马新裕
（阳煤集团太原化工新材料有限公司，山西 太原 030400）
环己酮生产环节，应用不同的生产方法所产生的杂质不同，杂质的来源途径可谓是多种多样，如原材料生产时条件不对，催化出了大量的副产物，或者是在对原材料进行保存时没有按照规定的要求标准进行保存，生产过程中各类物质的比例添加不当等都可能会导致产物变质，引发多方面的问题[1-3]。
1 环己酮生产工艺中杂质的形成
1.1 实验部分
为了更加深入地了解环己酮生产工艺中杂质出现的原因，本文尝试应用色谱分析法进行专业的实验，分析环己酮中杂质的类型及特点等，其具体实验如下：首先，准备好专业的试剂，其主要以环己酮、环己烷、戊醛、己醛、丁基环己烷、丁醇、4-庚酮、2-庚酮、戊基环己酮、戊醇、环戊醇、2-甲基环己酮、3-甲基环己酮、4-甲基环己酮、环己醇为色谱醇。在实验时所使用到的仪器为气相色谱仪、FID 检测器、色谱工作站、毛细管色谱柱、微量进样针。实验期间需要控制好汽化室以及检测器的温度，其分别保持在250 ℃、300 ℃左右比较合适，色谱柱的初始温度在115℃比较适宜，在此环节需要做好程序升降温控制，以便更好地完成分离工作，色谱柱的流量需要保持恒定状态，在0.8 mL/min 比较适宜，同时还需要做好分流以及进样控制工作。
本次实验结合环己酮样品中杂质的含量情况，准确称取环己酮，实验环己酮质量在1 kg 左右比较适宜，将该环己酮作为母液，然后分别加入50 mg 的环己烷、戊醛、己醛、丁基环己烷、丁醇、4-庚酮、2-庚酮、戊基环己酮、戊醇、环戊醇、2-甲基环己酮、3-甲基环己酮、4-甲基环己酮、环己醇，分析加入不同物质之后环己酮的杂质含量情况。在此环节需要结合实际的杂质变化情况，绘制相应的标准曲线，获取上述15 种杂质的回归方程以及相关数据，为后期的实验分析，做好准备工作。
1.2 结论
结合环己酮及微量杂质的性质来看，选用中等极性和强极性色谱柱进行色谱分析比较相对适宜，最终经过对比分析，本次实验采用的是强极性色谱柱进行分离。在确定好色谱柱之后，需要对色谱参数进行优化，以便获得更加优质的色谱分离条件。其初始温度设置如上文所述，为115 ℃，该温度保持17 min 左右比较适宜。为了更好的兼顾2-甲基环己酮、3-甲基环己酮、4-甲基环己酮这几种物质的分离，在分离的过程中需要采取降温程序，在降温时以20℃/min 降到100℃比较适宜，降温需要持续14 min左右的时间，以保证达到预期的分离效果。在4-甲基环己酮成功进入到色谱柱后，则需要以20 ℃/min升温程序，将色谱柱的温度提升到140 ℃左右，这样做可以有效地减少分析的时长。在得到环己酮样品中相进行回收率和精密度实验，15 种待测物质的平均杂质的标准样，最终通过计算分析，发现环己烷、丁基环己烷、3-庚酮加标回收率相对比较低，之所以如此是因为这3 种物质的挥发性相对来说比较强所引发的。
2 环己酮中蕴含杂质类型分析
结合实验数据结果分析来看，通过对谱库进行检索，对照标准物、质谱解析，最终确定环己酮生产工艺中诞生了大量的杂质，在上述实验环节，检测出来的杂质种类高达20 余种，其中一级品的杂质相对比较少，而优质品的杂质则是最少的，这也从侧面说明了己内酰胺品质越差，那么其杂质种类有着越多，含量也就越高。同时，杂质的组成结构也有着较大的差异，其主要是由不同结构的C3～C7 酰胺、酯、苯胺等组成，其中，酰胺类杂质的含量最多，如直链脂肪酰胺、环状内酰胺、酰亚胺等等。
3 原料环己酮的杂质对己内酰胺的影响
原料环己酮中的杂质对于己内酰胺质量的影响一直以来都是化工生产环节及专家学者希望能够早日破解的难题，因为其影响化工产品的质量。当前在环己酮生产工艺中，我国比较常用的两种工艺有传统的环己烷氧化工艺以及新兴的环己烯水合工艺，这两种工艺都可以生产出质量比较理想的环己酮，满足化工生产需求，但是其在杂质方面所遇到的难题，却始终未能得到有效的解决。而环己酮杂质对己内酰胺的影响主要体现在以下方面。
