己內酰胺的生產現狀及發展建議

曹炳偉

（中國平煤神馬集團尼龍科技公司，河南平頂山 467000）

己內酰胺屬于一種非常重要的有機化工原料之一，其聚合生成的聚酞胺切片，通常也被稱之為尼龍-6切片或者是錦綸-6切片，是生產尼龍材料的重要單體原材料之一。己內酰胺材料可以生產尼龍塑料、棉綸纖維以及人造革等相關產品，同時在各大醫藥領域當中的應用效果非常明顯，可以生產抗血小板等相關藥物。現階段，盡管我國國內在己內酰胺的生產方法以及生產速率上不斷提高，具有非常高的研發和生產工作效率，但是相比于國內社會市場的需求量來講還遠遠不足，每年將近有超過60%左右的市場需求量缺口，這一部分缺口需要通過國外進口來加以引進。

1 己內酰胺的生產現狀

從全球范圍內己內酰胺的生產現狀上來看，己內酰胺的整體生產能力上還有所過剩。隨著石油價格的不斷上漲，己內酰胺產品和原料之間的差價正在不斷縮小，這一發展現狀直接影響到了己內酰胺行業的內部競爭。通過傳統的生產技術流程上很難達到理想的經濟效益，因此，己內酰胺生產單位經過多年以來的不斷努力，對一些先進的己內酰胺生產技術加以不斷的研究和應用，不斷降低己內酰胺生產的工作成本。從最近幾年的研究工作進展來進行分析，己內酰胺在整體的生產技術路線上已經取得了重大突破，主要是使用新型的催化劑和新型的反應動力學作為重要的研究成果，在己內酰胺生產過程中有效降低了己內酰胺生產過程的能源消耗量，提高了己內酰胺的整體生產能力，以及降低了生產過程中的成本投入，對環境的污染問題也越來越小[1]。

1.1 丁二烯工藝路線

在最近幾年的發展過程中，國際上一些大型的己內酰胺生產工作單位，通過非芳香族化合物作為生產原材料，對己內酰胺的生產工藝路線進行有效的轉變，丁二烯制備己內酰胺的方法得到了廣泛的應用。通過該生產方式具有兩條生產路線，第一種是通過丁二烯和一氧化碳來合成己內酰胺；第二種是通過丁二烯氫氰化直接制成己內酰胺。以丁二烯作為主要的反應原材料，在生產己內酰胺過程當中，相比于傳統的己內酰胺生產路線來講，前期的經濟成本投入更低，并且在生產中所生成的副產品可以直接進行回收和使用，不會對周圍環境形成不良的影響，是未來己內酰胺生產工藝的重要發展方向。國外相關生產單位通過合作推出了一項以丁二烯和一氧化碳作為原材料，來生產己內酰胺的相關生產工藝流程。在該項生產工藝流程當中，不會生成多余的副產物，與常規的己內酰胺生產技術相比可以降低生產成本投入30%左右[2]。

BASF公司和Du Pont公司通過聯合技術研發制定出了丁二烯和甲烷的生產工藝，該生產工藝的主要方式是通過丁二烯氫氰化制己二腈，選擇性加氫生成己內酰胺。該項生產工藝技術在德國已經建成了1000t/a的工業實驗裝置，該生產工藝在生產工作當中的主要優點在于原料丁二烯、甲烷價格相對較低，前期的經濟投入量較小，并且不會產生副產品硫酸銨。新生產工藝流程當中，通過己二腈加輕水解生成相應的己內酰胺，該生產工藝流程相對較短，并且在生產過程當中己內酰胺可以生成相應的尼龍材料當中的中間體己二胺，最關鍵的是后續的生產步驟使用了一些新型的催化劑，提高了己內酰胺的工作效率。丁二烯生產工藝路線所生產的己內酰胺工藝，在正式開始應用過程中每噸己內酰胺生產成本可以降低300美元左右，并且在世界各個化工單位當中起到了比較大的反響。BASF公司和Du Pont公司曾計劃在海南省通過丁二烯甲烷生產工藝，建立起一套聯合生產百萬噸級的己內酰胺大型生產設備，但是目前為止還沒有正式實施。DSM公司也都是表示需要在南京區通過丁二烯路線擴大己內酰胺生產工作能力，但目前為止還沒有得到實質性的進展。

