關于環己酮的化工工藝分析

張騰海

（貴州理工學院 550000）

摘要：隨著科技的不斷進步，有關環己酮的化學工藝也正處于發展的階段，環己酮是比較重要的化工原料，對環己酮的化學工藝進行研究和探討有助于增加環己酮的生產產量，還可以提升環己酮的生產效率，本文通過研究發現幾種有關環己酮的化工工藝方法，對這幾種方法進行分析可以為環己酮的生產提供價值參考。

關鍵詞：環己酮；化工工藝；研究發現

引言：目前，中國的化纖工業正處于發展階段，對于己內酰胺的需求量也是越來越多，在己內酰胺的生產過程中，環己酮是重要的工業原料。環己酮的需求量也是與日俱增的，環己酮是工業原料中良好的溶劑，隨著科技的進步和工業的發展，對環己酮進行生產研究是技術人員關注的重要課題。

一、 環己酮的化工工藝

（一） 環己醇脫氫工藝

1.苯酚法化工

在環己酮的生產工藝中有一種苯酚的原料，苯酚也是最早的工業原料之一，在Cu等催化劑的作用之下經過高溫蒸發然后將氫加入其中就可以得到環己酮，之后將帶有氫的環己酮進行取氫處理就可以得到較純的環己酮，只是苯酚的價格比較昂貴，現今的化工生產之中很少利用苯酚作為原料了。

2. 環己烯法

在釕系的催化劑的作用之下，苯可以加氫制造出環己烯和環己烷，利用高硅沸石將環己烯和水的化合反應之下就可以制出環己醇，環己醇經過氧化之后就可以制出環己酮。

3. 環己醇脫氫法

對環己醇進行脫氫是必要的流程工藝之一，苯酚法和環己烯法制中都要應用到環己醇脫氫法，在脫氫的催化機作用之下就可以生產環己酮，通過對溫度和壓力的嚴格把控之下就可以有效的將雜志的反應現象減少，借助熔鹽等載體提供熱量，將粗環己酮進行分組，然后與成品的精環己酮進行分離即可[1]。

（二） 環己烷氧化工藝

1.鈷鹽法

利用鈷鹽作為催化劑進行環己酮的提取，鈷鹽中的主要成分就是環烷酸鈷，在生產過程中可以利用三價鈷離子和二價鈷離子進行氧化處理，氧化性可以有效的分解雙氧化物，然后就會產生游離基團。環烷酸鈷可以對反應加以控制，能夠提取出高成分的環己醇，從而實現環己酮的高產量的生產。

在液相氧化法中，液態的環己烷氧化成雙氧化物之后就可以在鈷鹽的作用之下分解出環己酮和環己烷，在生產過程中需要注意的是不能夠讓環己烷氧化成雙氧化物并且進行分解，可以對環己酮和環己烷的回收率加大。

2. 硼酸法

利用硼酸作為催化劑可以提高環己烷的生產率，環己基過氧化氫具有較強的氧化性，經過和硼酸進行反應可以使硼酸環己醇脂生產出來，之后經過水解就可以進行回收了。硼酸法相較于鈷鹽法的效果要好，在結焦之后通常會進行停產，使得經濟效益降低，所以這種工藝的應用也逐漸被棄用。

3. 氧化法

純氧化法有著溫度與壓力的嚴格標準，將空氣的含氧量控制在10%到15%，利用空氣對環己烷直接進行氧化，得出環己基過氧化氫，之后將環己基過氧化氫經過濃縮，之后利用金屬氧化物進行催化，最后就可以得到環己醇和環己酮，沒有催化劑的環己烷氧化法可以使生產不斷，只是這種工藝的要求比較高，而且缺點是生產的流程過長，生產的設備也不夠完善。

（三） 環己醇的分離精制

1. 減壓精餾法

環己醇和環己酮的沸點很是接近，它們的性質基本相同，利用傳統的精餾方法不能夠將它們徹底的分離，在工業生產當中就出現了減壓精餾法，在對粗產品進行提純時，可以利用預蒸餾進行高效的精餾，在四千帕的壓力之下進行減壓蒸餾可以盡快的提取環己酮，只是這種方法耗費的能量比較大，對于真空的程度要求較高。

