β-環(huán)糊精在藥劑中應(yīng)用的研究及γ-丁內(nèi)酯項目可行性研究報告(循環(huán)經(jīng)濟(jì)項目申報)

湖北中醫(yī)藥大學(xué)畢業(yè)論文論文題目：β-環(huán)糊精在藥劑中應(yīng)用的研究姓名：所在院系：專業(yè)班級：藥物制劑班學(xué)號：指導(dǎo)教師：日期：獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，指導(dǎo)教師對此進(jìn)行了審定。本人擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，沒有抄襲，剽取他人成果，由此造成的知識產(chǎn)權(quán)糾紛有本人負(fù)責(zé)。簽名：湖北中醫(yī)藥大學(xué)課題任務(wù)書07級藥物制劑班

學(xué)生：一、畢業(yè)設(shè)計論文課題：β-環(huán)糊精在藥劑中應(yīng)用的研究二、畢業(yè)設(shè)計論文課題工作自2010年12三、畢業(yè)設(shè)計論文課題進(jìn)行地點(diǎn)：九州通醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司四、畢業(yè)設(shè)計論文課題內(nèi)容要求：新穎性、真實性五、主要參考文獻(xiàn) [1]呂東南.《藥用輔料在藥物制劑中的作用及應(yīng)用概述》桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院藥劑科[2]王亞南，王洪權(quán)，竇媛媛《羥丙基-β-環(huán)糊精在藥劑學(xué)中的應(yīng)用的研究》.《食品與藥品》2007年第九卷04期[3]廖才智.《β-環(huán)糊精環(huán)糊精的應(yīng)用研究進(jìn)展》《華工科技》2010年第五期[4]王錚?！吨袊帉W(xué)雜志》198924（7）：410[5]楊偉.中國藥科大學(xué)學(xué)報.1987；18（4）：293目錄摘要……………………1關(guān)鍵詞...……………….………….….11、藥物輔料的作用…………………11.1常用藥物輔料作用………………11.2 新型藥物輔料作用………………21.3環(huán)糊精作為新型輔料的簡介…………………….22.β-環(huán)糊精的理化性質(zhì)………………33.β-環(huán)糊精在藥劑中的應(yīng)用…………33.1、提高藥物的溶出………………….33.2提高藥物的生物利用度…………43.3增加藥物的穩(wěn)定性…………………43.4降低毒副降低毒副作用、掩蓋不良?xì)馕丁?4β-環(huán)糊精在藥劑中的制備工藝……………………55參考文獻(xiàn)………………………..……6PAGEβ-環(huán)糊精在藥劑中應(yīng)用的研究摘要：本文重在分析β-環(huán)糊精作為新型輔料在藥劑中的應(yīng)用。輔料是藥物的重要組成部分，在藥物劑型以及生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用，它不僅賦予藥物一定劑型,并且與提高藥物的療效,降低毒副作用有很大的關(guān)系。近些年來，由于藥物標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格化，對藥物的均勻度，毒副作用，生物利用度等都作了更嚴(yán)格的規(guī)定。藥物劑型越來越多元化，不同劑型的品種規(guī)格也越發(fā)多樣化等。對新的藥物輔料的應(yīng)用更加迫切。β-環(huán)糊精作為新型藥物輔料，可以顯著提高藥物的溶解度，在降低藥物毒性方面也有明顯作用，同時β-環(huán)糊精還能增加藥物的穩(wěn)定性提高藥物的生物利用度。另一方面，作為輔料，β-環(huán)糊精有很高的安全性，是一個安全性高，無毒副作用的輔料。再者，β-環(huán)糊精的生產(chǎn)工藝簡單，理化性質(zhì)較穩(wěn)定，在藥劑生產(chǎn)中工藝也較簡潔。因此開發(fā)β-環(huán)糊精在新藥和新劑型中有著廣闊的前景。BetacyclodextrinsapplicationofresearchinthepotionsLiZhibingAbstract:thispaperfocusesonanalyzingbetacyclodextrinsastheapplicationofnewmaterialsinthepotions.Complementarymakingsisanimportantpartofdrugsindrugdosageformsandproductionplaysakeyrole,itnotonlygivesdrugsmustformulations,andimprovethetherapeuticefficacyofdrugs,reducetoxicityhastheverybigrelations.Inrecentyears,moreandmorestrictlybecausethedrugstandardsofthehomogeneousdegreeofdrug,sideeffectssuchas,thelivingcreatureexploitationdegreeisthemorestrictregulations.Drugdosageformsanincreasinglydiverse,differentformsofthevarietyspecificationmorediversification,etc.Theapplicationofnewdrugaccessoriesmoreurgent.Betacyclodextrinsasakindofnewdrugaccessories,cangreatlyimprovethedrugsolubilityinlowerdrugtoxicityalsohastheobviousrole,andbetacyclodextrinscanalsoincreasethestabilityofthedrugsimprovethebioavailabilitydrugs.Ontheotherhand,asacomplementarymakings,betacyclodextrinshashighsecurity,isahighsecurity,non-toxicsideeffectstrims.Moreover,betacyclodextrinsproductionprocesssimple,physicalandchemicalproperties,morestableinthepotionsproductionprocessismoreconcise.Thereforedevelopmentbetacyclodextrinsnewdosageformsonnewdrugsandhasabroadprospect.關(guān)鍵詞：輔料的作用新型輔料β-環(huán)糊精前景1、藥物輔料的作用1.1、常用輔料的作用【1】常規(guī)劑型有液體、固體和半固體等。固體制劑中又有片劑，顆粒劑，膠囊劑，片劑等。在片劑中,目前國內(nèi)常規(guī)使用糖衣工藝,該輔料的應(yīng)用具有明顯矯味作用，能顯著提高患者的順應(yīng)性，能有效改變片劑顏色便于識別。薄膜衣技術(shù)應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，其不僅可以時藥物更加穩(wěn)定,并可使藥物在特定的消化道段定點(diǎn)釋放或具有緩釋作用,從而提高療效,降低副作用,減少給藥次數(shù)。薄膜片的包衣材料如乙烯吡啶共聚物和苯乙烯等，是良好的薄膜衣材料。在歐、美、日本等國,薄膜片已大量發(fā)展,國內(nèi)許多藥物用薄膜包衣技術(shù)可大大提高藥品的質(zhì)量,尤其是對中藥的發(fā)展前途更是有廣闊的前景,如甲硝唑薄膜衣片包裹羥丙基甲基纖維素后,與丸芯相比,顯著提高了質(zhì)量【2】半固體制劑中，輔料作為基質(zhì)又是很好的藥物載體，如凡士林常作為軟膏劑的基質(zhì)。同時，此類制劑中通常還加入抗氧劑防腐劑等輔料，便于藥物保存。1.2、新型藥物輔料的應(yīng)用隨著藥劑的不斷發(fā)展，原有的藥物輔料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新劑型和新藥物的開發(fā)和研究，因而，新型藥物輔料的應(yīng)用顯得尤為重要。新型藥用輔料對制劑性能的改良，緩釋和控釋作用都有非常顯著的作用。因此，新型藥用輔料越來越成為藥劑工作者關(guān)注的重點(diǎn)，為了適應(yīng)現(xiàn)代藥物劑型和制劑的發(fā)展，藥物輔料將繼續(xù)向安全性，功能性，適應(yīng)性，高效性等方向發(fā)展，并在實踐中不斷得以廣泛關(guān)注。β-環(huán)糊精便是在此背景下快速發(fā)展和應(yīng)用的一類新型藥用輔料。1.3環(huán)糊精作為新型輔料的簡介環(huán)糊精于1891年發(fā)現(xiàn)，1953年它包合物的第一項專利問世，并且得到廣泛發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品，醫(yī)藥，化裝品以及農(nóng)業(yè)等方面。由于其特殊的結(jié)構(gòu)形態(tài)，環(huán)糊精被稱為分子膠囊，以其分子水平上包含各種活性成分，，并賦予新的理化特性而著稱。在藥物制劑方面，得到尤為廣泛的關(guān)注。其常見類型有α-，β-，γ-3種，其中β-環(huán)糊精應(yīng)用最多，是醫(yī)藥等諸多行業(yè)的良好包埋劑。主要用于提高藥物的溶解度，改善藥物穩(wěn)定性，增加藥物的生物利用度，降低藥物的毒性等，其衍生物也具有良好的作用。環(huán)糊精的制備工藝教為簡單，由淀粉經(jīng)嗜堿性芽孢桿菌的培養(yǎng)得到環(huán)糊精轉(zhuǎn)化酶，再作用后形成的產(chǎn)物，由6-12個葡萄糖分子以1-4糖苷鍵連接成的環(huán)狀低聚化合物。同時，作為藥用輔料，β-環(huán)糊精的安全性也很高。【3】2.β-環(huán)糊精的理化性質(zhì)β-環(huán)糊精是由7個葡萄糖分子連續(xù)成的環(huán)狀化合物，主體構(gòu)型像中見有空洞，2端并不封閉的桶狀化物。在空洞的結(jié)構(gòu)中，空腔內(nèi)受到C-H鍵的屏蔽作用形成了疏水區(qū)，上端即較大開口端由C2和C3的仲羥基構(gòu)成，下端既較小開口端由C6的伯羥基構(gòu)成，具有親水性。β-環(huán)糊精在環(huán)境中穩(wěn)定，在強(qiáng)酸介質(zhì)中容易發(fā)生裂解。有較好的熱穩(wěn)定性，加熱到約200攝氏度時開始分解。