高α天然VE生产线工程建设项目可行性研究报告.doc

高α天然VE生产线工程建设项目

可行性研究报告

目 录

一. 总 论………………………………………………….1
二. 市场预测………………………………………………10
三. 产品方案及生产规模…………………………………18
四. 工艺技术方案…………………………………………20
五. 原材料、燃料及动力供应……………………………30
六. 建厂条件及厂址方案…………………………………31
七. 公用工程和辅助设施方案……………………………34
八. 节 能………………………………………………48
九. 环境保护………………………………………………50
十. 劳动保护与安全卫生…………………………………53
十一. 消 防………………………………………………59
十二. 工厂组织和劳动定员…………………………………63
十三. 项目实施规划…………………………………………66
十四.资估算及资金筹措…………………………………68
十五.财务评价………………………………………………70
十六.结 论………………………………………………75

1. 总 论

1.1 概述
1.1.1 项目名称：高α天然VE生产线工程建设项目
主办单位：*********有限公司
1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则
1.1.2.1 编制依据
1）****大学与****有限责任公司（*********为其属下的分公司）化工厂签订的天然维生素E生产技术的技术转让合同
2）****大学提供的相关技术资料
3）********有限责任公司提供的项目基本情况资料
4）当地资源及产品市场的有关资料
5）当地气象、地质、交通、通讯、能源等基础资料
6）*********委托****省****设计工程有限公司进行可行性研究报告的合同。
1.1.2.2 编制原则
1）依据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）2001年版及《药品生产质量管理规范》（1998年修订）的要求提出本工程总图布置、建筑物方案及工艺设备的布置方案，做到防火措施落实。
2）按照现行的国家环境保护、劳动卫生、节能等法规的要求，比较论述本项目的环保、劳动卫生、节能等设计方案，做到清洁安全生产。
3）依托企业现有装备及公用工程配套设施，进行全厂公用工程供给方案的可行性论述，做到合理规划，统筹安排。节省工程投资，提高企业现有装备的利用率，促进企业经济效益的提高。
4）合理组织工艺生产流程，提高自动化水平。
1.1.3 项目背景及投资意义
1.1.3.1 项目提出的背景
维生素E（简称VE）学名生育酚，是一类化合物的统称。包括α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ－生育三烯酚。VE主要存在于植物种子的胚芽中。VE是人和动物必需的一种营养素。动物缺乏VE将不能生育。长期以来，用于防治习惯性流产、先兆性流产和不育症等。二十世纪七十年代以来，随着生物化学和细胞生物学等学科的迅速发展，人们发现VE不仅与生殖系统，而且与中枢神经系统、消化系统、心血管系统和肌肉系统的正常代谢都有密切关系。VE是治疗冠心病、动脉粥样硬化、贫血、肝病、癌症等的有效药物。最近几年，美国等西方国家更用它作为预防心脏病的药物。这在西药中是不多见的。临床研究证明，α－生育酚可以大大降低心脏病的发病率(可降低75％)。血液中α－生育酚含量低是最重要的心脏病致死因素，比高胆固醇含量、高血压、吸烟等因素都严重。近几年VE作为食品添加剂、保健品和化妆品在欧美市场的用量急剧增长。
