200吨年香料中间体项目可行性研究报告.docx
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200吨年香料中间体项目可行性研究报告
200吨年香料中间体项目
可行性研究报告
第一章总论
1.1项目提出的背景
新乡市弗格林斯生物科技有限公司是一家民营化工企业，属于新建企业。
拟选址河南新乡楼村精细化工新材料专业园区。
占地面积34亩。
项目提出的弗格林斯生物科技有限公司地处河南省新乡市获嘉县楼村，获嘉县楼村化工基础雄厚。
香料中间体广泛用于医药、饮料、食品、日用化妆和日常生活用品等行业。
公司拟上100吨/年香紫苏内酯。
香紫苏内酯的是一种具有木香香气的的高级香料，广泛应用于日化、烟草、食品工业中。
香紫苏内酯是一种优良的烟草增香矫味剂。
在混合型卷烟中,可掩盖烟草的粗杂气,以改进和提高香味质量,赋予烟草愉快的特征香气,使卷烟更加柔和,醇绵入口,是有效的增香矫味剂。
同时香紫苏内酯还是一种食品调味剂，能够增大和提高食品的感官，已经广泛用于食品工业。
如可用在含有甜味佐料的食品中，作为调味剂，增加食品的嗅觉效果，在咖啡工业中加入少量香紫苏内酯，可以加重咖啡苦味，提高咖啡的提神效果应用范围。
香紫苏内酯除了本身可以直接作为香精香料使用外，同时也是名贵香料龙涎醚的生产关键中间体。
1.2项目的必要性与经济意义
香紫苏内酯具有很高的市场价值，目前国际市场上该化合物的单价在100美元一公斤左右。
预计在未来的几年内，由于香精香料工业、烟草行业、食品工业对于香紫苏内酯的强劲需求，国际市场上对于香紫苏内酯的需求将会日益增大。
但是基于技术垄断的原因，目前国际上仅有很少的几家企业拥有该产品的大规模工业化生产技术，预计未来几年内该产品的价格将会稳步上升，维持在100-150美元1公斤。
本项目生产工艺可靠，实现了自动化密闭式生产，极大的减轻了劳动强度，降低原材料及能量消耗，且生产过程中三废排放极少，有利于环境保护。
该项目的实施规模化生产将使我国香料工业科技水平提升一个台阶。
1.3可行性研究工作的依据和原则
1.3.1编制依据
1）与新乡市弗格林斯生物科技有限公司签定的200吨/年香料中间体项目可行性研究报告委托书。
2）新乡市弗格林斯生物科技有限公司提供的有关工程地质资料及其它基础资料。
1.3.2编制原则
本可研报告的编制将遵循下述原则：
1）力求全面、客观地反映情况
本报告是供投资人决策和政府备案使用，因此在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面，力求全面地、客观地反映实际情况。
2）采用先进适用的技术
各生产装置及配套的公用工程、辅助设施，都要充分注意技术的先进性。
技术的先进性不但体现在工艺流程、技术装备和控制水平上，而且同样体现在环境保护和工业卫生等各个方面。
在注意技术先进性的同时，还要充分注意技术的适用性。
即根据企业目前的经济能力、配套能力和管理水平等情况，选取适用的先进技术。
3）要以经济效益为中心
经济效益是企业生存的命脉。
因此，本报告编制过程中要特别注意节省投资、降低消耗定额和减少定员以提高企业的经济效益。
4）遵循持续科学发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规、完善“三废”处理设施，控制对环境的污染，节约能源。
1.4可行性研究工作的主要范围
1.4.1主要内容：
1）市场预测分析；
2）产品方案和生产规模研究；
3）工艺技术方案，着重于各种工艺技术方案比较及选择的理由；
4）原料、辅助材料的供应的可靠性及经济性；
5）环境保护及治理措施；
6）投资估算及资金筹措；
7）经济效益的初步评价；