由于沒有還原端，固無還原性，容易形成各種穩(wěn)定的水合物，無吸濕性，能在醇以及水溶液中很好的結(jié)晶。可以將環(huán)糊精交鏈于環(huán)糊精分子上進(jìn)行化學(xué)性質(zhì)改良。利用這些特殊的性質(zhì)，β-環(huán)糊精可以與許多無機(jī)以及有機(jī)分子結(jié)合成主客體包合物，并且能改變被包合物的化學(xué)和物理性質(zhì)，具有保護(hù)和穩(wěn)定客體分子和選擇性定向分子的特性。正是這些性質(zhì)，β-環(huán)糊精有了廣泛用途?！?】3.β-環(huán)糊精在藥劑中的應(yīng)用3.1提高藥物的溶出β-環(huán)糊精通常與藥物形成包合物，即藥物分子借分子間力進(jìn)入包合材料空穴的物理過程，藥物在包合中，失去了原有的結(jié)晶性，由于β-環(huán)糊精含有多個親水醇羥基，固能增加藥物的溶解度和溶解速度，從而提高藥物的溶出。巖白菜素經(jīng)藥理實驗證明有明顯鎮(zhèn)咳和祛痰的功效，但由于本品水中難溶，生物利用度差而影響其療效，制成巖白菜素/β-環(huán)糊精包合物后，溶解度可達(dá)3.05-3.63mg/ml，比未包合的溶解增大近2倍多，溶出td值提前了12分鐘【5】丹皮酚與β-環(huán)糊精包合后，使單皮酚的溶解度提高了3倍，td值縮短為原來的1/4，更利于藥物溶出【6】。3.2提高藥物的生物利用度包合物的形成，導(dǎo)致藥物的溶解性和膜的通透性以及蛋白結(jié)合性等發(fā)生改變，從而提高藥物的生物利用度，增強(qiáng)藥效和降低副作用。萘普生為消炎鎮(zhèn)痛藥，且具有高效低毒的特點(diǎn)。但由于其極微溶于水，口服給藥時可引起胃部刺激，并且生物利用度也不高。為了改善其溶解而提高生物利用度，將其與β-環(huán)糊精制成包合物后，耐普生的溶解狀態(tài)以及特性參數(shù)有了顯著提高，口服生物利用度明顯增高【7】。再如布洛芬與β-環(huán)糊精形成包合物后，經(jīng)兔口服實驗證實，其在胃腸道內(nèi)釋放快，其血藥濃度較單體高，生物利用度有明顯提高【8】。3.3增加藥物的穩(wěn)定性中藥揮發(fā)油是存在植物體中的一類可隨水蒸氣蒸餾得到的一種油狀液體，對光，空氣，溫度的影響較為敏感，受其影響易分解變質(zhì)。經(jīng)環(huán)糊精包合后，其穩(wěn)定性得到很大的提高。大蒜素是大蒜揮發(fā)油中的一個主要活性成分，它受空氣，光照以及溫度的影響易氧化變質(zhì)，其包合物的光照實驗，加熱實驗，干燥失重實驗證明，包合物的穩(wěn)定性明顯高于對照組【9】。Indomethacin的β-環(huán)糊精包合物可明顯提高油色素為主的15種成分溶解度，對痢疾，胃腸炎的療效明顯提高，制成β-環(huán)糊精包合物后，能改液態(tài)藥物為粉末狀，經(jīng)氣相色譜檢識穩(wěn)定性得到明顯提高，并可進(jìn)一步制成散劑，膠囊劑，片劑等劑型，使藥物更利于保存【10】。3.4降低藥物毒副作用、掩蓋不良?xì)馕独缦姿幣c環(huán)糊精形成包合物后，制成的膠囊劑，沒有引起潰瘍的作用。黃瓜中含有苦味的成分，嵌入β-環(huán)糊精后，與之形成包合物，苦味徹底消失。無花果提取物，刺激性很大，嵌入環(huán)糊精后，有甜味，無刺激，能更好增加患者的順應(yīng)性【11】4.β-環(huán)糊精在藥劑中的制備工藝飽和水溶液法：將環(huán)糊精配成包合水溶液，加入藥物混合30分鐘以上，是藥物與環(huán)糊精形成包合物后設(shè)法分離，可以定量的將包合物分離出來。在水中溶解度大的藥物，其包合物仍可以部分溶解于溶液中。此時加入某些有機(jī)溶劑，以促使包合物析出，將包合物過濾，洗凈然后干燥既得。如吲哚美辛環(huán)糊精包合物的制備。研磨法：取環(huán)糊精加入2-5倍的水混合，研勻，加入藥物，充分研磨成糊狀物，低溫干燥后，再用適宜的有機(jī)溶劑洗凈，干燥即得。如維A酸環(huán)糊精的制備。冷凍干燥法：本法適用于制成包合物后易溶于水，且在干燥過程中易分解，易變色的藥物。如鹽酸異丙嗪可用此法制備成環(huán)糊精的包合物。將異丙嗪與環(huán)糊精按1:1的摩爾比稱重，環(huán)糊精在60攝氏度以上的熱水中溶解，加入異丙嗪攪拌半小時，于冰箱中過夜，在冷凍干燥，用氯仿洗去沒有包入的異丙嗪，最后除去氯仿，即得。參考文獻(xiàn)：[1]呂東南.《藥用輔料在藥物制劑中的作用及應(yīng)用概述》桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院藥劑科[2]吳昌富申獻(xiàn)玲肖峰《甲硝唑薄膜衣片的制備與質(zhì)量評價》《醫(yī)藥導(dǎo)報》2011年29卷03期[3]王亞南，王洪權(quán)，竇媛媛《羥丙基-β-環(huán)糊精在藥劑學(xué)中的應(yīng)用的研究》.《食品與藥品》2007年第九卷04期[4]廖才智.《β-環(huán)糊精環(huán)糊精的應(yīng)用研究進(jìn)展》《華工科技》2010年第五期[5]關(guān)家廖.《中成藥》199113（1）：40[6]王錚.《中國藥學(xué)雜志》198924（7）：410[7]陸彬.《藥物新劑型專新技術(shù)》.人民衛(wèi)生出版社，1998.[8]中國科學(xué)技術(shù)情報研究所.國外科技動態(tài).北京：科學(xué)技術(shù)出版社.1982:8:46[9]楊偉.中國藥科大學(xué)學(xué)報.1987；18（4）：293[10]趙曦.中成藥198911（8）：5[11]堂昌亮.《環(huán)糊精在藥劑學(xué)上的應(yīng)用》湖南株洲市湘江制藥廠循環(huán)經(jīng)濟(jì)項目申報方案γ-丁內(nèi)酯項目的可行性分析1.1項目可性行研究的簡要綜合結(jié)論1）本項目生產(chǎn)的γ—丁內(nèi)酯、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮及聚乙烯基吡咯烷酮等系列產(chǎn)品是發(fā)展我國精細(xì)化工、醫(yī)藥化工及有機(jī)化工的重要原料和溶劑，長期供不應(yīng)求，大部分依賴國外進(jìn)口。產(chǎn)品附加值高、市場容量大、前景好、適銷對路，符合我國化工發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。2-吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮既可作為生產(chǎn)聚乙烯基吡咯烷的原料，也可作為產(chǎn)品出售。2）本項目的建成投產(chǎn)，將成為西南地區(qū)最大的γ—丁內(nèi)酯、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮及聚乙烯基吡咯烷酮等系列產(chǎn)品生產(chǎn)基地，對拓展1，4丁二醇下游產(chǎn)品和調(diào)整地區(qū)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均有重大意義。XX公司不但有建設(shè)資金、技術(shù)力量和管理水平方面的明顯優(yōu)勢，而且擁有得天獨(dú)厚的大型1，4丁二醇生產(chǎn)裝置的原料優(yōu)勢；因此，本項目在XX股份有限公司建設(shè)，在總體布局上是合理的。3）由于本項目屬新世紀(jì)工程，擬采用世界上先進(jìn)、成熟、適用的工藝技術(shù)和設(shè)備，以及較高的自動控制水平，從而確保本項目技術(shù)起點(diǎn)高、生產(chǎn)成本低、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、勞動生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境污染小；本項目建成后將成為我國同類裝置中最先進(jìn)、最具市場競爭力的裝置。所選工藝路線、消耗指標(biāo)合理，經(jīng)工業(yè)裝置的驗證，技術(shù)上是可靠的。在建設(shè)條件上，本項目擬建在四川XX股份有限公司已征地范圍內(nèi)?？蓪X公司的技術(shù)力量、取水、凈水、供電外線、總變、電訊、供熱系統(tǒng)、空壓站、循環(huán)水站、化水站、中央化驗室、環(huán)監(jiān)站、消防站、氣防站、醫(yī)院、機(jī)電儀修理、計量站、運(yùn)輸系統(tǒng)、排水等設(shè)施進(jìn)行依托，可節(jié)約建設(shè)投資。本項目采用了美國FRONTECH公司提供的成熟、先進(jìn)的工藝技術(shù)。裝置規(guī)模經(jīng)濟(jì)，對進(jìn)一步完善企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推動企業(yè)和地區(qū)的技術(shù)進(jìn)步，提高企業(yè)的知名度和增強(qiáng)企業(yè)在國內(nèi)外市場的競爭能力，均有重要的現(xiàn)實意義。4）本項目利用公司東側(cè)的預(yù)留及新征地上建設(shè)，不但其主要原料1，4丁二醇及乙炔供應(yīng)方便，管線短捷，而且其公用工程、輔助生產(chǎn)設(shè)施、行政設(shè)施及生活福利設(shè)施等依托條件及運(yùn)輸、通訊、安裝、檢修協(xié)作條件均十分優(yōu)越，可保證水、電、汽、天然氣和氮?dú)?、工廠空氣、儀表空氣等的供應(yīng)。5）由于新裝置的技術(shù)先進(jìn)，三廢排放量少，對環(huán)境的污染可降低到最小程度。本項目建成投產(chǎn)后對大氣環(huán)境和水體質(zhì)量影響甚微，完全能滿足國家和地方有關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。6）本項目可行性研究對本項目的消防、安全和職業(yè)衛(wèi)生進(jìn)行了認(rèn)真研究，采取了切實可行的措施，可滿足國家有關(guān)法規(guī)和規(guī)范的要求。7）從財務(wù)分析可以看出，本項目建成投產(chǎn)后，企業(yè)年平均銷售收入達(dá)49375萬元，年平均銷售稅金及附加為3616萬元，年平均利潤總額為12150萬元；財務(wù)內(nèi)部收益率（稅前）可達(dá)31.13%、稅后可達(dá)24.11%；從敏感性分析可以看出，本項目具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險能力，項目財務(wù)評價指標(biāo)較好；從財務(wù)分析看，項目是可行的。