己二胺生产工艺及前景分析

2017-03-04 07:29霍美菊河南神马尼龙化工公司河南平顶山467000
化工管理 2017年15期
关键词:己内酰胺生产工艺化工

霍美菊(河南神马尼龙化工公司,河南 平顶山 467000)

己二胺生产工艺及前景分析

霍美菊(河南神马尼龙化工公司,河南 平顶山 467000)

在经济飞速发展的新时期下,化工行业是我国工业体系的重要组成部分之一,在我国社会的发展中有着极其重要的地位。通过化工合成的方式,为生产活动源源不断的提供产品及原料,一系列的化工衍生品给人民群众的生产生活提供了诸多便利。己二胺作为一种重要的化工中间体,在我国的工业体系中发挥着不可替代的作用,其用途广泛,在化纤行业、服装纺织、电子产业及高分子材料等诸多产业中的应用潜力巨大,具有很高的市场价值,本文就己二胺的生产工艺及应用前景进行了分析与探究。

己二胺;生产工艺;应用前景;分析

我国的产业结构调整与转型升级,极大的促进了化工行业技术水平的提升。新工艺、新技术的推广普及有效提升我国化工产品质量与生产效率。在己二胺的合成方面,我国的己二胺生产能力与技术工艺已经达到了世界先进水平,取得了辉煌的成果。这得益于我国对研发能力与人才培养的重视,同时不断增长的对己二胺的需求,也起到了助推的作用。

1 己二胺的特征

己二胺作为极其重要的化工原料,其主要特性如下:己二胺是一种无色晶体,正常形态下呈片状,有刺激性气味;己二胺的沸点为204~205℃,熔点是41~42℃,可溶于水,也可溶于有机溶剂如乙醇、苯等。己二胺具有腐蚀性,易挥发,在潮湿的环境下易产生大量烟气。在空气中,可以持续扩散,通过与水分子及二氧化碳气体的结合,产生高浓度雾团。

2 己二胺的生产工艺

2.1 己二腈加氢工艺

在一定温度、压力下,通过催化剂的催化,己二腈可以与氢气发生加成反应,生成己二胺。该反应拥有较高的反应收率,产生的己二胺浓度较高。在反应过程中会产生少许杂质,其主要成分是加成反应的中间产物醛亚胺。其反应的方程式为NC(CH2)4CN+4H2¾ ®¾¾催化剂H2N(CH2)6NH2。工业生产中一般有高压与低压两种不同的生产工艺。

高压法根据所用催化剂的不同,主要分为两种。一种是利用钴-铜催化剂,反应温度为100~135℃,反应压力为60~65Mpa;另一种是利用铁基催化剂,反应温度为100~180℃,反应压力为30~35Mpa。通常,高压法己二腈加氢工艺选用三相流化床作为其反应器类型,采用液氨、芳烃等作为反应溶剂。因为高压法工艺的反应温度较高,反应压力要求很大,所以造成反应设备的所需的投资较高,且生产过程中因高温高压操作,安全风险也较高。

低压法通常采用镍为催化剂,选用乙醇作为反应溶剂,先用强碱性物质作为催化剂助剂,是反应在碱性的环境中进行,提高催化剂的活性。低压法生产时,反应温度为60~100℃,压力1.8~3.0Mpa,对设备的要求不高,大大降低了建设成本及设备投资。低压阀的弊端就是,由于反应条件较为宽松,造成反应中会产生较多的副产物及中间产物,必须附加分离提纯过程,才可以保证产品的纯度。由于低压法自身反应温度、压力要求不高,反应条件宽松,操作过程相比高压法大大提升了安全性和可靠性,同时也降低了操作难度与运营成本,因此。目前己二腈低压加氢工艺成为了各国己二胺制备的主流工艺。

