五倍子加工分析调研资料.docx
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五倍子加工分析调研资料
一、五倍子简介：
五倍子是长在漆树科漆树属的盐肤木类上的虫瘿总称。
我国产结五倍子的盐肤木类有三种，即盐肤木、红麸场和青麸场。
即产于盐肤木上为角倍和产于红麸场上为肚倍。
五倍子蚜虫一年有六个世代，终年生活，无休眠阶段。
当盐肤木于秋季快落叶之前，倍子自然爆裂，有翅秋季迁移蚜虫即离开五倍子，迁移到提灯藓上继续繁殖后代过冬，到来年春季盐肤木萌芽前，再从提灯藓迁移到盐肤木上来。
因此，五倍子蚜虫有两种寄主：
第一寄主（夏寄主）盐肤木，第二寄主（冬寄主）提灯藓。
五倍子是一种林副产品，又名文蛤，是倍蚜虫在漆树科植物盐肤木、青麸杨或红麸杨叶子上寄生所形成的早瘿。
我国是五棓子的生产大国，占世界产量的75%-90%。
五倍子适宜生长在温暖湿润的山区和丘陵，我国大部分地区均有分布，主产区集中在湖北、湖南、贵州、四川、陕西、云南等六省，这些省的五倍子产量约占全国的90％以上。
五棓子由于蚜虫种类与寄主不同，外形各异，主要分为肚棓、角棓和棓花三类。
其中角棓含五棓子鞣质约为65.5-67.5%，肚棓约68.8-71.4%,棓花类约33.9--38.5%。
以五倍子为原料生产的单宁酸及其系列产品被广泛应用于医药、食品、制革、冶金、印染、电子、化妆品、国防等行业。
随着工农业的发展，对五倍子的需求量越来越大，将来亦可能出现有价无货的现象。
近年来不少产区均在建立大面积的五倍子生产基地，大力发展五倍子产业，以满足工业生产的需要。
二、五倍子加工产品简介
目前国内企业大多以中国林科院林产化工研究所和各省林产化工工程重点实验室为技术依托，采用现代生物化学技术对五倍子进行精、深加工，生产丹宁酸系列、没食子酸系列、3，4，5—三甲氧基苯甲酸系列、焦性没食子酸系列等产品。
产品广泛应用于食品、医药、有机合成、军工、航天试验及微电子等领域，90%以上出口欧、美等国，市场前景十分广阔。
湖南利农科贸有限公司每年收购五倍子3000多吨，生产丹宁酸系列产品1200多吨，是国内大型五倍子深加工企业之一。
三、五倍子加工产品生产工艺
1、工业丹宁酸生产工艺流程
工艺流程简述
①备料工序：
先将五倍子经磁选除去铁屑后，用皮带输送机送入破碎机，轧碎粒度为6-10mm，轧碎物通过筛分除去五倍子虫尸、虫排泄物（送往没食子车间），制得净化料暂存备用。
②浸提工序：
经除尘、除铁的净化料投入浸提罐，加入纯净水，间接加热进行浸提即得浸提液。
③蒸发工序：
浸提液送双效真空蒸发器，通过外加热方式使浸出液中的水份蒸发浓缩，浓缩液经冷却分离出大粒子单宁浓胶，可供生产药用丹宁酸原料；上层溶解度很好的澄清单宁压送至喷雾干燥塔干燥，得到工业丹宁酸。
④干燥、包装工序：
干燥采用喷雾式干燥，干燥用空气温度为180-200℃，干燥物落入底部由自动扫粉机不断扫出，得轻质成品。
化学方程式：
五倍子C76H52O46（工业丹宁酸）
2、染料丹宁酸生产工艺流程
工艺流程简述
将工业丹宁酸浸提液放入冷冻澄清罐中，通过冷冻水夹套冷却，并充分搅拌，静置后上层清液经双效真空蒸发器蒸发浓缩，浓缩液用喷雾干燥塔干燥，得粉状产品染料丹宁酸，粉尘用布袋收尘器回收。
3、药用丹宁酸生产工艺流程
工艺流程简述
从工业丹宁酸生产线来的冷冻单宁浓胶加溶剂乙酸乙酯萃取，为了使单宁浓胶与萃取剂充分溶解，工艺流程中设置外循环泵强制流动，静置后送入分层罐分层，上层液通过外加热方式脱去溶剂，下层液分别采用外加热方式回收乙酸乙酯，丹宁酸经喷雾干燥后成粉状产品。
