[发明专利]一种己二腈的合成方法

说明书

本发明提供了一种己二腈的合成方法，以环己烯为原料，通过氧化、氨化两步，首先将环己烯氧化成己二醛，再将己二醛氨化生产己二腈产品。本发明所述的己二腈的合成方法同现有的丁二烯法及丙烯腈电解法等方法相比，该方法具有原料成本低，产率高，安全无毒等优点，适用于工业化生产。

技术领域

本发明属于化工合成领域，尤其是涉及一种己二腈的合成方法。

背景技术

己二腈是一种重要的化工原料，其主要用途是制备己二胺，然后与己二酸缩聚制备尼龙66。此外，还可与癸二酸缩聚制备尼龙610，与十二碳二酸缩聚制备尼龙612；这些已实现工业化的聚酰胺产品，正在为纺织、建筑、电子等领域的发展贡献力量。除此之外，己二腈还是聚亚胺羧酸酯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料的主要原料，还可以用作环氧树脂的固化剂、有机交联剂、铁矿和铜矿的浮选剂等。

随着科学技术的进步和化工新材料的不断研发，己二胺的用途已不再局限于传统的尼龙行业。随着应用领域的扩展和下游生产装置规模的增加，己二胺的市场需求会越来越大。保守估计按照每年3％的增长，到2030年全球己二胺的产能将突破300万吨/年，市场规模将突破750亿元。

目前，全球己二腈的产能为185.1万t/a，主要集中在英国英威达(Invista)、美国奥升德(As-cend)、德国巴斯夫(BASF)和日本旭化成(AsahiKasei)四家企业手中。其中，英威达占比超过50％，也是唯一一家外售大量己二腈的企业。全球己二腈产能利用率约为90％，但下游尼龙66需求的增长使得己二腈市场利好，英威达和奥升德相继进行了产能扩充。2018年5月，英威达宣布将耗资2.5亿美元升级并提高其在德克萨斯州维多利亚的己二腈产能，奥升德宣布到2022年己二腈的产能将增加22万吨/年。2018年8月，英威达启动在中国建己二腈工厂的计划，预计投资10亿美元，使用其最新的己二腈生产技术，在2023年建成30万吨/年己二腈工厂。

我国己二胺的规模型生产企业还有中国石油辽阳石油化纤公司和鞍山国锐公司。中平能化集团的生产能力为25万吨/年，鞍山国锐公司的产能为2.8万吨/年，辽化公司的生产能力为2万吨/年。国内己二胺的产量小，加之大部分是自产自用，市场投放量很小，远远不能满足国内的市场需要，迫使下游生产企业不得不寻求从国外进口。

2015年，中国天辰工程有限公司、山东海力化工股份有限公司和天津振博科技有限公司共同研发的“丁二烯直接氢氰化法合成己二腈技术”通过了中国石油和化学工业联合会科技成果鉴定。中国天辰公司拟在山东淄博投建20万吨/年己二腈/己二胺装置，装置建成投产后将极大的改善国内己二腈/己二胺的供应紧张情况。

国际通用的己二胺工业生产方法主要有己二腈法、己二酸法、己内酰胺法

己二腈法主要采用催化加氢的方法进行。化学反应如下：

在工业生产中，分为高压和低压两种方法进行。高压法主要利用Cu-Co催化剂形成温度为100-135℃、压力为60-65MPa的反应；该反应过程较为复杂，需要在三相涓流床反应器中进行，溶剂为液氨，己二胺的选择性为90％-95％。低压法以Ni为催化剂、以乙醇为溶剂、以氢氧化钠或氢氧化钾为助催化剂形成碱性介质进行反应，通过液相流化床进行催化加氢制备己二胺，在操作过程中，保证温度为60-100℃、压力为1.8-3.0MPa即可。

低压法对反应温度和压力的要求不高，操作较为安全可靠，是己二胺生产的首选工艺。目前，全球约90％的己二腈用于己二胺的生产。

己二酸法主要是己二酸与氨经胺化、脱水生成己二腈，再对己二腈进行加氢，最终得到己二胺产品。化学反应如下：