1.4.2主要过程：
1）对项目建设地点及周边地区的原料市场的情况调查
2）对装置生产所用的原料种类、来源、数量以及运输贮存方案作调查、分析、比较，与建设方共同商讨并取得共识。
3）对建设地点的建厂条件和厂址方案、气象资料、工程地质资料、水文情况、环境现状作调查。
4）对全厂的总图方案、主装置的工艺流程、配套的公用工程和辅助工程调查，进行方案比较，与建设方共同商讨并取得共识。
5）了解当地原材料和产品的市场价格，收集建设费用和相关政策资料，了解建材价格和工程概预算指标，作出财务、经济评价。
6）进行投资估算，提出资金筹措意见和项目实施规划，作出财务、经济评价及社会效益评价，得出研究的结论。
1.5可行性研究的结论和建议
1.5.1研究的简要综合结论
1）新乡市弗格林斯生物科技有限公司在充分利用河南省新乡市丰富的化工资源以及完备的基础设施的条件下进行的，符合国家化工的发展方向，体现了投资少、见效快的特点。
不但会达到预期的建设目的，而且还会达到社会效益和企业效益同时提高的目的。
2）根据掌握的香紫苏内酯生产技术，无论在技术上还是产品质量上均处于国际先进水平，具备了工业化规模生产的条件。
3）本项目三废经过处理后，达到环保要求后排放。
4）该公司组建有较强的销售队伍和营销网络，能够保证项目产品的销售渠道畅通。
5）本项目生产产品具有确定的用途和稳定的市场。
项目的建成不仅可以缓解目前国内的产需矛盾，同时还可出口创汇。
而且随着世界经济和我国经济的迅猛发展，其需求量将逐年稳步上升，产品市场前景较好。
6）该项目投资利润高，投资回报期短，经济和社会效益较好，具备建设条件，极具建设投资价值，经济上是可行的。
1.5.2存在问题及建议
本项目在设计时注重采用同行业近年所取得的技术进步成果，力求工程运行时生产工艺路线、技术经济、产品质量、成本以及三废排放等方面都取得进一步优化和不同程度的改观，本项目的设备损耗较大，成本较高，企业应在适当时机扩大规模，减少设备损耗，以增加市场抗风险能力，用以提高企业的竞争能力、获取更高的经济效益。
本项目同国内外先进技术相比还存在一定的差距，待企业良好运行、资本积累后，应考虑引进先进技术进行改造，以提高产品质量、节能降耗、增强市场竞争力，使企业的经济效益大幅提高。
综合技术及经济效益两个方面的因素，本报告认为新乡市弗格林斯生物科技有限公司100吨/年香料中间体项目是可行的，建议政府部门尽快备案，以促进该项目的早日实施。
第二章市场分析与预测
2.1国内外市场需求的调查和预测
香料工业是投资少、收效快、积累多、换汇高的行业。
近20多年来,国际香料香精贸易销售情况呈不断增长的趋势。
目前香料香精销售额在世界精细化工大行业中仅次于医药行业,居第二位。
香料香精工业与人们生活水平的提高,食品工业的发展密切相关。
从世界范围看,近年来,香料香精工业的增长速度一直高于其它工业的平均发展速度。
据报道,国际香料工业1970年的销售额约13亿美元,1990年增至5l亿美元,到2000年差不多翻了一番,达100亿美元,据美国《化工市场》报道,2003年世界香料和香精市场年销售为150多亿美元,预计国际市场香料（精）在今后十年每年的增长率为47%,到2008年底预计将超过200亿美元。
增长最快的地区是亚太地区,而中国由于目前人均消耗量偏低,今后十年将是世界上需求最旺盛的国家。
香料香精工业在中国是市场广、用量大的产业,因此称得上为朝阳工业。
中国具有得天独厚的天然香料资源,是世界上最大的天然香料生产国,具有原料成本低的优势,因此有着很大的发展空间和市场潜力。
2.2原料供应和价格预测
2.2.1香紫苏内酯原料预测
主要原材料用量表
序号
主要原材料
及能源
产品消耗（t/t）
年用量
（t/a）
备注
罐区最大储存量
1.
