关于环己酮的化工工艺分析

张腾海

（贵州理工学院 550000）

摘要：随着科技的不断进步，有关环己酮的化学工艺也正处于发展的阶段，环己酮是比较重要的化工原料，对环己酮的化学工艺进行研究和探讨有助于增加环己酮的生产产量，还可以提升环己酮的生产效率，本文通过研究发现几种有关环己酮的化工工艺方法，对这几种方法进行分析可以为环己酮的生产提供价值参考。

关键词：环己酮；化工工艺；研究发现

引言：目前，中国的化纤工业正处于发展阶段，对于己内酰胺的需求量也是越来越多，在己内酰胺的生产过程中，环己酮是重要的工业原料。环己酮的需求量也是与日俱增的，环己酮是工业原料中良好的溶剂，随着科技的进步和工业的发展，对环己酮进行生产研究是技术人员关注的重要课题。

一、 环己酮的化工工艺

（一） 环己醇脱氢工艺

1.苯酚法化工

在环己酮的生产工艺中有一种苯酚的原料，苯酚也是最早的工业原料之一，在Cu等催化剂的作用之下经过高温蒸发然后将氢加入其中就可以得到环己酮，之后将带有氢的环己酮进行取氢处理就可以得到较纯的环己酮，只是苯酚的价格比较昂贵，现今的化工生产之中很少利用苯酚作为原料了。

2. 环己烯法

在钌系的催化剂的作用之下，苯可以加氢制造出环己烯和环己烷，利用高硅沸石将环己烯和水的化合反应之下就可以制出环己醇，环己醇经过氧化之后就可以制出环己酮。

3. 环己醇脱氢法

对环己醇进行脱氢是必要的流程工艺之一，苯酚法和环己烯法制中都要应用到环己醇脱氢法，在脱氢的催化机作用之下就可以生产环己酮，通过对温度和压力的严格把控之下就可以有效的将杂志的反应现象减少，借助熔盐等载体提供热量，将粗环己酮进行分组，然后与成品的精环己酮进行分离即可[1]。

（二） 环己烷氧化工艺

1.钴盐法

利用钴盐作为催化剂进行环己酮的提取，钴盐中的主要成分就是环烷酸钴，在生产过程中可以利用三价钴离子和二价钴离子进行氧化处理，氧化性可以有效的分解双氧化物，然后就会产生游离基团。环烷酸钴可以对反应加以控制，能够提取出高成分的环己醇，从而实现环己酮的高产量的生产。

在液相氧化法中，液态的环己烷氧化成双氧化物之后就可以在钴盐的作用之下分解出环己酮和环己烷，在生产过程中需要注意的是不能够让环己烷氧化成双氧化物并且进行分解，可以对环己酮和环己烷的回收率加大。

2. 硼酸法

利用硼酸作为催化剂可以提高环己烷的生产率，环己基过氧化氢具有较强的氧化性，经过和硼酸进行反应可以使硼酸环己醇脂生产出来，之后经过水解就可以进行回收了。硼酸法相较于钴盐法的效果要好，在结焦之后通常会进行停产，使得经济效益降低，所以这种工艺的应用也逐渐被弃用。

3. 氧化法

纯氧化法有着温度与压力的严格标准，将空气的含氧量控制在10%到15%，利用空气对环己烷直接进行氧化，得出环己基过氧化氢，之后将环己基过氧化氢经过浓缩，之后利用金属氧化物进行催化，最后就可以得到环己醇和环己酮，没有催化剂的环己烷氧化法可以使生产不断，只是这种工艺的要求比较高，而且缺点是生产的流程过长，生产的设备也不够完善。

（三） 环己醇的分离精制

1. 减压精馏法

环己醇和环己酮的沸点很是接近，它们的性质基本相同，利用传统的精馏方法不能够将它们彻底的分离，在工业生产当中就出现了减压精馏法，在对粗产品进行提纯时，可以利用预蒸馏进行高效的精馏，在四千帕的压力之下进行减压蒸馏可以尽快的提取环己酮，只是这种方法耗费的能量比较大，对于真空的程度要求较高。

