己二胺生產(chǎn)工藝及前景分析

霍美菊(河南神馬尼龍化工公司,河南 平頂山 467000)

己二胺生產(chǎn)工藝及前景分析

霍美菊(河南神馬尼龍化工公司,河南 平頂山 467000)

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的新時(shí)期下，化工行業(yè)是我國工業(yè)體系的重要組成部分之一，在我國社會(huì)的發(fā)展中有著極其重要的地位。通過化工合成的方式，為生產(chǎn)活動(dòng)源源不斷的提供產(chǎn)品及原料，一系列的化工衍生品給人民群眾的生產(chǎn)生活提供了諸多便利。己二胺作為一種重要的化工中間體，在我國的工業(yè)體系中發(fā)揮著不可替代的作用，其用途廣泛，在化纖行業(yè)、服裝紡織、電子產(chǎn)業(yè)及高分子材料等諸多產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用潛力巨大，具有很高的市場價(jià)值，本文就己二胺的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用前景進(jìn)行了分析與探究。

己二胺；生產(chǎn)工藝；應(yīng)用前景；分析

我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)，極大的促進(jìn)了化工行業(yè)技術(shù)水平的提升。新工藝、新技術(shù)的推廣普及有效提升我國化工產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。在己二胺的合成方面，我國的己二胺生產(chǎn)能力與技術(shù)工藝已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，取得了輝煌的成果。這得益于我國對研發(fā)能力與人才培養(yǎng)的重視，同時(shí)不斷增長的對己二胺的需求，也起到了助推的作用。

1 己二胺的特征

己二胺作為極其重要的化工原料，其主要特性如下：己二胺是一種無色晶體，正常形態(tài)下呈片狀，有刺激性氣味；己二胺的沸點(diǎn)為204～205℃，熔點(diǎn)是41～42℃，可溶于水，也可溶于有機(jī)溶劑如乙醇、苯等。己二胺具有腐蝕性，易揮發(fā)，在潮濕的環(huán)境下易產(chǎn)生大量煙氣。在空氣中，可以持續(xù)擴(kuò)散，通過與水分子及二氧化碳?xì)怏w的結(jié)合，產(chǎn)生高濃度霧團(tuán)。

2 己二胺的生產(chǎn)工藝

2.1 己二腈加氫工藝

在一定溫度、壓力下，通過催化劑的催化，己二腈可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，生成己二胺。該反應(yīng)擁有較高的反應(yīng)收率，產(chǎn)生的己二胺濃度較高。在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生少許雜質(zhì)，其主要成分是加成反應(yīng)的中間產(chǎn)物醛亞胺。其反應(yīng)的方程式為NC(CH2)4CN+4H2? ???催化劑H2N(CH2)6NH2。工業(yè)生產(chǎn)中一般有高壓與低壓兩種不同的生產(chǎn)工藝。

高壓法根據(jù)所用催化劑的不同，主要分為兩種。一種是利用鈷-銅催化劑，反應(yīng)溫度為100～135℃，反應(yīng)壓力為60～65Mpa；另一種是利用鐵基催化劑，反應(yīng)溫度為100～180℃，反應(yīng)壓力為30～35Mpa。通常，高壓法己二腈加氫工藝選用三相流化床作為其反應(yīng)器類型，采用液氨、芳烴等作為反應(yīng)溶劑。因?yàn)楦邏悍üに嚨姆磻?yīng)溫度較高，反應(yīng)壓力要求很大，所以造成反應(yīng)設(shè)備的所需的投資較高，且生產(chǎn)過程中因高溫高壓操作，安全風(fēng)險(xiǎn)也較高。

低壓法通常采用鎳為催化劑，選用乙醇作為反應(yīng)溶劑，先用強(qiáng)堿性物質(zhì)作為催化劑助劑，是反應(yīng)在堿性的環(huán)境中進(jìn)行，提高催化劑的活性。低壓法生產(chǎn)時(shí)，反應(yīng)溫度為60～100℃，壓力1.8～3.0Mpa，對設(shè)備的要求不高，大大降低了建設(shè)成本及設(shè)備投資。低壓閥的弊端就是，由于反應(yīng)條件較為寬松，造成反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物及中間產(chǎn)物，必須附加分離提純過程，才可以保證產(chǎn)品的純度。由于低壓法自身反應(yīng)溫度、壓力要求不高，反應(yīng)條件寬松，操作過程相比高壓法大大提升了安全性和可靠性，同時(shí)也降低了操作難度與運(yùn)營成本，因此。目前己二腈低壓加氫工藝成為了各國己二胺制備的主流工藝。

2.2 丁二烯直接氰化法

丁二烯直接氰化法是一種早期的己二胺生產(chǎn)工藝，曾廣泛應(yīng)用于八十年代，目前采用這種工藝制備己二胺的裝置早已為數(shù)不多，是一種淘汰掉的工藝。丁二烯直接氰化法主要是講1, 3-丁二烯與氫氰酸發(fā)生氰化反應(yīng)后，再進(jìn)行加氫反應(yīng)生成己二胺。