8）本項目的建設(shè)對出口創(chuàng)匯、增加地方財政收入；對調(diào)整西南地區(qū)化工行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、促進(jìn)我國有機(jī)化工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步；對帶動當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸業(yè)和其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等各方面都有積極意義，因此建設(shè)本項目有較好的社會效益。表1-1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號項目名稱單位數(shù)量備注一生產(chǎn)規(guī)模1N-甲基-2-吡咯烷酮t/a30002γ—丁內(nèi)酯t/a1000032-吡咯烷酮t/a60004乙烯基吡咯烷酮t/a60005聚乙烯基吡咯烷酮t/a6000二產(chǎn)品方案1N-甲基-2-吡咯烷酮t/a27412γ—丁內(nèi)酯t/a0中間產(chǎn)品32-吡咯烷酮t/a3904乙烯基吡咯烷酮t/a0中間產(chǎn)品5聚乙烯基吡咯烷酮（PVP），其中：t/a6000K-15t/a1500K-30t/a1500K-90t/a1500PVPPt/a12657年操作日γ—丁內(nèi)酯等裝置天300333三主要原材料、輔助材料用量LIANG量1.1，4丁二醇t/a111672液氨t/a14773一甲胺t/a8224乙炔t/a17645氫氧化鉀t/a5106丙烷（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）t/a1087催化劑及化學(xué)品萬元/年18包裝費(fèi)萬元/年1五公用動力消耗量1工業(yè)水最大用水量m3/h7.2平均用水量m3/h62循環(huán)水最大用水量m3/h794平均用水量m3/h6613供電運(yùn)行容量kW1100年耗電量萬kW.h913.684供汽中壓蒸汽用汽量（2.5MP）t/h4.9低壓蒸汽用汽量（0.4MP）t/h11.25脫鹽水萬噸6.8六三廢排放量1廢水t/h122廢氣Nm3/h7.83廢渣t/a3.62七運(yùn)輸量1運(yùn)入量t/a161402運(yùn)出量t/a8896八定員人801其中：生產(chǎn)工人人702管理人員人10九總占地面積m2164078十全廠建筑面積m2十一工程項目總資金萬元40887其中外匯萬美元12481固定資產(chǎn)投資萬元22158其中外匯萬美元940(1)固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅萬元0(2)建設(shè)期利息萬元1436其中外匯萬美元02流動資金萬元5795其中外匯萬美元0其中鋪底流動資金萬元1738十四項目總投資萬元36830其中外匯萬美元1248十五年均銷售收入萬元46289十六成本和費(fèi)用1年均總成本費(fèi)用萬元30411十七年均利潤總額萬元12261十八年均銷售稅金萬元3616十九財務(wù)評價指標(biāo)1投資利潤率%30.732投資利稅率%39.793投資回收期年5.13含建設(shè)期4全投資財務(wù)內(nèi)部收益率%24.6831.9所得稅后(稅前和稅后)%31.90所得稅前5全投資財務(wù)凈現(xiàn)值萬元18640所得稅后（稅前和稅后）萬元34541所得稅前Ic=12%1.2在公司實施循環(huán)經(jīng)濟(jì)方案中的作用四川XX股份有限公司作為2005年國家發(fā)改委確定的第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位—四川西部化工城合江化工園區(qū)的主導(dǎo)企業(yè)，根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，編制了“十一五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)實施方案。而年產(chǎn)1.0萬噸γ-丁內(nèi)酯及其系列產(chǎn)品則是整個循環(huán)經(jīng)濟(jì)方案中充分利用公司現(xiàn)有產(chǎn)品通過延長產(chǎn)業(yè)鏈來實施循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要項目之一。其產(chǎn)業(yè)鏈情況請見：γ-丁內(nèi)酯產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D。γ-丁內(nèi)酯及其系列產(chǎn)品項目是由γ-丁內(nèi)酯（GBL）、2-吡咯烷酮（2-PY）、乙烯基吡咯烷酮（NVP）、聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）、交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮（PVPP）、聚維酮碘（PVPI）等產(chǎn)品呈鏈?zhǔn)缴a(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，每一鏈條上的產(chǎn)品均可作為商品出售，同時又可以作下一生產(chǎn)鏈的原料，到最終產(chǎn)品時，可以得到售價在150000萬/噸左右的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮（PVPP[該產(chǎn)品目前的進(jìn)口價近200000元/噸]），產(chǎn)品價值得到大幅提升。該項目的主要經(jīng)濟(jì)及能耗指標(biāo)如下：項目年產(chǎn)1.0萬噸γ-丁內(nèi)酯及其系列產(chǎn)品項目產(chǎn)值（萬元/年）46289能耗（噸標(biāo)煤/噸產(chǎn)品）1.8萬元產(chǎn)值能耗（噸標(biāo)煤）0.39水耗：（噸/噸產(chǎn)品）4.3萬元產(chǎn)值水耗（噸）0.93萬元產(chǎn)值廢氣排放量（Nm3）69733萬元產(chǎn)值廢水排放量(噸)2.96通過γ-丁內(nèi)酯及其系列產(chǎn)品項目的實施，XX公司的萬元產(chǎn)值能源消耗與水資源的消耗量將有明顯的下降，以實際成果實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。預(yù)計能耗、水耗等情況見下表：項目公司目前狀況γ-丁內(nèi)酯項目實施后的狀況降低幅度（%）備注能耗（噸標(biāo)煤/噸產(chǎn)品）1.31.47+11.6由于產(chǎn)業(yè)鏈的延長，使單位產(chǎn)品能耗有所上升萬元產(chǎn)值能耗（噸標(biāo)煤）3.122.2―29.5水耗：（噸/噸產(chǎn)品）28.820.6―28.5萬元產(chǎn)值水耗（噸）35.1523.7―32.6萬元產(chǎn)值廢氣排放量(萬Nm3)萬元產(chǎn)值廢水排放量（噸）該項目的建設(shè)，將延長1，4-丁二醇的產(chǎn)品鏈，大幅提高產(chǎn)品的附加值，提高資源的利用率，污染物排放量大幅減少。該項目于2008年建成投產(chǎn)后，將使公司循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大幅改善。XX公司萬元產(chǎn)值能耗由2003年的7.47噸標(biāo)煤降至2.95噸標(biāo)煤，降幅為60.5%；水耗由2003年的109.03噸/萬元降至47.85噸/萬元，降幅為56.1%；大氣污染物SO2排放量由2003年的0.599kg/萬元降至0.20kg/萬元，降幅為66.6%；水污染物CODcr由2003年的2.489kg/萬元降至1.108kg/萬元，降幅為55.5%。因此，γ-丁內(nèi)酯系列產(chǎn)品的建設(shè)對XX公司起著關(guān)鍵的作用2.市場分析和價格預(yù)測2.1產(chǎn)品用途γ-丁內(nèi)酯(GBL)是一種重要的精細(xì)化工中間體，往下發(fā)展可以生產(chǎn)2-吡咯烷酮（2-PY）、N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、乙烯基吡咯烷酮（VP）及聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）。2.1.1γ-丁內(nèi)酯γ—丁內(nèi)酯又名4-羥基丁酸內(nèi)酯，簡稱GBL或γ-BL。是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工中間體，也是一種性能良好的高沸點(diǎn)溶劑，主要用于以下幾個方面：在石油化工方面，γ—丁內(nèi)酯可用作吸收炔烴的溶劑、芳烴的萃取劑，不溶于水的醇類和環(huán)狀醚的萃取劑、潤滑油添加劑、液狀烴的增粘劑和膠凝劑及辛烷值的促進(jìn)劑。γ—丁內(nèi)酯與氨反應(yīng)可生成2-吡咯烷酮，與一甲胺反應(yīng)生成N-甲基,2-吡咯烷酮。在醫(yī)藥方面，γ—丁內(nèi)酯可用作麻醉劑及鎮(zhèn)靜藥治療癲病、腦出血和高血壓，用作維生素原料葉綠素的中間體、X射線造影劑，用于合成抗菌素新藥環(huán)丙沙星和干擾素等。在纖維方面，γ—丁內(nèi)酯可用作丙烯腈纖維的紡絲溶劑和凝固劑，纖維素酯羊毛、尼龍、丙烯腈纖維的染色助劑，尼龍纖維的抗靜電劑。在樹脂方面，γ—丁內(nèi)酯可用作聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯的溶劑，聚氟乙烯樹脂的分散劑，纖維素酯的溶劑，聚酯、聚酰胺、聚氨酯泡沫的原料，聚酯染色改性劑，樹脂特殊增塑劑，合成樹脂的抗氧劑，環(huán)氧樹脂的稀釋劑和固化劑。在農(nóng)業(yè)上，γ—丁內(nèi)酯可用作殺蟲劑的中間體和除草劑等。此外，γ—丁內(nèi)酯還可用作染料及顏料中間體、偶合劑、糧食作物、家畜生長促進(jìn)劑、香料助劑，電池和電容器電解液，硅酸鈉水溶液的凝膠化控制劑、涂料除去劑等2.1.22-吡咯烷酮2-吡咯烷酮，又稱a-吡咯烷酮和丁內(nèi)酰胺，簡稱2-PY。無色晶體（25℃以下）或淡黃色液體（25℃以上）。冰點(diǎn)25℃，沸點(diǎn)2450。熔點(diǎn)24.6℃，閃點(diǎn)（開杯）129.4℃，相對密度1.107(25℃)，折射率1.486（25℃），蒸汽壓1333Pa（122℃）。易溶于水、乙醇、乙醚。用于有機(jī)合成（如1-乙烯基-2-吡咯烷酮等），也用作溶劑等。由γ-丁內(nèi)酯和無水氨在高溫高壓下作用而制的。