苯部加氢工艺在环己醇生产中的应用与分析

许培英

（中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南 平顶山 467000）

1 环己醇的主要合成方法

作为一种十分重要的基础工业原料，环己醇属于一种饱和脂环醇，目前，在织品、工程塑料和洗涤剂等领域应用极为广泛，且效果显著。在尼龙化工行业当中，环己醇的主要是通过己 内酰胺和己二酸的转化合成生产尼龙-6及尼龙-66。目前，在化工行业当中，环己醇的主要合成方法基本上可以分为3大类，具体如下：

第一，以苯为主要原材料，通过苯加氢进行环己烷的制备与生产，通过进一步的氧化作用，从而获取环己醇，就当前来讲，这种环己醇的生产方式还占比较多，但整体来讲，通过环己烷与空气内的氧气进行氧化反应的过程相对较为复杂，且选择性不高，对于反应条件要求高，若操作不当，很容易发生爆炸等危险，因此，应用难度大。

第二，以苯酚作为主要材料，通过催化加氢作用进行环己醇的制备与生产。相比上一种制备方式，该方式相对较为简单，但其主要缺点在于苯酚的成本较高，不利于大规模、大范围使用，经济性差。

第三，苯部分加氢生成环己烯，然后环己烯水合制得环己醇采取本部加氢工艺先制备成环己烯，通过环己烯水的反应，从而获取环己醇，这种工艺也被称为旭化成工艺，目前已得到了大量使用，实现了工业化生产。在具体使用当中，主要可以分为2个环节，其一，通过催化剂，即非担载的Ru催化剂及辅助催化剂锌盐溶液，分散剂ZrO2，在150℃和H2压5.0～7.0 MPa条件下发生反应，苯部加氢作用下产生环己烯，当苯转化率达到40%的情况下，环己烯的选择性就会超过80%。其二，在120℃和0.65MPa条件下，酸催化环己烯水合制备环己醇，单程收率12%，选择性将超过99%。以上两种反应方式的主要介质都为“水”，产出废物较少，同时反应温度无需太高。因此，相比第一、二类合成制备方式，苯部加氢工艺更简单、更经济。

2 苯部加氢工艺特点

在过去很长一段时间，我国化工市场上酸洗法生产纯苯的传统方法仍占据着主导地位，苯加氢生产纯苯代表了粗苯精制的发展方向，随着粗苯产量的不断增长，进一步推动了苯部加氢工艺的发展。相比传统酸洗工艺，本部加氢工艺生产工艺更先进，生产的苯纯度更高，基本和石油本没有太大差距。苯加氢工艺就是指把原料焦化粗苯先脱掉重组分后，将轻组分经过加入氢气，在专门的催化剂作用下，在反应器中经高温高压反应，把不饱和的双烯烃和单烯烃变成饱和烃，再经过萃取精馏等工艺，去掉硫、氮、氧等杂质，从而得到高纯的苯、甲苯等。通过苯部加氢工艺的应用，可以充分利用化工原料，避免大量废料产生，同时还能有效提升原材料的转化率，在提高产量的前提下，满足节约能源、资源及环境保护的目的。

3 苯部加氢工艺在环己醇生产中的应用要点

伴随社会经济的迅速发展，我国工业化水平越来越高。环己醇市场需求越来越大，促使环己醇生产技术得到了进一步提升。为了实现环己醇生产规模化、高效率，能够大范围使用，必须重视环己醇生产技术及工艺的合理应用。在工业生产过程中，任何一个生产环节都需要得到重视，每一个细节都可能影响生产效果，尤其是在环己醇制备方式选择当中。很多时候，人们会选择环己烷氧化工艺，但相比之下，苯部加氢工艺更具有优势，作为一种以苯为原料，在一系列反应与催化作用下从环己烯生成环己醇的工艺，在整个工艺流程当中，只可能产生一种副产品，那就是环己醇，将会大幅降低废料产出。此外，在反应过程当中，若一些苯未完全反应，则可直接返回循环反应，可实现循环利用的目的。而未完全水合的环己烯也不会就此浪费，可以用于燃料。因此，相比其他几种工艺，苯部加氢工艺更符合“节能、环保、安全”的可持续发展主题，将会为化工行业未来的发展带来源源动力。