B-紫罗兰酮
3.66
366
标准桶
2.
氯乙酸乙酯
4.2
420
标准桶
3.
甲醇钠
1.83
183
袋
4.
氢氧化钠
1.46
146
袋
5.
氢气
113（瓶）
11300（瓶）
标准钢瓶
6.
氰乙酸
1.783
178
袋
7.
氢氧化钾
1.486
149
袋
第三章原材料、燃料与动力的供应
3.1主要原材料、辅助材料、燃料的供应
3.1.1原材料供应
主要原料皆外购，汽车运至。
3.1.2燃料
烟煤：
本项目设置一台2吨导热油炉，年需燃料煤1200吨。
3.1.3资源供给的可能性和可靠性
新建装置的主要原材料全部外购，建议企业与供应商签订长期供货协议，确保原料供应可靠。
3.2水、电、供应情况
水：
本项目日用水量为3m3/h，最大用新水量为5m3/h，项目自备井出水量为25m3/h,完全能够满足该项目的需要。
循环水由敞开式循环水系统供给；
电：
本项目全年用电量为45万度，由楼村供电电网接入供给。
第四章建厂条件与厂址选择
4.1建厂条件
4.1.1企业所在地区自然、地理条件
4.1.2交通运输条件
4.1.3水源、水质、防洪等情况
4.1.4电源、供电、电讯情况
4.1.5当地施工和协作条件
4.1.6机、电、仪三修
4.2厂址选择
第五章工程项目设计
5.1香紫苏内酯工艺技术方案
5.1.1工艺概述
1.将420kg紫罗兰酮与482kg氯乙酸乙酯加入3000L中。
在一直通有氮气的情况下将温度降到-15℃左右。
然后将210kg甲醇钠分批加入反应釜中。
保持温度在-20℃以下。
加完后，在-20℃反应20个小时。
在-10度下，将168kg/1320kg的氢氧化钠/甲醇溶液滴加到反应釜中。
加完后在-5℃时反应10小时。
反应完毕，将釜中物料转入6300L反应釜中，加入然后加入2400kg甲醇和78.7kg工艺水。
在常温下反应12小时。
将反应液离心过滤，滤液经薄膜蒸发回收甲醇，残余物溶于1284kg石油醚，石油醚层用100kg2%的磷酸洗涤1次，薄膜蒸发脱溶，得中体I（紫罗兰醛）440kg。
2.将1000L反应釜用氮气置换3次，然后依次加入2kg碳酸钾，400kg甲醇，4kg钯碳，200kg中体I，氢气置换3次，常温常压通氢反应12h。
反应完后，过滤回收钯碳,薄膜蒸发脱溶，得中体II（CETONAL）200.6kg。
3.在3000L反应釜中依次加入352.1kg吡啶，794kg甲苯，144kg氰基乙酸，28kg吗啉，300kg中体II和206kg甲苯。
加热至回流分水6小时（分出水，收集，用于第四步水解反应）。
反应完毕，降膜蒸发脱溶，得中体III（C16Nitrile）225kg。
4．在3000L反应釜中依次加入将109kg/109kg的氢氧化钾/水溶液（其中部分水来自第三步），1826kg乙醇，375kg中体III，加热回流7小时。
蒸馏回收乙醇后冷却至室温，用375kg石油醚萃取2次。
将192kg50%磷酸加入水相，PH1-3，冷却，过滤，母液用450kg石油醚萃取3次。
薄膜蒸发脱溶，得中体IV（C16Acid）389kg。
