苯酚制環(huán)己酮工藝技術(shù)簡述

成一飛 邢亞峰 趙朋偉

摘 要：目前生產(chǎn)環(huán)己酮實現(xiàn)工業(yè)化的工藝技術(shù)有3種：苯酚加氫法、苯加氫/環(huán)己烷氧化法和苯部分加氫/環(huán)己烯水合法。國內(nèi)成熟的工藝為氧化法和水合法，采用苯酚加氫工藝的福建申遠已生產(chǎn)，江蘇威名石化在建，因此本論文對苯酚制環(huán)己酮工藝技術(shù)進行簡述及對比。

關(guān)鍵詞：苯酚；環(huán)己酮；工藝

一、緒論

環(huán)己酮是一種重要的有機化工原料，在我國85%主要用于制造己內(nèi)酰胺和己二酸，其余用作溶劑和稀釋劑。己內(nèi)酰胺和己二酸是生產(chǎn)合成纖維錦綸 6 和錦綸 66 以及聚酰胺樹脂的原料。環(huán)己酮在橡膠助劑、涂料、合成纖維、染料以及農(nóng)藥等工業(yè)部門中都有廣泛的用途。

目前工業(yè)制備環(huán)己酮的方法有三種[1]：一，苯全部加氫制環(huán)己烷、環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮；二，苯部分加氫制環(huán)己烯、環(huán)己烯水合制環(huán)己醇、環(huán)己醇脫氫制環(huán)己酮；三、苯酚加氫制環(huán)己酮。

在我國環(huán)己烷氧化法是最早制取環(huán)己酮的工藝， 2009年河北石焦化工引進旭化成苯部分加氫和水合制環(huán)己酮工藝成功投產(chǎn)， 2017年福建申遠采用DSM苯酚制環(huán)己酮工藝成功投產(chǎn)；目前采用水合工藝（占主導地位）配套氧化工藝是最常見的，苯酚工藝只有福建申遠投產(chǎn)，江蘇威名（臺灣中石化）在建。下文將對苯酚制環(huán)己酮工藝技術(shù)進行簡述。

二、工藝簡述

苯酚催化氫化工藝技術(shù)是最早實現(xiàn)工業(yè)化的環(huán)己酮制備方法，苯酚加氫工藝分為直接法和間接法兩種工藝。其中，直接法即一步法是苯酚直接催化加氫制得環(huán)己酮；間接法第一步以鎳為催化劑加氫制得環(huán)己醇，第二步以鋅為催化劑環(huán)己醇脫氫制得環(huán)己酮。由于直接法工藝流程縮短，節(jié)省公用工程消耗，逐漸取代間接法。

國內(nèi)采用苯酚一步法加氫生產(chǎn)環(huán)己酮的企業(yè)有兩家福建申遠新材料有限公司及江蘇威名石化有限公司。苯酚一步法加氫生產(chǎn)環(huán)己酮反應(yīng)條件較為溫和，流程較短，消耗小，設(shè)備臺數(shù)少（約為苯法環(huán)己酮工藝的1/8），環(huán)己酮產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好，環(huán)己酮的收率可以達到97%，副產(chǎn)品少，投資較少，三廢排放小，生產(chǎn)工藝較環(huán)己烷氧化法安全。

苯酚加氫制環(huán)己酮主要通過苯酚的加氫反應(yīng)（氫化反應(yīng)），以及苯酚加氫副產(chǎn)的環(huán)己醇的脫氫反應(yīng)（醇酮轉(zhuǎn)化反應(yīng)）生成環(huán)己酮。流程簡圖如下：

三、制備環(huán)己酮工藝對比

環(huán)己酮制備技術(shù)：酚酮法、環(huán)己烷法和環(huán)己烯法[2]。就三種工藝技術(shù)從以下五個方面進行比較如下表：

經(jīng)綜合比選，采用的是苯酚一步法加氫工藝路線，該路線對比環(huán)己烯法和環(huán)己烷氧化法，反應(yīng)條件較為溫和，流程較短，消耗小，設(shè)備臺數(shù)少（約為苯法環(huán)己酮工藝的1/8），環(huán)己酮產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好，環(huán)己酮的收率可以達到97%（苯法環(huán)己酮收率約85%），副產(chǎn)品少，三廢排放?。ū椒ōh(huán)己酮三廢排放量大），生產(chǎn)工藝較環(huán)己烷氧化法安全。從原材料角度，苯酚為中毒危害，較其他工藝毒性較低（苯法環(huán)己酮的原料苯為極毒危害）。相比于其他兩種技術(shù)，具有物耗少和能耗低的優(yōu)勢。

四、結(jié)論

環(huán)己酮生產(chǎn)三種工藝各有優(yōu)劣，目前主導工藝為環(huán)己烯水合工藝，苯酚工藝剛?cè)雵鴥?nèi)，隨著己內(nèi)酰胺下游市場的擴大，環(huán)己酮應(yīng)配套建設(shè)，建設(shè)廠家應(yīng)根據(jù)自己實際情況進行工藝技術(shù)選擇，建議有原料苯的企業(yè)，以環(huán)己烯水合工藝為主，副產(chǎn)環(huán)己烷配套氧化工藝生產(chǎn)環(huán)己酮；能解決原料苯酚的企業(yè)，可考慮使用苯酚制酮工藝，成本及投資小。

參考文獻：

[1]譚伶玉，張曉娟，唐麗華.環(huán)己酮合成技術(shù)的研究進展.廣東化工，2013（20）：7-9.

[2]邢亞峰，趙培朝.己內(nèi)酰胺原料環(huán)己酮生產(chǎn)工藝技術(shù)對比.化學工程與裝備，2015，03：27-30.

作者簡介：成一飛，男，漢族，河北石家莊人，?？?，工藝工程師，助理工程師，環(huán)己酮生產(chǎn)技術(shù)。