3.1 安全方面

工业生产安全排在第一位，没有安全，谈何生产。因此，在工艺设备使用当中，排气系统、防爆系统都是十分关键的部分。在设备使用当中，为了保证操作安全，确保工作人员的人身安全及避免造成严重损失，都需要保持一定安全工作距离，但这样一来，将严重浪费生产空间，加大企业的生产成本。作为最轻的气体，氢气爆炸事件屡屡发生，为了减少悲剧发生，降低安全事故率，保证企业正常生产，必须做好氢气使用管理工作。在苯部加氢工艺当中，同样要涉及氢气，但相比其他制备方式，尤其是环己烷氧化工艺来讲，苯部加氢工艺的反应条件相对较为温和，并不会增加氢的活跃度，此外，加氢和环己烯水合都是以水为介质，即在液相当中完成，可以大大降低安全隐患，为工业生产加上一层安全的“外衣”，有助于提升生产效率，创造更大的经济效益。

3.2 工艺方面

在生产过程中，一般的传统生产工艺会有无用的副产物产生, 造成能源浪费，或是一些副产物会影响到环己醇的分离, 增加反应程序，加大生产难度。由工艺生产过程来讲，环己醇是苯部加氢工艺的唯一副产品，这说明原料得到了充分利用，有效提升了苯的转化率，大幅降低了资源浪费。此外，该工艺反应时间短，能够在极短时间内获取环己醇，且材料丰富，可以实现规模化、大型化生产，因此，苯部加氢工艺的发展前景较好。

3.3 产品和副产品质量方面

通过苯部加氢工艺的应用，可以有效提升环己醇的纯度，增加苯的转化率。相比之下，传统工艺却很难达到这一点，会有大量无用的副产品出现。若环己醇生产数量一致，那么，哪种工艺采用的原料越多，则会加大生产成本，降低企业利润，对企业来讲是很不利的。苯部加氢工艺的提纯率极高，纯度越高，则去杂要求就会下降。因此，可以简化工艺流程，提升生产效率，为企业带来更高的经济效益。

3.4 环境保护方面

随着人们环保意识的不断增强，国家出台了一系列环保法律法规和规章制度，极大地约束了企业的生产行为，一旦达不到环保标准，企业很可能面临着整改停产的局面。尤其是对于尼龙化工行业来讲，环保问题极为重要。目前，在化工企业生产当中，往往需要购置高额的净化设备，比如气体净化装置、废液污水净化处理装置等，除了这些装置以外，在生产当中同样要考虑到其他环保因素，对于企业生产效率影响巨大。而苯部加氢工艺则无需考虑这些，环己醇是苯部加氢工艺的唯一副产物，同时其他材料，比如未完全反应的苯、环己烯等同样可以达到循环利用或他用的目的，这样便可以大幅减少废气废物排放的可能性，起到了环境保护的目的。

4 结束语

综上所述, 在尼龙化工行业，环己醇因其特殊的化学结构有着十分重要的应用作用，例如尼龙-6、尼龙-66等，相比其他原料制备的尼龙产品，环己醇优势更大，可通过己二酸转化直接制备尼龙-66，在反应过程中当中，基本不会有残留污垢、废物存在，工艺简单、效率高、成本低。伴随精细化工事业的迅速发展，化工行业对于环己醇的需求量也越来越高。苯部加氢工艺是近代化工技术的代表，在环己醇生产当中合理应用苯部加氢工艺，可以充分利用化工原料，减少废料产生，有效提升环己醇生产工艺水平。