年产7000吨环己胺和13000吨二环己胺项目工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

苯胺是重要的有机原料，广泛用于聚氨酯、橡胶助剂、染颜料、农药、医药及特种纤维等工业领域。全球范围内主要是用于制备聚氨酯的原料4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（简称MDI）。

我国自从1952年开始生产苯胺，多年来一直是卖方市场，尤其是20世纪末期和21世纪初随着我国MDI、橡胶助剂、染颜料和医药和农药需求的刺激和拉动，国内苯胺需求快速增长，近年来，尤其是MDI和橡胶助剂需求拉动，2002年-2004年国内苯胺生产与市场需求产销两旺的局面，国内生产能力不能满足国内市场需求，近年来多家企业进行扩建或者新建生产装置，截止2005年国内生产能力已经达到52.3万吨，比2001年26万t/a生产能力翻了一倍以上。2005年国内苯胺的产量约为49万t左右，其中，中吉林石化、中石化南化公司（包括原来中石化南京化工厂）、中石油兰化公司、泰兴新浦等四家公司2005年产量约为37万t左右，约占全国总产量的75.5%左右，这几家企业左右着国内苯胺价格走势和国内区域市场的划分和供应，其中吉林石化是国内规模最大的苯胺企业，拥有四套总生产能力为13.6万t/a装置。

由于我国苯胺生产和品质质量与国外产品差距较小，因此2001年前多年来苯胺相比其他有机化工原料国际贸易数量较小，2002年由于国内市场需求迅速增长，进口量大幅度上涨，随后进口量就开始下降，2003年以前国内都是苯胺的进口国，进入2004年后，由于周边国家苯胺供求紧张，国内首次出现出口量大于进口量，表一位我国苯胺进出口情况：

表一 我国苯胺进出口量

从表中，我们可以看出，苯胺的产量大幅度上升，在2012年，我国的苯胺总生产能力达到了296.5万t/a，而表观消费量才达到了171.9万t/a，面临苯胺产能的严重过剩，许多企业选择了停产，为了缓解苯胺的市场销售压力，做长产品链，开发苯胺下游是一项可行性高的方案。

目前，对于苯胺的应用主要分为以下几种：（1）C-烷基化产品：苯胺在卤化物、

卤化烷基铝以及催化剂的作用下，和烯烃、醇等反应，可制得苯胺的C-烷基衍生物；（2）N-烷基化产品：苯胺与醇类、卤代烷等作用，根据所选择的催化剂的特性和醇的用量不同，可制得N-烷基和N,N-二烷基苯胺；（3）N-芳基化产品：苯胺与对苯二酚、萘酚、萘胺等进行催化反应，可制取响应的N-芳基化产品；（4）重氮化产品：苯胺在亚硝酸钠和盐酸的作用下，极易发生重氮化反应，生成重氮化产品；（5）卤化产品：苯胺可与Cl2、I2等发生反应，生成卤代苯胺；（6）酰化产品：苯胺与某些有机酸、酸酐、酰氧等反应，可以生成多种重要酰胺；与尿素、盐酸反应，生成单、双苯基脲；与乙烯、硫、三氯甲烷作用，生成单、双苯基硫脲；与乙烯、苯乙烯、一氧化碳等反应，可合成各种N-取代的酰基苯胺；（7）还原产品：苯胺加氢可制取环己胺、二环己胺等产品；（8）磺化产品：制取苯胺-4-磺酸（对氨基苯磺酸）； (9)醛类缩合物：苯胺与醛类可进行缩合反应,生成席夫碱或醛缩苯胺(包括多聚物)，这也是苯胺用量多的行业，生产技术已比较成熟。

苯胺下游我们选择了苯胺催化加氢制环己胺和二环己胺的下游路线。

环己胺是重要的有机化工和精细化工中间体，用于生产石油产品添加剂，金属缓蚀剂，杀菌杀虫剂，抗静电剂，橡胶促进剂和防老剂，食品和饲料添加剂，合成气脱硫剂等。1995年，我国环己胺的实际需求量超过4550吨，而实际生产量在3000吨左右。随着汽车工业和子午线轮胎的快速发展，对橡胶促进剂的需求可望以10%的年平均速度增长。由于食品添加剂和橡胶促进剂的快速发展，作为原料的环己胺长期处于供不应求的状态，发展环己胺生产已成为当务之急。由于环己胺的产量迅速增加，导致苯胺加氢的副产物二环己胺的产量也急剧上升，因此开拓二环己胺的市场是非常必要的。

