4氰基联苯项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx
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武汉市XX化工有限公司是一家从事医药中间体、颜染料中间体及芳香腈类精细化工产品研发和生产经营,集产、学、研于一体的民营高新技术企业。
公司成立于一九九八年四月,位于武汉盘龙城经济开发区,下设XX化工厂和黄陂精细化工厂二个分厂,一个企业技术中心,一个检测中心,注册资金为600万元,总资产5800万元,员工186人,其中研究开发人员35人,大专以上技术人员60人,占地面积68亩,建筑面积15000m2,拥有生产装置80多台套,年生产能力达3000吨,年出口创汇500多万美元。
主要产品有:
邻氯苯腈、对氯苯腈、2-氯-5硝基苯甲酸、新开发的产品有:
邻苯二甲腈、3-氰基吡啶、间硝基苯甲酸等。
公司产品大部份出口到欧美、日本和印度等。
企业法人代表张立清,男,1959年出生,本科文化程度,曾先后担任黄陂毛纺厂销售科长、黄陂精细化工厂销售科长、厂长等职务,曾二次到欧洲和美国、日本、韩国学习、访问、考查。
2002年被评为武汉市优秀青年企业家,优秀共产党员,并当选为区人大代表。
三、项目提出的背景
4-氰基联苯为白色结晶,最开始作为液晶材料的中间体,随着科学技术的发展,它被新的液晶中间体材料的取代,但又重新赋予它新的功能、新的用途。
近年来,它作为高档颜料DDP类颜料64号红的重要中间体,成为高档颜料红色系列中不可缺的一部份,占据着越来越高的市场份额,预计在未来,每年有上千吨的需求量,
4-氰基联苯传统的合成路线大多选择由联苯甲酸经氯化、氨化、再脱水成氰的工艺路线,该路线由于脱水反应过程中要使用Sod2、Pod3,还产生大量的酸性气体和工业废水,污染环境,成本高,产品质量不稳定。
我公司技术人员经过反复研究和实验,研究出一种全新的合成路线,结合我公司氨氧化的成功经验,摒弃了传统的合成方法,以联苯和乙酰氯为原料,合成联苯乙酮后直接氨氧化成联苯腈。
经过长达一年左右的小试,于2009年2月进行试生产,一次性投产成功,取得了符合客户要求的样品,摸清了工业化生产条件,为早日占领市场打下了坚实的基础。
鉴于4-氰基联苯产品在高档颜料和液晶材料方面的推广与应用,因而4-氰基联苯产品有着巨大的市场前景。
本项目采用先进的生产技术工艺。
加之国内没有生产厂家,所以,该项目的建设成功将能填补国内生产空白,并有助于我国化学新材料工业的科技进步,提高我国化学新材料产品的国际竞争力。
开发和投资此项产品具有显而易见的社会效益和经济效益,此产品的生产将对地方经济发展和推动科技进步具有深远的意义。
对增强我国化学新材料产品的国际国内市场竞争优势,增加我国化学新材料中间体出口和替代进口,以及促进我国化学新材料工业与国际市场接轨有着重要的意义。
第二章市场预测
一、国际市场情况
目前世界4-氰基联苯需求约为1000吨,由美国等少数国家生产,价格高且供不应求。
我公司产品出口到国外客商应用后,反应我公司产品质量稳定,杂质成份低,预计明年订单将增加到100吨,预计到2012年订单将突破500吨。
二、国内市场情况
近几年来,国家逐步加大了对科研的投入力度,教育部、科技部、国家自然科学基金委、大公司等都大大加强了对科研和教育的资金投入,由此给本项目产品带来的商机无疑是巨大的。
本公司是本项目产品在国内唯一的生产厂家,产品有良好的市场前景。
2009年本项目产品全球需求量达1000吨,随着我国在高档油漆及液晶材料在4-氰基联苯应用方面的发展,结合我国这些相关领域的规模及发展趋势,今后十年本项目产品国内需求统计如下
应用领域
用 途
用 量
高档涂料
制备高档汽车油漆
≥1500吨
液晶材料
各中显示器
≥500吨
目前我公司与日本住友、英国诺华、法国赛诺非、汽巴瑞士、汽巴美国等国际知名公司和国内上海、北京、香港、广州、青岛、武汉等国际贸易公司有良好长期稳定的合作关系。
第三章建设地点和自然条件
一、建设地点
本项目选址位于武汉盘龙城经济开发区,厂区南面紧邻府河,北面是工业园区新建的化工厂,东面是规划新建印染厂,厂区西边是一氨基酸厂。
工业园内水、电、通讯等基础设施基本完善,规划厂区内无居民和其它建筑物的拆迁。
二、自然条件
1.地形地貌:
项目用地成矩形,东西向127米,南北纵深约60米。
场地地势平坦,场地内没有活动性断裂,场地稳定,适宜建筑。
(1)温度
极端最高温度39.4度,极端高低温度-18.1度;
年平均温度16.3度;
最热月平均温度28.6度,最低月平均温度3.4度。
(2)湿度
平均相对湿度78%,最小相对湿度7%。
(3)积雪
积雪平均日数26.7d,最大积雪厚度32cm。
(4)风向
全年主导风向ES,冬季主导风向N。
(5)风速
平均风速2.5m/s,最大风速2.5m/s。