VE是目前国际市场上用途最多、产销量极大的主要维生素品种，与维生素A、维生素C一起成为维生素系列的三大支柱产品。除《中国药典》收载外，还被收入美国、英国、日本等多国药典。
在全世界维生素市场中，VE是需求量和销售额增长最快的品种，多年来全球销售额每年都以10%～20%的速度增长，1997年销售额比1996年上升了24%，1998年比1997年又上升了18%。65%以上的VE用在医药和食品工业上，1998年消费量约3万吨左右。初步统计目前全球VE的消费量为6万吨左右。
近年国内外掀起一股天然维生素E热，目前年消费量以10%的速度递增。一些国家计划新建和扩建原有装置增加生产产量。罗氏公司和嘉吉公司合资兴建年产1200～1600吨企业；美国ADM公司已有年产1800吨能力，计划扩至2400吨。美国依斯曼、日本爱依瑞公司均在新建天然维生素E装置。
我国合成VE工业起步于二十世纪八十年代初期，由于受到原料和技术引进的限制，发展较为缓慢，天然VE生产更少。进入八十年代以来，随着社会主义市场经济的发展，人民生活水平的提高，保健意识的增强，人们开始把天然VE制品看作是健身、强身的主要药物和保健品。再加之天然VE在生物活性抗氧化性能和安全性方面远优于合成VE的特点，特别受到消费者的青睐，使天然VE制品市场越来越大。我国是人口众多的国家，若占人口总数10%的人群服用天然VE制品，便可形成一个异常巨大的潜在市场。据初步预测，目前我国天然VE的年需求量达到2500吨，且有逐年扩大的趋势。八十年代末，国内的一些高等院校和科研单位相继开展了对天然VE的开发研制，1988年广州轻工研究所研制出我国第一套分子蒸馏装置，并进行了分子蒸馏系列化装置研究，解决了我国从植物油脱臭馏出物提取及浓缩天然VE的技术难题，国家粮食储备局西安油脂科学研究院及其它一些大专院校和科研单位也组织力量进行了从植物油中直接采用分子蒸馏提取VE的研究。以后又进行了从脱臭馏出物中提取VE的研究，这为我国天然VE规模化生产奠定了技术基础。
就生物活性而言，生育酚同系物中α型是最高的一种。它们的相对活性大约为：α∶β∶γ∶δ＝100∶15-40∶1-20∶1。而从天然物中提取的生育酚混合物中α型一般不足10％。因此，将其它构型的生育酚经化学反应和分离提纯转化为α型生育酚具有重要的意义。
目前，天然维生素E的提取原料一般是食用植物油精炼过程中产生的副产物——脱臭馏出物。近两年，国内已有数家企业生产低α型的生育酚浓缩油，生育酚总含量为50％，其中α型生育酚只有百分之几。国内生产总规模每年大约在300吨左右，并呈上升趋势，预计再过两年将有可能翻一番，达到年产600吨以上的生产能力。但是，所有这些已经在生产的和正待建设的天然维生素E生产企业，都无一例外地只能生产低α型的浓度为50％的混合浓缩油。而国际国内市场最需要也是最有价值的是高α型高浓度的生育酚。低α型的市场价格约为27万元人民币／吨，而含量为90％的高α型产品的价格约为98美元／公斤（约合81万元人民币／吨），相差3倍的价格。因此，加快研究开发高α型高浓度的天然维生素E，对改变天然维生素E品种单一的不利局面，提高产品在国际上竞争力，具有非常重要的意义。
****大学化工系，是国内最早开始研究天然维生素E提取技术的单位之一，并在两年前完成了低α型生育酚的提取生产技术。与此同时，不失时机地开展了高含量高α型生育酚的制备研究。目前已经取得了成功，生育酚总含量达到90％以上，其中α型生育酚占总生育酚量的95％以上。
我国发展天然维生素E有丰富的原料资源，目前国内已有大型油脂企业30多家，特别是东北，到目前为止各家精炼油厂的脱臭馏出物还没有得到充分利用。因此 发展天然VE生产原料资源是有保证的。
综上所述，从市场、技术、原料资源来看，我国均具备了发展高α型天然VE的先决条件，建成规模级α型天然VE生产线不但可以弥补国内急需，为国家节省外汇，而且可增加企业的经济效益。因此该项目的实施是必要和可行的。
