23年全国大学生化工设计竞赛发布主题！收集了一些资料给有需要的同学！
2023年第十七届全国大学生化工设计竞赛的选题为“己二腈的清洁生产”。论坛今年在3-6月份会开展针对于化工设计竞赛的相关指导直播，感兴趣的同学可以关注微信公众号“马后炮化工”，公众号发布的内容主要包含：竞赛直播、化工招聘、化工干货分享、化工资讯等。己二腈(1,4-Dicyanobutane)
CAS: 111-69-3
化学式: C6H8N2
分子量108.14
密度0.951 g/mL at 25 °C (lit.)
熔点1-3 °C (lit.)
沸点295 °C (lit.)
闪点163 °C
水溶性90 g/L (20 ºC)
蒸汽压0.01 mm Hg ( 40 °C)
蒸汽密度3.7 (vs air)
溶解度50g/l
折射率n20/D 1.438(lit.)
存储条件Store below +30°C.
外观Liquid
比重0.951
颜色Clear colorless to slightly yellow
BRN1740005
爆炸极限值7-14%(V)
暴露限值TLV-TWA 18 mg/m3 (4 ppm) (NIOSH).
物化性质无色透明油状液体，有轻微苦味。 溶于甲醇、乙醇、氯仿。难溶于水、环己烷、乙醚、二硫化碳和四氯化碳。
产品用途用作色谱固定液
更多信息可以参考己二腈_化工百科https://www.chembk.com/cn/chem/%E5%B7%B1%E4%BA%8C%E8%85%88
己二腈概述己二腈是一种重要的有机化工中间体，主要用于聚己二酰己二胺（尼龙66）、1，6-己二异氰酸酯（HDI）及尼龙610等材料生产，同时，还在电子、轻工和有机合成领域有重要应用。据统计，全球每年约90%的己二腈用于尼龙66的生产，其成本约占尼龙66的40%~50%。
其工艺过程为，己二腈加氢生产己二胺，己二胺与己二酸缩聚制得一种半透明或不透明的乳白色合成树脂（尼龙66），其具有良好的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度，广泛应用于化纤和工程塑料行业，尤其在服装、地毯、电器、汽车、军工等领域应用日益普遍。 己二腈生产技术发展趋势己二腈是生产尼龙 66 不可缺少的主要的原料之一。目前，只有少数几个发达国家的著名大公司才能生产，包括美国杜邦公司、法国罗纳普郎克公司、美国孟山都公司、德国巴斯夫公司、意大利拉蒂西集团化工厂和日本旭化成公司，其生产技术尚处在高度垄断状态。
我国以前没有己二腈工业化生产装置，己二腈的需求一直大部依赖进口，天辰齐翔尼龙新材料项目采用天辰自主研发己二腈技术，也是国内首创的具有自主知识产权的专利技术。
目前己二腈的生产工艺、市场情况是怎样的？
一、目前己二腈的生产工艺是怎样的？最近中国石油大学（华东）化学化工学院王波副教授与中国石化签订了“丁二烯氢氰化法生产己二腈成套技术开发”协议，正式启动该技术工业应用转化。经中石化组织专家评审，同意启动万吨级工业生产装置建设项目。该技术突破了催化体系、反应器、分离提纯、设备选型等方面存在的技术壁垒。与业内现有的己二酸氨化法、丙烯腈电解法相比，该技术具有更高收率、更低成本、环境友好等显著优势。同时在工艺技术、设备、分析检测、原料制备上取得了创新和突破：1、原创性开发了具有独立自主知识产权的丁二烯氢氰化法生产己二腈的全套原型技术工艺包，包括全流程工艺技术、设备的设计、过程安全防护、在线分析检测等，各项指标均达到国外同类装置最好水平，并突破国外专利封锁。2、开发了以丙烯腈副产氢氰酸来制取己二腈原料的技术，大幅降低了己二腈原料成本，变废为宝。3、结合我国国情，开发了甲醇氨氧化生产氢氰酸的全套生产工艺技术，并发明了氢氰酸的工业在线检测技术，其成本与美国天然气安氏法相比具有优势。4、创新性地研发了丁二烯和氢氰酸反应制取己二腈的高活性、高选择性的金属有机催化剂体系，实现了催化剂的高效回收、循环利用。表1己二腈生产工艺对比https://pic1.zhimg.com/80/v2-e223604648d24478ab7e55fb3825eea4_720w.jpg
来源：链塑网