2-吡咯烷酮為無色的高沸點(diǎn)極性溶劑，能溶解多種有機(jī)化合物，是有機(jī)物的中間體，也是重要的醫(yī)藥中間體，主要用作合成樹脂、農(nóng)藥、多元醇、油墨、碘的溶劑，也可用作丙烯酸類及丙烯酸-苯乙烯類樹脂的增塑劑、芳香族化合物的萃取劑、煤油、松香、脂肪酸的脫色、乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、4-氨基丁酸及其衍生物的制備原料等?？稍诖呋瘎┑囊l(fā)下開環(huán)合成聚丁內(nèi)酰胺，即尼龍4。醫(yī)藥上用作黃體酮、強(qiáng)筋松、腦復(fù)康的中間體，合成維生素B12、維生素K等，這方面應(yīng)用增長迅速。2.1.3N-甲基-2-吡咯烷酮N-甲基-2-吡咯烷酮，簡稱NMP，是一種有氨味的無色透明液體，是一種極性的非質(zhì)子傳遞溶劑，具有毒性小、沸點(diǎn)高、溶解能力出眾、選擇性強(qiáng)和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，廣泛石油化工、高分子、農(nóng)藥、電池等領(lǐng)域，主要用途如下：用于芳烴萃取，乙炔、烯烴、二烯烴的純化?？捎糜诰酆衔锏娜軇┘熬酆戏磻?yīng)的介質(zhì)，如聚酰亞胺、聚苯硫醚等工程塑料及芳綸纖維。塑料表面處理，溶劑粘結(jié)和脫漆等。絕緣材料、農(nóng)藥、顏料及清潔劑等方面。電池、LCD、半導(dǎo)體等電子行業(yè)。汽車與工業(yè)清洗劑。2.1.4乙烯基吡咯烷酮乙烯基吡咯烷酮，又稱N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，簡稱VP，無色液體。沸點(diǎn)214~215℃，相對密度為1.04（25℃）,熔點(diǎn)13.5℃。易溶于水、醇、醚及其它有機(jī)溶劑。易水解，易聚合成聚乙烯基吡咯烷酮。由2-吡咯烷酮和乙炔在高壓下作用而制得。保存時要加入0.1%的堿，從而防止水解和自聚。乙烯基吡咯烷酮，可聚合成聚乙烯基吡咯烷酮，醫(yī)藥上用做增溶劑、解毒劑、粘合劑、藥液穩(wěn)定劑等?；瘖y品上用做定型噴發(fā)膏。目前，VP的用途一是作單體使用；二是作聚合物或共聚物使用，后者的使用量較大。(1)單體的用途NVP單體可用作紫外線和電子束固化的聚合物體系的反應(yīng)稀釋劑，該體系用于油墨、涂料和膠粘劑。特別是近年來，因為制造玻璃光導(dǎo)纖維時速度高達(dá)每分鐘拉絲1000米，所以表面樹脂涂料需要毫秒級的短時間紫外線固化，NVP作為相應(yīng)的反應(yīng)性稀釋劑是不可缺少的。此外，還可用于墻壁、地板等內(nèi)裝修的紫外線固化涂料。(2)聚合物、共聚物的用途。NVP的大部分用途是用作制造聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的原料單體。不僅有線型均聚物，而且還有與醋酸乙烯或丙烯酸類單體的共聚物、特殊交聯(lián)的聚合物。2.1.5聚乙烯基吡咯烷酮聚乙烯吡咯烷酮簡稱PVP，是性能優(yōu)異、用途廣泛的一類高分子精細(xì)化學(xué)品。它不僅具有優(yōu)異的溶解性、低毒性、成膜性、化學(xué)穩(wěn)定性、粘接能力、絡(luò)合能力與保護(hù)膠作用，還可與許多有機(jī)、無機(jī)化合物結(jié)合，因而PVP面世至今，一直被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、食品、釀造、涂料、印染、感光材料等領(lǐng)域：(1)日用化學(xué)工業(yè)PVP及乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯的共聚樹脂（CPA樹脂）在日用化工，尤其是化妝品中有著廣泛的用途。用它配制的發(fā)膠、摩絲、發(fā)乳能在頭發(fā)上形成一層透明、光亮、富有彈性的涂膜，使頭發(fā)梳理性能優(yōu)良，不沾灰塵。由于PVP具有形成水閉塞性膜和潤濕作用，以及其分子結(jié)構(gòu)又跟蛋白結(jié)構(gòu)類似，因此PVP與皮膚、發(fā)須有良好的親和性，大大改善了皮膚用化妝品的感覺和功效，使其獲得了廣泛用途。(2)醫(yī)藥工業(yè)從70年代起，PVP被廣泛用于醫(yī)藥行業(yè)。PVP在藥物及藥物制劑中作為片劑、顆粒劑的助溶劑、延效劑、膠囊劑、填充劑、崩解劑、眼藥中的添加劑、難溶藥物的共沉淀劑等。國外約有近百種藥物使用PVP作輔料，它特別適用于那些水敏、熱敏、溶解度小、毒性和刺激性大、分散劑不穩(wěn)定的藥物。80年代以來，PVP開始在我國的藥物中得到應(yīng)用。發(fā)達(dá)國家PVP在醫(yī)藥中的應(yīng)用占其消費(fèi)總量的20~30%。PVP-I是世界醫(yī)藥界首選的含碘殺菌劑，美國、日本、德國等已用PVP-I取代沿用已久的碘酒及其它碘制劑，廣泛應(yīng)用于臨床、食品工業(yè)和家庭消毒用品；PVP作為口服藥的賦形劑，其優(yōu)點(diǎn)是貯存穩(wěn)定期長，藥物進(jìn)入胃部后，藥物中的有效成分緩慢地釋放出來，使得人體內(nèi)能有較長時間維持藥物的有效濃度而提高藥效，且降低藥物的副作用。(3)釀造和飲料工業(yè)PVP在釀造、飲料工業(yè)中可作為啤酒、果酒、果汁的澄清劑和穩(wěn)定劑。啤酒、果酒等飲料中由于含有多種酚類物質(zhì)易產(chǎn)生渾濁、變色。PVP能與這些物質(zhì)生成絡(luò)合物而沉淀，從而除去多酚物質(zhì)，達(dá)到澄清、穩(wěn)定作用。經(jīng)PVP處理后的啤酒，其貨架壽命長達(dá)一年之久，且風(fēng)味和泡沫穩(wěn)定性均不改變。(4)顏料、涂料工業(yè)由于PVP具有良好的成膜性、溶于水，且成膜透明而不影響本色，并能提高顏料的光澤和分散性，常被用作有機(jī)顏料的表面包覆劑。經(jīng)PVP包覆的有機(jī)顏料可用于防護(hù)性或裝飾性涂料中，如真漆、清漆、油漆、水溶性分散體系、乳膠體系、印刷墨水、紡織著色和塑料上色等。PVP是非觸變性的，能防止絮凝，故在許多涂料配方中起膠體保護(hù)作用。采用低分子量PVP可以使油墨、墨水具有良好的分散穩(wěn)定性，在噴印或書寫時具有流暢的重復(fù)噴射書寫性能。PVP對炭黑、酞青顏料、鈦白粉等也都具有優(yōu)異的分散作用。(5)紡織印染工業(yè)由于PVP分子中的內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)與染料中的有機(jī)官能團(tuán)如羥基、胺基、羧基之間相結(jié)合，使之具有很強(qiáng)的親和力，特別是與直接、還原、硫化染料結(jié)合力較強(qiáng)。有時這種結(jié)合力往往超過染料與纖維的結(jié)合力，故PVP有“液體纖維”之稱。PVP的這種性質(zhì)可以改進(jìn)許多疏水性合成纖維的可染性。用接枝共聚法、表面接枝法、與其它合成樹脂混合的抽絲法、濕紡纖維浸漬法或涂敷法等將PVP引入合成纖維，使合成纖維可以均勻地染色，并可提高染色牢度。還能改進(jìn)合成纖維的吸濕性、防皺性、定型性、易洗性。甚至漂白后的強(qiáng)度和耐日曬能力都有所提高。在織物整理過程中，PVP可用于上膠、當(dāng)用作紡織品涂料印花增稠劑時，可與海藻酸鈉、羧甲基纖維素及醋酸纖維同時使用，效果更佳。在洗滌用品中加入PVP，尤其對合成纖維織物的抗污垢再沉積性能比羧甲基纖維素要好，無論是民用洗滌或工業(yè)上印灑后的洗凈，PVP可有效地防止轉(zhuǎn)色或白底沾污現(xiàn)象的發(fā)生。(6)造紙工業(yè)PVP用作改進(jìn)濕強(qiáng)度，增溶染料和分散染料，在廢紙脫墨、打漿和著色時均是重要助劑。用作紙涂層時，能提高紙張的光澤性及可印刷性和抗油脂性。特別是噴印用紙表面涂有含PVP的透明涂層，會使噴印墨水在紙上快速干燥。這種透明層具有良好的吸墨水性，不溶于水，有較好的凝固性，并因透明而高速成象，特別適用于多色彩的墨水噴印。(7)其他PVP在高分子乳液聚合、懸浮聚合過程中，可用作增稠劑、分散穩(wěn)定劑、粒徑調(diào)節(jié)劑，以改善樹脂的性能。PVP及其共聚物是制造特殊用途的熱熔膠的主要組份之一；也是玻璃、玻璃纖維、金屬和塑料的特種粘結(jié)劑，在壓敏膠中具有較高的超始強(qiáng)度、粘度和硬度。PVP也可用于重氮和鹵化銀乳液，蝕刻涂層印刷底板等。PVP共聚物可代替明膠制感光乳劑，同時在底片顯影和定影時作銀的保護(hù)性膠體。PVP還可用作彩色顯象管涂屏的光致抗蝕劑的原料，陰極射線管石墨涂層的分散劑等。在農(nóng)牧業(yè)中，PVP在種子選種、培育、水產(chǎn)養(yǎng)殖、飼料添加劑等方面也有許多獨(dú)特的應(yīng)用。另外，PVP在高技術(shù)領(lǐng)域同樣大有作為，在分離膜、醫(yī)用高分子材料、光固樹脂、光固涂料、光導(dǎo)纖維、激光視盤、減阻涂料等高技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。2.2國內(nèi)外市場概況2.2.1國外市場概況(1)γ-丁內(nèi)酯2002年全球γ—丁內(nèi)酯總產(chǎn)能超過26萬t/a，產(chǎn)量約為22萬t，目前全球總產(chǎn)能超過28萬t/a，產(chǎn)量約為23萬t/a，規(guī)模超過1萬噸/年的僅有幾套。γ—丁內(nèi)酯的生產(chǎn)國主要是美國、英國、德國、比利時和日本、西班牙等。美國的主要生產(chǎn)廠家有GAF、BASF、ARCO化學(xué)，InternationalSpecialtyproducts和Quakerorats公司等；西歐主要由德國BASF、比利時UCB公司、英國ICI公司生產(chǎn)；日本γ—丁內(nèi)酯的主要生產(chǎn)廠家有三菱化成、北海道有機(jī)化工，出光石油化工和日本四氫呋喃公司。德國BASF和美國GAF公司是世界上最大的γ—丁內(nèi)酯生產(chǎn)公司，生產(chǎn)能力分別為4萬噸/年和3萬噸/年。國外γ—丁內(nèi)酯主要用作溶劑以及生產(chǎn)吡咯烷酮系列產(chǎn)品的原料，還用來生產(chǎn)多種高附加值的精細(xì)化學(xué)品。a.美國美國γ—丁內(nèi)酯的主要消費(fèi)領(lǐng)域為生產(chǎn)吡咯烷酮系列產(chǎn)品，以1994年為例，年產(chǎn)量為14.0萬噸，生產(chǎn)吡咯烷酮系產(chǎn)品就消費(fèi)γ—丁內(nèi)酯12萬噸以上，其他方面僅為1萬多噸。在吡咯烷酮領(lǐng)域中，N—甲基吡咯烷酮的需求量最大，約占46%；增長也最快，1989~1994年的年均增長率為10%，帶動了γ—丁內(nèi)酯需求的迅速增長。