己內酰胺在煤化工行業發展前景分析

高海生

(陽煤集團太化新材料有限公司，山西 太原 030400)

引 言

己內酰胺 ，又稱為CPL，被廣泛應用于化工生產中。是一種聚合單體，常用于生產聚酰胺6，在紡織、汽車、醫藥等領域都具有廣泛的運用。在國內，它主要是被用于生產聚酰胺切片。己內酰胺的重要應用領域是聚酰胺塑料。總的來說，它在煤化工產業具有突出性貢獻。

1 國內己內酰胺生產狀況

國內的己內酰胺生產，主要以20世紀50年代到70年代和80年代為主要生產代表時期。而在20世紀50年代到70年代的時候，多采用的是小型的生產模式，在20世紀80年代之后采用的是相對規模較大和裝置較為先進的生產模式。20世紀50年代至70年代，已內酰胺生產采用的原料主要是環己烷和環己酮。拉西法是其生產的主要方法，較為傳統。這個方法雖然能保證產量，但在生產過程中會有大量的副產物產生，給環境帶來重大的威脅。因此，很多企業都在研究如何對工藝進行改進減少副產物的產出[1]。

以南京帝斯曼東方化工有限公司為代表，該公司采用了DSM公司的技術，通過該技術，極大程度上減少了副產物的產生。包括巴陵石油化工公司采用DSM公司的工藝技術等國內很多企業都積極引進國外先進的技術來促進企業的工藝優化，使得我國的己內酰胺生產都得到了迅猛的發展。在2013年的統計中，我國的己內酰胺產量已經達到了70萬t。比過去增長了不少。產量增加的同時，生產裝置也在不斷的優化，如今路線雖然多元化，但是主要是還是采用以環己烷為原料的工藝[2]。

2 國內己內酰胺生產能力和市場需求預測

2.1 國內己內酰胺生產能力

近幾年來，隨著己內酰胺在錦綸方面的使用，極大程度上帶動了整個市場對于己內酰胺的消費量需求熱潮。盡管近幾年以來我國的己內酰胺產量不斷的增大，規模不擴大。但是，仍然不能滿足國內市場中對于己內酰胺的消費量需求，還是存在著很大的供求缺口。所以，很大部分還是得依靠進口，而進口量增加的同時，也影響到了我國國內己內酰胺產業的生產。由于國外在投資技術等方面都優越于國內，因此，國內市場還是很難擺脫依靠依賴進口的現狀。

2.2 市場需求預測

從目前國內己內酰胺生產變化，可以看出今后國內己內酰胺的生產總量仍會不斷增加，而且市場對于其的消費量也會急速增長。但是，市場中的己內酰胺的供求還是會存在缺口。還是需要不斷的依靠進口，只是在之后的幾年中，依賴進口的比率會極大程度的降低。只是整體上的產量需求會不斷增加。因此，國內的己內酰胺產業，既存在機遇又存在挑戰，而如何抓住機遇，迎接挑戰成為了主要的問題。所以在國內，己內酰胺具有長遠的開發利用前景。

3 我國己內酰胺生產工藝技術

我國己內酰生產工藝技術主要是采用環已酮肟貝克曼重排作為基礎，一直都是圍繞傳統的方法來生產。而傳統的方法主要有四個步驟。而從當前的國內生產來看。環已酮-羥胺法、環已烷光亞硝化法和甲苯法是主要的生產方法。

3.1 環己酮-羥胺法

這種方法使用的原料是苯。具體是將原料苯經過氣相加氫反應得到環己烷。在這個過程中會運用到催化劑鎳，而且催化劑必不可少。在得到環己烷之后，在經過液相氧化得到環已酮。環己酮-羥胺法主要流程，如圖1所示。