5．N2保护下，将52.4kg氯磺酸，562kg二氯甲烷加入1500L反应釜中，冷却至-40度，滴加225kg/338kg的中体IV/二氯甲烷溶液，7小时内加完。
将反应液转入装有180kg冰，500kg二氯甲烷的3000L釜中，分层，水层用100kg二氯甲烷萃取3次，合并二氯甲烷层，脱溶，得粗产品，粗产品用100kg石油醚重结晶，过滤得香紫苏内酯113kg。
5.1.2废弃物表
步数
废水中所含物物质
备注
1
碳酸氢钠（9%-10%），微量磷酸钠（<0.1%）,微量石油醚，微量聚合物
有固体碳酸氢钠
2
无废水
3
吡啶盐酸盐（~1%），吗啉盐酸盐（~1%）微量石油醚，微量甲苯，微量聚合物
4
氯化钾（15-20%），乙醇（15-20%），微量石油醚，微量聚合物
5
硫酸钠（10-15%），氯化钠（1-2%），微量二氯甲烷，微量聚合物
5.2.1分子式：
5.2.2生产工艺路线
5.2.3工艺流程：
第一步：
第二步：
第三步：
第四步：
第五步：
5.3主要工艺设备
序号
设备名称
型号
主要材料
配套数量
备注
一
缩合工段
1
醇钠配制釜
2500L
304
1
2
中1合成釜
3000L
304
2
3
水解分层釜
6300L
304
2
5
石油醚高位槽
1000Ｌ
304
1
双封
6
物料中转罐
5000L
304
2
双封
7
石油醚液中转罐
1500Ｌ
304
1
双封
9
产品接收罐
1500Ｌ
304
1
双封
10
石油醚接收罐
1200Ｌ
304
1
11
水甲醇罐
10000L
Q235
1
平底锥顶
12
甲醇计量槽
1000Ｌ
Q235
1
13
精馏甲醇接收罐
2000L
Q235
1
14
精馏回收甲醇罐
5000Ｌ
Q235
1
15
母液接收罐
1500Ｌ
304
1
矮胖
19
再沸器
40平米
Q235
1
……
……
……
……
……
……
5.4消耗定额
生产100吨产品消耗定额表
序号
主要原材料
及能源
产品消耗（t/t）
年用量
（t/a）
备注
罐区最大储存量
1.
B-紫罗兰酮
3.66
366
标准桶
2.
氯乙酸乙酯
4.2
420
标准桶
3.
甲醇钠
1.83
183
袋
4.
氢氧化钠
1.46
146
袋
5.
甲醇
6.28
628
标准桶
6.
钯碳
0.015
1.5
袋
7.
碳酸钾
0.038
3.8
袋
8.
氮气
38（瓶）
3800（瓶）
标准钢瓶
9.
氢气
113（瓶）
11300（瓶）
标准钢瓶
10.
吡啶
0.843
84
标准桶
11.
氰乙酸
1.783
178
袋
12.
甲苯
1.078
108
标准桶
13.
氢氧化钾
1.486
149
袋
14.
乙醇
2.231
223
标准桶
15.
盐酸
5.46
546
标准桶
16.
氯磺酸
1.512
151
标准桶
17.
二氯甲烷
3.975
398
标准桶
18.
吗啉
0.069
6.9
标准桶
19.
磷酸
0.37
3.7
标准桶
20.
碳酸氢钠
0.025
2.5
袋
21.
液氮
25
2500
22.