1.1.3.2 项目建设的必要性及经济意义
a. 资源优势
****位于松嫩平原****的黑土地带，具有得天独厚的土地、光、热、水资源优势，是****省大豆的主产区，其种植面积、总产量、商品率占全国的10%。
*********为****有限责任公司下属的分公司，****有限责任公司地处大豆产区中心部位，而且其“公司+农户"的产业化运作模式，为大豆加工提供了有利的原料保障。仅参股的十一个基地农场，年产大豆就达30万吨，加上附近市县约30万吨，可谓大豆资源丰富。同时可将该公司、三江食品公司、艾森油脂厂的脱臭馏出物集中起来，增加收购网点，将鸡西、密山、吉林德大等东北地区的大豆色拉油馏出物全部收购，另外，公司已建成500吨/日规模的精炼油厂作为该项目的前期配套工程，每年可以提供近千吨的脱臭馏出物，可以充分保证本项目一期工程中提取混合生育酚的原料供应。
****有限责任公司惠康食品有限公司于2002年建成的天然VE一期工程，生产规模为高含量的混合生育酚100t/a，国内其它企业的生产总量约为500t/a，但国内除了一家企业有能力生产α型天然VE（设计规模为100t/a）外，基本上以混合生育酚的形式销售。因此，以混合生育酚为原料生产α型天然VE的原料是有保证的。
目前混合天然维生素E含量50%的产品售价13万元/吨，90%的为28万元/吨，而1300IU的α型天然VE售价为65万元/吨。如果再将其开发成口服软胶囊和粉末维生素E则经济效益更为可观。
b. 农业产业“龙头”企业的优势
****省****有限责任公司是经农经发[2000]10号文件批准，正式被列为全国151家农业产业化国家重点的龙头企业之一。根据文件精神，被列入国家级龙头企业的单位，今后在资金、税收、原料、运输、以及新产品开发和企业技术改造等方面将要给予扶持政策。这就为企业新产品开发提供了政策的保证。
c. 企业实力优势
****省****有限责任公司在短短的五年里，之所以能够在激烈的市场竞争中立足并发展壮大，其根本原因就是有一支过硬的队伍，有一个响亮的品牌，有一份闪光的业绩。截止2000年末，公司在全省几十家油脂企业中，其产值、利润、税金均排名第一，这是企业滚动发展的基础和动力所在。
鉴于以上理由，公司已经具备开发α型天然VE的时机和条件，具有充分的可行性和可操作性。此项目的实施，将标志着企业向大豆深加工领域、并逐步向以农业资源为基础的生物医药行业渗透和扩展迈出了坚实的一步，对企业未来的发展，具有深远的影响和重要的意义。
1.1.4 研究范围
1）对项目的生产规模、生产工艺路线、厂址及总平面布置方案进行论证。
2）对该产品进行市场预测。
3）对该产品在该生产规模下所需的公用工程配套设施进行论证。
4）根据国家环境保护、消防和劳动安全法规的要求，对本工程在环境保护、职业安全卫生、消防、节能等方面的要求进行论证。
5）编制投资估算，提出资金筹措方案，并对本项目进行财务评价。
1.1.5 研究的主要过程
首先对现阶段国内、国际上该类产品的生产工艺进行技术调查，完善并确定掌握的工艺技术方案，合理依托公司现有的公用工程设施，确保劳动安全卫生及环境保护。
其次对工程所需设备进行询价。对产品的销售情况进行调查，在此基础上完成可行性研究报告的编制。
1.2 研究的简要综合结论
本工程的建设符合国家的农业产业化政策，产品市场空间极大，生产技术有保障，原料供应落实，相应配套的公用工程设施齐全，三废治理措施落实，消防劳动安全卫生有保障，工程投资适度，综合评定为本项目有较好的社会效益及经济效益，项目是可行的。
主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
建设规模