二、未来两年是国内己二腈集中投产阶段据统计，2020年全球己二腈总产能为179.6万吨，主要集中在英威达（104.3万吨/年）、奥升德（40万吨/年）、巴斯夫（26万吨/年）、华峰集团（5万吨/年）、旭化成（4.3万吨/年）五家企业。这五家企业同时配套了下游己二胺和PA66生产装置，生产的己二腈和己二胺优先保障自身供应，仅英威达和巴斯夫具有部分剩余己二腈商品外售。其中，英威达拥有丁二烯法专利技术，已生产己二腈几十年，为全球最大的己二腈生产企业。目前其己二腈产能为104万吨/年，分布在美国、法国。2020年6月，其在中国上海化学工业区年产量为40万吨的己二腈项目开工，采用了其最先进的第五代己二腈制备技术，预计2022年正式投产。奥升德采用丙烯腈电解法制备己二腈，目前产能为40万吨/年，位于美国。2019年7月，华峰集团采用己二酸法建成了我国首套产业化的5万吨/年己二腈生产装置，于2019年10月实现达产并稳定运行，至此己二腈国产化实现了零的突破。2021年，华峰集团又一个5万吨/年的己二腈装置进入调试，目前在建的二期10万吨/年己二腈装置预计2022年投产，三期10万吨/年己二腈装置已经在紧锣密鼓地设计中，预计2023年投产。当前，国内有多家企业正在布局己二腈，未来两年将是项目集中投产阶段。这些装置的陆续投产将为国内己二腈下游产业，特别是尼龙66的发展提供充足的原料供应。表2国内拟在建己二腈产能投产计划https://pic3.zhimg.com/80/v2-5372c428c6b960b92dd0dcc9555e1c36_720w.webp
三、2025年中国己二腈需求将达到百万吨级尼龙66原料己二腈与10多年前尼龙6主要原料己内酰胺国产化历程类似，有望在国产化后迎来消费量迅速扩张。在天辰齐翔20万吨/年己二腈与英威达上海40万吨/年己二腈分别于2022年初、2022年中期建成投产后，民用、军用、汽车以及轨道交通领域尼龙66需求有较大成长空间。2021年，国内尼龙66表观消费量为51.58万吨。预计未来几年国内尼龙66需求将以40%速度增长，2025年国内尼龙需求将达到200万吨，对己二腈需求约为100万吨。国产己二腈的供应缺乏，使得寡头高度垄断己二腈—己二胺—尼龙66产业链。凭借技术垄断和封锁，国外企业通过己二腈的供给，几乎可以轻而易举地操控我国整个尼龙产业链的高端延伸，严重影响行业经济效益和国际竞争力。国内己二腈的产业化后，其生产规模进一步扩大，成本也将进一步降低，并为PA66带来更大的进口替代空间，进一步打开PA66的应用空间，国内PA66行业或将迎来快速发展期。据行业推算，未来2~3年，己二腈、PA66需求有望翻番，未来5~10年，己二腈将达到一定的边际生产成本，PA66需求有望达到400万吨，中国或成为全球最大的己二腈-PA66市场。
四、2022年初己二腈项目动态汇总
[*]1月11日，神马股份全资子公司河南神马艾迪安化工有限公司拟受让河南中平紫光科技有限公司持有的500吨/年丁二烯直接氢氰化制备己二腈技术所有权。据悉，公司在建5万吨/年己二腈项目，预计2022年投产。
[*]1月21日，天辰齐翔宣布在山东淄博的己二腈项目，整体进入中交、投料试生产交错期，生产所需的大宗化工原料已进场。公司淄博己二腈项目一期设计产能20万吨，经流程优化后最大产能预计可达30万吨。
[*]2月14日，英威达上海三期扩建项目环评公示，将在现有工厂内建设5条产线，新增年产24.25万吨/年PA66聚合物。据悉，截至1月底，位于上海化学工业区的英威达尼龙化工己二腈生产项目建设已经完成超过90%。目前，己二腈生产基地即将陆续开展各项设备调试，朝着今年年中正式投运的目标冲刺。投产后英威达己二腈产能将高达47万吨/年。
[*]2月14日，唐山曹妃甸区人民政府对河北富海润泽化工有限公司30万吨/年己二腈项目环境影响评价进行一次公示。
[*]2月16日，七彩化学对外披露了关于对深圳证券交易所关注函的回复，同时公布了其高端化工新材料产业链项目一期产品规划，其中包含2万吨/年己二腈。公司利用自有技术，只上马2万吨/年己二腈，主要是与丁二腈共线生产，根据市场情况适时调配产能利用率，作为丁二腈的辅助产品存在，也大大降低了项目的投资风险，前期主要外销为主，后期将用于加氢生产己二胺。
[*]2月23日，福建永荣科技控股集团己二腈-PA66一体化项目已经启动，总投资165亿，计划2023年建成。