2. 萃取精餾法

由于操作方法不盡相同，萃取精餾法中還可以進行劃分，連續萃取精餾和間歇萃取精餾是其中的兩種方法。在連續萃取精餾的過程當中，進料和回收是連續進行的，在蒸餾過程當中不能夠中斷，萃取精餾塔和溶劑的回收塔應該同時進行工作，間歇性萃取法是一種新型的方法，間歇萃取精餾的優勢比較明顯，包含了萃取精餾和間歇精餾的所有優點，知識流程更加復雜。

3. 蒸發法

蒸餾法主要是利用合成聚合物進行蒸餾操作的，利用滲透蒸發的手段提取到環己酮和環己烷，在聚合物當中具有氫鍵，氫鍵之間產生作用就可以實現環己醇和環己酮的分離，這種工藝方法可以節省部分能源，只是這種方法的成本較高，不利于工業的大規模生產，只適用于實驗室的研究之中[2]。

二、 環己酮化工工藝的研究創新

（一） 部分苯加氫的新工藝

隨著科技的不斷進步，環己酮工藝的方法的開發需要人們的重視，化工的研究單位對于新方法進行研究，其中就涉及到部分苯加氫的新工藝。這種工藝關鍵的地方就是對苯的處理是不完全加氫，苯通常是在釕系催化劑的作用之下才會分解出環己烯的，環己烯在高硅沸石催化劑的作用之下才能夠生成環己醇的，環己醇經過脫氫處理之后就能夠產生環己酮。這是一種較新的方法，只是這種方法只是在原有的工藝之上加以改良的。

（二） 分子篩催化法

通過分子篩進行催化和氧化，環己烷就能夠產出環己酮，分子篩的原材料就是氧氣，通常也會使用空氣。隨著科技的進步，還會應用到仿生催化氧化法以及金屬催化氧化法。

三、 環己酮的提純

己內酰胺中存在許多的雜質，雜質的來源一般是原材料中自帶的，原材料中就含有環己酮、雙氧水和液氨，在反映的過程中還要加入一些催化劑等，一般就有叔丁醇、甲苯和苯。在生產過程中由于操作的不當也會使工藝的參數發生波動，工藝的條件也會發生改變，許多副反應就會發生。己內酰胺在存儲和運轉的過程中會因多種因素摻進雜質，一旦受潮、受熱和意外吸氧就可能使己內酰胺發生質的改變[3]。

己內酰胺有著不同的質量等級，對環己酮的提取也造成了不同的麻煩。可以通過普庫檢索和標準物對照等方式進行質譜解析，通過解析就可以清楚己內酰胺中存在的雜質結構。其中原料環己酮的雜質會對己內酰胺造成影響，至今，環己酮的雜質不能夠確定，根據國內的現有標準主要有兩種生產工藝較為適用，一種是環己烷氧化工藝，另一種是最新的環己烯水合工藝，這兩種工藝可以生產出國際標準下的較純的環己酮，其中環己烯水合工藝的提純濃度要高于環己烷氧化法的提純濃度。

環己烯水合工藝在液相中進行加氫反應和水合反應，這樣做產生的副反應就相對較少，雜質的數量也能夠得到嚴格的控制，提取出的環己醇的濃度比較純，正常情況下經過脫氫反應后，成品環己酮的純度能夠達到99.95%。在環己烷氧化法的生產工藝之下，環己酮中含有的2-庚酮、己醛等直鏈雜質，這下雜質對己內酰胺產品的揮發性堿指標會造成很大的影響，因此在環己酮的純度提取中就要對原料環己酮的指標進行嚴格的控制[4]。

結論：綜上所述，化工工藝的生產一直在進步，對環己烷氧化法進行開發和利用有助于環己酮的提取純度的提高，在生產中具有重大的意義，我國的化工工藝領域應該進行研究，對于研究的力度也應該加大，進行生產措施的改革，促進化工領域的發展。

參考文獻：

[1]代士凱.環己酮的化工工藝分析[J].企業技術開發，2015，27：173+175.

[2]張衛東.關于化工工藝節能降耗的技術分析[J].科技創新與應用，2014，21：129.

[3]申啟德.淺談環己酮的化工工藝[J].中國石油和化工標準與質量，2011，10：86.

[4]趙培朝，邢亞峰.關于環己酮生產工藝中雜質的探討[J].化學工程與裝備，2015，11：53-55.endprint