环己酮工艺路线及国内生产现状分析

亢丽娜

(阳煤集团太原化工新材料有限公司，山西 太原 030400)

环己酮(cyclohexanone)，分子式为C6H10O，相对分子质量98.14，无色透明液体，泥土味，溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，微溶于水。环己酮是一种重要的有机化工原料，在日常生活及工业生产中用途广泛，可分为酰胺用和非酰胺用两大类。酰胺用环己酮大多被用于生产己内酰胺和己二酸，进而合成尼龙6和尼龙66及其他树脂。非酰胺用环己酮可用于作油漆涂料的溶剂、医药助剂、皮革抛光剂等[1-3]。

1 环己酮的生产工艺

环己酮的研究始于19世纪90年代，A.Bayer使用石灰和庚二酸首次制得环己酮；20世纪40年代，I.G.Farben公司建成苯酚加氢制环己酮的生产装置；随着生产技术的进一步发展，20世纪60年代环己烷氧化法生产环己酮实现工业化。目前，工业生产环己酮的方法主要有环己烷液相氧化法、苯酚加氢法、环己烯水合法等，如表1所示。

表1 环己酮生产工艺

环己烷液相氧化法工艺因单程产率低、能耗高、污染重、腐蚀设备严重等诸多问题逐步被淘汰。苯酚经催化一步加氢制备环己酮的工艺实现工业化，其操作简便，产率高，副产物少，备受关注。但因苯酚过度加氢易生产环己醇，这对加氢反应的催化剂要求很高，所以制备高性能的催化剂成为研究重点[4]。

环己烯水合法是以苯为原料，在钌系催化剂的作用下，先加氢生成环己烯，环己烯水合生成环己醇，环己醇脱氢生成环己酮。此工艺是目前被广泛利用的一种生产环己酮的工艺路线。阳煤集团太原化工新材料有限公司20万t/a环己酮项目即采用此种路线，已试车成功。此工艺路线系统安全性较高，是清洁、经济的生产路线[5-6]。

综上所述，通过对环己酮工艺路线的不断改进，来提高环己酮产能。同时，随着环境保护意识的提高和科学技术的发展，污染小、纯度高、收率高的环己酮生产工艺将成为主流。

2 国内环己酮产能现状及预测

我国环己酮产业主要是伴随着己内酰胺产业发展而兴起的，近年来产能扩张迅猛。第57页图1是2012年-2017年环己酮的产能、产量变化。

目前，我国主要生产环己酮的企业有近30家，总生产能力接近400万t/a。其产能、产量均呈现上涨的趋势，国内环己酮新增产能主要为己内酰胺联产配套装置，随着己内酰胺陆续投产，环己酮的开工率也迅速增长。国内主要环己酮生产企业见表2。

图1 2012年-2017年环己酮的产能、产量变化

序号生产企业生产能力(产量)/万t·a-11江苏海力化工有限公司502山东海力化工股份有限公司483中石化巴陵石化公司304湖北三宁化工股份有限公司205浙江巴陵恒逸己内酰胺公司20福清天辰耀隆新材料有限公司206阳煤集团太原化工新材料有限公司207山西兰花科技创业股份有限公司新材料分公司208南京化学工业有限公司169浙江巨化集团1410山东华鲁恒升化工股份有限公司1611南京DSM东方化工有限公司1212石家庄焦化化工集团1013山东方明化工有限公司1014鲁西化工集团股份有限公司1015山东洪达化工有限公司1016山西潞宝兴海新材料有限公司1017旭阳焦化有限公司1018福建东鑫石油化工有限公司819辽阳石油化纤公司720山东中银化学721山东洪业化工有限责任公司622河南神马集团623山西阳煤丰喜集团624山东中联化学有限公司625四川省煤焦化集团有限公司2

绝大部分环己酮生产企业是为其内部己内酰胺或己二酸生产装置提供原料或中间产品，如，辽阳石化、华鲁恒升、阳煤丰喜等主要用于生产己二酸，而巴陵恒逸、阳煤太化新材料、兰华科创、山西潞宝等则主要用于生产己内酰胺，山东海力两者皆有。未配套下游装置商品环己酮主要外销的生产企业有石家庄焦化集团有限责任公司、山东中联化学有限公司、中国石化集团南京化学工业有限公司等。

随着己内酰胺以及己二酸产能的迅速扩张，环己酮产量也将不断增长，但预计增长幅度平缓。从图2进、出口数据来看，2014年-2016年，环己酮进口量逐年下降，国内产量不断增长，足以满足国内下游所需，主要以出口为主。2017年环己酮进口量超越出口量达到1.5万t，较2016年进口量增加幅度较大，而累计出口量下降近20%，国内供应一时难以满足其需求。

图2 2012年-2017年环己酮的进、出口量

环己酮市场价格基本维持在12 000元/t以上，市场行情向好，也得益于下游尼龙材料产能扩张，对原料需求大幅增加。未来环己酮的供需关系将变化不大，纯苯市场价格低位徘徊，下游尼龙化纤市场维持高位，环己酮市场乐观。

3 建议

1) 环己酮生产工艺采用环己烯水合法较为安全、环保、经济，因环己烯水合法在苯加氢阶段会有较大量副产物环己烷生成，当环己烷销售难度大时，可以考虑采用环己烷氧化法制备环己酮工艺来有效利用副产物环己烷，实现更高的经济效益。

2) 我国环己酮生产能力已迅速增长，环己酮装置大多与己内酰胺和己二酸装置相配套，随着己内酰胺行业的再发展，环己酮装置也将增多，但国内环己酮供需基本平衡。随着国内环保力度的不断加大，从供需变化及市场心态分析，环己酮市场将趋于理性化。