圖1 環己酮-羥胺法流程

環己酮一羥胺法另一種方法是以苯酚為原料，使用的催化劑是鎳鉛合金。主要流程，如圖2所示。

圖2 環己酮-羥胺法流程

3.2 環己烷光亞硝化法

該方法采用的原料是苯，使用的催化劑是鎳，該方法的反應鏈很長，具體流程，如圖3所示。

3.3 甲苯法

使用原料是苯，當此方法的成本相比之前的要大很多，而且產生的副產物較多，所以在實際運用中減少。主要流程，如圖4所示。

4 我國煤化工行業中己內酰胺的發展前景

我國的能源結構中煤炭資源的利用不夠充分，因此國家鼓勵和支持煤化工產業的發展和技術的更新。而己內酰胺在煤化工產業具有充分的運用，擁有廣闊的發展前景。主要表現在以下幾個方面。

圖3 環己烷光亞硝化法流程

圖4 甲苯法流程

1) 粗苯加氫精制技術生產高純度苯

粗苯加氫精制技術生產高純度苯作為己內酰胺生產的主要原料。很多企業都在加大對于粗笨提取的研究和運用力度。它是一種有機化工產品。我國對于純苯的消費量逐年上升，比如:苯酚、已內酰胺和尼龍6鹽等等都要運用到純苯，因此，它是一種必不可少的原料。與此同時，粗笨具有價格低廉的特點，所以可以投入廣泛地運用。由于通過粗笨的提取可以得到高純度的苯，因此具備了數量龐大的純苯之后，可以生產出更多的己內酰胺，純苯是其生產的必備原料。所以就可以在一定范圍內緩解國內市場己內酰胺供求缺口的現狀。提高產量，調整整個生產結構，優化配置，加強資源的利用。最終可以通過運用這樣的粗笨的提取方法極大地減少副產物的產生，減少對于環境的污染，同時也可以減少原料的浪費，提高利用率。調節技術的發展作用進程，延長產業鏈[3]。

2) 焦爐煤氣變壓吸附制氫(FA)

我國是世界上最大的焦炭生產國，而在所有的生產過程當中，由于焦爐氣制氫對環境的危害極小，所以焦爐氣的生產是主要的研究方向。越來越多的企業都在致力于這方面的生產工作。那么焦爐煤氣變壓吸附制氫(FA)的存在就變得更加有意義，它可以更加高效地制造出氫氣，從而為產業鏈提供足夠的原料。焦爐氣生產氫氣具有高效性，而且得到的可燃氣體富含氫量，易點燃。整個過程都具有高效性，所以需要投入的成本較小，對投資方的要求很低，便于企業的投入生產，因而被廣泛地運用于實際生產中。目前我國的很多企業都在致力于這方面的研究，成功率也較高，不僅在國內，國外的很多企業在對于這方面的運用也是有很好的前景，運用成功率也很高。通過變壓吸附的方式，整個工藝都得到了優化，而且產品的好評度高，純度高。在很大程度上解決了已內酰胺需要氫氣量極為龐大的難題。運用這樣方法，可以便于整個焦爐煤氣的生產工序的開展[4]。

3) 焦爐煤氣生產合成氨硫酸

隨著我國煤化工產業的發展，如今的煤化工行業越來越廣泛地運用到焦爐煤氣生產。而焦爐煤氣生產主要利用的原料是合成氨。采用煤氣中的硫來生產硫酸，隨著運用范圍不斷擴大，生產技術也得到了不斷的提高，由于氨硫酸要被運用到己內酰胺的生產中，是其中關鍵性的原料。所以，這樣一來也可以不斷補充其生產原料。從一定程度上避免了己內酰胺原料不足的缺陷，使得己內酰胺在煤化工行業可以得到更為長遠的發展。減少該行業的原料需求壓力，平衡供給與需求。促進市場的有效運行和消費量的健康增長，減少外來進口，提高國內產品在市場中的占有率和在國民中的消費認可度。

5 結語

我國對于己內酰胺的消費量一直都在迅猛上升，市場一直處于供求缺口的狀態，而己內酰胺在煤化工產業中具有巨大的優勢。在這個產業鏈中，可以通過一些其他的方法得到己內酰胺的生產原料，所以能極大地緩解供應不足的緊張現狀。本文通過對其生產的工藝進行介紹，從而發展過程中一些可以進行優化的流程和結構，之后可以看出己內酰胺在煤化工產業中的地位和優勢所在，最終通過分析對己內酰胺在煤化工產業中的前景進行了論述和展望。