吗啉及其衍生物应用前景看好
□ 王勋章 田振生
吗啉及其衍生物在橡胶、医药、农药、染料、涂料等领域用途广泛。由于化学性质活泼，吗啉能与多种物质反
应生成多种新的衍生物，这些新的衍生物可用于不同的领域。近年来，吗啉的新用途不断被开拓，如新型农药和医
药品种得到不断开发和生产，烷基吗啉用于化纤行业溶剂正处在研究开发阶段。
吗啉及其衍生物的主要应用领域
◆化学助剂
吗啉可用于制备N-氧代二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NOBS）、N-氧代二亚乙基次硫代氨基甲酰基-N-氧代二
亚乙基次硫酰胺（OTOS）以及DS、26等橡胶硫化促进剂。目前许多国家已禁用NOBS类有毒促进剂，若我国也禁止
使用，将会影响吗啉在橡胶助剂领域的需求量，因此预计该领域对吗啉的需求量不会有太大增长。
吗啉还可用于制造荧光增白剂，2005年国内需求量约为600t。吗啉制造光引发剂I-907，其产量近年来有长
足的发展，目前国内生产企业有5家，2005年需求量为400t。
◆医药工业
以吗啉为原料可以合成数十种药物，如吗啉胍(病毒灵)，呋吗唑酮，乙双吗啉，双吗啉胺，噻吗心胺咳必定等。
2005年医药领域对吗啉的需求量约为3000t，其市场需求不可能增长太快。
◆其他
吗啉可防止金属被大气腐蚀，在国外已作为金属腐蚀抑制剂被大量应用，并广泛用于机械仪表、汽车、医疗器
械等领域。我国在这方面刚刚起步。常用的亚硝酸二环己胺和碳酸环己胺类金属大气防锈剂对人体和环境的毒性较
大，吗啉作为新型金属气液腐蚀抑制剂具有毒性低的优点，发展前景较好。
近两年，将N-甲基氧化吗啉用于人造纤维的环保型溶剂的研究正在进行中，若试验成功，吗啉必将形成万吨
级的需求量。随着应用研究不断深入，许多新的用途将不断出现。例如将吗啉用于钾盐浮选剂、农田杀菌剂、高效
低毒农药、石油添加剂等。这些方面2005年消费吗啉5000t左右。
重要的吗啉衍生物及其应用
◆N-乙酰吗啉 可用于合成农用杀菌剂烯酰吗啉和氟吗啉，二者每年大约消耗400t N-乙酰吗啉。烯酰吗啉是
美国开发的高效低毒农用杀菌剂，随着烯酰吗啉专利的解禁，我国农药企业纷纷上马烯酰吗啉项目。目前我国有7
家企业生产烯酰吗啉，总产能1150t/a。沈阳化工研究院开发的氟吗啉是我国有史以来第一个自主创制的新型农用
杀菌剂，目前有2家企业生产，产能为200t/a。目前我国不生产N-乙酰吗啉。吉化集团公司利用自主开发的技术
建设的500t/a的N-乙酰吗啉项目，预计2006年末投产。
◆N-甲酰吗啉（NFM） NFM是一种常用的芳烃抽提溶剂，有许多显著特点：①可改变非芳烃与芳烃之间的相对
挥发度，使分离更加容易；②NFM的沸点只有244℃，较环丁砜（285℃）和四甘醇（325℃）等其他抽提溶剂低得
多，且其分解温度大于230℃，溶剂消耗少，回收简便，与其他芳烃抽提工艺相比，其能耗可以降低20%～40%；③
使用过程中不需添加pH值调节剂和氮气保护；④NFM无毒、对设备无腐蚀、化学稳定性好。
我国主要采用甲酸酰化法生产NFM。西南化工研究院采用自主开发的技术建成500t/a NFM生产装置，产品经
数家石化企业使用结果表明，芳烃回收率、纯度、能耗大大优于其他分离方法；华东理工大学也成功开发了甲酸酰
化法合成NFM技术，已用于上海石油化工股份有限公司芳烃厂；南京工业大学与金陵石化炼油厂合作，成功开发出
甲酸酰化合成NFM技术，并对NFM在芳烃中的抽提应用进行了大量研究。
我国是芳烃生产和消费大国，拥有数十套大型生产装置，许多新装置还在建设中。为提高装置竞争力和加强环
境保护，一些芳烃生产企业如北京燕山、南京金陵等大型石化企业选用NFM作为抽提溶剂。2001年燕化在20万t/a
芳烃抽提装置中选用NFM作为抽提溶剂后，苯、甲苯质量均达到或超过国家优级品标准，收率分别为99.75%及
99.37%，单位产品能耗和溶剂消耗较改造前均大幅度降低。这套抽提技术的成功开发，打破了国外技术垄断，可节
约近千万元的技术引进费用；同时在投资和操作费用等方面具有很大的优势，具有较高的推广价值。