3.1 环己烯水合法生产的环己酮质量
环己烯水合工艺是近些年来诞生的一项新工艺，其在应用时主要的加氢反应以及水合反应都在液相中实施，因为反应环境单一，受外界干扰比较小，因此副反应比较少，产生的杂质数量相对来说也比较少，环己醇的纯度相对来说比较高，在经过脱氢反应之后，正常情况下成品环己酮纯度在99.95%以上。运用这种工艺生产的环己酮中含有的杂质甲基环戊酮对于己内酰胺的质量有着较大的影响。不过该问题通常可以在环己酮精制工艺中予以解决，现如今国内生产己内酰胺的厂家对原料环己酮的质量指标基本上达到了标准要求。
3.2 环己烷氧化法生产的环己酮质量
环己烷氧化过程中，由于环己烷氧化歧化反应，因此在反应过程中一般会生成一定数量的正己醛、2-庚酮，同时，其甲基环戊酮、甲基环己酮的含量均比较高，这些物质对于己内酰胺产品的挥发性碱有着较大的影响，为了更好地解决该问题，在具体的生产环节必须要加强对环己酮指标的控制，否则的话就可能会导致环己酮生产工艺中杂质含量多。
4 环己酮生产工艺中杂质去除改进措施
实际的化工生产环节，环己酮生产中杂质出现的因素多种多样，其与生产工艺、生产环境、制取人员综合素质等都存在有一定的关联性，为了生产出更加优质的化工原料，减少环己酮生产工艺中杂质的含量，可以尝试从以下方面着手去除杂质。
一是要优化生产工艺。时代在不断的发展变化，环己酮生产工艺也在不断的推陈出新，为了更好地解决环己酮生产工艺中的杂质问题，满足我国化工领域的生产需求。笔者认为在相关工作实施过程中，首当其冲的就是要积极引进新工艺以及生产技术。如可以将当前广泛应用的水合法与其他优质工艺结合在一起，如可以将钴盐法与水合法结合在一起，钴盐法的优势在于其反应条件温和、温度低、压力低、停留时间短，对设备的要求并不是十分的严格。当然应用该方法也存在有一定的难题，即反应过程中生成的羧酸钴盐会存留在设备以及管道上面，最终结渣对管道以及阀门等位置造成不同程度的堵塞。在工艺应用期间，为了更好的解决该问题，可以尝试针对氧化后的环己烷被分离之后循环使用，在氧化前借助水用共沸蒸馏等方法，避免反应器结渣，进而更好地发挥该方法的优势作用。
二是加强对生产环境的控制。生产环境不佳的情况下，也会导致环己酮生产工艺中杂质增多，所以说，为有效减少杂质出现，就需要从环境控制方面入手解决相关问题。环境控制期间，首先需要加强对各项原材料的管理，化工原料生产期间，对于原材料的质量有着较高的要求，质量方面存在有任何的瑕疵以及缺陷都将会对最终的成品质量产生不良影响。所以说，为了更好地保证质量，在选择原材料时就需要做好样品质量检验工作，保证所选择的样品质量达到标准要求。其次，在生产工艺实施前要对各项生产设备进行检查，查看设备是否有缺陷和不足，故障设备投入使用，也将会增加杂质量。最后，可以将现代化信息技术应用于生产环境监测工作之中，随着科技的不断创新发展，当前信息技术已经广泛应用于各个行业之中，在化工行业也不例外，环己酮生产工艺实施过程中可以应用信息技术对生产环境的各种情况进行监督和管理，这样可以迅速发现生产中存在的问题与缺陷，及时地采取措施进行优化。
三是要做好生产人员的培训，环己酮生产是一项高门槛的工作，负责相关工作的职工必须要具备有一定的化工专业知识，对于各种生产工艺需要有深入的了解和认识，否则，生产质量就将会受到影响和干扰。因此，为了更好地减少环己酮生产工艺中的杂质，在日常就需要加强对生产人员的技能培训，保证他们对于最新的生产技术、方法以及策略等有深入的了解和认识，这样才能更好地胜任自己的工作，减少生产中的杂质量，优化生产工艺。
总之，不同的生产工艺所产出的环己酮其在质量方面有着明显的差异，杂质含量也有着较大的差异，为了更好地解决相关问题，必须要明确环己酮生产工艺实施期间杂质形成的原理以及特点，然后有针对性地采取措施进行改进，进而生产出更加优质的环己酮，满足化工生产需求。