1.2 酮-肟工藝路線

在拉西法技術的基礎上，研發企業的一種酮一肪生產工藝，在過去的30a生產過程當中，該項工藝的生產效果一直比較穩定，并且在最近幾年的研究過程當中取得了較大的突破，以環己酮氨肪化工藝作為生產工作基礎，基于催化氧化生成工藝生產取得了良好的工作進展，并且現在已經慢慢進入到了工業化的實現發展階段。環己酮氨肪化工藝，主要是將環己酮氨肪、氧化氫等同時放置在同一個反應設備當中，并且進一步合成緩解酮-肪。和其他的己內酰胺生產工藝相比，該項生產工藝的生產流程相對較短，并且反映環境非常友好，整體的反應條件非常溫和，反應所使用的化工設備投資量相對較低。該項生產工藝至20世紀前期就受到了人們廣泛的關注和重視，隨著后續的發展硅分子篩催化劑和過氧化氫生產技術得到了有效的改良，因此，在工業化生產己內酰胺的經濟性方面得到了有效的提高。我國各大公司在最近幾年的發展過程中，大力開展該項生產工藝的研究，并且已經擁有了相關的專利與技術有效完成了中間實驗[3]。

環己酮肪氣相重排生產工藝，在固體酸作為催化劑的環境下，將環己酮肪直接排列成己內酰胺，因為不使用硫酸和氨也就不會產生相應的生產復產物硫酸銨，可以有效降低該項工藝的生產成本。國外相關工作單位對該項工藝展開了深入性的研究和分析，不斷提高催化劑的催化轉化工作效率。日本往友化學研究單位使用的是硫化床反應器，環己酮肪、甲醇以及氮氣等相關物質，在高溫的環境條件下通過分子篩進行反應，轉化率達到了99.3%以上，己內酰胺的實際生產率超過了95.30%。在催化氧化工藝當中有效保留了現階段比較常用的環氧化工生產，直接使用空氣來作為氧源的優勢，有效降低了該反應的整體溫度和壓力大小，同時提高了單程轉化率和總收率大小，降低了過程轉化過程當中的能耗以及廢棄液的排放量。氧化復產物通過多種復雜的組分直接轉化成為二酸為主的共同成分，乙二酸的真實回收利用率可以有效提高整體的經濟效益，因此環己烷仿生催化劑在實際的生產工作當中，物耗、能耗以及環保性方面的優勢表現非常明顯。

2 己內酰胺生產的發展建議

我國在己內酰胺產業的發展基本上相對較晚，和國外一些發達國家相比，在生產裝置的規模量、生產成本、技術裝備以及生產產品的應用方面都有著較大的差距。因此，在后續的發展過程當中，己內酰胺的生產會不斷朝著更大規模以及更高效經濟效益上不斷發展，畢竟生產企業要想得到長遠穩定的發展，關鍵因素不單單是社會市場方面的問題，而是企業是否可以生產出高質量低成本的己內酰胺產品，以此來有效滿足下游產業的更多發展需求。盡管當前我國國內己內酰胺的市場發展前景一片良好，價格也在不斷上漲，生產發展空間相對較大，但是在未來的幾年發展過程中，己內酰胺市場會不斷保持更加旺盛的需求狀況，在高利潤的發展背景下，由于己內酰胺的生產能力和生產規模不斷擴張，各大生產單位相互之間的競爭也越來越激烈，因此，必須要從原材料的來源、生產工藝路線優化以及生產規模的擴張等多個方面來進行綜合提升，以提高化工產業的整體發展能力，實現良好的經濟效益[5]。

3 結束語

隨著我國科技技術的發展速度不斷加快，在己內酰胺的生產狀況上得到了有效的轉變。通過各項先進生產工藝的有效應用，極大提高了己內酰胺的生產質量和生產效率，在我國國內市場的發展前景一片良好，受到了人們廣泛的關注和重視。