученых Томского государственного университета, решивших в 2009 году задачу по созданию производства технического глиоксаля, установлено, что получение чистого безводного глиоксаля в виде кристаллов позволяет не только решить проблемы транспортировки данного вещества, но и позволяет повысить эффективность применения глиоксаля в технологиях получения большого количества материалов стратегического назначения.
В проекте решена комплексная задача по получению кристаллического глиоксаля из отечественного сырья с применением технологий и оборудования, разработанных в Томском государственном университете. В 2010-2011 гг. рассчитаны, созданы и испытаны аппараты для разделения сложных смесей органических соединений и концентрирования глиоксаля, позволяющие получить высокочистый продукт. Создана опытная установка синтеза кристаллического глиоксаля. Обучены специалисты для научно-технического сопровождения производства. Разработаны методики контроля качества продукции.
В Бийске подготовлена современная технологическая площадка, закуплено и установлено оборудование, необходимое для производства не менее 500 тонн кристаллического глиоксаля ежегодно. Испытана работа всех узлов и аппаратов в отдельности. Весной 2012 года планируется осуществить комплексный запуск нового для России и 7-го в мире производства стратегически важного продукта.
Уникальность разработок
Производство кристаллического глиоксаля ведется в 6 странах: Германия, Финляндия, США, Мексике, Японии и Франции. Технологии производства раствора глиоксаля и кристаллического продукта во всех упомянутых странах запрещены для экспортирования ввиду стратегической важности продукта.
Разработка российской технологии получения кристаллического глиоксаля стала возможной, благодаря высокому научному потенциалу Томского государственного университета, опыту и квалификации технических специалистов АО «ФНПЦ «Алтай» и государственной поддержке в рамках Постановления Правительства РФ № 218.
Рынок
С самого начала проекта специалистами университета и промышленного партнера решается задача по расширению рынка потребления кристаллического глиоксаля. Произведенные опытные партии глиоксаля (более 1 500 кг) разосланы для испытаний на сотни предприятий страны. В большинстве случаев получены положительные результаты. Установлена высокая перспективность потребления глиоксаля оборонными предприятиями, производящими высокоэнергетические вещества; проведены испытания глиоксаля в производстве красок в Ярославле; в Нижегородской области освоена технология додубливания глиоксалем ценных сортов кожи; в Дзержинске с применением кристаллического глиоксаля налажено производство клееного бруса и т.п.
С момента запуска производства кристаллического глиоксаля в 2012 году планируется начать реализацию продукции с последовательным увеличением производственных мощностей с выходом на ежегодные продажи продукции в объеме не менее 400 млн. рублей.
Области применения кристаллического глиоксаля:
- Фармацевтическая промышленность, дезинфицирующих составов и пестицидов. Более 65 % всего производимого в мире глиоксаля идет для фармацевтики.
Широкий спектр производных глиоксаля представлен сульфаниламидными, противотуберкулезными и бактерицидными препаратами. Известно более 300 лекарственных препаратов на основе глиоксаля и его производных, а также более 50 дезинфицирующих и стерилизующих растворов (аламинол, бианол, глютекс, лизоформ и др.). Производные имидазола, полученные из глиоксаля (имидазол, тинидазол, метронидазол, хиноксалин, пиридазон и др.), обладают мощным антибактериальным действием и широко используются при лечении венерических заболеваний. - Бризантные вещества и ракетные топлива. Глиоксаль является компонентом для производства взрывчатых веществ (TNABN, К-56, TNAD, динитроглиоксальуреид, Cl-20, TEX) и связующим целлюлозы и ее эфиров, что используется для производства порохов и ракетных топлив.
- Строительные бетоны с особыми свойствами. Для замедления отверждения цемента, гипса, литьевых форм используют композиции глиоксаля с Na2SiO3. Добавки небольших количеств глиоксаля к бетону увеличивают время его застывания, что расширяет возможности по транспортировке, а также повышает прочность конечного материала.
- Растворов для укрепления почв, гидроразрыва пластов, ремонта скважин. Глиоксаль, обладая высокой связующей способностью, применяется при бурении скважин, сельском хозяйстве для укрепления почвы и др.
- Перекисные отбеливатели и модификаторы для тканей. Текстильная промышленность широко использует глиоксаль для придания целлюлозным и смесовым тканям несминаемости, повышения износостойкости. В Китае потребление глиоксаля для нужд текстильной промышленности превышает 40 000 тонн в год. Одно из основных применений глиоксаля — технологии малосминаемой отделки текстильных материалов. Использование глиоксаля в виде олигомера с этиленмочевиной и малеиновым ангидридом приводит к повышению несминаемости тканей в сухом и мокром состоянии, а также к повышению прочности текстильного материала.
- Высокосортные виды бумаги, в том числе, для табачной промышленности. Бумажная, фотографическая, табачная отрасли промышленности также используют глиоксаль как сшивающий агент полимерных материалов, и целлюлозы на стадии образования бумажного листа и для улучшения его водостойкости, а также при изготовлении офсетной бумаги и обоев. Кроме того, глиоксаль используется в производстве тетраацетогликолурила – низкотемпературного активатора перекисного типа, входящего в состав высокоэффективных моющих средств и стиральных порошков.
- Производства влагостойких клеев и пластырей.
- Низкотоксичных карбамидных смол, клеев, пленок. Глиоксаль используется как модификатор смол, применяемых для изготовления древесностружечных плит, картонов, фанеры и др. Из него изготавливают клей для обуви, бумаги, кожи и др. Глиоксаль входит в состав фотографических фиксаторов и самой фото- и кинопленки. Он является компонентом белковой колбасной оболочки. При использовании глиоксаля повышается водостойкость адгезивов на основе полиакрилатов и винилацетата.
- Наполнителей резиновых изделий, добавок к пластмассам, смолам, основ многих лаковых составов. Глиоксаль применяют в качестве препарата для отделки резин и пластмасс, используемых в автомобилях, технических изделиях. Это компонент жидкости – песконосителя для гидроразрыва пласта, используемой при газо- и нефтедобычи.
- Растворов для дубления ценных сортов кожи. Белок, обработанный глиоксалем, более стоек к пепсину, чем белок обработанный формальдегидом, что обусловливает важность глиоксаля для применения в дублении кожи.
- Препаратов для очистки газов от серосодержащих соединений;
- Электронных плат и др.
- Копченых мяса и рыбы. Глиоксаль придает окраску продуктам во время копчения, увеличивает срок их службы.
Перспективы: Появление на рынке кристаллического глиоксаля высокого качества по доступной цене позволяет инициировать несколько десятков проектов по созданию технологий применения данного продукта, в том числе и проектов по получению фармсубстанций.
Сотрудничество инициатора проекта с вузом
Выполняемая работа обеспечила укрепление научно-технических связей ВУЗа и промышленного партнера. Специалистами ТГУ и АО «ФНПЦ «Алтай» запланировано выполнение новых НИОКР, ориентированных на создание производств инновационной химической продукции. В течение ближайших пяти лет планируется освоить производство до 20 новых продуктов на основе кристаллического глиоксаля для применения в медицине, строительстве и сельском хозяйстве.
В рамках постановления Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 г. № 218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичных производств»
Договор о предоставлении субсидий №13.G36.31.0001