在龐大的尼龍材料家族中，尼龍66是與尼龍6并稱雙雄的主要成員，且憑借比尼龍6更加優秀的綜合性能，正得到越來越多的應用，成為關系國計民生的重要戰略物資。然而，因為上游原料己二腈/己二胺生產技術難度極高、供應長期依賴國外，國內尼龍66生產企業常常面臨“買面做餅”的困境。
有沒有一種可以擺脫己二腈限制的尼龍66生產途徑呢?江蘇揚農化工集團有限公司以其自主研發的己內酰胺法己二胺生產工藝，給出了肯定回答。近日，該技術入選石油和化學工業聯合會《石化綠色低碳工藝名錄(2024年版)》。
工藝另辟蹊徑
2005年，揚農集團便開始探索己二腈/己二胺生產技術。當時，世界上的己二胺/己二腈生產技術大概可以分為三種，但均無國產化技術。一是丁二烯直接氫氰化法。該工藝是己二腈的主流生產工藝，但存在工藝流程長、催化劑技術壁壘高、氫氰酸劇毒且易聚合等缺點。二是丙烯腈電解二聚法。該工藝的核心為電解有機合成工藝，需攻克電解液配方、電極材料和電解槽結構等技術難題，裝置大型化面臨障礙。三是己二酸催化氨化法。該工藝技術門檻較低，但生產成本較高，且會產生特征雜質，容易影響產品質量。
此路不佳，另覓他途。2019年，中國中化化工事業部科創中心總經理、揚農集團原首席科學家丁克鴻研判國內己內酰胺產能日益過剩的趨勢，決定另辟蹊徑，以大宗化學品己內酰胺為原料，經兩步反應直接制備己二胺，巧妙繞過了跨國公司對尼龍66關鍵原料己二腈技術與供應的長期壟斷。
“那時候，面對無經驗、無資料、無外援的‘三無’狀況，我們從零干起，經過無數個日夜奮戰，無數次實驗探索和綜合比選，才確定己內酰胺生產己二胺的工藝?！倍】锁櫥貞浀馈?/span>
有了這個想法，從2019年7月到2020年10月，僅用一年多的時間，丁克鴻帶領的項目團隊便將工藝難題逐個攻破，成功研制出性能優異的催化劑，完成百噸級全流程中試開發，產品質量達到行業優等品標準，通過了尼龍66聚合驗證。
2022年5月，年產4萬噸尼龍66及2.5萬噸己二胺項目裝置一次性開車成功，完成了該技術的產業化實施。2024年4月，己內酰胺法高品質己二胺關鍵技術開發與產業化通過中國石油和化學工業聯合會的科技成果鑒定，與會專家一致認為該項目穩產高品質己二胺，整體技術達到國際領先水平。
產品品質優異
“繞過己二腈，用己內酰胺生產己二胺的思路是對的，實踐下來，整個工藝不但原料易得，生產的產品品質也更為優異?！倍】锁櫿f。
之前的己二腈加氫制備己二胺工藝會帶入己二腈異構體雜質，而且己二腈加氫產生高活性的雙亞胺中間體會進一步增加環化等雜質。“這種雜質就像老鼠屎，會壞了尼龍66的品質?！倍】锁櫧忉尩溃热纾綦s質反式1,2-二氨基環己烷(DCH)含量超標，則易導致聚合物斷鏈，影響尼龍66切片的強度、韌性等性能，具體表現為紡絲時斷頭率和廢絲率增加，影響尼龍66纖維的染色性能和著色均衡性。因此，很多己二胺下游企業嚴格限制DCH含量。
本工藝因為繞過己二腈，從源頭減少了各環狀二元胺雜質的產生，產品品質優異，純度穩定在99.995%以上。
生產綠色低碳
該工藝的優勢還表現為綠色低碳，主要體現在原料不涉劇毒、三廢排放量少兩方面。
當前已有的三種己二胺/己二腈生產工藝或涉劇毒原料，或涉腐蝕性原料，生產過程存在危險。比如，丁二烯法的主要原料氫氰酸不容小覷，它屬于劇毒化學品，可以通過皮膚和呼吸道快速被人體吸收，嚴重會導致立即昏迷；丙烯腈法也是如此，其主要原料丙烯腈也是劇毒化學品；己二酸法的主要原料為己二酸，雖然毒性不高，但己二酸為弱酸、氨為弱堿，在生產過程中，己二酸銨鹽的電離平衡使得高溫反應器內始終存在少量己二酸，易導致設備腐壞。
該工藝避免了這些問題?！拔覀冞@項技術以低毒的己內酰胺和液氨為原料，不涉及劇毒化學品，實現了對現有技術中有毒、有害和腐蝕性原材料的替代?！倍】锁櫧忉尩?。
此外，減少“三廢”產生也是該工藝的亮點之一。本工藝開發了“三廢”減量化和資源化耦合技術，通過解析“三廢”組成、分析生成機理，開發了高熔點、熱敏性物料分離技術，實現“三廢”源頭減量?！皩τ诓糠忠呀洰a生的‘三廢’，我們也會想方設法對其進行資源化利用?！睋】锁櫧榻B，該工藝通過剖析元素流分析結果，發明了焦油再循環利用等技術，進一步減少“三廢”排放。
“幾年的艱難攻關，終于讓我們發現了工藝綠色低碳的研發方向，未來我們將沿著這個方向繼續努力。”談到未來，丁克鴻充滿期待。
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