丁二烯氢氰化制己二腈的三大技术难题

丁二烯直接氢氰化法合成己二腈是目前世界上最为先进的方法，也是我国己二腈生产技术的主要研究方向。该工艺被一些企业、科研院校看成主流工艺推进，目前已有天辰齐翔和神马股份选择该技术进行工业化生产，相关项目也已开工建设；此外，还有阳煤集团、新和成和安庆曙光等几套中试装置已经投产或将要投产。但丁二烯直接氢氰化法合成己二腈有催化剂循环再生使用、氢氰酸的纯度和成本以及己二腈的精馏提纯三大技术难题，只有解决了这三大技术难题，才能实现装置的“安稳长满优”，才能发挥出丁二烯氢氰化合成己二腈工艺优势，才能使国产化己二腈技术比肩国际先进技术！

催化剂循环再生使用

丁二烯直接氢氰化法合成己二腈使用的催化剂具有中毒失活、受热易分解、遇水易水解等问题，可以说是“娇气”十足！但如果催化剂不能循环再生使用，会直接导致己二腈的生产成本偏高

丁二烯直接氢氰化法合成己二腈采用氢氰酸为生产原料，在反应结束后的物流中仍有少量的氢氰酸，由于氢氰酸剧毒性，该物质浓度过高（一般要求反应后的物流中氢氰酸含量≤10ppm）会对催化剂造成中毒，使得催化剂活性下降，因此需要将未反应完的氢氰酸首先去除，避免对催化剂造成中毒；此外，液相的氢氰酸长时间高温条件下容易发生聚合，产生高聚物，因此在对催化剂进行回收时先去除氢氰酸，也可以避免氢氰酸聚合后对管路以及设备造成堵塞。但氢氰酸几乎溶于各种溶剂，且溶解度非常大，很难去除

与此同时，3-戊烯腈（3-PN）在异构化生成4-戊烯腈(4-PN)的过程中，会有副产物2-戊烯腈（2-PN）产生，2-戊烯腈（2-PN）也会使得催化剂中毒，对反应不利，而且2-戊烯腈（2-PN）也很难去除

己二腈沸点比较高，而催化剂受热易分解，因此在精馏操作时，压力相对较低，这对设备以及操作要求相对较高，需要选用合适的萃取剂对催化剂进行回收

催化剂遇水易水解的特性，就需要对生产原料的水分进行严格控制，因此在实际工艺操作中需要对进入反应器的原料丁二烯和氢氰酸等原料进行预处理，去除原料中含有的水分，使得水含量不得高于200ppm

但只是单纯通过循环去除体系中一部分用过的催化剂，然后再补充新催化剂，这不能叫实现了催化剂的再生！因此，催化剂如何回收再生、提高回收效率、节省催化剂的生产成本是该技术的一大难题

己二腈的精馏提纯

丁二烯氢氰化生产己二腈的生产工艺主要分为三部分：一级氢氰化、异构化、二级氢氰化。其中一级氢氰化和异构化工段中含量最多的物质是3-戊烯腈（3-PN）以及其同分异构体，3-戊烯腈为比较强的极性体系。而二级氢氰化中主要的物质是己二腈以及其同分异构体，相对属于弱极性体系

在二级氢氰化过程中，反应原料3-戊烯腈（3-PN）为一级氢氰化和异构化反应工段分离而来，二级氢氰化反应结束之后，反应物流中主要含有催化剂、二腈类（如 ADN、MGN、ESN）、少量的单腈类（如3-戊烯腈（3-PN）、2-戊烯腈（2-PN））以及C9腈等杂质。由于催化剂为热敏性物质，性质不稳定应首先进行分离，然后再对后续反应物料进行分离，得到的己二腈作为目标产品，纯度比较高的3-戊烯腈（3-PN）回收再利用，二甲基戊二腈（MGN）可以将其提纯作为副产销售，其他杂质 C9 腈、2-戊烯腈（2-PN）等也依次从体系中分离出来作相应的处理。但在工业化生产中，由于二级氢氰化反应物流体系中生成的这些产物，同系物比较多、沸点也很接近、体系相对复杂等，分离提纯难度非常大，对反应以及分离的设备要求非常高，因此采用何种精馏、分离技术和设备对己二腈进行精馏提纯也是该技术的一大难题

氢氰酸的纯度和成本

氢氰酸是剧毒品，运输困难，丁二烯氢氰化合成己二腈需要有配套氢氰酸生产装置，而目前高纯度的氢氰酸生产还有一定的难度；并且丙烯腈副产法受制于主产物丙烯腈，不是生产己二腈原料的首选方法，甲醇氨氧化法受制于产品质量及装置规模，安氏法取决于天然气成本，轻油裂解法是大型炼化企业配套，也不能作为生产己二腈原料的首选方法。因此，如何获取低成本高纯度的氢氰酸也是该技术的一大难题

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