1
1300IU的α型天然VE
吨/年
80

2
VE胶囊
亿粒/年
2

3
天然VE粉末
吨/年
50

二
年操作日
天
300

三
主要原辅材料燃料年用量

一）
α型天然VE生产

1
混合生育酚
吨/年
114

2
醇
吨/年
10

3
导热油
吨/年
0.4

4
燃料油
吨/年
92

5
活性炭
吨/年
60

6
催化剂
吨/年
4.8

7
胶囊及粉末生产

1）
天然维生素E（50%）
吨/年
25.4

2）
大豆色拉油
吨/年
88.66

3）
明胶
吨/年
86.4

4）
甘油
吨/年
41.2

食用乙醇
吨/年
5

其他辅料
吨/年
27.6

四
公用工程消耗

1
自来水
吨/年
72000

2
电
KW
614.73

3
蒸汽
吨/年
7056

五
三废排放量

1
废水
吨/年
1899

2
废气
吨/年
3.6
主要有机溶剂
3
废渣
吨/年
75

六
年运输量
吨/年
811.16

1
运进
吨/年
571.16

2
运出
吨/年
240

七
总定员
人
72

八
新增建筑面积
m2
5961.6

九
经济分析指标

1
总投资
万元
7838.71

其中：建设投资
万元
6675.52

流动资金
万元
1163.19

2
年均总成本
万元/年
6806.39

3
年均销售收入
万元/年
19289.33

4
年平均利润总额
万元
10116.10

5
年平均利税总额
万元
12482.95

6
全投资回收期I
年
1.93
所得税前
7
投资利税率
%
129.05

8
投资利润率
%
159.25

9
全投资内部收益率I
%
130.39
所得税前

2. 市场预测

2.1产品性质、用途及市场概况
2.1.1产品性质
维生素E，又名抗不育维生素或生育酚，是生育酚、生育三烯酚及其能够或多或少显示d-α-生育酚生物活性的衍生物的总称，本产品种以d-α-生育酚为主，占总生育酚的95%以上，且生育酚的活性大于1300IU。d-α-生育酚的化学结构式为C29H50O2，分子量430.5。
由于生育酚和生育三烯酚的结构和构型上的差异，所显示出的生理活性和特殊的化学性质有所不同。各种生育酚和生育三烯酚的生理活性在生物体内是α>β>γ>δ，因此，医学、食品、饲料等产品中所用维生素均以α-体为基础。天然维生素E组份生育酚不对称碳原子上基团的排列绝大多数为R型，整个构型为d型；而人工合成的维生素E均为dl-α-生育酚（亦常转化为乙酸酯形式）。d构型在生物体内的生理活性优于dl构型，这就是天然维生素E生理活性优于合成维生素E的原因。生育酚的热稳定性较好，即使在200℃高温下仍不受破坏，但在碱性条件下易被氧化。油脂在高温皂化时，生育酚部分地丧失本身的活性。高锰酸钾、Fe3+、Cu2+、Pb2+、苯酸钾、臭氧、溴、硝酸银等和其它强氧化剂如亚硝酸、氢过氧化物、漂白粉等能使生育酚分子发生深刻的变化，紫外线会促进生育酚氧化分解。
生育酚和生育三烯酚可被氢化，而且容易与乙酸、丁二酸、丙酸、已酸、棕榈酸、硬脂酸、磷酸等作用形成酯，这些复杂酯能很好地结晶。在碳酸、盐酸存在下，它们又能保持稳定，加热到100℃也不会破坏。维生素E各异构体有其最大吸收光谱和吸收系数，非酯化维生素E有强的萤光吸收特征，α-生育酚的激发和发射最大值分别为295nm和330nm。
纯净的d-α-生育酚是无味的、黏稠状浅黄色液体，天然维生素E为浅黄色或金黄色粘稠油状物。维生素E易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有机溶剂和油脂，不溶于水，其粘度随温度而变化。d-α-生育酚的熔点为2.5-3.5℃，密度为0.95g/cm3(25℃),在分子蒸馏条件下如66.7Pa下沸点为200-220℃,旋光度[α]546125在苯和乙醇中分别为3º和+0.32º,在钠光谱(20℃)中折光指数为1.5045。
2.1.2产品用途
自VE问世以来，由于它特有的生理功能，使之在医药工业、食品工业、化妆品工业、饲料工业等工业领域的应用日益扩大，成为国际市场上发展最快的维生素之一。天然VE的用途详述如下：
a．医药工业