[*]3月9日，中国化学发布公告，旗下天辰齐翔己二腈项目已整体进入中交、投料试生产交错期，生产所需的大宗化工原料已进场。3月22日，中国化学在山东淄博投资建设的天辰齐翔尼龙新材料项目一期丙烯腈装置一次性开车成功，并产出第一批合格产品，标志着国内高端尼龙行业距实现己二腈国产化、形成完整的尼龙产业链体系更近了一步。
[*]4月22日，宁东基地管委会与陕西泰丰盛合实业发展有限公司、铂尊投资集团有限公司举行签约仪式，总投资100亿元的己二腈及下游高端新材料项目落户宁东。
本文来源于：中国化工信息周刊（ID:CCN-weekly）、中国化工报、第八元素塑料版、闪电新闻、化工新材料、率捷咨询等，转载请注明出处。
己二腈生产技术介绍目前，全球几家著名大公司生产己二腈的工艺路线主要有丙烯腈 ( AN) 电解二聚法、己二酸(ADA)催化氨化法和丁二烯(BD)法三种，另外还有日本东丽公司的内酰胺降解再水解工艺。
1.丙烯腈电解二聚法
丙烯腈电解二聚法生产己二腈的主反应方程式为:
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该生产工艺于 20 世纪 60 年代由美国孟山都公司率先开发成功，逐步从隔膜式电解法发展到无隔膜式电解法。
隔膜式电解法分为溶液法和乳液法，孟山都公司最早开发时采用溶液法，主要特点是:10% ～40%的丙烯腈溶解在含有季铵盐等物质的阴极液里进行电解偶联反应制得己二腈。后日本旭化成公司在孟山都公司的基础上发展起来乳液法，丙烯腈借助乳化剂聚烯乙醇、电解质等物质，在阴极液里呈乳化状态，进行二聚反应。
无隔膜式电解法以VCB(比利时联合化学公司)为代表，是一种直接电合成工艺，其电解液为乳液;因考虑到丙烯腈不参与阳极反应，取消了隔膜。BASF 公司也采用一种特殊的毛细间隙电解槽，建立了无隔膜电解装置，电解槽由多片石墨板重叠构成。 在丙烯腈电解二聚法中，原料丙烯腈本身是具有高毒性、强腐蚀性的化学品，存储环境要求极高，环保建设仍是一笔巨大投入。此外，工艺的本身也存在控制难点，应科学选择合适的丙烯腈浓度、电解液配方和温度以便控制己二腈的选择性和电解效率，同时还应该加强腐蚀的控制；丙烯腈原料成本和电力的成本是选择该工艺的重点考虑因素，能否得到较低价格的原料和电力成为项目盈利与否的关键。
2. 己二酸催化氨化法
己二酸催化氨化法的主反应方程式为:
https://file.vogel.com.cn/124/upload/resources/image/76589.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700
此生产工艺路线于 20 世纪 60 年代末由法国罗纳普郎克公司开发成功，此法分为气相法和液相法。二者反应原理基本相同，均以磷酸或其盐类或酯类为催化剂，己二酸与氨反应生成己二酸二铵，然后加热脱水得粗己二腈，精馏得成品。
气相法采用磷酸硼催化剂，反应温度 300 ～ 350 ℃，由于己二酸气化时会分解，因此选择性只有 80%。采用瞬时气化和流化床反应器，选择性可提高到90%。
液相法是将 200 ～300 ℃的熔融己二酸，在催化剂(如磷酸)存在下进行氨化。反应产物经过脱水、脱重组分、化学处理和真空蒸馏等步骤，便可获得纯己二腈。
历史上采用此工艺形成的产能包括法国罗纳普朗克公司、巴斯夫公司、拉蒂西化工厂，我国的中石油辽阳分公司也曾建成设计年生产能力2万吨的装置，一度是国内唯一一套己二腈装置。该工艺路线由于使用了生产尼龙 66盐的另一主要原料己二酸，工艺路线长，成本高，也不是理想的工艺路线，但与丙烯腈法相比，仍不失为一种重要的生产工艺。
3. 丁二烯法
丁二烯法的主反应方程式为:
https://file.vogel.com.cn/124/upload/resources/image/76590.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700