石油醚
9.396
940
标准桶
5.5自控技术方案
1）本设计为香紫苏内酯的自控设计。
就自动化程度而言，国内生产装置的水平参差不齐，随着控制技术不断提高，新型的检测仪表及方法与计算机应用配合日趋完善，各种连续及顺控技术的紧密接合，有力保障了生产稳定和产品质量。
2）以集中控制为主，接合该项目规模，工艺专业的配置和生产操作的要求，设置集中控制仪表室，采用盘装仪表对整个装置的工艺参数进行监视、控制。
装置所有需要集中检测的工艺参数的信号从现场通过电缆直接送入控制室，对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表指示。
5.6总图运输
5.6.1总图设计
1、采用的设计规范:
1）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93
2）《化工企业总图运输设计规范》HG/T20649-1998
3）《建筑设计防火规范》GB50016-2006
2、总平面布置的原则：
1）满足工艺流程要求，生产装置尽可能联合集中布置；
2）生产及辅助生产设施满足工艺流程、消防、环保、劳动安全。
3、卫生要求；
根据拟建生产装置的特点，将工厂分成以下几个功能区：
1）生产区：
生产车间1，生产车间2；
2）仓库：
甲类库房；
3）环形道路；
4）锅炉、机修车间；
5）办公室、化验室等。
4、总平面布置
厂区总平面按危险性大小及功能类别分区布置，生产区和库区布置在厂区中部，锅炉房、机修车间布置在厂区北部，办公区位于厂区的南部。
（详见厂区平面布置图）
5、防火间距的控制
为满足运输、消防、检修的要求，凡穿越道路的管架净空均大于4.5m。
防火间距依据GB50016-2006厂房之间的距离确定。
6、竖向设计
由于建设场地自西南向东北为一缓坡，拟建装置采用平坡式竖向布置，场地排水由工厂东北面向西南面排入厂区外。
7、道路：
生产区内共设出入口2个，分别与工厂内道路相接。
围绕生产车间设置环行消防通道，满足消防安全和运输要求。
设计道路均采用明沟排水方式，厂区的干道设计宽度7.9m，道路结构层从上至下依次为：
C30水泥混凝土面层厚18～20cm、碎石平整层厚8cm、块石基层厚30cm。
运输道路等级均按汽～20级设计。
8、绿化：
建议在马路边及其它可能的地面种草或植树，以达绿化15%的指标。
本工程绿化美化投资估算为2万元。
9、围墙：
在装置区南面及东面、西面设置围墙，围墙与生产车间之间的距离为14米。
5.6.2运输设计
工厂运输量表
序号
物料名称
运输量
单位
运输方式
物料形态
备注
1
环十二酮
820
吨/年
汽车
2
氢氧化钠
310
吨/年
汽车
3
氯丙烯
440
吨/年
汽车
4
正己烷
50
吨/年
汽车
5
高碘酸钠
400
吨/年
汽车
6
甲酸铵
310
吨/年
汽车
7
甲苯
130
吨/年
汽车
8
B-紫罗兰酮
366
吨/年
汽车
9
氯乙酸乙酯
420
吨/年
汽车
10
甲醇钠
183
吨/年
汽车
11
氢氧化钠
146
吨/年
汽车
12
氰乙酸
178
吨/年
汽车
13
氢氧化钾
149
吨/年
汽车
小计
3902
吨/年
5.7仪表类型的确定
1）整个装置采用盘装仪表进行生产过程的监视、控制。
生产过程中的重要工艺参数将在控制室的仪表盘上进行显示、纪录、报警。
2）需要在控制室集中指示的温度，采用热电偶测量，并直接以电阻信号或毫伏信号进行传输。
其它需要远传的仪表均为电动型，采用4～20mADC二线制变送器，并带有现场指示仪表。
选用的仪表以引进产品为主。
5.8主要关键仪表选择
1）温度仪表：
需要集中检测的工艺参数的温度传感器主要使用防爆型的双金属热电阻一体化温度计和K分度号的热电偶。
2）压力仪表：
集中指示采用隔膜压力变送器。
一般介质采用不锈钢压力表或普通压力变送器进行测量。
3）流量仪表：
汽流量的测量采用孔板作为检测元件。
4）物位仪表：
腐蚀性介质的液位测量采用雷达液位计。
易堵塞且不便于顶部安装的采用双法兰远传差压变送器进行测量。
需要就地显示的液位采用侧装式磁翻柱液位计。
5）执行器：
采用单座控制阀，电子式一体化电动执行机构。
6）盘装仪表：
指示采用数字显示仪，记录采用单回路流量积算控制记录仪。
5.9仪表供电
1.仪表电源来自电气专业。
2.技术要求：
（1）交流输入：
