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己二胺生產(chǎn)工藝介紹
己二胺是一種重要的化工中間體,主要用于制備尼龍66、尼龍610,也可用于制備HDI、聚氨酯樹脂、固化劑。尼龍66是己二胺最重要的下游產(chǎn)品,由己二胺和己二酸縮聚制備而成,在化纖行業(yè)、服裝紡織行業(yè)、電子設(shè)備以及航空航天等諸多產(chǎn)業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。尤其是隨著新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展,尼龍66未來消費(fèi)將會(huì)持續(xù)增長,是我國新材料領(lǐng)域的高景氣賽道。
下文對己二胺的生產(chǎn)工藝進(jìn)行簡單分析
1.己二腈法
目前大規(guī)模生產(chǎn)己二胺的方法都是己二腈法。其反應(yīng)機(jī)理是,在一定的溫度、壓力以及催化劑的作用下,己二腈與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成己二胺。
其反應(yīng)方程式為:
該工藝分為高壓法與低壓法兩種。根據(jù)催化劑的不同,高壓法分為兩種。一種是鐵基催化劑,反應(yīng)壓力為30~35Mpa,反應(yīng)溫度為100~180℃。另外一種是鈷-銅催化劑,其反應(yīng)壓力要求較高,為60~65Mpa,反應(yīng)溫度為100~135℃。高壓法以三相流化床為反應(yīng)器類型,以液氨和甲苯為溶劑,選擇性高達(dá)90%~95%。
低壓法則采用鎳基催化劑,反應(yīng)壓力為1.8~3.0Mpa,反應(yīng)溫度60~100℃。低壓法以乙醇為溶劑,以強(qiáng)堿化合物為助催化劑,提高催化劑的活性。低壓法通過精制提純后可以得到純度99%的己二胺。
2.己二酸法
該法的核心是以己二酸和氨氣為原料,發(fā)生氨化反應(yīng)生成己二酸銨鹽和水,己二酸銨鹽高溫脫水生成己二腈,己二腈再與氫氣反應(yīng)生成己二胺。
己二酸法主要有氣相法和液相法兩種。由于液相法相比于氣相法反應(yīng)溫度較低,對催化劑的損壞較少,副產(chǎn)物較少,收率較高,因此己二酸氨化多以液相法為主。
3.己內(nèi)酰胺法
該法以己內(nèi)酰胺為原料,以磷酸鹽為催化劑。其反應(yīng)機(jī)理是己內(nèi)酰胺與氨氣反應(yīng)脫水生成氨基己腈,氨基己腈在高溫下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成己二胺。該法收益率極高,原料己內(nèi)酰胺可從尼龍6的次品中取得,是一種環(huán)境友好型工藝。
4.己二醇法
該法以1,6-己二醇為原料,以鎳為催化劑,在高溫高壓下與氨氣發(fā)生氨化反應(yīng)脫水后生成己二胺。
該法副反應(yīng)較多,通常采用堿性化合物為助催化劑抑制副反應(yīng)的發(fā)生,采用循環(huán)反應(yīng)的工藝將副產(chǎn)物循環(huán)到氨化工藝中來提高收率。
5.丁二烯法
在一定的溫度和壓力下,1,3-丁二烯與氫氰酸發(fā)生氰化反應(yīng)生成戊烯腈,戊烯腈再與氫氰酸反應(yīng)生成己二腈,生成的己二腈與氫氣反應(yīng)制備己二胺。此方法是在1,3-丁二烯制備己二腈工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
近幾年國家出臺(tái)各類政策鼓勵(lì)攻克“卡脖子”技術(shù)難題,國內(nèi)自主研發(fā)攻關(guān)己二胺的生產(chǎn)工藝越來越多,隨之在建的己二胺項(xiàng)目也拔地而起。
近期己二胺項(xiàng)目動(dòng)態(tài)
8月17日,榮盛石化股份有限公司發(fā) 布 了投資641億建設(shè)高端新材料項(xiàng)目的計(jì)劃,其中包括2×15萬噸/年己二酸裝置、25萬噸/年己二腈裝置、28萬噸/年己二胺裝置。
7月28日,中國平煤神馬控股集團(tuán)氫化學(xué)公司15萬噸/年高品質(zhì)己二胺項(xiàng)目在平頂山市尼龍新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)打下第一根樁基,標(biāo)志著己二胺項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開工建設(shè)階段。
7月25日,華神新材料(寧波)有限公司年產(chǎn)18萬噸己二胺項(xiàng)目開工儀式在萬華寧波工業(yè)園舉行。華神新材料為萬華化學(xué)(寧波)有限公司(股權(quán)占比60%)與河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司(占比40%)合資成立。
6月29日,重慶華峰30萬噸/年己二腈項(xiàng)目(三期)、30萬噸/年尼龍66一體化項(xiàng)目(二期)竣工。己二腈項(xiàng)目項(xiàng)目(三期)建設(shè)內(nèi)容包含10萬噸/年己二腈和10萬噸/年己二胺等主體裝置及其配套設(shè)施。項(xiàng)目投產(chǎn)后,重慶華峰將具備年產(chǎn)20萬噸己二腈和20萬噸己二胺生產(chǎn)能力。
5月13日,福建福化古雷石油化工有限公司年產(chǎn)20萬噸己二胺、30萬噸己二酸及40萬噸尼龍66項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)征求意見稿公示。
5月11日,山東新和成精化科技有限公司高端尼龍和高端光學(xué)級材料項(xiàng)目第一次公示,項(xiàng)目包括10萬噸/年己二胺裝置。
5月5日,寧夏瑞泰科技股份有限公司尼龍66新材料項(xiàng)目一次性開車成功,該項(xiàng)目包括年產(chǎn)2.5萬噸己二胺生產(chǎn)裝置,這也是國內(nèi)首套己內(nèi)酰胺制己二胺裝置。
5月,奧升德在連云港徐圩新區(qū)新建的年產(chǎn)20萬噸己二胺項(xiàng)目現(xiàn)場已完成回填土,正在進(jìn)行真空預(yù)壓。
2022年4月28日,華魯恒升董事會(huì)審議通過了《關(guān)于投資建設(shè)尼龍66高端新材料項(xiàng)目的議案》,建設(shè)4.2萬噸/年的己二胺裝置、8萬噸/年的尼龍66裝置。
3月31日,中國化學(xué)在山東淄博投資建設(shè)的天辰齊翔尼龍新材料項(xiàng)目己二胺裝置一次性開車成功。
2022年初, 四川玖源高新材料有限公司年產(chǎn)40萬噸己二胺項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)第一次公示,項(xiàng)目建設(shè)地址四川省廣安經(jīng)開區(qū)新橋工業(yè)園。 一期計(jì)劃建設(shè)10萬噸/年己二胺。