蘭國(guó)梁　陳金仙

摘 要：近些年來，隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，為我國(guó)各領(lǐng)域的創(chuàng)新和改革帶來了重大的發(fā)展機(jī)遇。尤其是化學(xué)行業(yè)，眾所周知，化學(xué)行業(yè)在外人看來是具有一定危險(xiǎn)性質(zhì)的，且不環(huán)保。但是隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出了技術(shù)的改革，綠色化學(xué)理念逐漸深入到化工領(lǐng)域中，其理念也是實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，生產(chǎn)環(huán)境友好的綠色產(chǎn)品。鑒于此，本文主要分析研究了己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)技術(shù)，并對(duì)其技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，旨在為我國(guó)綠色化學(xué)的發(fā)展獻(xiàn)力。

關(guān)鍵詞：己內(nèi)酰胺;生產(chǎn)現(xiàn)狀;發(fā)展建議

1 工藝特點(diǎn)

當(dāng)前全世界已經(jīng)有大約5000kt左右的己內(nèi)酰胺，這5000kt己內(nèi)酰胺中大概有90%的生產(chǎn)廠商還在沿用上個(gè)世紀(jì)的德國(guó)某一知名教授所開發(fā)的相關(guān)工藝路線，但是隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的變革，以往的工藝路線已經(jīng)不能更好的滿足當(dāng)前進(jìn)行己內(nèi)酰胺技術(shù)生產(chǎn)的需要，傳統(tǒng)工藝的弊端也逐漸被暴露出來，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)的工藝采用了易揮發(fā)的有毒的物質(zhì)，不僅會(huì)引起環(huán)境問題，還會(huì)為生產(chǎn)人員的安全帶來一定的威脅，因此，更換適合當(dāng)前時(shí)代發(fā)展和環(huán)保要求的工藝是具有一定現(xiàn)實(shí)意義的，當(dāng)前我國(guó)進(jìn)行內(nèi)酰胺生產(chǎn)的工藝相比起以往具有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，新型的工藝相比起以往的工藝具有一定的環(huán)保性，環(huán)己酮在TS-1分子篩催化劑的作用下與過氧化氫的氨反應(yīng)生成環(huán)己酮肟（C6H11NO），與此同時(shí)，環(huán)己酮肟（C6H11NO）經(jīng)過重排生成己內(nèi)酰胺，這一工序一方面可以有效的保證其整個(gè)生產(chǎn)過程的綠色化，還能比有一定副產(chǎn)品和催化劑處理方便，且實(shí)際的收率也會(huì)在一定程度上優(yōu)于以往的傳統(tǒng)工藝。

2 己內(nèi)酰胺的主要生產(chǎn)技術(shù)方法

2.1 環(huán)己烷仿生催化氧化新工藝

環(huán)己烷氧化制取環(huán)己酮是當(dāng)前進(jìn)行己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中重要的綠色工藝之一，當(dāng)前石化石油相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)形成了三種重要的方法分別為鈷催化氧化法、硼酸氧化法和無催化氧化法，第一種鈷催化氧化法重要是將生成的CHHP被第一時(shí)間進(jìn)行催化分解，這種工藝環(huán)己酮生產(chǎn)率較低，其轉(zhuǎn)化率也在8%左右，最終得到的選擇性在67%左右，第二種硼酸氧化法具有較高的收率，但卻具有較為復(fù)雜，種種復(fù)雜的工藝在一定程度上限制了這種技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展。無催化氧化法相比而言具有較高的收率，也獲得了極為廣泛的應(yīng)用，當(dāng)時(shí)需要在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中對(duì)轉(zhuǎn)化率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，當(dāng)前我國(guó)某一化學(xué)研究院研究出仿生催化技術(shù)，并對(duì)無催化氧化法進(jìn)行了對(duì)比，實(shí)際情況如表所示，通過對(duì)比可以看出，仿生催化技術(shù)具有較高的轉(zhuǎn)化率和較高的選擇率，進(jìn)行生產(chǎn)過程中的反應(yīng)條件更為緩和，也更加適用于當(dāng)前的生產(chǎn)裝置的擴(kuò)大和改造，這樣不僅能夠有效的減少投資，還能降低原料的消耗。

2.2 催化加氫法

目前，己內(nèi)酰胺加氫精制的方法主要有兩種。一種是采用骨架鎳（雷尼鎳）催化劑，在連續(xù)攪拌釜式加氫反應(yīng)器中進(jìn)行加氫，反應(yīng)后的催化劑與料液一起通過板框過濾機(jī)過濾，然后進(jìn)行回收處理。該方法工藝復(fù)雜，催化劑利用率低，消耗大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大;另外一種是用水將酰胺油中的己內(nèi)酰胺萃取出來，再將含雜質(zhì)的己內(nèi)酰胺水溶液與氫氣在混合器中混合，然后在非晶態(tài)合金催化劑存在下，含氫的己內(nèi)酰胺水溶液在磁穩(wěn)定床反應(yīng)器（或者固定床反應(yīng)器）中進(jìn)行加氫反應(yīng)，己內(nèi)酰胺精制主要使己內(nèi)酰胺水溶液中的不飽和物質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成飽和物質(zhì)。

3 己內(nèi)酰胺市場(chǎng)前景

3.1 己內(nèi)酰胺市場(chǎng)現(xiàn)狀

2013年我國(guó)己內(nèi)酰胺進(jìn)口量為45.2萬t，近年來逐漸減少，維持在20萬t左右。國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺進(jìn)口依存度逐年下降，由2013年的30%下降到2017年的9%，逐步擺脫了進(jìn)口依賴度，滿足了自給自足。年產(chǎn)量由2013年的116萬t增長(zhǎng)到2017年的220萬t，年均增長(zhǎng)速率為17.3%;2013年國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺表觀消費(fèi)量為163萬t，2017年達(dá)到243萬t，年均增長(zhǎng)速率為10.5%。表觀消費(fèi)量的增速小于產(chǎn)能的增速，按此相近速度增加，未來國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺產(chǎn)能可能過剩。

3.2 己內(nèi)酰胺發(fā)展前景與挑戰(zhàn)

近年來國(guó)內(nèi)新建的己內(nèi)酰胺裝置陸續(xù)投產(chǎn)，2017年新建投產(chǎn)產(chǎn)能達(dá)到90萬t，自給率逐年上升，但表觀消費(fèi)量的年均增速小于產(chǎn)能增速，而且己內(nèi)酰胺的工藝先進(jìn)性和產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國(guó)外還有差距，部分高端產(chǎn)品仍需進(jìn)口。未來國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)中，中低端產(chǎn)能將面臨產(chǎn)能過剩，供應(yīng)面增加引起市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品價(jià)格必會(huì)降低，盈利能力大幅下降。面對(duì)未來產(chǎn)能過剩的風(fēng)險(xiǎn)，加之現(xiàn)階段環(huán)保壓力較大，未來己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向應(yīng)遵循：第一，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，替代目前在民用絲、高速紡長(zhǎng)絲應(yīng)用的己內(nèi)酰胺;第二，嚴(yán)格控制新增產(chǎn)能的建設(shè)，在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的格局下，控制中低端產(chǎn)能的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張恒超，付林忠，董海龍，胡瑩瑩.己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)[J].化工管理，2018（14）：83-84.