苯部加氢工艺在环己醇生产中的应用研究

周建春 刘怡音

摘要：环己醇是重要的化工原料,苯部分加氢工艺在环己醇生产中具备安全、清洁、高效的独特优势,是国内外环己醇生产装置的优选技术。为此，本文在全面了解环己醇主要合成方法的基础上，阐述了苯部加氢工艺特点，并对苯部加氢工艺在环己醇生产中的应用要点进行了分析与探讨。

关键词：苯部加氢工艺；环己醇；合成方法

引言

随着现代科技技术的不断进步,人类的工业加工生产技术也得到了明显的提高,因此也使得各类产物的产量和加工技术得到了长足的发展。环己醇是一种工业上用途比较广泛的生产原料之一,其中包括大多数的日常用清洁物品,而苯部分加氢工艺是生产环己醇的主要技术之一,其具有着较多的优势,也成为了国内外之一原料生产的首选技术之一。为此，开展苯部加氢工艺在环己醇生产中的应用研究具有十分重要的现实意义。

一、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Zr O2，在150 oC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 oC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。

二、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。

三、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。

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，同样要涉及到氢气，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。

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、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。

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。

四、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。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。为此，必须重视苯部加氢工艺在环己醇生产中的应用优势，提高应用效果。

参考文献：

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