(6)降雨量
年最大降雨量:
2105.9mm,年最小降雨量:
649.6mm;
年平均降雨量:
1259.8mm;
日最大降雨量:
317.4mm,每小时最大降雨量:
46mm。
4.地震烈度为6级。
第四章建设内容、规模及进度
一、产品方案
本项目拟在武汉市XX化工有限公司厂区建设,采用低温催化合成4-氰基联苯新工艺,年产150吨4-氰基联苯。
二、建设内容及规模
1.用地面积:
7600m2;
2.生产车间:
1000m2;
3.仓库:
600m2;
4.行政办公楼:
450m2;
5.生活综合服务设施:
300m2;
6.生产辅助设施面积:
150m2;
7.公用工程:
给排水、供配电、通讯、环境保护、消防等。
三、主要建设指标
项目
单位
数量
备注
总用地面积
M2
7600
总建筑面积
2500
其中:
生产车间
1000
仓库
600
行政办公楼
450
生产辅助设施面积
150
配电房、水泵房、消防池、设备间
生活服务设施面积
300
食堂、宿舍、门房、车库等
道路停车场面积
1800
绿化面积
2128
电力系统
KVA
50
给排水系统
吨/天
5
四、进度安排
本项目计划建设期为1年,具体实施进度如下表:
序号
时间(月)
内容
1
2
3
4
6
7
8
9
10
11
12
前期可行性研究及报批
设计及审查
建筑工程
配套设施
设备购置
设备安装
人员招聘及培训
调试运行及投产
第五章技术、设备方案
一、项目技术方案
a、产品简要说明及主要技术指标
4-氰基联苯是白色结晶,是高档颜料DDP类颜料中64号红的重要中间体,同时又可作为液晶材料中间体。
技术指标:
外观:
白色结晶
含量:
≥99%
水份:
≤0.50%
熔点:
87—89℃
b、技术研究内容
4-氰基联苯是DDP类颜料的重要中间体,基理化性质:
4-氰基联苯为白色结晶,分子量为179,不溶于水,易溶于二氯乙烷、甲苯等有机溶济。
●技术指标
外观:
含量:
熔点:
水份:
●工艺路线的选择
多数文献报道合成4-氰基联苯的路线大多选择由联苯甲酸经氯化、氨化、脱水成氰的工艺路线,由于该路线三废较多,污染环境,为解决这些问题,结合公司氨氧化反应的优势,我们选择了以联苯、乙酰氯为原料合成联苯乙酮,再经催化氨氧化合成4-氰基联苯。
其反应原理如下。
二、小试试验过程
本产品经过长达一年的小试,不断对实验条件进行探索,摸清了实验合成本产品的优化条件,并对每一步反应作出评价。
认为第二步氨氧化合成联苯氰最为关键,并对此作了深入研究,取得了可靠的数据,为中试作好了准备。
1、联苯乙酮的合成
将联苯77kg(0.5mol)(工业品),溶于100ml二氯乙烷中备用,在一个装有搅拌,冷凝管的三口烧瓶中,加入300ml二氯乙烷,用盐水降温至20℃时,一次性加入无水三氯化铝(工业品)80g(0.6mol)后,开启搅拌,继续降温至0—5℃,滴加乙酰氯(工业品)43g(0.55mol),并在0--5℃间保温半小时后,于同样温度下滴加预先配联苯溶液,并保温4小时,反应结束后将反应液缓慢倾入500ml+500g碎冰的冰水混合液中水解,确保水解温度不超过15℃,搅拌20分钟后静止分层,水相分两次用500ml二氯乙烷萃取后,水相弃之,合并有机体,蒸馏回收二氯乙烷套用,剩余有机物冷却降温结晶得黄色固体结晶94g、收率96%、溶点109-112℃、HPLC含量99%。
2、联苯氰的合成
将联苯乙酮通过液化后,靠汽带通过沸腾床,经催化剂在NH3空气的作用下氨氧化合成联苯氰,并针对在不同的反应温度,催化剂,氨比情况下作出探讨,找到了优化条件,为中试生产奠定了基础。
a、反应温度的选择
在小试沸腾床中,加入100g催化剂,每小时以2g/s的速度进料48g,相同的空气与氨比条件在不同的温度下,对反应出物料的结果进行分析如下表1
项目序号
温度
收率
含量
370—380℃
69%
72%
380—400℃
80%
89%
400—420℃
85%
96.3%
420—440℃
73%
95%
440℃以上
65%
95.2%
由上面表1可看出,随着温度的升高,转化率在不断上升,但产品的收率却在400—420℃时达到最大值,此时,含量也较好,粗品含量达到96.3%,故反应时选择温度在400—420℃,小试效果比较好。
b、催化剂的选择
在小试沸腾中,在同样的条件下,反应温度控制在400—420℃间,以三种不同型号的催化剂Cat1#、Cat2#、Cat3#进行筛选,反应结果如表2
催化剂
收率
含量
Cat1#
75%
Cat2#
79%
93%
Cat3#
86%
96.5%
由表2可知,在Cat3#的情况,产品收率可达到86%,而且粗品含量,可达96.5%,故反应选择Cat3#催化剂为该反应的催化剂.
C、氨比的选择
在小试沸腾床中,以Cat3#催化剂,在400—420℃条件下,以同样的条件,对不同氨比的情况进行比较,结果如下表3
项目