由于γ—丁內(nèi)酯在農(nóng)用化學(xué)品、電子化學(xué)品（顯影液）和電解質(zhì)溶液需求量增長，以及N-甲基吡咯烷酮在電線、電纜聚合物溶劑，金屬處理及電子工業(yè)用清洗劑（CFCs代用品）方面需求量上升，BASF公司于1995年將其在美國的一套γ—丁內(nèi)酯裝置生產(chǎn)能力由1.5萬噸擴(kuò)大到3萬噸/年，一套N-甲基吡咯烷酮裝置生產(chǎn)能力由1萬噸/年擴(kuò)大到2.5萬噸，以增強(qiáng)與美國GAF公司的競爭能力。美國γ—丁內(nèi)酯的消費(fèi)構(gòu)成如表2.2-1。表2.2-1美國γ—丁內(nèi)酯的消費(fèi)構(gòu)成（%）序號消費(fèi)領(lǐng)域美國1聚乙烯基吡咯烷酮562N-甲基吡咯烷酮403其它4總計100b.西歐西歐1996年生產(chǎn)能力近5萬噸/年，其中德國BASF3萬噸/年，比利時UCB公司1.5萬噸/年，英國ICI公司也有數(shù)千噸的能力。1996年Dupont公司在西班牙開始建年產(chǎn)1萬噸的裝置。西歐γ—丁內(nèi)酯消費(fèi)量以及消費(fèi)構(gòu)成見表2.2-2。表2.2-2西歐γ—丁內(nèi)酯的消費(fèi)構(gòu)成序號應(yīng)用領(lǐng)域消費(fèi)構(gòu)成(%)1N-甲基吡咯烷酮45.22α-吡咯烷酮21.03除草劑21.84制藥工業(yè)5.65鑄造粘合劑3.26其他3.2合計100.0c.日本日本γ—丁內(nèi)酯1996年的生產(chǎn)能力在1.0萬噸以上。日本國內(nèi)γ—丁內(nèi)酯能力及產(chǎn)量有限，裝置規(guī)模較小，每年都有少量進(jìn)口，主要從BASF和GAF兩家公司進(jìn)口。日本的γ—丁內(nèi)酯主要用于生產(chǎn)N-甲基吡咯烷酮并作為電解質(zhì)溶液。預(yù)計2005年，全球GBL總產(chǎn)能將達(dá)到30萬t/a，產(chǎn)量達(dá)到25萬t。國內(nèi)γ—丁內(nèi)酯的生產(chǎn)和開發(fā)較晚，工藝技術(shù)比較落后。但近年來一些研究單位和生產(chǎn)廠家對γ—丁內(nèi)酯的生產(chǎn)研究和開發(fā)應(yīng)用十分活躍。目前浙江臺州盛聯(lián)化工公司是國內(nèi)最大的γ—丁內(nèi)酯生產(chǎn)商，其生產(chǎn)能力為1.2萬噸/年。2004年我國γ—丁內(nèi)酯總生產(chǎn)能力為4.5萬噸/年，由于原料供應(yīng)原因，實際生產(chǎn)量估計只有2.66萬噸/年。隨著國內(nèi)石油化工行業(yè)及其相關(guān)工業(yè)的迅速發(fā)展，γ—丁內(nèi)酯的需求日益增加，其需求量每年以6%的速度增長。由于國內(nèi)產(chǎn)不足需，近年來一直依靠進(jìn)口彌補(bǔ)國內(nèi)供需缺口。其中γ—丁內(nèi)酯的下游產(chǎn)品N-甲基-2-吡咯烷酮的生產(chǎn)以及市場前景看好，目前其消費(fèi)約占γ—丁內(nèi)酯消費(fèi)總量的40%，該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于潤滑油精制、乙炔提濃、丁二烯和芳烴抽提、工業(yè)清洗劑、醫(yī)藥合成等領(lǐng)域，這將帶動γ—丁內(nèi)酯的生產(chǎn)得到相應(yīng)的發(fā)展。此外，γ—丁內(nèi)酯在農(nóng)業(yè)、染料、香料、紡織等行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，也將使其消費(fèi)量呈逐年快速增長的趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2002－2004，我國γ—丁內(nèi)酯的表觀消費(fèi)年增長率33％。隨著該產(chǎn)品的需求領(lǐng)域不斷開拓，必將進(jìn)一步帶動γ—丁內(nèi)酯的生產(chǎn)。γ—丁內(nèi)酯在國內(nèi)一直屬緊俏產(chǎn)品，價格很堅挺。該產(chǎn)品由于每年都需從國外進(jìn)口，因此，國內(nèi)市場價格受國際市場影響大。本項目引進(jìn)FRONTECH的先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)的γ—丁內(nèi)酯規(guī)格達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。(2)2-吡咯烷酮與N-甲基吡咯烷酮世界上第一套NMP生產(chǎn)裝置是BASF公司于1946年成立的，1955年GAF公司的NMP也投入工業(yè)生產(chǎn)，1971年日本三菱化成也相繼建立了γ-丁內(nèi)酯及生產(chǎn)裝置，1989年世界NMP的生產(chǎn)能力為6.765萬噸，1995年世界NMP的生產(chǎn)能力達(dá)到10萬噸/年。目前世界NMP的生產(chǎn)能力達(dá)到14萬噸/年。主要生產(chǎn)公司有美國的GAF和BASF-Wayndotte公司、德國的BASF、日本三菱化成和北海道有機(jī)化學(xué)公司等。我國NMP以前僅有東北制藥廠、四川天然氣化工研究所少量生產(chǎn)自用，大部分依靠進(jìn)口滿足需求。隨著順酐深加工研究工作的進(jìn)展，原化學(xué)工業(yè)部北京化工研究院開發(fā)成功γ—丁內(nèi)酯和甲胺合成工藝，在山東新泰市化工總廠建成100噸/年中式裝置，1994年又建成300噸/年規(guī)模的連續(xù)法生產(chǎn)裝置，采用管式反應(yīng)器，γ—丁內(nèi)酯轉(zhuǎn)化率100%，NMP選擇性為90~95%。另外，在江蘇泰興南沙工業(yè)公司、安徽合肥市江淮化肥廠和黑龍江安慶縣纖維板廠在建生產(chǎn)裝置，規(guī)模均為300噸/年。我國N-甲基吡咯烷酮的開發(fā)生產(chǎn)較晚，在產(chǎn)品的應(yīng)用研究方面與國外相比也存在著較大差距。近年來，隨著我國GBL生產(chǎn)的擴(kuò)大，N-甲基吡咯烷酮的開發(fā)和應(yīng)用研究也進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。2002年，我國N-甲基吡咯烷酮產(chǎn)量約為1.5萬t，主要用作潤滑油精煉、反應(yīng)溶劑、乙炔提濃和丁二烯、異戊二烯的回收溶劑，對GBL的需求約為1.8萬t。隨著我國涂料/油漆工業(yè)的發(fā)展，N-甲基吡咯烷酮需求將不斷增長，年均增長率在2%左右。

從近幾年市場價格來看，2-PY的原料產(chǎn)品順酐、丁二醇和γ-丁內(nèi)酯價格在1999年達(dá)到最低后，開始逐漸回升，主要原因是99年時的石油價格跌到低谷后，價格開始逐漸回升，帶動石化產(chǎn)品價格上漲。由于γ-丁內(nèi)酯主要原料的價格上漲，自然導(dǎo)致γ-丁內(nèi)酯的價格隨著上漲。從常理上看，用γ-丁內(nèi)酯做原料的2-PY應(yīng)該價格隨著上漲。實際上2-PY價格不變，主要原因是國內(nèi)做γ-丁內(nèi)酯的主要方法還是順酐加氫法。由于順酐做溶劑的取代產(chǎn)品很多，如果漲得太高，其使用量就會受到限制。而2-PY價格保持穩(wěn)定，主要還是作為商品的市場需求量太小，受原料市場價格影響不太大。預(yù)測順酐價格的后市上漲空間不大，國內(nèi)采用順酐法的γ-丁內(nèi)酯和2-PY生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本不會有大幅增加，如果不存在供應(yīng)或需求增長速度大大超過預(yù)期，或石油價格大幅漲落,預(yù)測2-PY基本保持原有價格水平，變化不會太大。(3)乙烯基吡咯烷酮乙烯基吡咯烷酮的均聚物最初由德國Reppe于1930年合成。國外生產(chǎn)和銷售PVP系列產(chǎn)品的廠商主要是德國巴斯夫公司的“Luviskole”（工業(yè)用）、“Koridone”（醫(yī)藥用）和美國GAF公司的“PVP”系列產(chǎn)品。國外公司生產(chǎn)PVP產(chǎn)品主要品種、牌號及結(jié)構(gòu)類型詳見表2.2-3。表2.2-3國外公司PVP產(chǎn)品主要品種、牌號及結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型品種（規(guī)格）商品牌號適用領(lǐng)域和作用BASF公司ISP公司NVP均聚物PVPK-15K-30K-90LuviskolKoridonePVPPlasdone化妝品增稠劑、潤滑劑、粘合劑、醫(yī)藥分散劑、粘合劑醋酸乙烯酯共聚物PVPVA-37VA-55VA-64VA-73Luviskol-VAPVP/VA-S化妝品成膜劑，紙張膠粘劑，油墨增稠劑或膠體保護(hù)劑，表面涂料粘合劑NVP和季胺鹽類共聚物PVPQLuviquat-PQGafquat化妝品成膜劑，調(diào)理劑NVP交聯(lián)聚合物PVPPDivergenPolyclar-AT啤酒及飲料穩(wěn)定劑NVP和布碘絡(luò)合物PVP-1醫(yī)用或工業(yè)用殺菌消毒劑據(jù)資料報導(dǎo)，世界上VP裝置主要用于聚合生產(chǎn)PVP，故資料基本均以報導(dǎo)PVP為主，現(xiàn)從兩者之間的聯(lián)系來分析。VP的工業(yè)化生產(chǎn)比較復(fù)雜，過去全世界僅有德國BASF公司和美國ISP公司生產(chǎn)，兩公司VP的單體和聚合物產(chǎn)量占全球總量的80%以上。1997年P(guān)VP的世界總生產(chǎn)能力為約4萬噸，產(chǎn)量約2萬噸。BASF在德國和美國，ISP在美國肯塔基州、德州和歐洲各有一套PVP單體生產(chǎn)裝置，單套裝置能力為5000-10000噸/年。兩家的生產(chǎn)能力大致相等。全世界大約共計有6~8套生產(chǎn)裝置。我國的乙烯基吡咯烷酮與國外一樣，主要是用來生產(chǎn)聚乙烯基吡咯烷酮。(4)聚乙烯基吡咯烷酮PVP產(chǎn)品國內(nèi)尚未制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，國外PVP產(chǎn)品的主要品種、牌號及結(jié)構(gòu)類型見表2.2-4。