거의 100년에 걸친 발전 끝에 중국의 화학 산업은 세계에서 가장 빠르게 성장하는 산업으로 자리매김했습니다. 중국의 화학 산업은 유럽, 미국, 일본, 한국 등 다른 국가들에 비해 산업 주기가 현저히 단축되었습니다. 유럽과 미국 등에서는 대규모화 단계에 도달하는 데 수십 년이 걸리는 반면, 중국에서는 불과 몇 년 만에 그 단계를 완료했습니다. 이러한 차이는 유럽과 미국에서는 화학 산업이 대규모화 단계에 접어든 후 첨단 기술에 기반한 정밀화학 제품의 수가 급격히 증가한 반면, 중국에서는 기술 발전의 한계로 인해 정밀화학 제품의 시장 공급량이 더디게 증가했기 때문입니다.

향후 5~10년 안에 중국 화학 산업의 대규모 생산 단계가 마무리되고 정밀화 발전이 가속화될 것으로 예상합니다. 현재 국내 많은 연구기관, 특히 주요 기업 산하 연구기관들이 정밀화학 연구 개발에 대한 투자를 늘리고 있습니다.

핑터우 브라더스는 중국 정밀화학 산업의 발전 방향에 대해 다음과 같이 요약했습니다. 첫째, 저탄소 탄화수소를 원료로 심층 가공하는 연구 개발에 주력하여 의약품 중간체, 농약 중간체 등의 하류 분야에 집중해야 합니다. 둘째, 폴리탄소 탄화수소의 심층 가공 및 활용을 통해 고급 정밀화학 원료, 보조제 등의 하류 분야에 집중해야 합니다. 셋째, 고탄소 탄화수소 원료의 분리 및 정제와 심층 가공 및 활용을 통해 계면활성제 및 가소제 등의 하류 분야에 집중해야 합니다.

비용 측면에서 볼 때, 저탄소 원료를 활용한 정밀화학 산업 확장은 현재 가장 경제적인 생산 및 연구 방식입니다. 현재 중국의 여러 연구기관들이 정밀화학 분야에서 저탄소 탄화수소 연구를 적극적으로 확장하고 있으며, 대표적인 제품으로는 이소부틸렌 산업 사슬의 정밀화학 확장과 아닐린 산업 사슬의 정밀화학 확장이 있습니다.

예비 조사에 따르면, 고순도 이소부틸렌 하류의 50여 종 이상의 정밀화학 제품 산업 사슬이 확장되었으며, 하류 제품의 산업 사슬 정제율이 높아진 것으로 나타났습니다. 아닐린 산업 사슬 확장을 통해 60종 이상의 정밀화학 제품 하류가 확보되었으며, 다양한 하류 응용 분야가 존재합니다.

현재 아닐린은 주로 니트로벤젠의 촉매 수소화 반응을 통해 생산되는데, 이는 질산, 수소, 순수 벤젠을 원료로 하는 수소화 반응입니다. 생산된 아닐린은 MDI, 고무 보조제, 염료 및 의약품 중간체, 가솔린 첨가제 등 다양한 분야에 사용됩니다. 정유 및 화학 생산 기업에서 순수 벤젠은 석유 제품과 혼합할 수 없기 때문에 순수 벤젠의 하류 산업 사슬 확장 및 활용이 촉진되고 있으며, 이는 화학 연구 개발 산업의 주요 관심사가 되었습니다.

아닐린의 하류 제품에 사용되는 다양한 산업 분야에 따라 크게 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 첫째, 고무 촉진제 및 산화방지제 분야에서 사용되는 아닐린은 p-아미노디페닐아민, 하이드로퀴논, 디페닐아민, 시클로헥실아민, 디시클로헥실아민의 다섯 가지 제품으로 크게 구분됩니다. 이러한 아닐린 제품의 대부분은 고무 산화방지제 분야에 사용되며, 예를 들어 p-아미노디페닐아민은 4050, 688, 8PPD, 3100D 등의 산화방지제를 생산하는 데 사용됩니다.

고무 촉진제 및 산화방지제 소비 분야에서 아닐린 하류 제품은 중요한 소비 방향이며, 전체 아닐린 하류 소비량의 약 11%를 차지하고, 주요 대표 제품으로는 p-아미노디페닐아민과 하이드로퀴논이 있다.