维生素E作为一种抗氧化剂可抑制在各种组织和器官内进行的氧化-还原反应，特别是保护细胞膜，使之免受不饱和类酯化合物过氧化产生的自由基的侵袭。动物实验表明，维生素E缺乏会影响生殖系统(睾丸退化，胚胎发育不全)，肌肉系统(骨骼肌营养障碍、贲门坏死和纤维化，平滑肌中出现蜡样质色素)、循环系统(渗出性素质、红细胞溶血、贫血)、骨骼系统(门齿失色素)和神经系统(脑软化、脂褐质色素沉着)；缺乏VE还会出现脂肪组织变色、肝坏死、肺大出血、肾病变、死后自溶和肌酸尿等症状。
使用VE可防止人体内维生素A、C、含硫酯和ATP的氧化，并强化VA，VC的健身、防癌作用，能防止不饱和脂肪酸的氧化，预防细胞生理性衰老，起到抗衰老作用，能延缓老年性痴呆症的发作；对于患有心脏病的人每天食用VE增补品，心脏病的发作将减少75%，除此之外，VE在治疗血液循环障碍，习惯性流产、妇女不育症、内分泌机能衰退，贫血等疾病也显示出明显疗效。美国底特律Henry Ford医院最近进行的一项动物实验表明，VE能减轻肠道慢性炎症，由此开创了治疗Chrohn氏病及溃疡结肠炎这类疑难病的可能性。一些人甚至把VE誉为“无一害的神奇药”。
b．食品工业
1959年美国食品和营养委员会正式确定VE是人类营养的必需成分。天然VE比合成VE在组分、结构及理化特性、生理活性等方面均有较强的优势。天然VE比合成VE营养丰富，安全性高，更宜于人体的吸收且使用量不受限制，目前正在逐渐取代大量使用的合成品而广泛用于食品工业。
婴幼儿食品是天然VE的一个重要用途，它能弥补脱脂奶粉及各类食品在加工中损失的VE。用VE加入熏猪肉及其它食品，以防止其氧化产生有致癌性的亚硝胺类化合物；在鸡肉食品中加入VE，能防止其在冷冻贮存中腐败变质；近年甚至有人在牛饲料用添加VE，生产不易变色的新鲜牛肉制品。国际上VE主要用作天然抗氧剂。此外，VE还可用作除臭剂，在口香糖中加入1%VE，可迅速消除口中臭味。近年来为了杜绝化学助剂对人体的潜在危害，出现了用VE作为食品包装塑料用抗氧剂(防老剂)的动向。
c．饲料工业
VE粉剂是饲料添加剂的主要品种，国际和国内各大饲料公司均使用VE粉剂作为饲料添加剂，在80年代初，这一领域的用量就占总产量的大约40%。VE作为饲料添加剂可以提高饲料的利用率，增加畜禽的繁殖和产蛋率，增强抗病能力。目前饲料添加剂VE大都为合成品。随着天然VE的大规模生产，天然VE在饲料行业中的用量必将迅速扩大。
d．化妆品工业
因天然维生素E易被皮肤吸收，能促进皮肤的新陈代谢、抗氧化、防止色素沉着改善皮肤弹性，具有美容、预防衰老的特殊功能。所以，将其作为营养剂应用于化妆品的用量也占了很大的比例。当前，用天然维生素E作添加剂的化妆品，已成为国际市场上营养性系列化妆品的主要品种之一。在香波水中添加天然维生素E则具有脱臭效果，在防晒冷霜中，天然VE也作为有效成分使用。
e．其它
将VE添加到感光材料中，可提高材料的应用性能。
Rhein化学公司把VE制成橡胶加工助剂Rhenogram Ronotee 50。据称，它能减少橡胶加工中产生的亚硝胺，而对胶料的硫化特性和硫化胶物性无影响。
近年来，国外在不断开发VE下游产品，发展了RRR-(生育酚、RRR-(生育酚乙酸酯、RRR-(生育酚琥珀酸酯、RRR-(生育酚烟酸酯、RRR-(生育酚阿魏酸酯、RRR-(生育酚亚油酸酯等。据《欧洲化学新闻》报道，博里利斯公司正在以VE作为低密度聚乙烯生产中使用的氧化剂，该公司在葡萄牙锡尼希的工厂已使用了这种新型添加剂生产了2万吨LDPE。该公司在挪威和芬兰的生产装置已使用了这种添加剂。
汽巴公司和罗纳公司在把VE用作塑料稳定剂的开发中进行了合作，联手开发聚合物VE稳定剂。
2.1.3市场概况
2.1.3.1国外供需状况
世界VE生产主要集中在瑞士罗氏公司，德国巴斯夫公司，法国罗纳-普朗克、日本卫材公司等几家公司手中。1995年世界VE的产量已达到1.2万吨，其中最大的是罗氏公司，约占世界总产量的50%，其次是巴斯夫公司，占1/3，其它一些VE制造厂规模都较小。在世界VE生产中，合成品占大多数，如法国罗纳-普朗克公司就是用从美国进口的萜烯沉香生产VE，天然VE量较少。