220VAC±10%；频率：
50Hz±5%
（2）用电量：
控制室5kVA。
5.10给排水设计
5.10.1概述
拟建200吨香料中间体项目的给排水系统分为：
生活、生产及消防给水系统，雨水、清净下水合流排水系统和生产污水排水系统。
设计依据：
根据工艺，热工，环保等专业的用水及排水条件表和有关设计规范及作业文件进行设计。
设计范围：
本设计为200吨香料中间体项目的给排水工程设计，其内容为：
（1）装置界区给排水管网
（2）室内给排水工程（3）与香精中间体装置相配套的清净循环水设计。
5.10.2给水设计
各化工生产装置所需的生产、消防及生活用水最大量为：
162m3/h，其中，生产用循环水3m3/h，新水2m3/h，生产用水主要服务于工艺用水和锅炉补充水，分析化验用水及地坪冲洗等。
水质要求达到国家工业用水标准，水压要求不小于0.35MPa；生产用水单独设网。
材料为镀锌钢管。
5.10.3排水设计
本设计排水体制采用清、污分流制，装置界区基本无生产污水。
装置界区的生产清净下水、雨水合流入排水管网。
设计正常排水量为：
1.2m3/h，最大排水量为：
5m3/h（不包括装置界区的雨水量），本设计结合当地排水现状，排水系统采用暗管排放进入厂区废水处理系统，管材采用钢筋混凝土排水管，水泥砂浆抹带接口。
雨水量计算公式采用暴雨强度计算公式，
即：
q=983（1+0.65lgP）/（t+4）0.56（升/秒.公顷）
重现期P=1年
第六章环境保护和对“三废”治理方案
6.1编制依据
1、《化工建设项目项目建议书内容和深度的规定》（修订本）化计发（1997）426号
2、《化工建设项目环境保护设计规定》HGJ6－86
3、新乡市弗格林斯生物科技有限公司提供的有关现场资料
6.2执行的环境质量标准和排放标准
1、《环境空气质量标准》GB3095-1996
2、《地表水环境质量标准》GB3838-2002
3、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
4、《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
5、《污水综合排放标准》GB8978-1996，
6、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990
7、《化工建设项目噪声控制设计规定》HG20503-92
6.3生产装置污染物排放及治理措施
6.3.1工艺概述
1.将420kg紫罗兰酮与482kg氯乙酸乙酯加入3000L中。
在一直通有氮气的情况下将温度降到-15℃左右。
然后将210kg甲醇钠分批加入反应釜中。
保持温度在-20℃以下。
加完后，在-20℃反应20个小时。
在-10度下，将168kg/1320kg的氢氧化钠/甲醇溶液滴加到反应釜中。
加完后在-5℃时反应10小时。
反应完毕，将釜中物料转入6300L反应釜中，加入然后加入2400kg甲醇和78.7kg工艺水。
在常温下反应12小时。
将反应液离心过滤，滤液经薄膜蒸发回收甲醇，残余物溶于1284kg石油醚，石油醚层用100kg2%的磷酸洗涤1次，薄膜蒸发脱溶，得中体I（紫罗兰醛）440kg。
2.将1000L反应釜用氮气置换3次，然后依次加入2kg碳酸钾，400kg甲醇，4kg钯碳，200kg中体I，氢气置换3次，常温常压通氢反应12h。
反应完后，过滤回收钯碳,薄膜蒸发脱溶，得中体II（CETONAL）200.6kg。
3.在3000L反应釜中依次加入352.1kg吡啶，794kg甲苯，144kg氰基乙酸，28kg吗啉，300kg中体II和206kg甲苯。
加热至回流分水6小时（分出水，收集，用于第四步D段水解反应）。
反应完毕，降膜蒸发脱溶，得中体III（C16Nitrile）225kg。
4.在3000L反应釜中依次加入将109kg/109kg的氢氧化钾/水溶液（其中部分水来自第三步C段），1826kg乙醇，375kg中体III，加热回流7小时。
蒸馏回收乙醇后冷却至室温，用375kg石油醚萃取2次。
将192kg50%磷酸加入水相，PH1-3，冷却，过滤，母液用450kg石油醚萃取3次。
薄膜蒸发脱溶，得中体IV（C16Acid）389kg。
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