kÉmia grammokban És milliÓ tonnÁkban

Upload: lilla-lovasz

Post on 05-Jul-2018

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/16/2019 KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN

    1/49

    KÉMIA GRAMMOKBAN ÉS MILLIÓ TONNÁKBAN

    Mika László Tamás Eötvös Loránd Tudományegyetem, Kémiai Intézet  

    [email protected] 

    „ Alkímia ma” előadássorozat 

    2012. január 26. 

    mailto:[email protected]:[email protected]

  • 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

    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