200吨年香料中间体100吨年3甲基15环十五二酮和100吨年香紫苏内酯项目可行性研究报告.docx

1、200吨年香料中间体100吨年3甲基15环十五二酮和100吨年香紫苏内酯项目可行性研究报告第一章 总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称： 200吨/年香料中间体（100吨/年3-甲基-1,5环十五二酮和100吨/年香紫苏内酯）项目主办单位名称： 法人代表： 1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1、编制依据1）与X市X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）X市X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。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，

2、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

3、、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。1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义1、企业概况X市X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X楼村精细化工新材料专业园区。占地面积34亩。2、项目提出的X生物科技有限公司地处河南省X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200吨/年香料中间体项目，其中100吨/年3-甲基-1,5环十五二酮和100吨/年香紫苏内酯。上述产

4、品市场供应缺口很大。3-甲 基1,5环十五二酮是合成大环香料麝香酮和麝香烯酮的关键中间体，具有极高的市场价值，国际市场需求量巨大，但是该化合物的生产技术一直被国外少数公司所垄断，目前国内还没有一家公司有能力进行大规模生产。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

5、，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。2010年公司根据县委、县政府大力发展民营经济、促进当地劳动力增收，进一步发展工业经济和富民强县的战略部署，公司成立了200吨/年香料中间体项目部。为了利用当地劳动力资源，配合当地的原料供应，以及获嘉依托X丰富的地理交通优势，采用先进的生产技术工艺，新建年生产200吨/年香料中间体项目，为获嘉的经济发展做出更大的贡献。3、 投资的必要性及经济意义 3-甲基-1,5环十五二酮具有很高的市场价值，目前国际市场上该化

6、合物的单价在150美元一公斤左右。预计在未来的几年内，由于医药工业、香精香料工业对于麝香酮的强劲需求，国际市场上对于3-甲基-1,5环十五二酮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150-200美元一公斤。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

7、，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。1.1.4研究范围1、本可行性研究范围包括下述内容：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；2、研究的主要过程1) 对项目建设地点及周边地区的原

8、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。1.2研究结论1、研究的简要综合结论1) X市X生物科技有

9、限公司在充分利用河南省X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3-甲基-1,5环十五二酮和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

10、，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，。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

11、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X市X生物科技有限公司200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 市场预测2.1 国内、外市场情况预测2.1.1概述3-甲基1,5环十五二酮是合成大环香料麝香酮和麝香烯酮的关键中间体，具有极高的市场价值，国际市场需求量巨大。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

12、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。2.1.2香料国内外市场香料工业是投资少、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

13、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。

14、 2.2原料供应和价格预测2.2.1 3-甲基-1,5环十五二酮原料预测序号主要原材料及能源产品消耗（t/t）年用量（t/a）备注单价（元/吨）1环十二酮8.2820桶装，仓库堆存120002氢氧化钠3.1310碳钢罐装26003氯丙烯4.4440搪瓷灌装5004正己烷0.550碳钢灌装68005高碘酸钠4.0400袋装2000006甲酸铵3.1310袋装230007甲苯1.3130碳钢灌装62002.2.2 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3.66366标准桶2. 氯乙酸乙酯4.2420标准桶3. 甲

15、醇钠1.83183袋4. 氢氧化钠1.46146袋5. 氢气113（瓶）11300（瓶）标准钢瓶6. 氰乙酸1.783178袋7. 氢氧化钾1.486149袋第三章 产品方案及生产规模3.1产品方案及生产规模本项目拟建香精生产线。分别生产 ： 3-甲基-1,5环十五二酮 100吨/年 香紫苏内酯 100吨/年3.2产品品种、规格、国家标准及拟建规模：3.2.1产品品种：主产品：3-甲基-1,5环十五二酮和香紫苏内酯3.2.3拟建规模3-甲基-1,5环十五二酮 100吨/年香紫苏内酯 100吨/年第四章 工艺技术方案4.1 3-甲基-1,5环十五二酮工艺技术方案4.1.1 工艺概述1、2000L

16、反应釜中依次加入甲苯（500 L）,CDDK（475Kg）,47%NaOH溶液（750Kg），四丁基溴化铵（8.8Kg），加热至80，搅拌1h后,降温,滴加甲基烯丙基氯（160Kg），滴加约60min，50控温搅拌5h后，再滴加甲基烯丙基氯（80Kg），30min滴加完，50搅拌5h，停止加热，冷却至40，加水（150Kg），室温搅拌30min静置分层，水层用460L甲苯萃取一次，有机层用 20%HCl（100Kg）洗，400Kg水洗至中性，减压蒸馏，回收甲苯（900L）。粗品精馏，回收CDDK（150Kg），MCDDK 250 Kg，釜底剩余100Kg2、3000 L釜中加入SIAl（120

17、 Kg），甲苯（640 Kg），回流1h，分出水约20 L，冷却至90，加入MCDDK（800 Kg），升温至110-130并且保温19 h，分出水61L，1400L石油醚搅拌0.5h，过加，滤液倒入饱和NaHCO3（100L）溶液搅拌30min，分层，有机层旋蒸，得到黄色油状物680Kg，回收石油醚1200 L3、MDIENE（680Kg）溶于正己烷（450Kg），加入5%Pd/C（68Kg），升温至45。溶液（甲酸铵530Kg， 乙醇 450 L， 水 450L）滴加入反应液，大约1h滴加完毕，45搅拌6h，停止反应。冷却至室温，过滤，分层，水层用300L正己烷萃取，水洗至中性，旋蒸，得到