美国是VE消费量最大的国家，其消费量逐年增加，1965年VE消费量为230吨，1975年为1098吨，1985年为5000吨，1995年达到6400吨，30年内增长了近30倍，美国VE1995年年产量达2705吨，缺额部分依赖于进口。美国天然VE的消费约占20%，近几年，天然VE的消费量以每年5%的速度递增。
1995年日本VE的消费量约为2450吨，其中天然VE约为300吨，主要用作抗氧化剂、强化剂、医药工业。
欧洲共同体国家VE的消费主要依赖进口解决，在这些国家中法国进口最多，约占欧共体国家VE进口量的47%，其次是德国和荷兰，各占24%。
近年来，由于畜牧业的发展，推动了世界VE工业的发展。尤其是天然VE的开发成功和显示出优于合成VE的生理活性和安全性，使VE的消费结构发生了很大变化，医药、食品、化妆品等行业开始转向天然VE，使其在世界VE市场的占有率已由前几年的20-25%提高到35%。现在国际市场上对天然VE的需求量逐年增加，美国35%的人经常服用天然VE制品；新加坡市场上的VE胶丸已成为人们生活中的必需品。从长远观点看，天然VE在国际市场的前景将越来越光明。
2.1.3.2国内供需状况
我国目前VE产品大多都是合成品，各生产厂均进口中间体芳樟醇、异植物醇生产VE，生产成本较高，且VE大都以醋酸酯、烟酸酯型式作为商品出现。1996年止，我国VE酯的生产能力约为1980吨，其中醋酸酯为1971吨，烟酸酯13吨，分布在8个厂，其中，****新昌制药厂能力最大，为800吨，其次是巴斯夫(沈阳)维生素公司300吨。
从1990-1996年，我国VE工业发展较快，年均增长率在20%左右，但由于原料的限制，装置开工率普遍较低。据对八个厂的平均统计，开工率不到40%。
目前，我国VE90%为医用，其它领域的应用(包括食品、化妆品等)数量较少。
进入八十年代以来，随着社会主义市场经济不断深入，与人民生活密切相关的医药、食品、化妆品、饲料工业发展迅速，这些部门对VE的需求量猛增。仅就饲料和医药行业而言，我国1995年混配饲料的产量就已达4000万吨，仅次于美国，成为世界第二大国，此时需要VE添加剂700余吨，但我国目前大部分饲料未添加或极少添加VE，远远低于每公斤饲料添加20毫克VE的国际标准。
随着人民生活水平的提高，保健意识大大增强，对添加VE的食品和化妆品倍加青睐，对VE作为医药品颇为重视，许多人把服用VE胶丸看成是保护身体健康的手段之一，目前，维生素E胶丸每粒450mg,含维生素E 6mg-8mg，市场售价约0.13元。为了使天然维生素E的用途更为广泛，为广大的消费者所接受，许多科研院所、大专院校和生产企业合作，正在研究开发维生素E的各种产品。国家粮食储备局西安油脂科研设计院目前已将粉末化技术应用于天然维生素E。成功地研制出包埋50%维生素E浓缩液的粉末化维生素E，该技术的开发成功，极大的促进了维生素E的应用领域和用途，提高了维生素的产品附加值，目前维生素含量25%的粉末维生素E的市场价格为每吨47万元，比维生素E浓缩液的价格高出4-5倍，其前景是非常广阔的。这种形势使得对VE，特别是天然VE的需求量猛增，再加之我国是一个人口众多的国家，若有10% 的人服用天然VE制品，便可形成一个异常巨大的潜在市场。据初步预测，目前国内对VE的年需求量大约在2500吨，且有逐年扩大的趋势。
维生素E作为一种维生素，具有其它物质所不具备的生命有机体必需的生物活性。随着营养学与病理学的发展，VE的一系列生物化学功能将不断被发现和证实，维生素E等高档营养制剂的需求量必将越来越大。尽管化学合成VE早已投放市场，但由于其生物活性及安全性与天然VE尚有明显差距，特别是合成品中不可避免地带入少量不明物，使人们在服用时有所顾虑。因此，天然VE的发展势必成为VE工业发展的主流。我国植物油资源丰富，而实际上，我国生产天然维生素所需原料--植物油精炼后的脱臭馏出物，在国内还没有得到真正的充分利用。精炼后所得到的脱臭馏出物被国外一些公司收购，境外加工后返回国内销售，相当部分被作为废弃物使用，仅有少部分已得到应用。我们应充分利用这一有用资源，从植物油精副产物中提取天然VE，既是对资源的综合利用，又是获得天然VE的最佳方法。得天独厚的资源条件将推动我国天然VE工业的发展。
2.2产品价格
根据近年来国际市场VE的价格变化趋势和目前国内VE原油的价格水平，本产品的价格确定如下：
VE原油 650,000元/吨

