第一節(jié) 煙酰胺的定義
煙酰胺(nicotinamide;niacinamide)又稱尼克酰胺,是煙酸的酰胺化合物。為白色的結(jié)晶性粉末;無臭或幾乎無臭,味苦;略有引濕性。在水或乙醇中易溶,在甘油中溶解。煙酰胺是人和動(dòng)物生長發(fā)育不可缺少的養(yǎng)份之一,它參與形成重要的輔酶,促進(jìn)新陳代謝,在醫(yī)藥、飼料和食品等方面具有廣泛的用途。(可行性 研究 報(bào)告)
第二節(jié) 2-甲基-1,5戊二胺生產(chǎn)煙酰胺工藝技術(shù)
2-甲基-1,5戊二胺合成煙酰胺的工藝技術(shù)主要分為3-甲基吡啶的合成、氨氧化、抽提精餾、生化水解、脫色過濾、濃縮和干燥7個(gè)工序。總的工藝流程示意圖如圖1所示。2-甲基-1,5戊二胺經(jīng)環(huán)合脫氫反應(yīng)合成3-甲基吡啶;所得到的3-甲基吡啶輸送至氨氧化工序,與氨、空氣氧化反應(yīng)生成3-氰基吡啶(煙腈);所得到的含3-氰基吡啶的混合氣體在抽提精餾工序用甲苯將3-氰基吡啶抽提出來,再進(jìn)行蒸餾分離;分離出來的3-氰基吡啶溶液進(jìn)入生化水解工序進(jìn)行水解反應(yīng);水解反應(yīng)所得到的煙酰胺溶液進(jìn)入脫色過濾工序;脫色過濾處理后的稀溶液進(jìn)入蒸發(fā)器濃縮;濃縮后的煙酰胺在干燥工序經(jīng)噴霧干燥得到煙酰胺產(chǎn)品,再經(jīng)稱量包裝后入庫貯存。
第三節(jié) 煙酰胺生產(chǎn)新工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1、生產(chǎn)起點(diǎn)向前推進(jìn)
生產(chǎn)從3-甲基吡啶的合成開始,而其它廠家則以3-甲基吡啶為原料開始生產(chǎn),這便將生產(chǎn)起點(diǎn)向前推進(jìn)了一步,也使生產(chǎn)更具靈活性,降低生產(chǎn)成本。
2、原料路線的優(yōu)化
以往合成3-甲基吡啶所采用的方法主要有兩種。一種是以甲醛、乙醛和氨經(jīng)氣相催化合成生成3-甲基吡啶。此法原料易得,但副反應(yīng)產(chǎn)物(吡啶)比率高,3-甲基吡啶收率低于30%,而且目前尚未有成熟的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)。另一種是用丙烯醇、丙醛與六次甲基四胺反應(yīng)生成3-甲基吡啶。此法3-甲基吡啶的收率在60%左右,但兩種原料價(jià)格昂貴,供應(yīng)不穩(wěn)定,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。
本項(xiàng)目的生產(chǎn)則以2-甲基-1,5戊二胺為原料,經(jīng)環(huán)合脫氫反應(yīng)合成3-甲基吡啶,反應(yīng)收率在80%以上,無副產(chǎn)物,污染物排放少,成本低,且原料來源有保證。
3、水解技術(shù)的改進(jìn)
該工藝采用了生化水解新技術(shù),使水解轉(zhuǎn)化率幾乎達(dá)到100%,同時(shí)又具有較高的選擇性。
傳統(tǒng)的水解反應(yīng)技術(shù)是化學(xué)水解法。以堿性物質(zhì)作為催化劑,主要有堿土金屬氧化物、碳酸鹽、二氧化錳、燒堿過氧化氫溶液、燒堿或氨等物質(zhì),由不同的催化劑和不同的回收分離方法而產(chǎn)生多種水解工藝。但是,在化學(xué)水解中,轉(zhuǎn)化反應(yīng)的單一性和轉(zhuǎn)化率是相互矛盾的,當(dāng)反應(yīng)條件使轉(zhuǎn)化率高時(shí),副反應(yīng)產(chǎn)物亦高;相反,當(dāng)選擇副反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率低的反應(yīng)條件時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率也低。而生化水解技術(shù)則解決了這一矛盾,使水解轉(zhuǎn)化率及單向選擇性均接近100%。相比之下,生化水解工藝的物料損耗少,能耗低,循環(huán)分離設(shè)備少,投資相對減少。經(jīng)聯(lián)機(jī)檢索,目前國內(nèi)外均未發(fā)現(xiàn)同類的專利技術(shù)。
