车雅宁
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【摘要】随着我国经济的不断发展，各行经济得到了飞快的进步，特别是有机化工原料，其中环己酮有了较大发展，环己酮是一种有机化工原料，它实质上是作为一种中间体出现，是己内酰胺和己二酸及的中间体，三者一般情况下都是配套生产，具有低毒、很好的溶解性和价格低的特点，用作油漆、皮革抛光剂和油墨增溶剂等，广泛的使用在医学和农药中。我国环己酮生产开始于50 年代，发展比较早，但是发展相对比较缓慢，通过技术的提高产量也比较高。本文主要阐述了环己酮生产技术和工艺路线研究。
【关键词】环己酮生产技术工艺路线
1 引言
环己酮是一种重要的有机化工原料，是生产己内酰胺和己二酸及其盐的主要中间体。随着社会的发展，多个行业对环己酮的需求越来越多，环己酮一般由己内酰胺和己二酸厂配套生产，由于它具有其他化学品所不其备的高溶解性、低毒和相对较低的价格等特点，受到市场的好评。目前环已酮已经广泛用作高档溶剂、油漆和油墨增溶剂、皮革抛光剂等，发挥了巨大的社会效益，取得了良好的经济效益。随着近几十年来我国环己酮生产的推移，我国市场对环已酮质量提出了更高的要求，目前的环己酮生产环境已经难以与规范化要求相适应，需要更快的发展转变，才能满足社会需求。
2目前环己酮生产现状分析
1994年我国的环己酮生产能力就已经达到了11.59万吨/年，有六家生产企业。2004年巴陵公司7万吨/年生产能力的装备投入生产。2006年国内环己酮的生产能力已经达到了42.6万吨/年，产量为35吨/年。目前环己酮的生产工艺主要按照起始原料的不同分，主要有苯酚法与苯法，而苯法工艺又分为环己烷法和环己烯法。
2.1苯酚法
苯酚法历史起源较早，主要是利用镍作催化剂，苯酚通过与氢的结合得到环己醇，之后通过锌的催化脱氢，制得环己酮。它的工艺流程相对较短，需要的设备数量也不是很多，得到的产品环已酮纯度高，质量非常可靠。但是这种制作方法原料匮乏，生产成本高，目前很多企业已经放弃了这种生产模式，只有美国少数几家公司利用自产的苯酚进行已内酰胺的生产。新上线的生产企业一般不再选择苯酚法作为制作环已酮的主要手段。
2.2环己烷法
环己烷法由苯加氢、环己烷氧化、分解、醇酮精制、烷塔、精制等系统组成。苯加氢主要有两种加氢方式，一种是以气体的状态进行加氢，另外一种就是通过液态来气相加氢法主要利用镍备铂来作为维化州在一定的压力之下，苯与氢气体进行充分溶合，经过化学反应后形成环已烷。之后通过与空气进行氧化反应，得到环已酮与环已醇。苯原料在100-180℃、 3-10MPa，并且有催化剂作用下进行不完全反应。在环己烷进行氧化反应时会有一些其他的副产物出现，需要进行焚烧处理。在最后阶段，将环己酮和环己醇加以分离，得到环己酮产品；而环己醇则是在锌钙等催化作用下脱氢，转化成环已酮。采用环已烷氧化生成环己酮的工艺目前在国内外的应用最为广泛。
2.3环已烯法
环己烯法则是一种新兴的生产工艺、与环己烷法相近，在近年来也取得了不错的生产效果。苯先在钉系催化剂作用下进行部分加氢，生成环己烯和少量环己烷；分离后，环己烷可作为副产品销售，环己烯在硅系催化剂作用下进行水合反应，生成环己醇，环己醇在铜-硅催化剂作用下脱氢，生成环己酮。
3几种典型的环己酮生产技术与工艺路线对比
主要对目前市场上的传统环已烷法与新兴的环己烯法进行生产技术对比分析。环已烷法与环已烯法使用原料是相同的，均是采用的苯与氢气二者。但是在这两种主要原料的消耗上存在着一定的差异。环己烷法的综合收率低，需要消耗的氢量较大，在生产过程中，只有约80%的苯会转化为环已酮成品，其余的将会在生产过程中产生不可逆转的副产物，一般采用焚烧处理的方式进行销毁。而环己烯法则是相对来讲收率高一些，需要消耗的氢气也低一些，转化率为99%，大大提高了生产效率，节约了成本。通过数据表明，环己烯法对氢气、苯以及烧碱的消耗相比环己烷法降低了一半左右。巴在环己酮的生产过程中，两种方式对于能源的动力消耗也存在着一定的差异。由于环己烷法需要对产生的副产物进行处理，需要消耗更多的燃气。而环己烯法对新鲜水、电以及天然气的消耗相比环己烷法要下降多达50%，但蒸汽消耗量较大一些，一般会超出30%。
4几种典型的环己酮生产工艺安全性对比
在环己酮的生产过程中，不但要看到生产的质量与效率，同时对生产安全也应该引起足够的重视。建立安全的生产环境对于实现环己酮生产经济效益的提高有着基础性的保障作用，是工艺技术环节必须要考虑的一大问题。
环己烷是一种易燃烧的液体，存在极大的安全隐患，当有可燃气体空气或氧气、明火以及与达到一定的温度时，就会有爆炸的可能性，给生产企业与工作人员带来了巨大的安全威胁。在氧化过程中，需要采用一定的措施来对设备进行保护，避免产生爆炸危险的可能，一旦发生高温泄漏，将会带来难以想象的后果。国外已经发生过环己烷法生产企业的安全事故，造成了大量人员的伤亡，并造成巨大的经济损失，1994年法国曾经发生过一起严重的生产事故，造成近百人死亡，震惊世界，它的安全生产问题引起了世界高度重视。
环己烯闪点<20℃，危险性与环己烷基本相当，环己烯法的安全性主要体现在工艺方法上，苯部分加氢制环己烯和环己烯水合反应制环己醇都是在水相中进行的比较温和的反应，反应中没有通空气的高危险性的氧化过程，系统安全性显著高于环己烷法。
5结语
通过对典型的环己酮生产方式的对比，得出以下几点结论。一是苯酚法生产技术的成本非常高，不再适应当前企业的经济发展要求；二是我国的环己烷法制作环己酮工艺流程与国外相比有些优势，但整体对比来讲，显然不如采用环己烯法生产环己酮。采用环己烯生产的环己酮产品质量非常高，纯度高，能够得到市场的充分认可，大大提高经济效益；在原料的使用方面，环己烯法能够将原材料几乎完全转化为产品，效率非常高；在生产过程中，不会产生对环境有污染的物质，适应社会的发展，得到更多的认可。
建议新建的环已酮生产企业最好是采用环己烯法工艺路线进行生产，同时注意生产环境的安全问题，不应将生产装置建立在人口相对密集的区域。同时在环己烯法催化剂研究开发方面，目前国内已经有一定的研究成果，建议尽早在大规模环已酮装置中实现工业化。随着科技的发展，会有更加先进的科学技术应用于社会发展与经济发展中，企业将会充分利用科技的力量实现经济效益的提高。
参考文献
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