디아조 화합물 중에서 아닐린, 질산염 등을 사용하여 생산할 수 있는 제품으로는 p-아미노아조벤젠염산염, p-하이드록시아닐린, p-하이드록시아조벤젠, 페닐히드라진, 플루오로벤젠 등이 있습니다. 이러한 제품들은 염료, 의약품, 농약 중간체 분야에서 널리 사용됩니다. 대표적인 제품으로는 합성 아조 염료, 호스 염료, 분산 염료인 p-아미노아조벤젠염산염이 있으며, 페인트 및 안료 제조와 지시약으로도 사용됩니다. p-하이드록시아닐린은 황청색(FBG), 약산성 밝은황색 5G 등의 염료 생산, 파라세타몰, 항민제 등의 의약품 제조, 현상액, 산화방지제 등의 생산에 사용됩니다.

조사에 따르면 현재 중국 염료 산업에서 사용되는 아닐린 화합물은 주로 p-아미노아조벤젠염산염과 p-하이드록시아닐린이며, 이는 아닐린 하류 소비량의 약 1%를 차지합니다. 이는 아닐린 하류에서 질소 화합물의 중요한 응용 분야이며, 현재 산업 기술 연구의 중요한 방향이기도 합니다.

아닐린의 또 다른 중요한 하류 응용 분야는 아닐린의 할로겐화 반응으로, 이를 통해 p-요오도아닐린, o-클로로아닐린, 2,4,6-트리클로로아닐린, n-아세토아세트아닐리드, n-포르밀아닐린, 페닐우레아, 비스페닐우레아, 페닐티오우레아 등의 제품을 생산할 수 있습니다. 아닐린 할로겐화 생성물의 종류가 매우 다양하여, 잠정적으로 약 20종에 달할 것으로 추산되며, 이는 아닐린 하류 정밀화학 산업 사슬 확장의 중요한 방향으로 자리매김하고 있습니다.

아닐린 할로겐화 반응을 이용한 하류 생성물인 o-클로라닐린은 황청색 FBG, 약산성 밝은황색 5G 염료 생산, 파라세타몰, 항민제 등의 의약품 제조뿐만 아니라 현상액, 산화방지제 등의 생산에도 사용됩니다. 디페닐티오우레아는 가황촉진제, 가황 캡슐, 워터타이어, 전선 및 케이블 생산뿐 아니라 의약품 및 염료 중간체 생산에도 사용됩니다. N-아세토아세트아닐리드는 설폰아미드, 진통제, 해열제 및 방부제, 고무 가황촉진제 생산에 사용됩니다.

불완전한 평가에 따르면, 아닐린 할로겐화 하류 아닐린 정밀화학 제품의 수는 하류 아닐린 화학물질의 약 40%를 차지하지만, 대부분 고급 분야에 사용되며 전체적인 규모는 크지 않습니다. 제약 분야의 활발한 발전과 함께 아닐린 할로겐화 기술 연구는 중국 기술 연구 개발의 중요한 발전 방향으로 자리 잡았습니다.

아닐린의 또 다른 중요한 반응은 환원 반응으로, 예를 들어 아닐린과 수소를 반응시켜 시클로헥산을 생성하거나, 아닐린과 진한 황산 및 탄산나트륨을 반응시켜 다이시클로헥산을 생성하거나, 아닐린과 황산 및 삼산화황을 반응시켜 p-아미노벤젠술폰산을 생성하는 반응 등이 있다. 이러한 반응은 많은 보조 물질을 필요로 하며, 하류 생성물의 종류는 많지 않고 대략 5가지 정도라고 추정된다. 

그중 p-아미노벤젠술폰산은 아조 염료 제조 등에 사용되는 표준 시약, 실험 시약, 크로마토그래피 분석 시약으로 사용되며, 밀 녹병 방제를 위한 살충제로도 사용될 수 있다. 디시클로헥실아민은 염료 중간체 제조에 사용될 뿐만 아니라 섬유 밀 녹병 방제용 살충제 및 향료 제조에도 사용된다.

아닐린의 환원 반응 조건은 비교적 가혹하며, 현재 중국은 대부분 실험실 및 소규모 생산 단계에 집중되어 있고 소비 비중은 매우 낮아 아닐린의 하류 정밀화학 산업 사슬 확장의 주요 방향이 아닙니다.

아닐린은 정밀화학 산업의 원료로 사용되어 아릴화 반응, 알킬화 반응, 산화 및 질산화 반응, 고리화 반응, 알데히드 축합 반응, 복합 결합 반응 등 다양한 화학 반응에 참여할 수 있으며, 그 하위 응용 분야도 매우 넓습니다. 앞으로 아닐린에 대한 심층적인 분석을 진행할 예정이니 많은 관심 부탁드립니다.