Базовая химия: что такое анилин
Мы часто пишем о малотоннажной химии, глубоких переделах, организации высокотехнологичного производства. Однако без базовых химических продуктов сложно говорить о полноценном развитии химической отрасли в России.Одним из таких продуктов, безусловно, является анилин. Крайне полезное и широко применяемое в различных областях промышленности вещество, которое и синтезируют в мире, соответственно, в довольно больших объемах. В советских учебниках химии для средней школы его восстановление из нитробензола описывалось как один из эталонных, базовых процессов.
Основоположником современной анилино-красочной промышленности и смежных отраслей является выдающийся русский химик Н.Н. Зинин, который синтезировал анилин. Заслуги Зинина признаны во всем мире. Известный немецкий химик А. Гофман сказал: «Если бы Зинин не сделал ничего более, кроме превращения нитробензола в анилин, то имя его и тогда осталось бы записанным золотыми буквами в истории химии»
В чистом виде анилин практически не используется. Это промежуточное сырье для получения более сложных соединений и конечных продуктов. Более полувека с начала появления первых методов промышленного синтеза вещества его в основном использовали для изготовления красителей.
После Второй мировой войны увеличивалась доля анилина, идущего на производство добавок для резины (ускорителей вулканизации). К началу 1960-х почти ⅔ его объема расходовали на это направление. В эти же годы началось массовое производство полиуретанов, получаемых из полупродуктов на базе анилина.
К настоящему моменту общемировое производство анилина составляет более 8.5 млн. тонн, сегодня более 80 % анилина идет на производство метилендифенилдиизоцианата (MDI) – крупнотоннажного компонента для получения полиуретанов.
Анилин используют для производства средств для защиты растений (гербициды), строительных и конструкционных материалов, упаковки. Производство резины и красителей занимает в общем объеме уже не столь значимое место. Кроме того, анилин востребован в фармацевтическом секторе.
Конечные потребители анилина 2019-2027
Источник
Мировой химический концерн BASF (Badische Anilin und Soda Fabrik), как очевидно из названия, специализировался на анилине и соде, изначально занимаясь коммерческим производством красителей. Сам анилин извлекали из каменноугольной смолы.
Производство анилина в России
На текущий момент в России производство анилина фактически отсутствует. При том что сырья для него в стране более чем достаточно (нефтехимический, каменноугольный бензол, азотная кислота, водород). Его импорт с каждым годом увеличивается (подробнее об этом поговорим во второй части).В 2012-2013 гг. производство анилина находилось на уровне около 60 тыс. тонн,
после чего пошло на спад. Основными производителями являлись компании АО «Волжский оргсинтез» (производство в 2016 году ~31,8 тыс. тонн) и ПАО «Химпром» (г. Новочебоксарск).
С 2017 года Росстат перестал вести статистику по производству анилина, действует ли на данный момент производство анилина – неизвестно. На официальном сайте компании АО «Волжский оргсинтез» среди продукции анилин не представлен. На сайте ПАО «Химпром» анилин представлен в перечне продукции. По данным Российского союза химиков, «Волжский оргсинтез» использовал анилин для собственного производства антидетонационных присадок к бензину (монометиланилин, ныне запрещен к использованию).
Рис. Динамика производства анилина в РФ 2011-2016 гг.
Первый собственный завод по производству «анилинового масла» был основан в России в 1901 году. Немного раньше, в 1898 году, открылись российские филиалы «Германское акционерное общество анилинового производства» и «Германское акционерное общество «Баденская анилиновая и содовая фабрики» (Российский филиал компании BASF). Выпуск анилиновых красителей к 1913 году составлял 9 тыс. тонн.
В Советском Союзе все потребности в анилине закрывались внутренним производством. Основной процесс синтеза – восстановление нитробензола чугунной стружкой (метод Бешана), который впоследствии был замещен парофазным контактным восстановлением нитробензола водородом.
В СССР и за рубежом метод получения анилина каталитическим восстановлением нитробензола водородом был внедрен практически одновременно и независимо друг от друга. Советские авторы традиционно приводят только открытую статистику по «капстранам» и Китаю, на основании ряда источников объем производства анилина в СССР можно оценить в 200-300 тысяч тонн.
Глобальный рынок анилина: объем, цены, производители
Согласно отчету Transparency Market Research, мировой рынок анилина в 2013 году составлял 9,75 млрд долларов США, и к 2020 году фактически вырос в 1,5 раза - до 15,7 млрд долларов (8,4 млн тонн). Этому способствовал ряд факторов.- Увеличилось производство метилдифенилдиизоцианата (MDI) как базового конечного продукта. MDI имеет множество приложений в разных секторах промышленности: герметики, эластомеры, покрытия и клеи.
- Выросло использование анилина в производстве резины. Повлияли неплохие темпы развития автомобильной промышленности.
- Возрос спрос на применение анилина в сельском хозяйстве, производстве упаковочных и изоляционных материалов.
- Увеличилось потребление анилина в Азиатском Тихоокеанском регионе, где было введено в эксплуатацию несколько анилиновых заводов
По прогнозам, к 2027 году рынок анилина достигнет 25 млрд долларов, с годовым приростом 7 %. Этот рост будут стимулировать потребности в обработке резины, развитие текстильной и лакокрасочной промышленности, применение анилина в качестве добавки к бензину и растворителя.
Львиная доля мирового объема анилина на рынке производится в 5 странах: Китай, США, Япония, Германия, Корея.
Ключевые игроки на рынке анилина:
- BASF SE.
- Bayer MaterialScience LLC.
- E. I. du Pont de Nemours and Company.
- Huntsman Corporation.
- Jilin Connell Chemical Industry Co., Ltd.
- SP Chemicals Holdings, Ltd.
- Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- The Dow Chemical Company.
На азиатском рынке наблюдался стабильный спрос со стороны собственных производителей на фоне все той же нехватки сырья. Агрессивный рост цен зафиксирован на китайском рынке ― на 64 % на условиях FOB в течение квартала. К концу марта цены стабилизировались на уровне 2013 долларов за тонну.
На индийском рынке нехватка бензола, повышение цен на сырую нефть, китайский контекст привели к росту цен на анилин на 5,8%.
Постановка проблемы
Как мы уже упоминали, без собственного производства анилина невозможно, например, делать в стране полиуретаны, тот же МДИ требует в качестве ключевого сырья анилин в соотношении 700-800 кг/т. Надо учитывать, что мировое производство анилина, по мнению экспертов, все больше ориентируется на внутренние рынки. Китай не сможет поставлять продукт в необходимом количестве, его задача ― закрыть свои потребности.Полагаем, что производство анилина в России должно существовать (и быть восстановлено), поскольку текущие потребности внутреннего рынка и перспективные проекты невозможно бесконечно закрывать за счет импорта. Анилин является стратегически важным сырьем и для оборонной промышленности. Имеющееся в наличии сырье, внутренний спрос, волатильность внешнего рынка являются очевидными факторами, которые должны стимулировать решение этого вопроса.
Проблема в том, что производство анилина по традиционным технологиям рентабельно только в больших объемах, которые существенно перекрывают внутренний спрос. Теоретически можно было бы закупить технологию и построить производство на 200-400 тысяч тонн, однако такой объем в 3-5 раз избыточней, чем потребности российской промышленности, судя по данным импорта продукта в 2013-2020 гг.
Проблема имеет свое изящное решение. Мы расскажем о нем во второй части.