3. 产品方案及生产规模

3.1产品方案与生产规模
根据国内市场的供需现状、****有限责任公司一期工程的生产能力，建设者的资金状况和目前国内VE装置工艺化的规模，初步确定本项目产品方案及生产规模为1300IU天然维生素E产品80吨/年，VE胶囊2亿粒/年，VE粉末50吨/年。
3.2产品规格
3.2.1高d-a-生育酚浓缩油标准
产品质量指标超过中华人民共和国轻工行业标准QB 2483-2000《食品添加剂 天然维生素E》中规定的高d-a-生育酚的指标。具体指标见表3-1。
表3-1 d-a-生育酚质量标准
项目
指标
性状
浅黄色至红色油状
粘稠液体
生育酚活性
³1300IU
其中：a-生育酚
³95
酸值(mg KOH/g)
£5.6
重金属(以Pb计),mg/kg
£10

3.2.2维生素E胶囊、维生素E粉末规格及质量标准
维生素E胶囊每粒含10％的浓缩VE8—12mg半透明、无不良滋味。质量符合中华人民共和国国家标准GB7293-87，符合国家卫生标准。符合国家包装规定。VE粉末无不良气滋味，粒度20—60目，白色至淡黄色固体粉末，在70±2℃温度下，不结块，易于流动，质量符合中华人民共和国国家标准，GB 7293-87，符合国家卫生标准，符合国家包装规定，维生素E胶囊每瓶100粒，维生素E粉末每袋1000克。

4. 工艺技术方案

4.1工艺技术概况
经化学反应，d-β-，d-γ-和d-δ-生育酚可以转化成为d-α-生育酚，使天然维生素E的效价更高。国外已有高纯度天然维生素E的系列产品，d-α-生育酚含量分别为67.1% （1000 IU/g）, 87.2% (1300 IU/g), 和91.9% (1370 IU/g)。国内虽然也有高纯度d-α-生育酚产品的报道，但尚不能形成规模生产。
非α-生育酚的转型反应（transformation）就是将其苯环上的5或（和）7位用甲基取代，转化为α-生育酚的反应过程。主要有三种转型方法：卤甲基化（氯甲基化）、胺甲基化和羟甲基化。
1）卤甲基化（氯甲基化，chloromethylation.）
非α-生育酚和甲醇溶于一种非活性有机溶剂中，在卤化氢存在的条件下反应。使非α-生育酚苯环上5, 7位被卤甲基取代。再通过还原反应，将卤甲基还原为甲基。反应可以分为两步，即卤甲基化过程和还原过程，也可“一勺烩”，两步并成一步。
此方法中，以氯甲基化的效果最佳。
第一步以醚作溶剂，浓盐酸作氯甲基化的催化剂，40%的甲醛水溶液（或多聚甲醛）与混合生育酚原料中的非α-生育酚反应，生成氯甲基中间体（9-9）。第二步反应采用克莱门森还原，即锌粉和盐酸做还原剂；或以镍或加氢催化剂为催化剂，在中等氢气压力下催化加氢（hydrogenation）。此方法的反应温度较低，压力不高，反应时间也较短，但收率不高。

当用氯化亚锡做还原剂时，它仅选择性地还原卤烷基，而对反应物如甲醛无影响，因此，氯化亚锡可以在反应初始就加入，将两步反应并为一步，简化操作。但收率也不理想。
2）胺甲基化（aminomethylation）
此类方法通常是混合生育酚原料、胺和甲醛在哌啶的盐酸盐存在下，在酸化的醇溶液中反应。然后，将被胺烷基化的非α-生育酚（9-10）催化加氢，转化为α-生育酚。

混合生育酚在混有酸的极性溶剂中和胺及甲醛反应，被胺甲基化。然后加入一种非极性溶剂，由于被胺甲基化后的非α-生育酚易溶于极性溶剂相，不溶于非极性溶剂。而α-生育酚刚好相反，所以两相刚好可以完全分开，再将分离出的胺烷基化非α-生育酚催化加氢，转化为α-生育酚。为使分离完全，混合生育酚应与一级或二级胺反应，如：甲基胺，乙基胺或吗啉。胺与甲醛反应量摩尔比为 1:1，但都应过量于混合生育酚。
酸性环境有利于胺甲基化反应，极性溶剂最好由醇和酸混合成。如：甲醇，甲酸，乙醇，乙酸，磷酸。由于乙酸可以和非α-生育酚的胺的加成物生成盐, 所以理想的极性溶剂应由甲醇和乙酸混合而成。
采用胺甲基化的主要缺陷是，曼尼希(Mannich)反应的条件较苛刻，产物不稳定，不利于收率的提高。
3）羟甲基化（hydroxymethylation）
在酸存在下，非α-生育酚与甲醛或其多聚体（多聚甲醛）反应生成非α-生育酚的羟甲基化合物（9-11）~（9-15），然后催化加氢转化成α-生育酚（9-1）。以d-生育酚为例，可能的反应历程有：
所用的酸催化剂既可以是有机酸，如甲酸、乙酸等，或无机酸，如硼酸，还可以是固体酸，如耐高温的阳离子交换树脂Nafion树脂等。当用固体酸作催化剂时，此反应可在固定床反应器中进行，可大大减少后处理生成的废水量。
羟甲基化法的生产成本比其它两种方法要低，收率也比较高，可达90％以上。是国内外采用的主要生产路线。