浓液经喷雾干燥得到药用丹宁酸。
4、食用丹宁酸生产工艺流程
工艺流程简述
将工业丹宁酸生产线来的五倍子浸提液在冷冻澄清罐中夹层冷冻，并充分搅拌，静置的上清液通过树酯吸附柱，丹宁酸被树酯吸附，然后用稀酒精洗脱三次，含有丹宁酸的洗脱液经过酒精回收塔，回收酒精，母液经喷雾干燥得到食用丹宁酸。
5、3，4，5—三甲氧基苯甲酸生产工艺流程
工艺流程简述
①粗制工序：
将浓H2SO4加入配酸罐释稀成稀H2SO4，与硫酸二甲酯、液碱分别计量加入先前纯水溶解的工业丹宁酸纯水溶液中，在粗制反应罐中进行甲化、水解反应，再加酸进一步酸化，反应液经离心机脱水，得到3，4，5—三甲氧基苯甲酸粗品。
②精制工序：
粗品用纯水加热溶解，用活性炭脱色、过滤活性炭后再次酸化，再离心脱水，在离心过程中加入洗涤水洗净，湿的精制固体送入干燥厢通热风干燥，去除水份，再用微粉碎机把块状固体粉碎成细度符合要求的成品。
6、3，4，5—三甲氧基苯酸甲酯生产工艺流程
工艺流程简述
①粗制工序：
将工业丹宁酸溶于热水中，与加入计量的液碱、硫酸二甲酯进行甲化、水解，反应液加过量硫酸二甲酯进行酯化，生成液用离心机分离粗品。
②精制工序：
粗品加入纯水、酒精溶解，投入精制反应罐，用活性炭脱色、过滤，去掉活性炭渣，精制母液回收溶剂后排入污水处理站，产品用洗涤水洗涤后，湿精制固体送入干燥箱干燥，用微粉碎机粉碎成要求的粒度而得。
7、没食子酸生产工艺流程
工艺流程简述
将五倍子粉碎、筛分后，投入水解反应罐，加入液碱及精制母液，通过夹套加热进行水解，并充分搅拌，待水解完成后转入酸化反应罐，先加入盐酸酸化，再加入活性炭脱色，用板框压滤机压滤，滤液转入结晶罐中，用冷冻水冷却，离心分离，粗品进一步溶解、脱色，过滤的精制液再结晶，晶体用回转式真空干燥机干燥后，用摇摆颗粒机造粒而得。
8、焦性没食子酸生产工艺流程
工艺流程简述
将工业没食子酸投入脱羧反应罐，加入催化剂，用电加热至220℃，反应物转入升华罐，在真空状态下使催化剂升华回收，再加入溶剂精制、压滤，洗涤液回收溶剂，晶体用回转式真空干燥机干燥而得。
9、没食子酸甲酯生产工艺流程
工艺流程简述
将工业没食子酸投入酯化反应罐中，加入稀硫酸和甲醇进行酯化反应，加热蒸发甲醇（回收），加入活性炭脱色，过滤后粗品采用冷冻结晶、离心脱水，再次精制后送入干燥箱干燥、粉碎而得。
四、主要原辅材料用量
五倍子加工产品主要原辅材料用量见下表。
序号
原辅材料名称
规格
单耗（t/t）
1
工业丹宁酸
1.1
五倍子
一级品
1.5
2
药用丹宁酸
2.1
工业丹宁酸浸提液
≥81%
1.2
2.2
乙酸乙酯
≥98%
0.5
3
食用丹宁酸
3.1
工业丹宁酸浸提液
≥81%
2
3.2
酒精
≥95.5%
0.5
4
工业没食子酸
4.1
五倍子
一级品
2.5
4.2
液碱
≥40%
2.5
4.3
盐酸
≥31%
3
4.4
活性炭
781-A型
0.3
5
没食子酸甲酯
5.1
工业没食子酸
≥98.5%
0.1
5.2
甲醇
≥99%
0.32
5.3
硫酸
≥98%
0.2
5.4
NaHCO3
≥99%
0.3
5.5
活性炭
优级品
0.3
6
没食子酸丙酯
6.1
工业没食子酸
≥98.4%
1.1
6.2
正丙醇
≥99%
0.8
6.3
硫酸
≥98%
0.2
6.4
NaHCO3
≥99%
0.15
6.5
活性炭
优级品
0.3
五、产品价格情况
