哪家企业能解CHDM工艺难题？-化工管理杂志,化工企业家的商学院,化工管理

来源：《中国石油和化工产业观察》杂志

译文：张兴刚

1,4-环己烷二甲醇（CHDM）为白色蜡状固体，是一种重要的有机化工原料，是涂料、油墨、胶黏剂、绝缘材料及一些特殊用途的饱和聚酯和不饱和聚酯的中间体，最大的用途在于合成一系列新型聚酯。新型聚酯具有良好的透明性、耐冲击性、耐磨性和耐腐蚀性。日本应用该产品生产树脂型涂料、高性能膜片、高尖端液晶材料，故该产品的需求量在不断增长。由此，各国对CHDM的需求也在不断增加。CHDM主要由对苯二甲酸二甲酯（DMT）经两步加氢反应制得，先由对苯二甲酸二甲酯苯环加氢生成1,4-环己烷二甲酸二甲酯，再通过酯基氢解得到中间产物甲氧羰基环己烷甲醇，最后生成CHDM。早在1959年，美国伊士曼公司采用对苯二甲酸二甲酯的催化剂催化加氢工艺，反应须在高压条件下进行。该公司于20世纪90年代改进催化剂，反应氢气压力可降至12.5兆帕，反应温度180～200摄氏度，但是设备费用和运行成本高。使用铑、钌或者钌-M双金属催化剂，可以显著降低反应压力，但是收率偏低。近年来，改性催化剂在一定程度上降低了加氢工艺的操作压力，但目标产物收率也不理想。一直以来，我国没有掌握CHDM的核心生产技术，并且被三大因素制约。

一、生产成本高

CHDM为对苯二甲酸二甲酯经两步不同的加氢反应生成。目前国内已经建成的生产装置所用的对苯二甲酸二甲酯都是外购或进口。在目前的市场价格下，生产一吨CHDM所需的对苯二甲酸二甲酯原料成本就占到1.4万元。

另外，两步加氢消耗的氢气量大。由于1,4-环己烷二甲酸二甲酯和CHDM饱和蒸汽压较低，而气相反应需要的氢气循环量巨大，一般需要氢油摩尔比在600以上。巨大的氢气循环量不仅大大增加能耗，而且限制产能。虽然液相加氢生产CHDM，氢油摩尔比从气相的600降低到80～200，虽然大幅减少了氢气的循环量，但是直到目前，生产1吨CHDM的氢气消耗成本也要3000元。

二、催化剂成本高

CHDM具有顺式、反式两种异构体结构，反式比例结构较为对称，晶格结构规整，晶格能高，具有较高的熔点，产品的耐热性好，用于生产耐热性能高、产品性能好的聚酯产品。但是，CHDM生产过程对催化剂选择性要求高，要求为贵金属催化剂，成本高。为了最大程度上减少催化剂用量，降低催化剂成本，需要开发高活性、高选择性的新型催化剂。

三、工艺流程设计与优化问题

目前国内CHDM生产装置不是全流程设计，工艺、设备设计优化还存在不足。

比如，液相加氢，提高转化率和选择性是核心技术。加氢完成向CHDM转化后，应尽可能降低物料在反应体系中的停留时间，同时要将温度降低至不容易生成高沸物的温度。然而这都与提高1,4-环己烷二甲酸二甲酯转化率要求相矛盾，都需要在流程设置、工艺设备设计上有独到之处，生产操作上还要有经验。

由于核心工艺技术不过关，目前国内CHDM生产装置生产规模小，生产成本高，市场应用受制约，装置负荷低，形成了一种恶性循环。

业内人士分析认为，由于对苯二甲酸制备对苯二甲酸二甲酯需要甲醇，而制备CHDM会副产甲醇，如果通过氢化副产物甲醇循环利用，可以避免甲醇提纯环节，可降低系统能耗。同时，利用部分副产物4-甲基环己基甲醇的循环，可抑制4-甲基环己基甲醇副产物的生成，提高CHDM的选择性。但是，这一切需要一个一体化设计思路。哪家企业能率先在CHDM工艺上取得突破？业内拭目以待。

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哪家企业能解CHDM工艺难题？

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