科技前沿 浅谈已内酰胺生产技术及市场分析 郭建明 (IIIiJq、 E科技创业股份有限公一新材料分公司,IlI西晋城048000) 【摘要】已内酰胺是一种重要的化工原料,用它生产的各种产品涉及到我们日常生活的各个面,比如用已内酰胺生产的尼龙6工程塑料是生 产汽车、船舶、电子电器、工业机械以及一些El用消费品构件或组件的必不可少的材料,用已内酰胺生产的尼龙6纤维是生产一些纺织品、 地毯等不可或缺的原材料等等,为了使已内酰胺这种化工原料更好的为我们的国民生产服务,本文首先对生产已内酰胺的传统工艺,以及近 年采兴起的一些新工艺进行了研究。然后在4%f-7国内已内酰胺市场现状以及发展前景的基础上,结合本人多年的实际工作经验对我国今后 已内酰胺行业该如何发展提出了一些个人建议,以期对同行能有所参考价值 楚键词】已内醚胺;生产工艺;分析;研究;市场 ̄4fr;建议 随着社会的发展,科技的进步,人们的生活水平也在不断的提高, 追求的生活质量也越来越高,这就对我国的国民生产水平提出了更高的 要求,而生产这些工业用品或日常消费品又离不开一些必须的化工原 的能耗和物耗都 氐了,并且使生产流程得到了简化,减轻了生产过程 中物料对设备的腐蚀,以及对环境的污染,未来已内酰胺生产技术的发 展方向必将朝着这些新生产工艺的方向发展。 2我国已内酰胺的供需现状及发展前景 21生产观献 料,因此为满足社会的需求,我们必须加快发展我国的化工事业,笔者 就以一种重要的化工原料已内酰胺为例,对其生产技术工艺进行了研 究,并对其在国内外目前的供需现状以及发展前景进行了简单的分析。 1已内酰胺生产技术及其进展 自20世纪50年代末期我国开始生产已内酰胺,到2011年初, 已内酰胺在我国已达到575kt/a的生产能力,同比增长了近21.05%, 环己酮一羟胺工艺、环己烷光亚硝化工艺以及甲苯工艺是目前生 产已内酰胺的主要传统工艺,在这几种工艺中主要生产工艺为环己酮一 羟胺工艺。 1.1 已内酰胺的传统生产工艺 1.1_1环己酮一羟胺法 苯法为原料的生产工艺是我国目前所采用的主要的已内酰胺的生产工 艺,虽然已内酰胺近年来在我国的产量增长已经很大,但在化学纤维工 业以及塑料制品业方面已内酰胺仍然不能满足市场发展的需求,每年都 需进口大量的已内酰胺。 22消费现状及发展前景分析 近年来,随着我国制造业的不断发展,特别是汽车、船舶、纺织品 环己酮一羟胺法主要是通过先制得环己酮和羟胺,然后把它们合 成环己酮肟,合成的环己酮肟再经贝克曼重排制成已内酰胺。其中环己 酮可以通过氧化环已烷制成,环已烷可以由笨加氢制得,此外直接氧化 苯酚也可以得到环己酮。根据羟胺盐不同的制备过程,有可把环己酮一 行业的快速发展,需要的已内酰胺这种化学原料越来越多。据有关部门 统计仅2005年~201 0年年均消费量的增长率就为9.85%,最然这几 年,我国已内酰胺的自给率一直在飞速的增长,但已经远远我不能满足 我国国内市场的需要。 羟胺法分为拉西法(HSO法)、一氧化氮还原法(NO法)以及根 离子还原法(HPO法)等。 1.1.2甲苯法 生产尼龙6纤维(锦纶)以及尼龙6工程塑料是我国消耗已内酰 胺的主要产品,据有关部门统计,仅在2010年锦纶在我国的产量已经 达到了1618kt消耗0.9Mt的已内酰胺,占到了国内已内酰胺总消耗量 的80%左右,并且就目前的态势来看,我国的锦纶产量还在不断的增 长。