4、生產(chǎn)靈活性的提高
該生產(chǎn)流程采用連續(xù)生產(chǎn)方式,但各主要工序之間具有一定的獨(dú)立性,可在一定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立運(yùn)行,因而使生產(chǎn)具有較大的靈活性。如生產(chǎn)可以從2-甲基-1,5戊二胺合成3-甲基吡啶開始,也可以直接以3-甲基吡啶為原料進(jìn)行氨氧化反應(yīng)開始。
5、注重環(huán)境保護(hù)
在工藝技術(shù)上充分考慮了污染物的回收利用。例如3-甲基吡啶合成反應(yīng)所產(chǎn)生的含氫和氨的混合氣體在氨吸收塔內(nèi)用水進(jìn)行多級(jí)吸收,除氨達(dá)標(biāo)后才將剩余的氫氣送去熱油爐燃燒。副產(chǎn)品氨水則用儲(chǔ)罐貯存供農(nóng)藥廠使用。又如氨氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的廢棄也經(jīng)過催化氧化和催化除氧處理后才排空。各生產(chǎn)階段所產(chǎn)生的有機(jī)廢液和焦油等也貯存于罐中,然后用泵送至鍋爐與重油混合燃燒。
6、能源的充分利用
我們在該工藝流程的設(shè)計(jì)中特別注重能源的回收利用,采取了一系列的節(jié)能措施,這是該生產(chǎn)流程的最大特點(diǎn)。
(1)對從蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的低壓工藝水蒸氣不直接排放掉,而是將其用噴射器增壓后返回蒸發(fā)器作為加熱熱源。僅此一項(xiàng)即為工程節(jié)約了大量的能源。
(2)將加熱介質(zhì)冷凝下來的冷凝水進(jìn)行二次蒸發(fā),形成潔凈蒸汽后通過噴射器再返回系統(tǒng)蒸發(fā)器作為加熱熱源。這樣既充分利用了冷凝水所含熱量,也使蒸發(fā)所用的供熱介質(zhì)更為潔凈。
(3)為充分利用熱油爐的剩余熱量,我們設(shè)計(jì)了一臺(tái)廢熱鍋爐,將其與熱油爐串聯(lián),利用剩余熱量將鍋爐中軟水蒸發(fā)為水蒸氣,并入主蒸汽管網(wǎng)供生產(chǎn)使用。
第四節(jié) 全球及中國煙酰胺 行業(yè) 市場發(fā)展 現(xiàn)狀
煙酰胺,主要存在于動(dòng)物體內(nèi),是輔酶I和輔酶Ⅱ的主要成分,能夠治療糙皮??;分為食品、醫(yī)藥、飼料三種商品規(guī)格,主要作為飼料中的營養(yǎng)性添加劑,提高動(dòng)物的抗病,防病能力。隨著人類的膳食結(jié)構(gòu)從植物型向動(dòng)物型的轉(zhuǎn)變,煙酰胺作為飼料添加劑具有廣闊的市場前景。
煙酰胺主要用于飼料添加劑領(lǐng)域(67%)、醫(yī)藥化妝品(20%)和食品(13%)。
近兩年煙酰胺/煙酸市場競爭激烈,煙酰胺廠家國外有龍沙(瑞士)、凡特魯斯(美國)、印度吉友聯(lián)等等,合計(jì)產(chǎn)能約50000噸,產(chǎn)量約45000噸。中國廠家主要有龍沙(廣東)、兄弟科技、蘭博以及威尼達(dá)等。
2016年全球煙酰胺產(chǎn)量約24900噸,煙酰胺出口量11500噸,煙酰胺進(jìn)口量1200噸,國內(nèi)煙酰胺供應(yīng)合計(jì)約14600 噸,國內(nèi)煙酰胺需求合計(jì)約11600 噸。
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