（报告出品方/作者：中信证券，孙明新，王喆）

产品描述：尼龙66重要原材料

己二腈：生产尼龙66主要中间体

己二腈为有机化合物，化学式为(CH2)4(CN)2，它是一种无色至浅黄色液体，溶解性好，密度低于水，可用于生产己二胺（生产尼龙66的主要中间体）、橡胶促进剂、防锈剂等，其中，主要用途是生产尼龙66的主要中间体己二胺，该用途一般占己二腈产量的90%以上。己二腈具备良好的化学性能，也可应用于其他领域，例如其化学稳定性、高沸点和低蒸气压使其可作为安全的电解质溶剂应用于锂离子电池中。

己二腈生产工艺及优缺点对比：丁二烯直接氰化法优势较大

有关己二腈的规模化生产方式，按照原材料的不同，可分为三种不同的技术路线，主要涉及己二酸、丁二烯、丙烯腈三种原材料。分别为：（1）以己二酸作为原材料：己二酸与NH3在液相或气相中经过二酰胺中间体的脱水胺化反应。（2）以丁二烯作为原材料：分为丁二烯与1,4-二氯丁烯中间体氯化氰化反应和丁二烯与HCN的直接氢氰化反应。（3）以丙烯腈作为原材料：丙烯腈在电化学过程中的氢化二聚反应。

（1）以己二酸作为原材料：其中技术路线又分为液相法和气相法

己二酸液相法，是一种较新兴的方法，即己二酸通过中间体己二酸二胺和己二酸二酰胺与NH3转化为己二腈。该反应既可在-°C的熔体中进行，又可在己二腈和中间体构成的溶剂中、加入催化剂如H3PO4来进行。

己二酸气相法，是一种较传统的方法，即在-°C的气相中，加入具有过量NH3的磷酸硼催化剂进行反应。缺点是己二酸在蒸发时易分解，因此选择性指标被限制在仅80%且需要催化剂再生。近年来，由于经济原因以及会产生较多副产物温室气体N2O，该方法的应用减少。

（2）以丁二烯作为原材料：其中技术路线又分为氯化氰化法与直接氢氰化法。

氯化氰化法：由美国杜邦公司在年提出，通过丁二烯的氯化间接发生。最初，氯化是在液相中进行的；现在通常在-°C的气相中进行，不需要催化剂。最终得到3,4-二氯-1-丁烯和顺式、反式1,4-二氯-2-丁烯的混合物，选择性指标约为96%。

之后二氯丁烯与HCN或碱金属氰化物在80°C液相中反应生成丁烯二腈。3,4-二氰基-1-丁烯的形成并不是不利的，因为在铜-氰基络合物的存在下，在氢氰化条件下会发生烯丙基重排。以约95%的选择性获得1,4-二氰基-2-丁烯的顺式/反式异构体的混合物。之后可以使用Pd催化剂在°C在气相中以95-97%的选择性将混合物氢化成己二腈。直到年，杜邦公司在两家己二腈工厂中使用了这项技术。

直接氢氰化法：同样也由杜邦公司开发，是在原来的氯化氰化法的基础上进行的改进。先将HCN添加到丁二烯中，得到戊烯腈和甲基丁烯腈的异构体混合物，然后将其主要异构化为3-和4-戊烯腈。之后己二腈由HCN的反马尔科夫尼科夫加成形成，该反应在常压和30-°C的液相中进行，过程使用四氢呋喃等溶剂。磷化氢或亚磷酸配体和金属盐促进剂（如锌或氯化铝）配合物是合适的催化剂。此方法能生产高选择性的己二腈。

杜邦公司在美国主要通过直接氢氰化法生产己二腈，并在法国与rhbnepoulenc（Butachimie）共同运营一家工厂，通过直接氢氰化法生产己二腈，年产量为10万吨。

（3）以丙烯腈作为原材料：工艺为孟山都EHD工艺（电加氢二聚化），是一种基于丙烯腈（AN）氢化二聚为己二腈（AND）的生产方式。这种还原或阴极二聚化最早于年在美国进行商业规模的实践。相关工厂已经在美国建成，自年以来，也在西欧开始建立。这种电化学方法也被Phillips开发成商业工艺，在欧洲由ICI,Rhne-Poulenc和UCB开发。在日本，自年以来，旭硝子在一家年产吨的工厂实践了自己的技术，该工艺下，对己二腈的选择性为90%左右，副产物为丙腈和二氰乙醚。

各生产技术路线比较：丁二烯直接氢氰化法合成己二腈的各项优势较大，是目前世界上最为先进的方法。

丁二烯直接氰化法优点是产品质量极好、能耗相对低、产量高、反应条件温和、无特种设备、且污染小、经济性高；缺点是流程长、原料毒性大，另外还存在催化剂回收及再生的难点。己二酸法优点较丁二烯法毒性小，潜在安全风险小；缺点是工艺路线长，成本高。丙烯腈法优点是污染小、流程短、投资少；缺点是丙烯腈毒性高、腐蚀性强，且丙烯腈价格较高、电解能耗大，难以量产，盈利空间小。

不同生产方式的选择，影响着己二腈的产能以及生产难度，同时影响着下游己二腈己二胺-尼龙66产业链的最终输出。不同公司会根据技术难度、商业适用性、区位情况对生产方案做出不同选择。相较于其他方法来说，丁二烯直接氢氰化法合成己二腈的优势较大，是目前世界上最为先进的方法，也是我国对于己二腈生产技术研究的主要方向。（报告来源：未来智库）

供给：生产难度高，海外厂家为主

己二腈生产具有较多技术难题，供给壁垒高

己二腈的生产具有危险性、高度专业化且建造成本高，具备供给瓶颈。以下我们聚焦分析全球广泛使用的两类己二腈生产工艺的技术难点：（1）丁二烯直接氢氰化法、（2）丙烯腈电解二聚法。

（1）丁二烯直接氢氰化法主要有三大技术难点：催化剂的循环再生使用、己二腈和其他戊烯腈混合液的精馏提纯、氢氰酸合成的纯度和生产。

催化剂的循环再生使用：丁二烯直接氢氰化法合成己二腈使用的催化剂具有中毒失活、受热易分解、遇水易分解等问题，如果催化剂无法循环利用，会导致己二腈生产成本过高。而丁二烯直接氢氰化法采用氢氰酸作为生产原料，反应结束后物流中仍有少量氢氰酸，因为氢氰酸剧毒性，会导致催化剂中毒失活。氢氰酸去除、避免液相氢氰酸长时间高温下聚合、避免氢氰酸聚合后对管路及设备造成堵塞是主要需要考虑的问题。而催化剂遇水易水解的特性，更需要对生产原料水分进行严格控制。

己二腈和其他戊烯腈混合液的精馏提纯：丁二烯直接氢氰化法的生产工艺分为三部分：一级氢氰化、异构化、二级氢氰化。对己二腈的精馏提纯，工业化生产中，二级氢氰化反应物流体系产物同系物较多、沸点接近、体系相对复杂，分离提纯难度非常大，对反应和分离的设备要求非常高。

氢氰酸合成的纯度和生产：氢氰酸是剧毒品，运输困难。丁二烯直接氢氰化合成己二腈需要有配套氢氰酸生产装置，目前高纯度的氢氰酸生产仍有难度，如何获取低成本高纯度的氢氰酸是另一大技术难题。

（2）丙烯腈电解二聚法中，影响己二腈选择性和电流效率的因素较多，如丙烯腈浓度、电解液配方、温度、腐蚀控制等。且丙烯腈生产方法成本较高，根据化工孵化

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