由西南化工研究院开发的用NFM脱除天然气凝析油中硫化物的新技术属国际前沿技术。天然气凝析油中含有二
氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等，作为汽油使用之前必须进行脱硫净化处理。国内目前工业上汽油
脱硫普遍采用催化氧化、吸附法、抽提氧化法和加氢脱硫等方法。采用NFM进行含硫化物的天然气或合成气脱硫，
结果表明，该脱硫剂脱除力强、适应性广、脱除效率高、溶解度小，且投资少、操作简便，操作费用低。加拿大于
20世纪80年代开始利用NFM脱硫，并建成用NFM进行天然气脱硫的工业装置。在我国，四川天然气产量丰富，川
北、川南、川东等气田天然气净化厂都伴随有大量凝析油，总硫量没有达到国家标准，急需解决，西气东输每年也
有90万t的凝析油需进行脱硫净化。因此，用NFM脱除天然气凝析油中硫化物的应用市场前景非常广阔。
NFM还可用于甲乙酮的生产，是甲乙酮生产中C4（丁烯）提浓的溶剂，我国甲乙酮生产近年来有长足的发展，
国内目前的产能已近20万t/a。
吉化集团公司利用自主开发的技术建设的1500t/a的NFM装置预计2006末可投料试车。
◆N-甲基吗啉（NMML）和N-甲基氧化吗啉（NMMO） NMML可作为聚氨酯泡沫生产的催化剂、医药合成和有机合
成的催化剂，可用于合成医药、农药、表面活性剂、乳化剂、腐蚀抑制剂等精细化工产品。此外还可作为溶剂、萃
取剂和聚氨酯涂料固化剂。
吉化集团公司已开发出NMML生产工艺，3000t/a NMML和吗啉联产装置正在施工中，预计2006年底可投产。
目前国内NMML的年需求量约1300t，在合成NMMO方面每年需求约150t，这方面需求的增长较快，并将逐渐成
为NMML的最大消费领域。
NMMO是制造Lyocell纤维（纤维素纤维）的理想溶剂。NMMO本身无毒、无腐蚀性，回收率达99.9%，主要用
于纺丝，制造人造棉，也用于玻璃纸、肠衣的生产。Lyocell纤维是这几年发达国家的研发重点，2005年全球产量
约为30万t。预计到21世纪中叶产量可超过目前化纤最大的品种涤纶，达到2000万t，发展前景非常乐观，NMMO
的消费量将同步迅速增长。我国的NMMO尚处于研究开发阶段，未看到有工业化生产的报道。
预计到2010年我国Lyocell纤维的产量将达到18万～25万t，届时需要NMMO 2800～3600t，消费NMML达2300～
3000t。
目前国内只有上海化纤（3000t/a）和保定天鹅（1000t/a）两家企业生产Lyocell纤维，均为工业示范装置，
上海化纤2万t/a Lyocell纤维装置将于2006年建成投产，届时将年消耗NMMO约310t。
◆N-氨丙基吗啉（NAPM）和N-丙烯酰吗啉 NAPM是一种重要的医药中间体，主要用于生产新型抗抑郁药物，还
可以用于合成聚氨酯预聚体的催化剂及固化剂。国外还用作高级润滑油添加剂。目前国内有杭州素园公司等2家企
业需要NAPM，年需求量为30～50t，出口方面还有一定的需求。
N-丙烯酰吗啉是合成树脂的优良助剂和改性剂，用于紫外线固化树脂的反应稀释剂，还是丙烯酸酯树脂和明胶
的有效改性剂，每年国内的需求量为120～150t。在国外丙烯酰吗啉作为一种新型的水溶性聚合物单体或者作为其
他水溶性聚合物改性的共聚单体，因此其出口量较大。由于丙烯酰吗啉本身无毒，是在某些水处理领域替代有毒的
丙烯酰胺单体及其聚合产品的最佳选择。
◆丙烯酸吗啉 国外近年来发展较快的新型聚合物单体丙烯酸吗啉也值得注意。丙烯酰吗啉是由丙烯酸酯与吗
啉反应而得，用于水溶性聚合物的改性，与多种预聚体和多官能丙烯酰胺的相容性好。
◆其他 近年来又有许多新的吗啉下游产品不断被开发出来，如新的噻嗪或硫代吗啉衍生物、N-甲基吗啉-N-
氧化物水溶液、3,3-二芳基丙烯酰吗啉、十二烷基吗啉、新的吗啉代苯甲酰胺盐、盐酸吗啉双胍前体盐酸吗啉、新
的二氧代吗啉类化合物、羟乙基吗啉及聚氨酯生产中发泡剂二吗啉乙基醚等。这些新产品的开发将进一步带动吗啉
市场的发展。