丁二烯法(BD)分为丁二烯氯化氰化法和丁二烯直接氰化法。丁二烯氯化氰化法是由美国杜邦公司在 20 世纪 60 年代初首先开发成功的，该工艺过程复杂，腐蚀严重，投资大，现已淘汰。70 年代初，杜邦公司开发了不用氯气的丁二烯直接氰化法，将1，3 － 丁二烯与氢氰酸在催化剂存在下，于100 ℃下进行液相反应，生成戊烯腈的异构体混合物;经分离并将异构体异构为直链戊烯腈后，再与氢氰酸加成为己二腈，比氯化法降低原料成本 15%，节能 45%。
该方法在美国本土建有两套生产装置，又于 1974 年在法国的夏郎欠(Chalampa)地区与罗纳普郎克公司合资兴建了布特欣密化工厂 (Butachemic Co.Ltd)，这是目前全球运转状况最好的一套生产装置。
该项技术难点在于在生产过程中组分复杂，主要组分之间沸点接近，制备己二腈过程中产物分离纯化十分困难，少有企业能做到这一点。目前该技术复杂、处于高度垄断状态；另外要求项目有充足、廉价的1-3丁二烯资源。
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图：不同己二腈生产工艺的比较
除上述三种生产工艺外，还有己内酰胺法、糠醛法和乙炔法等。其中己内酰胺法是日本东丽公司开发的以己内酰胺为原料，降解后水解生产己二腈的工艺路线。只是这些工艺路线目前未形成规模化生产，不足以在世界市场产生较深远的影响。
综上，从三种己二腈生产路线可以看出，最为落后的己二酸催化氨化法虽然我国曾经引进，但是由于原料成本高昂没有竞争优势可言导致停产，已被淘汰。丙烯腈电解二聚法虽然生产门槛相对较低，但受限于丙烯腈原料波动、电解用电的能耗和后期环保投入，也无竞争优势可言。而丁二烯直接氯化法生产成本比己二酸催化氨化法低40%，比丙烯腈二聚法低20%，成为目前三种技术里面最先进的技术。
内容引用于https://chem.vogel.com.cn/c/2020-05-15/1033646.shtml#:~:text=%E5%B7%B1%E4%BA%8C%E8%85%88%E6%A6%82%E8%BF%B0,%E5%B7%B1%E4%BA%8C%E8%85%88%E6%98%AF%E4%B8%80%E7%A7%8D%E9%87%8D%E8%A6%81%E7%9A%84%E6%9C%89%E6%9C%BA%E5%8C%96%E5%B7%A5%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BD%93%EF%BC%8C%E4%B8%BB%E8%A6%81%E7%94%A8%E4%BA%8E%E8%81%9A%E5%B7%B1%E4%BA%8C%E9%85%B0%E5%B7%B1%E4%BA%8C%E8%83%BA%EF%BC%88%E5%B0%BC%E9%BE%9966%EF%BC%89%E3%80%811%EF%BC%8C6-%E5%B7%B1%E4%BA%8C%E5%BC%82%E6%B0%B0%E9%85%B8%E9%85%AF%EF%BC%88HDI%EF%BC%89%E5%8F%8A%E5%B0%BC%E9%BE%99610%E7%AD%89%E6%9D%90%E6%96%99%E7%94%9F%E4%BA%A7%EF%BC%8C%E5%90%8C%E6%97%B6%EF%BC%8C%E8%BF%98%E5%9C%A8%E7%94%B5%E5%AD%90%E3%80%81%E8%BD%BB%E5%B7%A5%E5%92%8C%E6%9C%89%E6%9C%BA%E5%90%88%E6%88%90%E9%A2%86%E5%9F%9F%E6%9C%89%E9%87%8D%E8%A6%81%E5%BA%94%E7%94%A8%E3%80%82；作者：化工平头哥
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其实我一直觉得楼主的品味不错！呵呵！马后炮化工太棒了！
既然你诚信诚意的推荐了，那我就勉为其难的看看吧！马后炮化工不走平凡路。 谢谢 打破垄断！国内首个己二腈工业生产项目开工！ 111111111111 用ChatGPT来选工艺方案会咋样 WRZ 发表于 2023-2-9 16:37
用ChatGPT来选工艺方案会咋样
好想法，等一个试验结果 感谢分享 感谢分享。
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