2. 萃取精馏法

由于操作方法不尽相同，萃取精馏法中还可以进行划分，连续萃取精馏和间歇萃取精馏是其中的两种方法。在连续萃取精馏的过程当中，进料和回收是连续进行的，在蒸馏过程当中不能够中断，萃取精馏塔和溶剂的回收塔应该同时进行工作，间歇性萃取法是一种新型的方法，间歇萃取精馏的优势比较明显，包含了萃取精馏和间歇精馏的所有优点，知识流程更加复杂。

3. 蒸发法

蒸馏法主要是利用合成聚合物进行蒸馏操作的，利用渗透蒸发的手段提取到环己酮和环己烷，在聚合物当中具有氢键，氢键之间产生作用就可以实现环己醇和环己酮的分离，这种工艺方法可以节省部分能源，只是这种方法的成本较高，不利于工业的大规模生产，只适用于实验室的研究之中[2]。

二、 环己酮化工工艺的研究创新

（一） 部分苯加氢的新工艺

随着科技的不断进步，环己酮工艺的方法的开发需要人们的重视，化工的研究单位对于新方法进行研究，其中就涉及到部分苯加氢的新工艺。这种工艺关键的地方就是对苯的处理是不完全加氢，苯通常是在钌系催化剂的作用之下才会分解出环己烯的，环己烯在高硅沸石催化剂的作用之下才能够生成环己醇的，环己醇经过脱氢处理之后就能够产生环己酮。这是一种较新的方法，只是这种方法只是在原有的工艺之上加以改良的。

（二） 分子筛催化法

通过分子筛进行催化和氧化，环己烷就能够产出环己酮，分子筛的原材料就是氧气，通常也会使用空气。随着科技的进步，还会应用到仿生催化氧化法以及金属催化氧化法。

三、 环己酮的提纯

己内酰胺中存在许多的杂质，杂质的来源一般是原材料中自带的，原材料中就含有环己酮、双氧水和液氨，在反映的过程中还要加入一些催化剂等，一般就有叔丁醇、甲苯和苯。在生产过程中由于操作的不当也会使工艺的参数发生波动，工艺的条件也会发生改变，许多副反应就会发生。己内酰胺在存储和运转的过程中会因多种因素掺进杂质，一旦受潮、受热和意外吸氧就可能使己内酰胺发生质的改变[3]。

己内酰胺有着不同的质量等级，对环己酮的提取也造成了不同的麻烦。可以通过普庫检索和标准物对照等方式进行质谱解析，通过解析就可以清楚己内酰胺中存在的杂质结构。其中原料环己酮的杂质会对己内酰胺造成影响，至今，环己酮的杂质不能够确定，根据国内的现有标准主要有两种生产工艺较为适用，一种是环己烷氧化工艺，另一种是最新的环己烯水合工艺，这两种工艺可以生产出国际标准下的较纯的环己酮，其中环己烯水合工艺的提纯浓度要高于环己烷氧化法的提纯浓度。

环己烯水合工艺在液相中进行加氢反应和水合反应，这样做产生的副反应就相对较少，杂质的数量也能够得到严格的控制，提取出的环己醇的浓度比较纯，正常情况下经过脱氢反应后，成品环己酮的纯度能够达到99.95%。在环己烷氧化法的生产工艺之下，环己酮中含有的2-庚酮、己醛等直链杂质，这下杂质对己内酰胺产品的挥发性碱指标会造成很大的影响，因此在环己酮的纯度提取中就要对原料环己酮的指标进行严格的控制[4]。

结论：综上所述，化工工艺的生产一直在进步，对环己烷氧化法进行开发和利用有助于环己酮的提取纯度的提高，在生产中具有重大的意义，我国的化工工艺领域应该进行研究，对于研究的力度也应该加大，进行生产措施的改革，促进化工领域的发展。

参考文献：

[1]代士凯.环己酮的化工工艺分析[J].企业技术开发，2015，27：173+175.

[2]张卫东.关于化工工艺节能降耗的技术分析[J].科技创新与应用，2014，21：129.

[3]申启德.浅谈环己酮的化工工艺[J].中国石油和化工标准与质量，2011，10：86.

[4]赵培朝，邢亚峰.关于环己酮生产工艺中杂质的探讨[J].化学工程与装备，2015，11：53-55.endprint