表2.2-4PVP產(chǎn)品主要品種、牌號及結(jié)構(gòu)類型品種（規(guī)格）商品牌號結(jié)構(gòu)型式適用領(lǐng)域和作用BASF公司ISP公司PVPK-15LuviskolPVP化妝品增稠劑、潤滑K-30VP均聚物劑、粘合劑、醫(yī)藥分K-90KolidonePlasdone散劑、粘合劑PVPVA-37化妝品成膜劑、紙張VA-55Luviskol-VAPVP/VA-SVP和醋酸乙烯脫粘劑、油墨增稠劑、VA-64酯共聚物膠體保護(hù)劑、表面涂料、粘合劑VA-73PVPQLuviquat-GafquatNVP和季胺鹽類化妝品成膜劑、調(diào)理劑PQ11共聚物PVPPDivergenPolyclarATVP交聯(lián)聚合物啤酒及飲料穩(wěn)定劑PVP-IVP和碘絡(luò)合物醫(yī)用或工業(yè)用殺菌消毒劑國外對PVP的研究和生產(chǎn)已有50多年的歷史，主要生產(chǎn)商為美國ISP公司和德國BASF公司。美國有四個生產(chǎn)廠家：ISP公司、BASF公司、HichsonDanchem公司和Thatcher公司；西歐只有BASF公司一家；日本有ISP和BASF公司的合資企業(yè)。根據(jù)世界γ-丁內(nèi)酯的消費(fèi)量換算可知，世界PVP的產(chǎn)量1995年約為2.8萬噸，1999年約為5.35萬噸，預(yù)計到2008年將增加到約18萬噸。美國、西歐等發(fā)達(dá)國家的PVP主要用于日用化工和醫(yī)藥工業(yè)，以及紡織、造紙、食品等行業(yè)。隨著近年來PVP產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，國際PVP市場將會有新的突破。我國PVP的生產(chǎn)和應(yīng)用起步較晚，在產(chǎn)品的生產(chǎn)開發(fā)和應(yīng)用研究方面與國外相比存在較大差距。河南玉源公司與浙江省化工研究院于1987年承擔(dān)了國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目；將浙江省化工研究院的PVP合成小試成果轉(zhuǎn)中試；并于1987年籌建博愛縣開源精細(xì)化工廠，成功開發(fā)以γ-丁內(nèi)酯、乙醇胺為原料合成PVP的生產(chǎn)線，并不斷開發(fā)新產(chǎn)品，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，90年建成了我國第一個PVP系列生產(chǎn)廠，產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi)空白，年生產(chǎn)能力為205噸。勝利油田精工集團(tuán)、浙江省化工研究院、中國浦發(fā)上海浦發(fā)企業(yè)發(fā)展有限公司合資在上海浦東新區(qū)組建上海勝浦新材料有限公司，建設(shè)1300噸/年生產(chǎn)能力、8個品種、20種規(guī)格的PVP生產(chǎn)裝置，成為我國最大的PVP系列產(chǎn)品的專業(yè)生產(chǎn)、開發(fā)、銷售廠家。此外，清華永昌精細(xì)化工廠PVP生產(chǎn)能力約為100噸/年。近年來，我國PVP的生產(chǎn)開發(fā)和應(yīng)用研究取得了進(jìn)展。國內(nèi)生產(chǎn)廠家逐漸增加，產(chǎn)品質(zhì)量提高，品種和數(shù)量不斷增多，成為世界上少數(shù)幾個PVP生產(chǎn)國。特別是隨著國內(nèi)順酐常壓氣相加氫和1.4-丁二醇脫氫環(huán)化生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的開發(fā)成功及推廣應(yīng)用，使γ-丁內(nèi)酯的產(chǎn)量逐年增加，確保了PVP生產(chǎn)的原料。由于PVP在各個工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用能顯著改善產(chǎn)品性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，因而受到廣泛的重視。目前我國PVP的年消費(fèi)量約為2000噸，每年還需從國外進(jìn)口大量PVP產(chǎn)品以彌補(bǔ)國內(nèi)供需缺口。我國PVP消費(fèi)領(lǐng)域與國外基本相同，但消費(fèi)構(gòu)成不盡一致。我國PVP主要用于醫(yī)藥、食品加工和日用化工等行業(yè)，其消費(fèi)情況如下。在醫(yī)藥行業(yè)我國PVP主要用作聚維酮碘（PVP-I2或PVP-I）消毒劑應(yīng)用。PVP-I，是PVP和碘的絡(luò)合物，具有低毒、高效、緩釋等特性，對細(xì)菌、病毒、霉菌以及孢子都有較強(qiáng)的殺滅作用，又克服了碘溶解度低、不穩(wěn)定，易產(chǎn)生過敏反應(yīng)，具有刺激性等缺點(diǎn)，廣泛用于外科手術(shù)，預(yù)防術(shù)后感染以及燙傷、潰瘍、口腔炎、陰道炎等疾病的治療，我國于1987年正式投放市場。1990年該產(chǎn)品正式收入90中國藥典。十多年來得到迅速推廣。另外，PVP與纖維素衍生物、丙烯酸類并列為當(dāng)今三大主要醫(yī)藥合成輔料，已廣泛用于醫(yī)藥的粘結(jié)劑、共沉淀劑、助溶劑、分散穩(wěn)定劑、包衣劑、緩釋劑、眼藥助劑、膠囊助流劑等。在食品加工中，我國PVP主要作為啤酒的澄清劑。通過在生產(chǎn)過程中加入微量的PVP，可改進(jìn)啤酒等的澄清度，防止發(fā)生混濁，并可以穩(wěn)定色澤、改善口味、增長貯存期。通常用量為8~20克/100L。在日用化工中，我國在90年代初開發(fā)出含PVP的發(fā)膠產(chǎn)品、洗發(fā)產(chǎn)品、美容產(chǎn)品等，已得到廣泛應(yīng)用。隨著人民生活水平的提高，對中高檔洗發(fā)、護(hù)發(fā)、美容等產(chǎn)品的需求加大，PVP在日用化工方面的需求將會增長較快。其他。PVP在聚合物中作分散劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、增稠劑、流平劑，廣泛用于涂料、顏料、油墨、高分子合成及加工、洗滌劑、膠粘劑、感光材料、紡織印染、采油泥漿、酸化壓裂、造紙、農(nóng)藥等。目前，我國的年消費(fèi)量約6000噸，由于生產(chǎn)能力不足，每年需從國外進(jìn)口大量的PVP。隨著國家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科技水平的不斷提高，以及新的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，PVP在國內(nèi)的需求量將持續(xù)增長。預(yù)計到2008年，我國PVP的年需求是將達(dá)12000~15000噸左右。本項目各產(chǎn)品PVP的價格，既考慮到市場的競爭能力又要兼顧到本企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，各產(chǎn)品工業(yè)級按11.5萬元/噸，醫(yī)藥級按20萬元/噸的綜合售價作技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。2.3產(chǎn)品價格分析及確定目前國內(nèi)PVP與NMP的產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)需求，每年需從國外進(jìn)口大量產(chǎn)品來彌補(bǔ)市場缺口。國內(nèi)市場上PVP與NMP的價格一直保持堅挺，NMP的價格為2.8萬元/噸，PVPP平均價格為7.8萬元/噸。本報告技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析中，NMP的價格按2.5萬元/噸，PVPP平均價格按7.2萬元/噸3.產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模3.1產(chǎn)品方案及年操作時間3.1.1裝置生產(chǎn)能力及商品量本項目包括γ-丁內(nèi)酯(GBL)、2-吡咯烷酮（2-PY）、N-甲基,2-吡咯烷酮（NMP）、乙烯基吡咯烷酮（VP）及聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）五套工藝裝置，各裝置生產(chǎn)能力及產(chǎn)品量見表3.1-1。表3.1-1本項目各裝置生產(chǎn)能力及產(chǎn)品量序號裝置名稱裝置生產(chǎn)能力（噸/年）產(chǎn)品量（噸/年）備注1γ-丁內(nèi)酯(GBL)10,0000全部作為2-PY裝置和NMP裝置的原料。22-吡咯烷酮（2-PY）6,000390除為VP裝置提供原料外，有少量作為產(chǎn)品。3N-甲基,2-吡咯烷酮（NMP）3,0002,741全部作為產(chǎn)品。4乙烯基吡咯烷酮（VP）6,0000全部作為PVPP裝置的原料。5聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）K-15：1,500噸/年K-30：1,500噸/年K-90：1,500噸/年P(guān)VPP：1,500噸/年K-15：1,500噸/年K-30：1,500噸/年K-90：1,500噸/年P(guān)VPP：1,265噸/年3.1.2裝置年操作時間本項目各裝置年操作時間為7200小時。3.2.產(chǎn)品及中間產(chǎn)品的規(guī)格3.2.1γ-丁內(nèi)酯質(zhì)量指標(biāo)表3.3-2γ-丁內(nèi)酯質(zhì)量指標(biāo)序號名稱指標(biāo)1狀態(tài)清凈液體2含量（以γ-丁內(nèi)酯計），％≥99.53THF，%≤0.14水份（H2O），％≤0.15相對密度1.126~1.1366折光率1.434~1.4417色度（APHA）≤403.3.22-吡咯烷酮質(zhì)量指標(biāo)表3.3-32-吡咯烷酮質(zhì)量指標(biāo)序號名稱指標(biāo)1狀態(tài)透明液體2色度，APHA≤1003純度，%≥99.04水份（H2O），％≤0.33.3.3乙烯基吡咯烷酮表3.3-4乙烯基吡咯烷酮質(zhì)量指標(biāo)序號名稱指標(biāo)1色度，APHA≤302純度，%≥99.43水份（H2O），％≤0.14活性2.2-4.05聚合物含量，ppm1062-吡咯烷酮，%0.153.2.4PVP聚乙烯基吡咯烷酮表3.3-5聚乙烯基吡咯烷酮質(zhì)量指標(biāo)規(guī)格K-15K-30K-90K值13~1926~3490~100含量，％≥95.0≥95.0≥95.0色度（APHA）≤80≤80≤60VP含量，％≤0.5≤0.01≤0.1水份，％≤5.0≤5.0≤5.0PH（5％水溶液）3~73~73~7狀態(tài)粉狀粉狀粉狀表3.2-6PVPP質(zhì)量指標(biāo)：項目指標(biāo)備注外觀近于白色流動粉末PH值1.0-11.0水份，％≤5.0重金屬，ppm≤10氮?dú)猓?1.0-12.8灰分，％≤0.4乙烯基吡咯烷酮＜0.10水溶性物質(zhì)≤0.5酸/己二醇溶解物，％≤1.03.2.5N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）表3.2-7N-甲基-2-吡咯烷酮質(zhì)量指標(biāo)：項目指標(biāo)備注純度，％≥99.80色度，APHA≤40水份，ppm≤400γ-丁內(nèi)酯(GBL)，ppm≤3004.