技术 | 己二胺生产工艺分析

摘要：己二胺是一种重要的化工中间体，主要用于制备尼龙66、尼龙610，也可用于制备HDI、聚氨酯树脂、固化剂。尼龙66是己二胺重要的下游产品，由己二胺和己二酸缩聚制备而成，在化纤行业、服装纺织行业、电子设备以及航空航天等诸多产业中有着广泛的应用。尤其是随着新能源汽车行业迅速发展，尼龙66未来消费将会持续增长，是我国新材料领域的高景气赛道。

1.己二腈法

目前大规模生产己二胺的方法都是己二腈法。其反应机理是，在一定的温度、压力以及催化剂的作用下，己二腈与氢气发生加成反应生成己二胺。

其反应方程式为：

NC(CH₂)₄CN＋4H₂―→H₂N(CH₂)₆NH₂

该工艺分为高压法与低压法两种。根据催化剂的不同，高压法分为两种。一种是铁基催化剂，反应压力为30～35Mpa，反应温度为100～180℃。另外一种是钴-铜催化剂，其反应压力要求较高，为60～65Mpa，反应温度为100～135℃。高压法以三相流化床为反应器类型，以液氨和甲苯为溶剂，选择性高达90%～95%。

低压法则采用镍基催化剂，反应压力为1.8～3.0Mpa，反应温度60～100℃。低压法以乙醇为溶剂，以强碱化合物为助催化剂，提高催化剂的活性。低压法通过精制提纯后可以得到纯度99%的己二胺。

2.己二酸法

该法的核心是以己二酸和氨气为原料，发生氨化反应生成己二酸铵盐和水，己二酸铵盐高温脱水生成己二腈，己二腈再与氢气反应生成己二胺。

HOOC(CH₂)₄COOH＋2NH₂→NC(CH₂)₄CN＋4H₂O

NC(CH₂)₄CN＋4H₂―→H₂N(CH₂)₆NH₂

己二酸法主要有气相法和液相法两种。由于液相法相比于气相法反应温度较低，对催化剂的损坏较少，副产物较少，收率较高，因此己二酸氨化多以液相法为主。

3.己内酰胺法

该法以己内酰胺为原料，以磷酸盐为催化剂。其反应机理是己内酰胺与氨气反应脱水生成氨基己腈，氨基己腈在高温下与氢气发生加成反应生成己二胺。该法收益率极高，原料己内酰胺可从尼龙6的次品中取得，是一种环境友好型工艺。

4.己二醇法

该法以1,6－己二醇为原料，以镍为催化剂，在高温高压下与氨气发生氨化反应脱水后生成己二胺。

HOCH₂(CH₂)₄CH₂OH＋2NH₃―→H₂N(CH₂)₆NH₂＋2H₂O

该法副反应较多，通常采用碱性化合物为助催化剂抑制副反应的发生，采用循环反应的工艺将副产物循环到氨化工艺中来提高收率。

5.丁二烯法

在一定的温度和压力下，1,3-丁二烯与氢氰酸发生氰化反应生成戊烯腈，戊烯腈再与氢氰酸反应生成己二腈，生成的己二腈与氢气反应制备己二胺。此方法是在1,3-丁二烯制备己二腈工艺的基础上发展起来的。

C₄H₆ ―→NC(CH₂)₄CN ―→H₂N (CH₂) ₆NH₂