二环己胺是无色透明油状液体，呈强碱性，有刺激性氨味，易燃高毒。主要用于有机合成方面，也可以用作杀虫剂、酸性气体吸收和钢铁防锈剂。用作天然产物、有机合成的萃取剂，酸性气体吸收剂。与脂肪酸、硫酸生成的盐，具有优良的表面活性作用，用于印刷和纤维工业。与金属形成的络合物用作涂料、油墨的催化剂。亚硝酸二环己胺是优良的金属缓蚀剂。而且，二环己胺还用于有机合成和用作杀虫剂、酸性气体吸收剂、钢铁防锈剂。

由此，我们可以看出，不管是苯胺还是环己胺，以及二环己胺，在应用方面都占据了不可替代的地位。目前的苯胺加氢制环己胺和二环己胺的产能很大，这是远远不够的，为了更有效率的利用原料，我将从理论的角度，通过软件模拟，生产7000吨环己胺和13000吨二环己胺。

参考文献：

【1】 吕永梅.我国苯胺生产现状和市场分析[J].精细化工原料及中间体,2006,(5):15-18.

【2】 谢祥，施翔宇，袁浩然.苯胺催化加氢制环己胺的技术概况[J]化学化工与工程技术，2010,31（1）：32-34.

【3】 环己胺市场前景广阔[J].医药化工,2007(6):45.

【4】 REINHARD L, GERD-MICHAEL P. Hydrogenation of aromatic aniline to

cyclohexylamine and catalyst therefore: EP,965579[P].1999-12-22.

【5】 郑旭华.环己胺的生产和深加工[J].山东化工，1996，（3）：34-35.

【6】 GERHARD D,REINH A RD L.Hydrogenation process and heterogeneous catalyst for the preparation of mixture of optionally substituted cyclohexylamine and diacyclohexylamine from the correspondence aniline: DE,19754571[P].1999-01-10.

【7】 李学富.环己胺国内外生产与市场概况[J].氯碱工业,1996,(4):30

【8】 Jrgen B,et al.Amination of cyclohexanone and cyclohexanol/ cychexanone in the presence of ammonia and hydrogen using copper or a group Ⅷ metal supported on a carrier as the catalyst[J].Applied Catalysis A: General, 2000,197:229

【9】 张洪美,孙乐芳.苯胺的应用及其下游产品开发(Ⅰ)[J].精细与专用化学品,2000,(11):6-10

【10】 张洪美，孙乐芳.苯胺的应用及其下游产品开发(Ⅱ)[J].精细与专用化学品

,2000,(12):26-30

【11】 孙乐芳，张洪美.苯胺的应用及其下游产品开发(Ⅲ)[J].精细与专用化学品,2000,(13):6-8

【12】 Chen Y Z. Method for preparing cylcohexlamine [P].US 5714635,1998.

【13】 Darsow G, et al.Process for preparing a mixture of cylcohexylamine an dicylcohexyalmine[P]. US 5705700,1998

【14】 Immel, et al.Process for the preparation of a mixture of cyclohexylamine and dicyclohexy lamine using a supported noble metal catalyst[P]. US 5322965,1994.

【15】 严菁，王日杰.苯胺加氢制环己胺催化剂研究进展[J].精细化工与催化,2002,10(1):42-45

【16】 Othmer K. Encyclopedia of chemical technology[M].New York:John Wiley Son Inc,1997.387-402.

【17】 Fujio Ryota, Yamada Tomoharu. Adhesion method for rubber articles[P].EP:0389140,1990-09-26.

【18】 Kurotaki Ayako. Cyclohexylamine derivative and production thereof[P].JP:316544,1992-11-06

Minami Takao. Method for preventing intergranular stress corrosion cracking of Ni-basedalloy[P].JP:130785,1988-06-02.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要研究解决的问题

苯胺加氢生产环己胺，同时联产二环己胺，具有很好的市场，在理论知识的基础上，对这个反应进行模拟，以作为实际反应的一种依据。

2.本课题拟采用的研究手段