工藝技術(shù)方案4.1工藝技術(shù)方案的選擇4.1.1γ-丁內(nèi)酯裝置γ-丁內(nèi)酯是重要的有機(jī)化工原料和醫(yī)用中間體。主要用于生產(chǎn)2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等有機(jī)產(chǎn)品及腦復(fù)康等藥品。γ-丁內(nèi)酯是一種高沸點(diǎn)溶劑，溶解性能強(qiáng)、電性能好、穩(wěn)定性高，可用作聚合物的溶劑及染料和印刷溶劑等。目前在電子行業(yè)中作顯影劑發(fā)展勢頭較好。物性數(shù)據(jù)：分子量86.9；熔點(diǎn)-42℃，沸點(diǎn)203~204℃（206℃）；相對密度，1.125~1.128；折光率，1.4341；閃點(diǎn)，98℃。性狀：易揮發(fā)的無色油狀液體，有香味。能與水和乙醇相混溶，能溶于甲醇、丙酮、乙醚和苯。能隨水蒸汽揮發(fā)，在熱堿溶液中分解。依企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般試劑含量大于98％。γ-丁內(nèi)酯的生產(chǎn)原料有1，4-丁二醇，順酐等，相對應(yīng)的生產(chǎn)工藝有1，4丁二醇脫氫法，順酐加氫法等。1，4-丁二醇脫氫工藝是第二次世界大戰(zhàn)期間德國I.GfarbenIndustrie.A.G開發(fā)成功的，并于1946年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該法歷史悠久，是當(dāng)前世界上生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯的主要方法。在工業(yè)生產(chǎn)中，有氣相脫氫法和液相脫氫法，但由于液相脫氫法中催化劑難以再生及使用壽命短等原因逐步被氣相脫氫工藝取代。用于合成γ-丁內(nèi)酯的催化劑很多，目前GBL生產(chǎn)中脫氫催化劑大多使用銅系催化劑，這類催化劑成本較低，壽命較長，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)使用。比較典型的氣相脫氫工藝一般用浮石作載體，用碳酸鈉和硅酸銅為催化劑，壽命為兩年。目前德國的BASF公司和美國的GAF公司均采用此工藝技術(shù)生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯。順酐加氫制γ-丁內(nèi)酯的工藝有BASF公司的二步加氫法、北海道有機(jī)化工公司開發(fā)的順酐常加氫法以及三菱化成開發(fā)的順酐高壓加氫法。UCB公司于1989年公布以順酐為原料選擇性還原生產(chǎn)GBL的專利技術(shù)。近幾年來由于丁烷大型流化床和移動床氧化技術(shù)的采用，以順酐生產(chǎn)GBL越來越具有競爭力。UCB工藝采用以SiO2為載體的Ni/Pd催化劑，催化劑比表面積為100~800m2/g，反應(yīng)溫度235℃，反應(yīng)壓力9.6x105Pa。在該催化劑和工藝條件下，順酐很快轉(zhuǎn)化成GBL，且能防止GBL進(jìn)一步加氫生成THF，因而GBL收率很高。由于產(chǎn)物有酸生成，因而反應(yīng)器和精餾塔需用不銹鋼制造，與傳統(tǒng)1，4丁二醇脫氫法相比，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料可以在較高的壓力下進(jìn)行，但同時要增加設(shè)備投資。目前，國內(nèi)尚無成熟的萬噸級工業(yè)化技術(shù)。本項目考慮從美國FRONTECH公司引進(jìn)γ-丁內(nèi)酯生產(chǎn)工藝。4.1.22-吡咯烷酮裝置2-吡咯烷酮作為高效選擇性溶劑，主要用于回收有機(jī)原料、潤滑油精制萃取劑、聚合物及聚合反應(yīng)的溶劑等。物性數(shù)據(jù)：無色結(jié)晶。熔點(diǎn)24.6℃，沸點(diǎn)245℃，相對密度1.116（25/4℃），折光率1.4870。性狀：能與水、醇、醚、氯仿苯、乙酸乙酯和二硫化碳混溶，難溶于石油醚。生產(chǎn)2-吡咯烷酮的方法最早由4-氨基丁醛脫水制得，另外還有以丁二腈的水解氧化及順丁烯或丁二酸氨溶液的氧化等合成。現(xiàn)在世界上主要采用γ-丁內(nèi)酯為原料，經(jīng)氨化縮合而得，運(yùn)用該方法生產(chǎn)的主要有美國的GAF公司、杜邦公司和德國的BASF公司。另一種是以順酐為原料，經(jīng)一步加氫、氨化而得。本裝置采用γ-丁內(nèi)酯為原料制2-吡咯烷酮，從美國FRONTECH公司引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。4.1.3乙烯基吡咯烷酮裝置乙烯基吡咯烷酮又稱乙烯基-2-吡咯烷酮，主要用于聚乙烯基吡咯烷酮的制備。物性數(shù)據(jù)：分子量，111.16；沸點(diǎn)，92~95℃/1.467kPa；相對密度1.045；折射率1.511。性狀：無色液體，低溫成固體。能與水、乙醇、乙醚和乙酸乙酯等相混溶。與其它乙烯化合物易共聚。一般試劑含量約97％。本世紀(jì)三十年代，德國BASF公司、美國ISP公司首先采用乙炔法生產(chǎn)乙烯基吡咯烷酮（VP），已有成熟的工藝技術(shù)。現(xiàn)在國內(nèi)也有采用非乙炔法生產(chǎn)乙烯基吡咯烷酮的工藝，但還沒有工業(yè)化。本裝置擬引進(jìn)美國FRONTECH公司的乙炔法工藝生產(chǎn)乙烯基吡咯烷酮，繼而生產(chǎn)聚乙烯基吡咯烷酮。4.1.4聚乙烯基吡咯烷酮裝置聚乙烯基吡咯烷酮。物性數(shù)據(jù)：熔點(diǎn)165℃（分解），折光率，1.23~1.29，白色或微黃色粉末，或無定型半透明顆粒，在空氣中易吸潮，能溶于乙醇和氯仿，幾乎不溶于乙醚，溶于水中成膠狀溶液。聚乙烯基吡咯烷酮由乙烯基吡咯烷酮均聚反應(yīng)而得。加入不同的催化劑或調(diào)整加入催化劑的數(shù)量或速度，生產(chǎn)不同牌號的PVP產(chǎn)品。本裝置擬采用美國FRONTECH公司的工藝生產(chǎn)聚乙烯基吡咯烷酮，主要牌號有：k15，k30，k90，PVPP。4.1.5N-甲基－2－吡咯烷酮裝置N-甲基－2－吡咯烷酮的生產(chǎn)技術(shù)技術(shù)與2－吡咯烷酮的生產(chǎn)技術(shù)基本相同，區(qū)別在于前者所用的原料為一甲胺，后者使用的是液氨。本裝置用其它四套裝置一樣，采用美國FRONTECH公司的生產(chǎn)工藝。4.2工藝流程簡述4.2.1工藝流程簡述（1）γ-丁內(nèi)酯裝置1，4-丁二醇（BDO）經(jīng)汽化后，進(jìn)入固定床反應(yīng)器，以浮石銅作催化劑。1，4丁二醇在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氣相脫氫反應(yīng)，該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，以Paracymene（PCY，對甲基異丙基苯）蒸汽作加熱介質(zhì)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷卻后進(jìn)入汽液分離罐，分離出的氣體為氫氣和少量的CO、CO2，其中的CO、CO2通過甲烷化反應(yīng)器轉(zhuǎn)化為甲烷。然后，進(jìn)入H2提純裝置，提純后的氫氣送至BDO裝置。氣液分離罐分離出的液體進(jìn)入輕組分蒸餾塔，進(jìn)行真空蒸餾，輕組份從塔頂采出，塔釜液進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔，該塔也為真空精餾，γ-丁內(nèi)酯產(chǎn)品從塔頂采出送入產(chǎn)品貯槽。塔釜有機(jī)殘液送至殘液貯槽，最后送至界外焚燒。（2）2-吡咯烷酮裝置2-吡咯烷酮采用γ-丁內(nèi)酯（GBL）作原料氨化而得。GBL與氨混合，一般氨過量，經(jīng)泵進(jìn)入緩沖槽，再經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器，在一定的溫度和壓力下，GBL和氨發(fā)生縮合反應(yīng)。反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，浸入DOWTHERM熱載體中，用電加熱器加熱或冷卻DOWTHERM，來控制反應(yīng)溫度。反應(yīng)分為兩個步驟。首先GBL與過量的氨在液相反應(yīng)，GBL開環(huán)后生成羰基丁酰胺，氨基化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)；然后，羰基丁酰胺脫水環(huán)化，生成2-吡咯烷酮，該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)。反應(yīng)生成物經(jīng)氣化后進(jìn)入閃蒸槽，槽底殘液進(jìn)焚燒裝置。閃蒸物進(jìn)入脫氨塔負(fù)壓脫氨和水，脫除的氨和水（液態(tài)）進(jìn)入汽提塔，汽提塔底液送至廢水處理裝置。脫氨塔底產(chǎn)物進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔真空精餾，產(chǎn)品從塔頂采出冷卻后進(jìn)入產(chǎn)品貯槽，塔釜?dú)堃悍祷厍懊娴拈W蒸槽。（3）乙烯基吡咯烷酮裝置2-吡咯烷酮溶液和氫氧化鉀溶液泵入催化劑預(yù)制罐，由此生成的含催化劑吡咯酸鉀溶液進(jìn)入乙烯基化反應(yīng)器頂部。乙炔氣從反應(yīng)器底部噴射進(jìn)入。乙烯基化反應(yīng)器基本原理類似于換熱器，反應(yīng)器內(nèi)有一組管子，冷卻水從管內(nèi)流過，反應(yīng)物及反應(yīng)生成物在管子外面。通過控制管內(nèi)排出的水蒸汽量控制反應(yīng)溫度。根據(jù)所需達(dá)至的產(chǎn)率可采用1~3個乙烯基化反應(yīng)器。從乙烯基化反應(yīng)器底部出來的混合物連續(xù)送至脫氣塔，脫氣塔頂部氣體與乙烯基化反應(yīng)器中未反應(yīng)的乙炔被引入緩沖罐，在緩沖罐中與界外來的乙炔氣混合后經(jīng)壓縮循環(huán)至乙烯基化反應(yīng)器。