湖南大學承擔的“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”計劃新材料領域辦公室組織的驗收。與目前國際上應用的環(huán)己烷空氣氧化制備環(huán)己酮工業(yè)技術相比，該仿生催化新技術能使環(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，應用該新技術可使生產(chǎn)過程中反應溫度降低近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，新技術突破了國際學術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，湖南大學化學化工學院從2002年9月開始對該項目進行攻關。由該院院長、博士生導師郭燦城教授領銜的課題組，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，設計符合以金屬卟啉仿生催化誘導的碳氫化合物自由基氧化機理的工藝，并將該工藝成功應用于環(huán)己烷空氣氧化制備環(huán)己酮，形成了能同時提高環(huán)己烷氧化反應轉(zhuǎn)化率和選擇性的具有自主知識產(chǎn)權的仿生催化新技術。湖南大學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，該技術已申請國家發(fā)明專利10項，其中已獲授權4項。中石化現(xiàn)正應用仿生催化新技術對巴陵分公司的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。
