曹炳偉

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)尼龍科技公司，河南平頂山 467000）

己內(nèi)酰胺屬于一種非常重要的有機(jī)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(chǎn)尼龍材料的重要單體原材料之一。己內(nèi)酰胺材料可以生產(chǎn)尼龍塑料、棉綸纖維以及人造革等相關(guān)產(chǎn)品，同時(shí)在各大醫(yī)藥領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用效果非常明顯，可以生產(chǎn)抗血小板等相關(guān)藥物?，F(xiàn)階段，盡管我國(guó)國(guó)內(nèi)在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)方法以及生產(chǎn)速率上不斷提高，具有非常高的研發(fā)和生產(chǎn)工作效率，但是相比于國(guó)內(nèi)社會(huì)市場(chǎng)的需求量來講還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，每年將近有超過60%左右的市場(chǎng)需求量缺口，這一部分缺口需要通過國(guó)外進(jìn)口來加以引進(jìn)。

1 己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)現(xiàn)狀

從全球范圍內(nèi)己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)現(xiàn)狀上來看，己內(nèi)酰胺的整體生產(chǎn)能力上還有所過剩。隨著石油價(jià)格的不斷上漲，己內(nèi)酰胺產(chǎn)品和原料之間的差價(jià)正在不斷縮小，這一發(fā)展現(xiàn)狀直接影響到了己內(nèi)酰胺行業(yè)的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)。通過傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)流程上很難達(dá)到理想的經(jīng)濟(jì)效益，因此，己內(nèi)酰胺生產(chǎn)單位經(jīng)過多年以來的不斷努力，對(duì)一些先進(jìn)的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)加以不斷的研究和應(yīng)用，不斷降低己內(nèi)酰胺生產(chǎn)的工作成本。從最近幾年的研究工作進(jìn)展來進(jìn)行分析，己內(nèi)酰胺在整體的生產(chǎn)技術(shù)路線上已經(jīng)取得了重大突破，主要是使用新型的催化劑和新型的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)作為重要的研究成果，在己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中有效降低了己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程的能源消耗量，提高了己內(nèi)酰胺的整體生產(chǎn)能力，以及降低了生產(chǎn)過程中的成本投入，對(duì)環(huán)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(fā)展過程中，國(guó)際上一些大型的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工作單位，通過非芳香族化合物作為生產(chǎn)原材料，對(duì)己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝路線進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)變，丁二烯制備己內(nèi)酰胺的方法得到了廣泛的應(yīng)用。通過該生產(chǎn)方式具有兩條生產(chǎn)路線，第一種是通過丁二烯和一氧化碳來合成己內(nèi)酰胺；第二種是通過丁二烯氫氰化直接制成己內(nèi)酰胺。以丁二烯作為主要的反應(yīng)原材料，在生產(chǎn)己內(nèi)酰胺過程當(dāng)中，相比于傳統(tǒng)的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)路線來講，前期的經(jīng)濟(jì)成本投入更低，并且在生產(chǎn)中所生成的副產(chǎn)品可以直接進(jìn)行回收和使用，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境形成不良的影響，是未來己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝的重要發(fā)展方向。國(guó)外相關(guān)生產(chǎn)單位通過合作推出了一項(xiàng)以丁二烯和一氧化碳作為原材料，來生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的相關(guān)生產(chǎn)工藝流程。在該項(xiàng)生產(chǎn)工藝流程當(dāng)中，不會(huì)生成多余的副產(chǎn)物，與常規(guī)的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)相比可以降低生產(chǎn)成本投入30%左右[2]。

BASF公司和Du Pont公司通過聯(lián)合技術(shù)研發(fā)制定出了丁二烯和甲烷的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)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(nèi)酰胺。該項(xiàng)生產(chǎn)工藝技術(shù)在德國(guó)已經(jīng)建成了1000t/a的工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置，該生產(chǎn)工藝在生產(chǎn)工作當(dāng)中的主要優(yōu)點(diǎn)在于原料丁二烯、甲烷價(jià)格相對(duì)較低，前期的經(jīng)濟(jì)投入量較小，并且不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品硫酸銨。新生產(chǎn)工藝流程當(dāng)中，通過己二腈加輕水解生成相應(yīng)的己內(nèi)酰胺，該生產(chǎn)工藝流程相對(duì)較短，并且在生產(chǎn)過程當(dāng)中己內(nèi)酰胺可以生成相應(yīng)的尼龍材料當(dāng)中的中間體己二胺，最關(guān)鍵的是后續(xù)的生產(chǎn)步驟使用了一些新型的催化劑，提高了己內(nèi)酰胺的工作效率。丁二烯生產(chǎn)工藝路線所生產(chǎn)的己內(nèi)酰胺工藝，在正式開始應(yīng)用過程中每噸己內(nèi)酰胺生產(chǎn)成本可以降低300美元左右，并且在世界各個(gè)化工單位當(dāng)中起到了比較大的反響。BASF公司和Du Pont公司曾計(jì)劃在海南省通過丁二烯甲烷生產(chǎn)工藝，建立起一套聯(lián)合生產(chǎn)百萬噸級(jí)的己內(nèi)酰胺大型生產(chǎn)設(shè)備，但是目前為止還沒有正式實(shí)施。DSM公司也都是表示需要在南京區(qū)通過丁二烯路線擴(kuò)大己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工作能力，但目前為止還沒有得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