脫氣塔底部液體冷卻后送至粗VP貯槽。從粗VP貯槽來的粗VP經(jīng)氣化后送至閃蒸槽，閃蒸槽下部液體送至汽提塔，汽提塔底殘余液送至殘余物貯槽，該殘余物送焚燒處理。閃蒸槽頂部氣體與汽提塔頂部的汽提氣一起送至輕組份蒸餾塔真空蒸餾，輕組份從塔頂采出送至焚燒處理。輕組份釜液送至精餾塔真空精餾，產(chǎn)品從塔頂采出進(jìn)入產(chǎn)品貯槽，塔底液進(jìn)入2-PY回收槽后送至催化劑預(yù)制罐重復(fù)利用。（4）聚乙烯基吡咯烷酮裝置PVPK-15、PVPK-30是以乙烯基吡咯烷酮在釜中發(fā)生的均聚反應(yīng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。PVPK-90聚合過程與PVPK-15，PVPK-30聚合流程相似，只是催化劑不同。首先水與一定量的VP加入到反應(yīng)器中，用蒸汽將反應(yīng)器加熱，將催化劑與助劑一并加入到反應(yīng)器中，開啟水冷卻系統(tǒng)，因為反應(yīng)為放熱反應(yīng)。一旦單體殘留量低于規(guī)定的水平，反應(yīng)產(chǎn)物就泵入過濾器以清除膠狀物和外來的顆粒，過濾后干燥。干燥后的PVP被鼓入一凈化室，經(jīng)旋風(fēng)分離后篩分包裝。聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）產(chǎn)品經(jīng)桶裝稱計量裝桶后，由人工轉(zhuǎn)運(yùn)至1.0m×1.0m的塑木復(fù)合托盤上，再由兩臺能力為1500kg的平衡重式蓄電池防爆叉車轉(zhuǎn)運(yùn)到成品倉庫儲存。（5）N-甲基－2－吡咯烷酮裝置本裝置工藝流程與2－吡咯烷酮裝置的工藝流程基本相同，二者的區(qū)別在于，本裝置使用的原料是一甲胺，2－吡咯烷酮裝置使用的原料是液氨。4.3消耗定額4.3.1原材料消耗定額表4.3-1γ-丁內(nèi)酯系列產(chǎn)品消耗定額名稱規(guī)格單位消耗定額一．原料1,4丁二醇工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)噸/噸GBL1.1167液氨工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)噸/噸2-PY0.2461乙炔工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)噸/噸VP0.294一甲胺工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)噸/噸NMP0.30二．助劑及催化劑氫氧化鉀45％溶液噸/噸VP0.085氨水28％溶液噸/噸（k15+k30）K-15和K-30：0.015氫氧化鈉20％噸/噸PVPPPVPP：0.0316甲烷化催化劑噸/噸GBL2.3x10-54.3.2公用工程消耗定額表4.3.2γ-丁內(nèi)酯系列產(chǎn)品公用工程消耗量名稱規(guī)格單位消耗量蒸汽0.4MPaG2.5MPaGt/ht/h11.24.9循環(huán)水32°C，△T=8°Cm3/h661脫離子水電導(dǎo)率≤10μs/cmm3/h6.8新鮮水常溫，0.3MPaGm3/h6儀表空氣0.6MPa(G)Nm3/h900氮?dú)?.6MPa(G)Nm3/h68電380VkWh/h10194.4自動控制方案4.4.1自動控制水平和主要控制方案本項目擬采用DCS控制系統(tǒng)，在中央控制室對5套工藝裝置的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、控制、報警、打印等等。所選用的DCS系統(tǒng)應(yīng)是整個工廠管理和控制系統(tǒng)的一部分。其工藝參數(shù)的監(jiān)視和控制均在一個中央控制室內(nèi)進(jìn)行，中控室設(shè)有控制室、主機(jī)室和空調(diào)機(jī)房。主要的和重要的參數(shù)集中到中央控制室由DCS系統(tǒng)顯示和控制。一般參數(shù)，其設(shè)定點(diǎn)不經(jīng)常調(diào)整的參數(shù)，可采用就地顯示和控制。必須在現(xiàn)場操作和監(jiān)視的機(jī)組或設(shè)備，則應(yīng)在機(jī)組或設(shè)備附近設(shè)置現(xiàn)場儀表操作盤。4.4.2儀表選型本裝置設(shè)計的儀表將是先進(jìn)的、可靠的和準(zhǔn)確的，以保證裝置安全操作和維修方便。除一些就地氣動控制器和隨設(shè)備成套的測量儀表外，通常儀表采用智能型，并盡可能選用現(xiàn)場總線型儀表。本裝置現(xiàn)場儀表采用智能儀表將提高監(jiān)測精度和支持工藝負(fù)荷變化時的控制及測量?，F(xiàn)場的智能儀表應(yīng)和DCS配套?？刹捎玫闹悄軆x表有質(zhì)量流量計、孔板流量計、流量變送器、溫度變送器、多點(diǎn)溫度計、壓力變送器、液位變送器、PH計、電導(dǎo)儀及各種調(diào)節(jié)閥等等。采用智能儀表將提供儀表診斷及維護(hù)功能并大大提高控制精度，因而提高了控制水平，同時也能節(jié)省電纜及敷設(shè)費(fèi)用。流量變送器、溫度變送器、壓力變送器、液位變送器、分析儀及調(diào)節(jié)閥等主要儀表均進(jìn)口或為國內(nèi)合資廠產(chǎn)品。位于危險場所的儀表選型應(yīng)適應(yīng)有關(guān)的區(qū)域等級劃分，并適合氣體分組及溫度等級，原則上采用本安型儀表，為此，模擬信號和開關(guān)量信號要與安全柵相配。所有現(xiàn)場儀表是全天候的，至少相當(dāng)于IP54的要求。由于本裝置的工藝物料腐蝕性特別強(qiáng)，設(shè)計的儀表材質(zhì)將選用耐腐性能好的材質(zhì)。4.4.3主要關(guān)鍵儀表的確定及要求根據(jù)本項目的具體情況，DCS控制系統(tǒng)擬選用國外的DCS系統(tǒng)。緊急停車采用國外的三重化冗余的ESD系統(tǒng)。裝置控制室將設(shè)一個中央控制室。中央控制室為密閉型，已設(shè)有中央空調(diào)。主要分操作間、機(jī)柜間、工程師室、電源室和維修間。4.5主要設(shè)備的選擇4.5.1γ-丁內(nèi)酯裝置氣化器：所有與1，4丁二醇有按觸的設(shè)備均采用304SS不銹鋼。反應(yīng)器：反應(yīng)器外殼采用碳鋼，內(nèi)部導(dǎo)熱管采用不銹鋼。4.5.22-吡咯烷酮裝置反應(yīng)器：反應(yīng)器外殼采用碳鋼，內(nèi)置電加熱器，耐高壓。進(jìn)料泵：采用計量型或隔膜型泵，耐高壓。蒸餾單元：蒸餾塔采用不銹鋼304SS，冷凝器外殼采用碳鋼。4.5.3乙烯基吡咯烷酮裝置乙烯基化和乙炔氣、丙烷氣流程均可采用碳鋼。催化劑預(yù)制反應(yīng)器：反應(yīng)器材質(zhì)采用304或316SS，配有透平攪拌器。乙烯基化反應(yīng)器：反應(yīng)器外殼采用碳鋼，內(nèi)置冷卻水管采用不銹鋼。蒸餾設(shè)備：蒸餾塔內(nèi)置不銹鋼浮閥塔板，塔殼可采用碳鋼或不銹鋼。儲存和管道：所有的VP輸送管道和VP儲罐均采用304SS不銹鋼。4.5.4聚合反應(yīng)器及輔助設(shè)備聚合反應(yīng)器及輔助設(shè)備均采用不銹鋼，攪拌器有良好的攪拌性能。4.5.5N-甲基2-吡咯烷酮裝置本裝置的設(shè)備材質(zhì)要求與2-吡咯烷酮裝置相同。5.原料、輔助材料及公用工程供應(yīng)5.1原料、輔助材料供應(yīng)5.1.1原料、輔助材料規(guī)格（1）1，4-丁二醇指標(biāo)名稱指標(biāo)值純度（以γ-丁內(nèi)酯計）≥99.5水分含量,Wt.%≤0.5羰基指數(shù),MgKOH/g≤0.3外觀（溶化時）透明（2）液氨指標(biāo)名稱指標(biāo)值含量（以NH3計），wt％≥99.9水份（H2O），wt％≤0.1油10ppm（3）乙炔指標(biāo)名稱指標(biāo)值含量（C2H2），vol％≥99.1C2H4，vol%≤0.01m-C3H4，vol％≤0.42（4）一甲胺指標(biāo)名稱指標(biāo)值純度，wt％≥99.8水，wt%≤0.03色度，wt％≤15（5）氫氧化鉀指標(biāo)名稱指標(biāo)值含量（KOH），wt％≥94.0%碳酸鉀（K2CO3），wt%≤1.4氯化物（Cl），wt％≤0.55.1.2原料、輔材料的供應(yīng)表5.1-1主要原料、輔材料的年用量及來源序號名稱單位年用量來源11,4-丁二醇t11167BDO裝置2液氨t1476.6合成氨裝置3乙炔t1764乙炔裝置4一甲胺t822外購545％氫氧化鉀t510外購620％氫氧化鈉t40外購7甲烷化催化劑t0.23外購5.2主要公用工程的規(guī)格5.2.1新鮮水壓力 0.3MpaG溫度 常溫5.2.2循環(huán)水壓力 0.4MPaG（供應(yīng)）0.2MPaG（返回）溫度 32℃△t=8℃5.2.3電高壓頻率 50HZ電壓 6KV相數(shù) 3相低壓頻率 50HZ電壓 380KV/220V相數(shù) 3相5.2.4蒸汽（1）壓力 2.5MPaG溫度 飽和（2）壓力 1.2MPaG溫度 飽和5.2.5儀表空氣露點(diǎn) -30℃max質(zhì)量 無油/無塵壓力 0.6MPaGmin溫度 常溫5.2.6氮?dú)饧兌? 99.99vol%min露點(diǎn) -50℃max在大氣壓下壓力 0.3MPaGmin6.建廠條件和廠址方案6.1建廠條件6.1.1廠址的地理位置、地形、地貌概況廠址的地理位置擬建川XXγ-丁內(nèi)酯系列產(chǎn)品項目廠址位于四川XX股份有限公司廠區(qū)內(nèi)。該廠位于四川省瀘州市合江縣榕山鎮(zhèn)東南，廠址緊靠長江。該廠區(qū)處于淺丘地段，西臨長江，其它三面環(huán)小丘。廠區(qū)東北高，西南低，標(biāo)高在230.00～268.00m之間（黃海高程）。擬建場地地形比較平坦，場地自然標(biāo)高在231.50-233.20m之間。最高洪水位標(biāo)高為224.14m，廠區(qū)不受洪水位影響。6.1.2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地震烈度廠區(qū)地質(zhì)條件良好，無斷層，無溶洞。基底巖層埋藏很淺，為棕紅色泥質(zhì)頁巖或粉砂巖，允許承載力高，可節(jié)省土建費(fèi)用。根據(jù)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料，長江在該地區(qū)范圍內(nèi)百年一遇最高洪水位標(biāo)高為224.14m。擬建裝