己二腈市场需求、工艺路线梳理及产能分析

己二腈生产主要由海外公司垄断，国内需求高度依赖进口。

1.市场需求：尼龙 66 市场空间广阔，己二腈潜在需求旺盛

己二腈是生产尼龙 66 的关键原料。己二腈（ADN），分子式NC(CH2)4CN，是一种无色透明的油状液体。己二腈下游应用较为单一，约90%用于合成己二胺（HMDA），己二胺主要用于合成尼龙 66，也有少量用于生产六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、尼龙 610、尼龙 6T 等产品。尼龙 66 具有高强度、高韧性、抗冲击、耐磨损的特点，广泛应用于工程塑料人造纤维领域。HDI 光稳定性和耐候性突出，主要用于生产高档环保型涂料，广泛用于航空航天、船舶等领域。

尼龙 66 下游需求主要来源于工程塑料和纤维两大领域。尼龙66 具有高强度、耐高温、耐疲劳、抗冲击的特性，作为工程塑料主要应用于汽车（轮胎骨架材料）、电子、家电领域，作为纤维可用于生产高品质民用服装和军用装备。

原料供给不足导致尼龙 66 产能难以扩张。由于尼龙6 的关键原料己内酰胺已经实现国产化，故尼龙 6 产能得以快速增长。而尼龙 66 的关键原料己二腈供应长期被海外厂商垄断，导致国内尼龙生产主要以尼龙 6 为主，2021 年国内尼龙6产能为571.5 万吨/年，而尼龙 66 产能仅 70 万吨/年。

尼龙 66 较尼龙 6 具有独特优势，市场潜力巨大。与尼龙6 相比，尼龙66熔点和软化点更高，耐热性和耐低温性更好，更适合制造户外、运动、防寒服。另外，尼龙 66 凭借更高的强度和更好的耐磨性广泛运用于军用装备，在军用被装领域，欧美尼龙 66 渗透率达 40%，而国内仅 12%，有广阔的替代空间。

2.己二腈工艺路线梳理：丁二烯法最先进但技术难度高

目前工业领域生产己二腈的可用于规模化生产的主流工艺有己二酸氨化法、丙烯腈二聚法、丁二烯氰化法三种。

己二酸氨化法

己二酸氨化法由法国罗纳普朗克公司于 20 世纪 60 年代开发成功，技术路线又可分为气相法和液相法，核心原理是将己二酸与氨反应，再脱水制得己二腈。己二酸氨化法生产效率较低，脱水反应复杂，会产生环戊酮、焦油、二聚体等副产物，己二酸氨化脱水制己二腈每生产 1 吨己二腈就要副反应掉250 公斤己二酸，并且产生 100-150 公斤废渣，副反应也导致产品中杂质较多，反应器中结焦和腐蚀严重，影响生产稳定性和产品质量。

己二酸氨化法制己二腈暂时缺乏竞争力。中石油辽阳石化公司曾引进罗纳普郎克公司己二酸氨化脱水制己二腈专利，建设了国内首个己二腈生产装置，但项目自1981 年引进投产后一直运行不佳，由于能耗高、流程长、原料己二酸彼时价格高，项目于 2002 年停产。然而己二腈氨化法原料毒性较弱，生产流程相对较安全，且己二酸供给能力提升，价格明显下降，未来仍不排除重启该工艺路线生产己二腈的可能性。

丙烯腈二聚法

丙烯腈二聚法生产己二腈工艺可分为电解法和催化法两种路径。电解法工艺在20世纪 60 年代由美国孟山都公司研发，之后逐步由隔膜法改进为无隔膜法。丙烯腈电解法以丙烯（CH2）为原料，通过氧气、氨气和催化剂将其转化为丙烯腈（CHCN），再将丙烯腈电解还原为己二腈。丙烯腈电解法流程短、污染小、技术相对简单，但无隔膜电解法生产 1 吨己二腈，约需消耗 1.15 吨的丙烯腈，消耗约3000kWh的电能，较高的能耗和原料成本导致此工艺量产难度较大。

丙烯腈催化二聚法更先进，但尚未实现工业化。除电解法外，丙烯腈催化二聚法能耗更低，生产过程更加环保，目前采用的催化剂主要为过渡金属催化剂和磷催化剂，但仍然存在催化剂失活，废料多等问题，尚未实现工业化生产。

丁二烯法

丁二烯法生产己二腈的主流工艺目前分为丁二烯氯化氰化法和丁二烯直接氰化法。丁二烯氯化氰化法由杜邦公司在 20 世纪 60 年代开发，工艺原理为由丁二烯与氯气反应生成二氯丁烯，再与氰化钠和氢气反应生成己二腈，该方法操作流程较复杂，生产过程易腐蚀，对氢氰酸和氯气消耗量大，因此该工艺被逐渐淘汰5。20 世纪 70 年代，杜邦公司开发了丁二烯直接氰化法生产己二腈工艺，反应方程式为CH2CHCHCH2 + 2HCN → NC(CH2)4CN。丁二烯直接氰化法工艺路线短、投资少、原料成本低、污染小，产品收率高、质量好，被认为是目前最先进的工艺路线。

然而在工业维度看，丁二烯直接氰化法工艺存在三大技术难点：1）催化剂循环再利用；2）产出的己二腈精馏提纯；3）氢氰酸生产及运输。

催化剂循环再利用：丁二烯氢氰化工艺一般采用零价镍和单齿磷配体组成的均相络合物作为催化剂，该催化剂具有受热易分解、遇水易水解、中毒失活的特性，循环使用难度较高，若循环利用率低将导致较高的成本。由于催化剂易分解易水解的特性，需要精准控制精馏操作时的压力以降低己二腈沸点，严格控制生产原料中的含水量。另外，反应物氢氰酸为剧毒物，氢氰酸的残留会造成催化剂失活，需要在回收时先去除溶解性极强的氢氰酸。

产出的己二腈精馏提纯：丁二烯氢氰化法制己二腈工艺分为三个步骤“一级氰化”、“异构化”、“二级氰化”。 其中一级氰化和异构化阶段产生3-PN及其同分异构体，二级腈化阶段产生己二腈（ADN）及其同分异构体（MGN、WSN）。在实际生产过程中，二腈类物质较多，沸点接近，精馏提纯难度较大。

氢氰酸生产及运输：氢氰酸是剧毒化学品，运输成本高，采用丁二烯氢氰化法需要配套氢氰酸生产装置，而如何制取高纯度低成本的配套氢氰酸原料即是技术难点之一。

3.市场供给：少数跨国公司垄断己二腈供给，国产化需求强烈

己二腈生产主要由海外公司垄断，国内需求高度依赖进口。己二腈生产难度大，丙烯腈法和丁二烯法技术工艺掌握在少数跨国公司手中，长期以来国内己二腈高度依赖进口，2021 年中国己二腈进口量 27 万吨,消费量约31 万吨。

己二腈供给集中度高，价格波动剧烈。2021 年，世界己二腈总产能205.3万吨/年，产量为 139.7 万吨。产能集中在英威达、Butachimie、奥升德、旭化成几家跨国化工企业，且大型己二腈生产商通常也是己二胺和尼龙66 供应商，其生产的己二腈大部分用于自身生产消耗，仅英威达和 Butachimie 生产剩余的己二腈作为商品外售。由于己二腈供给规模较集中，短期供给变化可造成价格大幅波动，2018年奥升德、巴斯夫旗下工厂等海外己二腈供应商相继因不可抗力停产，曾造成尼龙 66 原料价格大幅上涨。