
己二胺(HMD)作为尼龙66等高端聚合物的关键单体,其产业发展正迎来深刻变革。随着全球减碳趋势的深化,传统的石油基合成技术正被生物基合成路线颠覆——以Genomatica等公司为代表,通过糖发酵技术制备HMD,可显著降低尼龙产业的碳足迹。与此同时,针对主流己二腈加氢工艺的绿色催化技术不断涌现,例如大连理工大学研发的无碱加氢催化剂。以及通过调控镍钴合金提升选择性的新型两步法工艺,均在推动更高效、低碳的合成变革。这些前沿技术正驱动HMD市场向高端化、可持续方向演进。当前全球市场已达百亿美元规模。预计未来几年将持续增长,其中高纯度产品(≥99.9%) 的市场增速尤为显著,以满足汽车、电子等领域对高性能材料的严苛要求。未来,HMD将在巩固尼龙产业基石地位的同时,不断向生物基聚合物、特种化学品等领域拓展,其技术自主与绿色转型,将是重塑全球产业链竞争力的关键。
一、己二胺概况与理化性质
己二胺(Hexamethylenediamine, HMD)是一种脂肪族二元胺,化学式为C₆H₁₆N₂,分子量116.21。这种有机化合物在常温常压下通常呈现为无色片状或叶状晶体,具有类似吡啶的特征性气味。己二胺是聚酰胺工业中最为关键的原料之一,其分子中含有两个高反应活性的氨基官能团,使其极易发生缩合反应,成为合成多种高性能聚合物的基础原料。
己二胺具有独特的物理化学特性:熔点约42℃,沸点介于204-205℃之间,密度为0.899 g/cm³,100℃时的蒸气压为2.67 kPa。其水溶液呈强碱性(pKb 3.30),能够吸收空气中的二氧化碳和水分,因此需要密闭保存。己二胺易溶于水和乙醇,微溶于苯等有机溶剂,这一溶解特性决定了其在工业应用中的处理方式。在安全方面,己二胺的闪点为71℃(开杯),在空气中的爆炸极限为0.7%-6.3%,属于易燃物质。
二、合成技术路径与演变
1.主流生产工艺分析
己二胺的工业化生产技术经过数十年演变,形成了以丁二烯法为主导的多元技术路线:
丁二烯氢氰化法:该工艺是目前全球范围内最主要的工业化路线,占据全球己二胺产能的大部分份额。该工艺以1,3-丁二烯和氢氰酸为原料,首先在特定温度和压力条件下发生氰化反应生成戊烯腈,戊烯腈再与氢氰酸反应生成己二腈,最后通过氢化反应得到己二胺。这一路线的技术壁垒极高,长期被英威达、奥升德等少数跨国公司垄断,直到中国化学天辰齐翔于2022年投产20万吨/年装置,才真正打破国内的技术壁垒。
己二酸氨化法:这是一种经典的己二胺生产方法,主要通过己二酸与过量氨气在催化剂存在下反应,先生成己二酸铵盐,随后脱水生成己二腈,最后经氢化得到己二胺。根据反应体系的不同,可分为气相法和液相法两种,其中液相法因反应温度较低、催化剂损耗少、副产物少、收率高等优势,成为工业化生产的首选。作为己二胺生产的传统工艺之一,尽管面临来自丁二烯法的竞争,但在特定区域仍保有一定市场份额。
己内酰胺法:这种技术路线采用己内酰胺为原料,以磷酸盐为催化剂,先与氨气反应生成氨基己腈,再经氢化反应转化为己二胺。该工艺特别值得关注的是其循环经济特征——原料己内酰胺可从尼龙6的次品或回收材料中获取,是一种环境友好型工艺。2022年5月,宁夏瑞泰科技股份有限公司的尼龙66新材料项目,包含了年产2.5万吨的己内酰胺制己二胺装置并成功投产,成为国内首套此类装置。
丙烯腈电解二聚法:该工艺通过丙烯腈的电化学二聚反应生成己二腈,再经氢化得到己二胺。这种方法电耗较高,但在特定电力资源丰富的地区仍具经济可行性,是一种重要的技术补充路线。
表:己二胺主要生产工艺技术对比