目前五倍子价格约22元/公斤，工业丹宁酸约50元/公斤，工业没食子酸约85元/公斤。
六、项目分析
1、产业政策符合性分析
以五倍子为原料，通过各种精制、提纯或酯化合成等工艺可生产众多的衍生物。
由于五倍子资源量非常少，相关产品的货源紧缺，国际市场上一直供不应求。
我国五倍子加工业起步于五十年代，由于工艺技术、生产设备等因素的制约，五倍子精深加工技术一直被发达国家所垄断，从我国进口初级产品进行精深加工，控制着五倍子产业的高端产品市场。
五倍子精深加工产品属精细化学品，而精细化学品的开发是当今世界化学工业激烈竞争的焦点，也是21世纪衡量一个国家综合实力的重要标志之一。
以五倍子为原料开发的系列产品，用途相当广泛，而主要用途是作为食品的添加剂中的抗氧化剂。
五倍子的精深加工产品为纯天然绿色化学品、无毒无害。
如没食子酸丙酯大白鼠的LD50为3800mg/kg，摄入体内能被水解后由尿排出，经动物试验无致癌性报导，其安全性优于现使用的丁基羟基茴香醚及二丁基羟基甲苯，早在1976年美国就列GRAS（一般公认为安全的）表中。
据统计，抗氧化剂美国批准26种，消费量8130t/a，日本批准19种，消费量1250t/a，欧洲消耗量980t/a。
我国已批准15种，生产能力约5000t/a。
没食子酸酯类作为经常使用的抗氧化剂品种，占据较大的市场份额。
精细化工生产特点是品种多，批量小，知识密集度高，更新换代快，专用性和商品性强。
虽然五倍子精深加工品的每一个品种国内外市场需求量不是特别大，但由于货源紧缺，市场销售旺盛。
中国林科院林产化工所的五倍子精深加工系列产品生产技术，于2001年被批准列入科技部“国家级星火计划”开发项目，“该成果总体技术处于同类研究的国内领先水平，主要产品质量达国际先进水平。
”“五倍子提取物纯化生产酿造丹宁酸工艺”、“无夹水剂酯化合成没食子酸丙酯工艺”、“五倍子直接酸化水解生产没食子酸工艺”等已获准专利登记注册。
国内企业以上述成果为依托，将科研成果转化为生产力，形成规模生产，占领国际市场，符合国家精细化工产业和林化工产业的产业政策。
2、原料分析
本工程采用的主要原料为五倍子，是我国独特的可再生资源。
五倍子蚜虫所寄生的盐肤木树，种植一年即可挂果成熟，年年都能成瘿，不会因采摘而枯竭。
提取丹宁酸后的五倍子渣还可外销日本，每吨达6000-7000元。
采用的辅料有酸碱、甲苯、甲醇、硫酸二甲酯、吡啶等有毒、易燃、易爆的化学危险品；采用能源为电和煤。
3、产品分析
本工程生产的高纯度丹宁酸系列产品主要应用于墨水、印染、医药、食品加工、化学试剂和酒类酿造；没食子酯正辛酯是一种新型抗氧化剂，主要应用食品的保鲜和防腐，还有多种药效，具有开发药物的前景；没食子酸丙酯是一种安全而性能优良的油脂抗氧化剂，广泛应用于油脂、肉类、药类、海产、禽类等多种食品和化妆品的制造；没食子酸是化工产品和医药产品的基本原料，应泛应用于医药、化工、印染、食品等领域，所有产品均能达到相关技术标准的质量要求，主要产品质量达到国际先进水平。
4、生产工艺技术分析
本工程可采用中国林科院林产化工研究所承担的国家“星火计划”“五倍子系列产品深加工项目”的研究成果，其中“高纯丹宁酸系列产品、没食子酸正辛酯、没食子酸丙酯及从五倍子直接水解生产没食子酸技术路线、工艺组合均具有先进性和创新性”；“成果总体技术处于同类研究的国内领先水平，主要产品质量达到国际先进水平”。
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