1.2 酮-肟工藝路線

在拉西法技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)企業(yè)的一種酮一肪生產(chǎn)工藝，在過去的30a生產(chǎn)過程當(dāng)中，該項(xiàng)工藝的生產(chǎn)效果一直比較穩(wěn)定，并且在最近幾年的研究過程當(dāng)中取得了較大的突破，以環(huán)己酮氨肪化工藝作為生產(chǎn)工作基礎(chǔ)，基于催化氧化生成工藝生產(chǎn)取得了良好的工作進(jìn)展，并且現(xiàn)在已經(jīng)慢慢進(jìn)入到了工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)發(fā)展階段。環(huán)己酮氨肪化工藝，主要是將環(huán)己酮氨肪、氧化氫等同時(shí)放置在同一個(gè)反應(yīng)設(shè)備當(dāng)中，并且進(jìn)一步合成緩解酮-肪。和其他的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝相比，該項(xiàng)生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)流程相對(duì)較短，并且反映環(huán)境非常友好，整體的反應(yīng)條件非常溫和，反應(yīng)所使用的化工設(shè)備投資量相對(duì)較低。該項(xiàng)生產(chǎn)工藝至20世紀(jì)前期就受到了人們廣泛的關(guān)注和重視，隨著后續(xù)的發(fā)展硅分子篩催化劑和過氧化氫生產(chǎn)技術(shù)得到了有效的改良，因此，在工業(yè)化生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的經(jīng)濟(jì)性方面得到了有效的提高。我國(guó)各大公司在最近幾年的發(fā)展過程中，大力開展該項(xiàng)生產(chǎn)工藝的研究，并且已經(jīng)擁有了相關(guān)的專利與技術(shù)有效完成了中間實(shí)驗(yàn)[3]。

環(huán)己酮肪氣相重排生產(chǎn)工藝，在固體酸作為催化劑的環(huán)境下，將環(huán)己酮肪直接排列成己內(nèi)酰胺，因?yàn)椴皇褂昧蛩岷桶币簿筒粫?huì)產(chǎn)生相應(yīng)的生產(chǎn)復(fù)產(chǎn)物硫酸銨，可以有效降低該項(xiàng)工藝的生產(chǎn)成本。國(guó)外相關(guān)工作單位對(duì)該項(xiàng)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(zhuǎn)化工作效率。日本往友化學(xué)研究單位使用的是硫化床反應(yīng)器，環(huán)己酮肪、甲醇以及氮?dú)獾认嚓P(guān)物質(zhì)，在高溫的環(huán)境條件下通過分子篩進(jìn)行反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到了99.3%以上，己內(nèi)酰胺的實(shí)際生產(chǎn)率超過了95.30%。在催化氧化工藝當(dāng)中有效保留了現(xiàn)階段比較常用的環(huán)氧化工生產(chǎn)，直接使用空氣來作為氧源的優(yōu)勢(shì)，有效降低了該反應(yīng)的整體溫度和壓力大小，同時(shí)提高了單程轉(zhuǎn)化率和總收率大小，降低了過程轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中的能耗以及廢棄液的排放量。氧化復(fù)產(chǎn)物通過多種復(fù)雜的組分直接轉(zhuǎn)化成為二酸為主的共同成分，乙二酸的真實(shí)回收利用率可以有效提高整體的經(jīng)濟(jì)效益，因此環(huán)己烷仿生催化劑在實(shí)際的生產(chǎn)工作當(dāng)中，物耗、能耗以及環(huán)保性方面的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)非常明顯。

2 己內(nèi)酰胺生產(chǎn)的發(fā)展建議

我國(guó)在己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基本上相對(duì)較晚，和國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在生產(chǎn)裝置的規(guī)模量、生產(chǎn)成本、技術(shù)裝備以及生產(chǎn)產(chǎn)品的應(yīng)用方面都有著較大的差距。因此，在后續(xù)的發(fā)展過程當(dāng)中，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)會(huì)不斷朝著更大規(guī)模以及更高效經(jīng)濟(jì)效益上不斷發(fā)展，畢竟生產(chǎn)企業(yè)要想得到長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展，關(guān)鍵因素不單單是社會(huì)市場(chǎng)方面的問題，而是企業(yè)是否可以生產(chǎn)出高質(zhì)量低成本的己內(nèi)酰胺產(chǎn)品，以此來有效滿足下游產(chǎn)業(yè)的更多發(fā)展需求。盡管當(dāng)前我國(guó)國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺的市場(chǎng)發(fā)展前景一片良好，價(jià)格也在不斷上漲，生產(chǎn)發(fā)展空間相對(duì)較大，但是在未來的幾年發(fā)展過程中，己內(nèi)酰胺市場(chǎng)會(huì)不斷保持更加旺盛的需求狀況，在高利潤(rùn)的發(fā)展背景下，由于己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)張，各大生產(chǎn)單位相互之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，因此，必須要從原材料的來源、生產(chǎn)工藝路線優(yōu)化以及生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)張等多個(gè)方面來進(jìn)行綜合提升，以提高化工產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展能力，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)科技技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，在己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)狀況上得到了有效的轉(zhuǎn)變。通過各項(xiàng)先進(jìn)生產(chǎn)工藝的有效應(yīng)用，極大提高了己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，在我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展前景一片良好，受到了人們廣泛的關(guān)注和重視。