未来的几年内锦纶行业在我国发展速度仍然会很快,其中帘子线的 需求将成为拉动纤维用已内酰胺消费的主要动力。我们必须从自身的实 甲苯法主要是通过先把甲苯氧化成苯甲酸,再通过氢的作用得到 六氢苯甲酸,然后再把六氢苯甲酸中加入亚硝酰硫酸让它们进行反应得 到£一已内酰胺硫酸盐,再水解£一已内酰胺硫酸盐最终制成已内酰 胺。SNIA为其典型的生产技术,这种技术的主要原料硝化级甲苯,在 反应器中装入甲苯,在160。C跟1 MPa的环境下让甲苯与空气进行氧 化得到苯甲酸,在苯甲酸中加入催化剂钯,在1 7a℃跟1.6MPa的环境 下把氧加入进去,得到六氢苯甲酸,然后再让六氢苯甲酸与硫酸、亚硝 酰硫酸进行反应,最终可以制得已内酰胺,生产流程短是这个工艺的主 要优点,这个生产工艺的主要缺点是副产硫酸胺多,后期需要精制的步 骤很多。 际情况出发,不断的学习和引进一些国外生产已内酰胺的新技术,并且 要加大国内已内酰胺新工艺生产研发力度,只有这样才能适应国内已内 酰胺市场发展的需求,具体建议如下: 1)慎重上新项目。生产已内酰胺产品的过程复杂,且投资巨大, 所以应该科学、合理的新建已内酰胺项目。建议我国今后可以采用和国 外企业合资的方式来发展国内的已内酰胺项目,这样可以使得技术和资 1.1_3光化学亚硝化法 金问题都可以得到很好的解决。 2)加快下游产品的应用研究,扩大以内酰胺的市场容量。目前国 外市场仍然占领着我国大部分的高性能差别化的尼龙6产品,建议国家 日本东丽公司研发出光化学亚硝化法,环已烷为该方法的主要原 料,在环已烷中加入亚硝酞氯和氯化氢可以制得环己酮肟,然后再重排 环己酮污可制得已内酰胺。这种生产工艺虽然工艺简单,但是由于很难 设计大型的光化学反应器,制备过程耗电量大,长期这样生产很难。 1.2 已内酰胺生产新5-艺 在尼龙6产品的科研上,增加投入力度.提高市场中我国生产的尼龙6 制品占有率,为已内酰胺的市场容量的新的扩张创建条件。 3)加快国产化技术的工业化开发力度。在研究生产已内酰胺的技 术中,要重点增加研究和开发一些已内酰胺生产过程中的节能减排新技 由于硫酸胺这种生产副产品在传统的已内酰胺生产工艺中产生的 比较多,这种硫酸胺不仅会对环境造成污染,而且还是制备已内酰胺的 生产成本大大增加,所以为了减轻制备已内酰胺时对环境的污染,同时 术,以便节约能源, ̄k-btt本,减少对环境的污染,实现环保生产。 作者简介:郭建明,1q78年生,男,山西省文水县人,中级职称, 研究方向为化工工程与工程艺、 又降低已内酰胺的生产成本,近年来,许多已内酰胺的新工艺在国内外 科技工作者的刻苦研究下开始出现,这对已内酰胺生产技术的发展起到 了极大的推动作用。在这些新工艺中比较著名的有:Altam工艺、己二 腈工艺、埃尼化学公司工艺、信友化学公司工艺、大阪关西大学工艺、 低温法合成工艺、剑桥大学工艺、六氧苯甲酸一环己酮肪联产己内酞胺 组合新工艺、非晶态镍合金/磁稳定床己内酞胺加氢精制新工艺、钦硅 分子筛氨氧化制环己酮污新工艺。这些新工艺的应用,把生产已内酰胺 惨考文献】 川冷晓梅【: 内酰胺 :J 技术的比较及发展趋势U1江苏化 20O8 【2】沈菊华.国内外已内婀先脯 h ‘技术发展概况UJ化T科技市场,20(m 47