4.2工艺技术方案的选择
4.2.1方案选择的原则
本着在提高产品得率、生产效率和产品质量的前提下，尽量减少设备投资和能量消耗，选择技术可靠、先进，适于工业化生产的工艺技术方案。
4.2.2方案的选择
a.原料路线的选择
该项目的前期工程80吨/年混合生育酚项目已经顺利投产，产品质量达到了转型所需的最低要求。本项目系天然维生素E项目的二期工程，以一期工程的产品混合生育酚为关键原料。
b.工艺路线的选择
综合比较几种转型方法，由于羟甲基化法的生产成本比较低，工艺路线易实现，收率也比较高，因此采用羟甲基化法。
表4-1列出各种不同转型方法的比较。

表4-1 不同转型方法的比较
氯甲基化法
浓盐酸有腐蚀性，会腐蚀反应容器，不利于大规模工业化生产。
在克莱门森还原中使用了锌粉和盐酸做还原剂，反应后产生的锌渣会污染环境。
反应收率不理想。
胺甲基化法
曼尼希反应的条件很苛刻，产物不稳定，不利于收率的提高。
羟甲基化法
成本低，收率高，产品质量好。

4.3生产工艺流程
4.3.1 高α-天然VE的生产
从非α-生育酚通过转型反应转化为α-生育酚的工艺流程如下：

物料 混合生育酚 催化剂 反应辅料

转 型

精 制

α-生育酚

4.3.2 胶囊生产
储药罐
废胶回收
地面供胶泵
调色机
储胶罐
熔胶罐

地面供药泵
原料制备罐
二次干燥托盘
转笼干燥机
胶丸制备机
熔胶工作站

VE原料制备工作站

软胶囊包装
入库
胶囊分拣

4.3.3 粉末生产
VE原料
干燥
浓缩
均质
研磨
配料

成品入库

造粒
包装

4.4 主要物料平衡
4.4.1 转型工段
生育酚转型物料平衡表（每批，Kg）
物料名称
入方，Kg
出方，Kg
混合生育酚
429
0
α-生育酚
0
386.1
杂质
48
52.5
甲醇
1626
1626
催化剂
33.0
33.0
水
85.8
124.2
合 计
2221.8
2221.8
4.4.2 精制工段
精制过程物料平衡表（每批，Kg）
物料名称
入 方
出 方
水相
溶剂相
水
1950
1950

溶剂
480

480
生育酚
386.1

386.1
杂质
52.5
21.8
30.7
合 计
2868.6
1971.8
896.8

4.4.3 溶剂回收工段
甲醇脱水物料平衡表（每天，Kg）
物料
进 料
塔顶馏出液
釜 液
甲醇
67.75
1626.2

67.71
1625.0

0.04
1.2

水
5.18
124.1

0.68
16.3

4.5
107.8

合计
72.93
1750.3

68.39
1641.3

4.54
109.0

4.4.4 粉末胶囊物料平衡（每批，Kg）
物料名称
入 方
出 方
维生素E
900

壁材
900

微胶囊产品

1600
废渣

100

4.5主要设备的选择
4.5.1VE原液设备选择
主要设备共151台(套)，其中反应釜和搅拌釜9台，换热器39台，泵44台，贮槽(罐) 51台，冷冻机1台，甲醇回收装置1套。主要设备见下表：
年产80吨α-生育酚设备一览表
序号
设备名称
单位
数量
材料
价格
（万元）
备注
一
反应器、搅拌釜类、塔

1
转型反应釜（带搅拌）
台
1
不锈钢
13.8
(非标设计)
2
搅拌釜
台
8
不锈钢
45

3
甲醇回收装置
套
1
不锈钢
25
(非标设计)
二
贮罐类

1
原料贮罐
台
6
不锈钢
48

2
产品贮罐
台
6
不锈钢
18

3
中间罐
台
39
不锈钢
58

三
换热器类

1
列管式换热器
台
39
不锈钢
90

四
过滤机、泵类

1
水环泵
台
1
碳钢
11

2
磁力泵
台
31
不锈钢
9

3
齿轮泵
台
12
不锈钢
12

4
过滤机
台
2

2.8

五
短程蒸馏
台
2
不锈钢
428.7

六
空压制氮机
套
1

40

七
净化空调
套
1

25.7

八
冷冻机
套
1

13