18、红棕色粘稠状物，约612 Kg。4、3000 L反应釜中依次加BCI 340Kg，正己烷416 L，四丁溴化铵0.5Kg，高碘酸钠680Kg，水66.6 Kg，升温至65，保温搅拌1.5h，停止加热，过滤，50L正己烷洗滤，分层，水层100L正己烷萃取。合并有机层，加22%KOH溶液416L，乙醇8.5 L，搅65拌30min后分层，脱溶得到粗品316 Kg， 加1500L（乙醇：水=4:1）重结晶，得到白色固体180 Kg附表1:废水中所含物质步数废水中所含物物质备注1氢氧化钠（20-30%），氯化钠(8-10%),微量甲苯，微量其他有机物，稀盐酸（15%），微量甲苯，粘稠状废弃物：聚合物有

19、固体碳酸氢钠2碳酸氢钠（8-10%），微量甲苯，石油醚及其他有机物3乙醇（20-30%），碳酸氢铵（25-30%），甲酸铵（10%），微量正己烷及其他有机物4碘酸钠（2%），氢氧化钾（20%）乙醇（2%），四丁基溴化铵（0.1%），微量正己烷及有机物附表2:中英文对照表：英文名字中文名字CDDK环十二酮MCDDK甲基烯丙基环十二酮TBAB四丁基溴化铵MDIENE甲基环十五烷二烯BCI甲基环十五烷烯MCPD甲基环十五二酮甲基烯丙基环十二酮（MCDDK）：CAS: 62599-49-9分子结构式：无色液体密度：0.860g/cm3分子式：C16H28O沸点: 335C ( 760 毫米汞柱)150

20、C155C (1毫米汞柱)闪点: 139.5C毒性：口服 LD 50 =250mg/kg (大鼠)甲基环十五烷二烯（MDIENE）：CAS: 77146-09-9分子结构式：无色液体密度：0.902g/cm3分子式：C16H28沸点: 100C -105C ( 1毫米汞柱)闪点: 115C毒性：口服 LD 50 =0.5g/kg (大鼠)甲基环十五烷烯（BCI）：CAS: 21890-01-5分子结构式：无色液体密度：0.902g/cm3分子式：C16H26沸点: 105C- 110C ( 1毫米汞柱)闪点: 120C毒性：口服 LD 50 =0.6g/kg (大鼠)甲基环十五烷烯（MCPD）

21、：CAS: 21890-10-8分子结构式：白色晶体分子式：C16H28O2熔点: 46C闪点: 120C毒性：口服 LD 50 =0.1g/kg (大鼠)4.1.2 工艺流程和分子式、工艺流程图MCPD 工艺路线工艺流程图4.1.3 消耗定额第一步原料消耗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环十二酮8.2820桶装，仓库堆存9t2氢氧化钠3.1310袋装，仓库堆存9t3甲苯0.880储存罐5t420%盐酸1.7170桶装1t5无水碳酸钠0.1212袋装，仓库堆存3t6氯丙烯4.4440桶装5t7四丁基溴化铵0.151525 Kg装0.5t第二步原料消耗

22、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1MCDDK4.7470桶装1t2酸性氧化铝0.770桶装1t3甲苯0.550桶装5t4石油醚3300桶装10t5碳酸氢钠溶液2.5250配制2t第三步原料消耗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1MDIENE4.0400桶装1t2钯碳0.220袋装0.5t3甲酸铵3.1310袋装3t4正己烷1.1110桶装5t5乙醇3.2320桶装5t第四原料消耗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1BCI2.020桶装1t2正己烷1.0100桶装5t3四丁基

23、溴化铵0.004425 Kg桶装0.5t4氢氧化钾0.5555袋装1t5高碘酸钠4.0400袋装5t6乙醇0.0440桶装5t4.1.4主要生产设备 该项目主要工艺设备见表4-1。表4-1 主要设备一览表序号设 备 名 称型 号 规 格配 套 数 量材 质备 注一13000L合成釜3000L1台碳钢衬搪瓷2精馏釜3000L1台3合成釜1500L2台碳钢4处理釜5000L2台搪瓷5静止储罐1.2m2m10只碳钢6化工离心泵IH50-32-1604碳钢7转料泵4四氟8无油罗茨真空泵组ZB100-509水喷真空泵PPR-18010板式过滤器5m2211导热油泵12离心机12008台碳钢衬搪瓷4.2香

24、紫苏内酯工艺技术方案1. 4.2.1 工艺概述 2）香紫苏内酯工艺技术方案（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100k

25、g2%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 (C16 Nitrile) 225kg。4在3000L反应

26、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 (C16 Acid)389kg。5N2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

27、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 。附表1：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(100C毒性：口服 LD 50 5g/kg (大鼠)二氢紫罗兰醛 (Cetonal)CAS: 65405-84-7分子结构式：浅黄色液体密度：0.91g/cm3分子式：C14H24O沸点: 105C110C (10Pa)闪点:95C毒性：口服 LD 50 5g/kg (大鼠)碳十六腈 (C16 Nitrile)CAS: 148700-16-7分子结构式：浅黄色液体密度：0.91g/cm3分子式：C14H24O沸点: 135C140C (10Pa)闪点:125C毒性：口服 LD 50 =0.3/kg (大鼠)碳十六酸 (C16 Acid)CAS: 84817-91-4分子结构式：浅黄色粘稠液体密度：0.91g/cm3分子式：C16H26O2熔点: 42C沸点: 155C160C (10Pa)闪点: 120C毒性：口服 LD 50 =0.6g/kg (大鼠)4.2.2工艺流程和分子式、工艺流程