环己烷是环烷烃的一种,也被称作为六氢化苯,分子式为C6H12。作为一种重要的化工原料,环己烷主要被用于合成己二酸和己内酰胺。环己烷是一种非极性溶剂,在涂料和清漆中广泛应用,相对苯而言,环己烷具有毒性小的优点,被应用在医药领域用作苯的替代溶剂。
环己烷主要用于生产己二酸、己内酰胺、己二胺等,以上领域对于环己烷需求较高,占据总消费量的96%左右。除此之外,环己烷用于环己胺的生产,沥青、油脂、蜡、纤维素醚、橡胶等生产的溶剂;用作尼龙6和尼龙66的生产原料;用作涂料、清漆的去除剂等。
环己烷主要采用苯催化氢化和粗石油分离两种方法获取,大多数企业通过纯苯加氢方法生产,全球中仅有菲利浦公司采用富环已烷馏进行生产。苯加氢制环已烷工艺由于催化剂、反应器械、操作条件的不同,可分为液相法和气相法两种。液相苯加氢法具有收率高、反应稳定等优势,但能耗较高,氢气利用率较低;而气相苯加氢具有气体混合均匀、收率较高,但反应激烈的缺点,目前液相苯加氢法应用需求较高。
根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年中国环己烷行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,我国是己二酸生产大国,在2019年我国己二酸产量已经达到150万吨,目前市场处于供过于求的局面,未来产量或将为此稳定发展。我国己内酰胺产能较高,在2020年达到475万吨/年,未来行业将逐渐向去产能阶段发展,因此己内酰胺产量也将维持稳定发展趋势。环己烷作为己内酰胺和己二酸重要的中间体,受下游行业发展影响,国内环己烷供需将趋于平衡。
受益于己内酰胺和己二酸产能快速增长,在2020年之前环己烷需求量持续攀升。在生产装置分布来看,国内拥有环己烷产能的企业大多拥有内酰胺或己二酸生产装置,生产的环己烷用于内部消耗,仅在下游装置检修或市场疲软的状态下,才将部分环己烷产品外售。目前配置下游装置的企业有辽阳石化、华鲁恒升、阳煤丰喜等。而未配套下游装置,主要用于外销的环己烷生产企业有焦化集团、中联化学、中国石化(南京)。
环己烷正己烷怎么区分
新思界产业分析人士表示,环己烷主要被应用在内酰胺和己二酸领域,受下游产业发展放缓影响,环己烷市场需求趋于平稳,未来大幅度增长的空间较小。在生产方面,大多环己烷生产企业拥有下游产品生产装置,产品用于内部生产,少数企业主要用于外销,产量满足市场需求。
为什么环己烷与正己烷不同?南京中炼能源有限公司跟大家一块探讨这个问题。环己烷在一个环中有六个碳原子,就好像它们是六边形的六个顶点,它们之间的键是边。因此,每个碳原子都剩下两个键,用于与氢原子键合。这使得分子式为C6H12。
正己烷是相似的,除了六个碳原子在一条线上。线末端的碳原子每个仅与一个碳原子键合。这样,末端的每个碳原子有三个氢原子键合,另外两个碳原子键合有两个氢原子,总共有3*2 2*4=14个氢原子。这使得分子式是C6H14。
一般来说,环烷烃的氢原子比相应的正烷烃(碳原子数相同)少两个。原因是一样的:正构烷烃没有从一端的碳原子到另一端的碳原子的键。(注意:原子的位置并不完全正确;例如,正己烷的碳原子“线”实际上是曲折的。这个想法只是为了描述哪个原子与哪个键合。)
正己烷和环己烷哪个更活泼?
己烷是线性的,而环己烷是环状的。这是因为环己烷比己烷少了 2 个氢。由于其环状结构,环己烷所占的体积比己烷低。因此,与己烷相比,给定分子中的环己烷分子数量更多。己烷和环己烷之间的主要区别在于,己烷是无环烷烃,而环己烷是具有环状结构的环状烷烃。它们都有六个碳原子,但不同氢原子数。环己烷是一种对称的六方分子,既没有偶极-偶极相互作用,也没有氢键,因此不溶于水。因此己烷比环己烷更易挥发,因此更有害。但是,庚烷和辛烷的沸点比己烷和环己烷高。这意味着它们的挥发性低于环己烷。
由于环己烷和己烷都属于称为碳氢化合物的同一类化合物,并且由于它们具有大致相同的分子量,因此具有较大表面积的化合物将具有较高的沸点,因为它将具有较大的分子间伦敦力。
为什么正己烷不溶于蒸馏水?
水,无论是否经过蒸馏,都具有异常的高沸点,这是因为水的一种特殊性质。它具有极强的极性:因为氧原子将共享电子拉向它,所以水分子中的氧原子带负电荷,而氢原子带正电荷。结果,水分子通过氢键结合在一起:不同分子之间的键不是化学键而是电磁键,其强度约为化学键的 10%。这解释了为什么水在室温下不是气体。正己烷没有明显的极性。正己烷分子由氢和碳组成,它们的电子负性相当。因此,正己烷分子之间几乎没有电磁吸引力。当正己烷分子溶解在水中时,需要破坏大量氢键,而不会添加新键。这在能量上是不利的。因此,正己烷不能溶于水等极性溶剂。