湖南大學(xué)承擔(dān)的“仿生催化空氣氧化環(huán)己烷制備環(huán)己酮新工藝”項目通過了國家“863”計劃新材料領(lǐng)域辦公室組織的驗收。與目前國際上應(yīng)用的環(huán)己烷空氣氧化制備環(huán)己酮工業(yè)技術(shù)相比，該仿生催化新技術(shù)能使環(huán)己烷氧化轉(zhuǎn)化率提高一倍，產(chǎn)物收率增加10％。該項目已被確定為國家“863”重大成果宣傳項目。
環(huán)己酮是工業(yè)生產(chǎn)尼龍6和尼龍66的重要原料，傳統(tǒng)環(huán)己烷氧化工藝存在的環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率低和環(huán)己酮收率低的缺點一直是制約尼龍纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。據(jù)了解，應(yīng)用該新技術(shù)可使生產(chǎn)過程中反應(yīng)溫度降低近20℃，并大幅度降低環(huán)己酮生產(chǎn)原料環(huán)己烷和氫氧化鈉的消耗量，使廢堿排放量減少75％。同時，新技術(shù)突破了國際學(xué)術(shù)界長期以來認為金屬卟啉仿生催化碳氫化合物氧化不可能在工業(yè)上實現(xiàn)的觀點，首次將綠色生物氧化模擬研究用于改造現(xiàn)有的環(huán)己烷氧化工藝并獲得成功，有利于提高我國尼龍纖維工業(yè)的國際競爭力。
據(jù)介紹，湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院從2002年9月開始對該項目進行攻關(guān)。由該院院長、博士生導(dǎo)師郭燦城教授領(lǐng)銜的課題組，基于國際上金屬卟啉仿生催化機理和工業(yè)上環(huán)己烷氧化的自由基機理，設(shè)計符合以金屬卟啉仿生催化誘導(dǎo)的碳氫化合物自由基氧化機理的工藝，并將該工藝成功應(yīng)用于環(huán)己烷空氣氧化制備環(huán)己酮，形成了能同時提高環(huán)己烷氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的仿生催化新技術(shù)。湖南大學(xué)與項目合作單位中石化巴陵分公司共同努力，先后在中試和工業(yè)試驗中獲成功。
據(jù)悉，該技術(shù)已申請國家發(fā)明專利10項，其中已獲授權(quán)4項。中石化現(xiàn)正應(yīng)用仿生催化新技術(shù)對巴陵分公司的7萬噸／年環(huán)己酮老裝置進行擴產(chǎn)改造，以使改造后的環(huán)己酮產(chǎn)能達到12．5萬噸／年；另一條10萬噸環(huán)己酮仿生催化技術(shù)生產(chǎn)線正在中石化石家莊化纖公司新建。這兩套裝置投產(chǎn)后每年可新增產(chǎn)值20多億元。