2.技术研发与创新方向
近年来,己二胺生产技术的创新主要聚焦于绿色化、低碳化和高效率。岳阳昌德新材料有限公司与中科院大连化学物理研究所合作开发的“新型己内酰胺法绿色制备高品质己二胺技术”,代表了该领域的重要突破。这一创新技术原创性地提出了己内酰胺法绿色合成己二胺的新型策略,旨在实现从尼龙-6到尼龙-66的产业链升级,解决我国在该领域的“卡脖子”难题。
在技术开发方向上,工研院材料与化工研究所已开始探索基于减碳CO制备己二胺的工艺路线,旨在开发符合低碳产品趋势的己二胺生产技术。与此同时,从生物质原料入手开发新型生产工艺也引起了行业关注,这些创新都标志着己二胺生产正朝着更加可持续的方向发展。
三、全球产业链与市场格局
1.产业链结构分析
己二胺产业链呈现明显的上下游协同特征,其下游应用高度集中,约90%的己二胺用于尼龙66产业链,其余10%主要用于生产HDI(六亚甲基二异氰酸酯)、高性能聚氨酯涂料和环氧固化剂等。
上游原材料:己二胺的原料供给多样化,主要包括丁二烯、己二酸、己内酰胺和丙烯腈等基础化学品,这些原料的价格波动直接影响己二胺的生产成本。特别值得注意的是,随着己内酰胺法制备己二胺技术的推广,尼龙6与尼龙66产业链之间的壁垒正在被打破,形成了更加灵活的原料供应格局。
下游应用领域:
①尼龙66合成:己二胺与己二酸通过缩聚反应生成尼龙66,这是己二胺最为重要的应用领域。尼龙66因其出色的力学性能、耐热性和耐磨性,被广泛应用于汽车零部件、工程塑料、工业纤维和特种纺织品等领域。
②高性能聚合物:己二胺与己二酰氯反应制备尼龙66的工艺,在实验室和工业生产中都有广泛应用。江南大学的研究还表明,己二胺与三乙二醇二胺通过缩聚反应可制备具有抗静电性能的改性聚酰胺材料。
③特种化学品:己二胺还用于生产光稳定剂的关键中间体。例如,N,N′-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺是制备Chimassorb 944受阻胺型光稳定剂的关键前体,可显著提升塑料产品的环境耐候性和使用寿命。
2.市场供需格局
根据QYResearch的统计数据,2025年全球己二胺市场规模已达90.11亿美元,预计未来几年将保持稳定增长。从区域分布来看,北美地区占据全球市场的最大份额(约40%),这与其发达的尼龙产业链密切相关;亚太地区紧随其后,占约30%的市场份额,其中中国市场在过去几年增长最为迅速。
全球己二胺市场呈现高度集中的竞争格局,主要生产商包括Ascend、BASF、Invista、神马实业、RadiciGroup、Toray等。这一市场格局与己二胺生产技术的高壁垒密切相关,尤其是丁二烯法工艺的复杂性限制了新进入者的数量。
中国市场扩张:中国己二胺产能近年来快速扩张,多个重大项目相继落地。例如,2022年荣盛石化宣布投资641亿元建设高端新材料项目,其中包括28万吨/年己二胺装置;中国平煤神马控股集团氢化学公司也启动了15万吨/年高品质己二胺项目。这些项目投产后,中国在全球己二胺市场中的地位将进一步增强。
供需关系:根据隆众资讯的数据,2026年国内下游PA6和己二胺计划新增6套装置,总产能达70.5万吨/年,这预示着己二胺产业链将面临更加激烈的竞争环境。随着国内企业逐步突破己二腈/己二胺生产技术壁垒,中国已从己二胺净进口国转向自给自足,并可能在未来成为重要的出口国。
表:中国己二胺主要在建/拟建项目(部分)

3.价格趋势与驱动因素
己二胺市场价格受多重因素影响,主要包括:
①原材料价格波动(丁二烯、己二酸等)
②下游需求变化(特别是汽车和电子行业对尼龙66的需求)
③产能扩张与供需平衡
④环保政策与生产成本变化
近年来,随着新能源汽车行业的快速发展,对轻量化材料的需求不断增加,尼龙66作为重要的轻量化工程塑料,其需求持续增长,从而推动了己二胺市场的扩张。同时,环保政策趋严也促使生产企业寻求更加清洁和高效的工艺技术,这在一定程度上增加了生产成本,但也推动了行业技术进步。
四、技术前沿与未来趋势
1.绿色合成技术突破
低碳工艺开发:工研院材料与化工研究所已着手开发基于减碳CO制备己二胺的工艺路线,这与全球碳中和目标高度契合。这种工艺有望显著降低传统己二胺生产过程中的碳足迹,为生产低碳尼龙产品提供原料基础。岳阳昌德新材料与中科院大连化学物理研究所的合作项目,也聚焦于开发己内酰胺法绿色制备高品质己二胺技术,旨在破解“卡脖子”难题。
生物基路线探索:利用生物质原料制备己二胺是未来重要发展方向。通过生物发酵或生物催化技术,将可再生资源转化为己二胺前体,有望实现己二胺生产的可持续化转型。这类技术目前仍处于研发阶段,但代表了行业长期发展的趋势。
2.应用领域拓展
高性能聚合物创新:江南大学研究团队开发的改性聚酰胺(聚三乙二醇己二酰胺)具有低表面电阻率,满足抗静电材料要求,同时保持与尼龙66相似的机械性能,展示了己二胺在功能性聚合物领域的应用潜力。随着5G通信、新能源汽车和电子电气行业的快速发展,对具有特殊功能的聚合物材料需求不断增加,这将推动己二胺在新材料领域的应用拓展。
光稳定剂中间体:N,N′-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺作为高效光稳定剂Chimassorb 944的关键前体,市场需求随塑料耐候性要求提高而持续增长。工研院已建立高收率三丙酮胺生产工艺技术,有助于完善受阻胺型光稳定剂产业链。
表:己二胺绿色合成技术路径对比

3.市场发展趋势
未来己二胺市场将呈现以下发展趋势:
1.产能持续扩张:随着中国等新兴市场国家不断突破技术壁垒,全球己二胺产能将继续增加,市场竞争将进一步加剧。
2.技术多元化:传统丁二烯法仍将保持主导地位,但己内酰胺法等替代工艺将获得更多发展空间,形成多元化的技术格局。
3.产业链整合:尼龙6与尼龙66产业链将出现更多交叉与融合,己内酰胺法制己二胺技术将进一步促进这种整合。
4.应用高端化:己二胺在高端工程塑料、特种纤维和功能材料领域的应用将不断扩大,推动产品结构向高端化升级。
5.可持续发展:绿色生产工艺和生物基路线将成为行业重要发展方向,满足全球碳中和目标下的市场需求。