2.3 己內(nèi)酰胺法制己二胺

己內(nèi)酰胺法制己二胺的工藝相對復(fù)雜，其主要反應(yīng)機(jī)理與己二腈加氫反應(yīng)原理是相同的。己內(nèi)酰胺法制己二胺工藝選用己內(nèi)酰胺作為主要原料，選用磷酸鹽作為主要的催化劑。使己內(nèi)酰胺與氨在催化劑作用下，產(chǎn)生氨基己腈。隨后對氨基己腈進(jìn)行深度加氫處理最終得到己二胺。這種工藝的收率極高，同時(shí)要求的反應(yīng)條件也極為苛刻，反應(yīng)溫度高達(dá)350℃。己內(nèi)酰胺法制己二胺工藝中所用的反應(yīng)原料己內(nèi)酰胺的價(jià)格極其昂貴，數(shù)量稀少，所以生產(chǎn)工藝所用己內(nèi)酰胺的來源主要是靠回收次品來供應(yīng)的，因此這種工藝并沒有推廣應(yīng)用。

2.4 己二醇法制己二胺

己二醇法制己二胺工藝選用的原料是1,6-己二醇，反應(yīng)溫度為200℃，反應(yīng)壓力為23Mpa，選用鎳作為催化劑。己二醇法工藝通過1,6-己二醇在催化作用下發(fā)生氨化反應(yīng)脫水縮合，得到1,6-己二胺。這種工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物較多，但通過對副產(chǎn)物進(jìn)行處理，也可以產(chǎn)生1,6-己二胺，因此通過該種工藝所達(dá)到的反應(yīng)收率也能達(dá)到較為客觀的水平。

2.5 己二酸法制己二胺

己二酸法制己二胺的工藝選用己二酸作為反應(yīng)原料，反應(yīng)溫度為350℃，選用磷酸硼作為反應(yīng)的催化劑。己二酸法工藝主要依靠己二酸與氨在催化作用下進(jìn)行氨化反應(yīng)后，再進(jìn)一步脫水生成己二腈。隨機(jī)后將得到的己二腈進(jìn)行加氫，最終得到己二胺產(chǎn)品

3 己二胺的應(yīng)用前景分析

3.1 六亞甲基二異氰酸酯

六亞甲基二異氰酸酯也稱為HDI，主要應(yīng)用于涂料、膠黏劑等一些聚氨酯的生產(chǎn)中，擁有較大的市場前景。同時(shí)六亞甲基二異氰酸酯在汽車工業(yè)與航天工業(yè)中也有較為廣泛的應(yīng)用。目前我國六亞甲基二異氰酸酯需求缺口量巨大，對外依存度較高，主要依賴從國外進(jìn)口。這都一定程度增加了我國相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。這使得己二胺制六亞甲基二異氰酸酯工藝的應(yīng)用擁有廣闊的市場前景與利潤空間。

3.2 化工生產(chǎn)中的助劑

己二胺在化工生產(chǎn)的助劑中應(yīng)用廣泛。多種主要的化工生產(chǎn)所需的助劑都需要己二胺作為重要原料。這極大了擴(kuò)寬了了己二胺的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了己二胺的市場需求。

3.3 生產(chǎn)聚己二酰己二胺

聚己二酰己二胺又稱為尼龍66，作為一種重要的合成材料，廣泛應(yīng)用于人民群眾的日常生活之中。汽車配件、橡膠制品、漁業(yè)用網(wǎng)、以及生活中用到的地毯、防水服飾等，都離不開聚己二酰己二胺的身影。隨著高分子材料技術(shù)的飛速發(fā)展，聚己二酰己二胺還可以作為金屬配件的替代材料，應(yīng)用于航天工業(yè)等高精尖產(chǎn)業(yè)之中，擁有很高的科技附加值。

4 結(jié)語

在新時(shí)期下，飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)力使得己二胺的應(yīng)用越來越廣泛。為了滿足日益增加的己二胺的市場需求，化工企業(yè)需要不斷地強(qiáng)化自身研發(fā)能力，推廣應(yīng)用新的技術(shù)與工藝，從而更好的造福社會(huì)，服務(wù)人民群眾。

[1]王宏波.淺談化工工藝條件選擇與控制實(shí)例[J].民營科技,2012(03).

[2]白惠娟,喬曉會(huì).科技時(shí)代下化工工藝的優(yōu)化策略[J].科技致富向?qū)?2010(32).

[3]化工部科研情報(bào)所,化工產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊[M]1982 (10).

霍美菊（1988-）；性別：女，籍貫：河南省周口市扶溝縣 學(xué)歷：本科，畢業(yè)于河南大學(xué);現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：化工工藝。