2.2 丁二烯直接氰化法

丁二烯直接氰化法是一种早期的己二胺生产工艺,曾广泛应用于八十年代,目前采用这种工艺制备己二胺的装置早已为数不多,是一种淘汰掉的工艺。丁二烯直接氰化法主要是讲1, 3-丁二烯与氢氰酸发生氰化反应后,再进行加氢反应生成己二胺。

2.3 己内酰胺法制己二胺

己内酰胺法制己二胺的工艺相对复杂,其主要反应机理与己二腈加氢反应原理是相同的。己内酰胺法制己二胺工艺选用己内酰胺作为主要原料,选用磷酸盐作为主要的催化剂。使己内酰胺与氨在催化剂作用下,产生氨基己腈。随后对氨基己腈进行深度加氢处理最终得到己二胺。这种工艺的收率极高,同时要求的反应条件也极为苛刻,反应温度高达350℃。己内酰胺法制己二胺工艺中所用的反应原料己内酰胺的价格极其昂贵,数量稀少,所以生产工艺所用己内酰胺的来源主要是靠回收次品来供应的,因此这种工艺并没有推广应用。

2.4 己二醇法制己二胺

己二醇法制己二胺工艺选用的原料是1,6-己二醇,反应温度为200℃,反应压力为23Mpa,选用镍作为催化剂。己二醇法工艺通过1,6-己二醇在催化作用下发生氨化反应脱水缩合,得到1,6-己二胺。这种工艺生产过程产生的副产物较多,但通过对副产物进行处理,也可以产生1,6-己二胺,因此通过该种工艺所达到的反应收率也能达到较为客观的水平。

2.5 己二酸法制己二胺

己二酸法制己二胺的工艺选用己二酸作为反应原料,反应温度为350℃,选用磷酸硼作为反应的催化剂。己二酸法工艺主要依靠己二酸与氨在催化作用下进行氨化反应后,再进一步脱水生成己二腈。随机后将得到的己二腈进行加氢,最终得到己二胺产品

3 己二胺的应用前景分析

3.1 六亚甲基二异氰酸酯

六亚甲基二异氰酸酯也称为HDI,主要应用于涂料、胶黏剂等一些聚氨酯的生产中,拥有较大的市场前景。同时六亚甲基二异氰酸酯在汽车工业与航天工业中也有较为广泛的应用。目前我国六亚甲基二异氰酸酯需求缺口量巨大,对外依存度较高,主要依赖从国外进口。这都一定程度增加了我国相关工业产品的生产成本。这使得己二胺制六亚甲基二异氰酸酯工艺的应用拥有广阔的市场前景与利润空间。

3.2 化工生产中的助剂

己二胺在化工生产的助剂中应用广泛。多种主要的化工生产所需的助剂都需要己二胺作为重要原料。这极大了扩宽了了己二胺的应用领域,提高了己二胺的市场需求。

3.3 生产聚己二酰己二胺

聚己二酰己二胺又称为尼龙66,作为一种重要的合成材料,广泛应用于人民群众的日常生活之中。汽车配件、橡胶制品、渔业用网、以及生活中用到的地毯、防水服饰等,都离不开聚己二酰己二胺的身影。随着高分子材料技术的飞速发展,聚己二酰己二胺还可以作为金属配件的替代材料,应用于航天工业等高精尖产业之中,拥有很高的科技附加值。

4 结语

在新时期下,飞速发展的科学技术与社会生产力使得己二胺的应用越来越广泛。为了满足日益增加的己二胺的市场需求,化工企业需要不断地强化自身研发能力,推广应用新的技术与工艺,从而更好的造福社会,服务人民群众。

[1]王宏波.浅谈化工工艺条件选择与控制实例[J].民营科技,2012(03).

[2]白惠娟,乔晓会.科技时代下化工工艺的优化策略[J].科技致富向导,2010(32).

[3]化工部科研情报所,化工产品技术经济手册[M]1982 (10).

霍美菊(1988-);性别:女,籍贯:河南省周口市扶沟县 学历:本科,毕业于河南大学;现有职称:助理工程师;研究方向:化工工艺。

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