年产4000吨四甲基哌啶醇(可行性报告)

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年产4000吨四甲基哌啶醇

1000吨阻聚剂701

1500吨光稳定剂770

1000吨四甲基哌啶氨

项 目 简 介 .

. 目录

第一章 产品简介-----------------------------------------1

第二章 工艺流程-----------------------------------------2

一、四甲基哌啶酮的合成反应---------------------------------2

二、四甲基哌啶醇的合成---------------------------------------3

三、阻聚剂701的合成------------------------------------------5

第三章 设备方案-----------------------------------------8

一、设备选型的原则---------------------------------------------6

二、主要设备------------------------------------------------------6

第四章 给排水工程，供电，防雷等公用工程-----9

第五章 主要原辅材料及燃动力------------------------11

第六章 环境保护.

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一、采用的环境保护标准---------------------------------------12

二、主要污染源及污染物--------------------------------------13

三、劳动卫生和安全--------------------------------------------14

第七章 投资估算及经济效益分析-------------------15

一、项目建设规模及建设内容--------------------------------15

二、投资估算与资金筹措--------------------------------------16

三、财务分析-----------------------------------------------------18.

. 第一章：产品简介

高分子材料长期暴露在日光或短期至于强荧光下，由于吸收了紫外线能量，引起自动氧化反应，导致了聚合物的降解，使得制品变色、发脆、性能下降，以致无法使用。这一过程称为光氧化或光老化，能抑制或减缓这一过程的措施，称为光稳定，所加入的物质称为光稳定剂。而受阻胺光稳定剂就是其中一种，而且是众多光稳定剂中最高效的。

光稳定剂是抑制或减缓由于光氧化作用使高分子材料发生降解的助剂。HALS是继光屏蔽剂、紫外线吸收剂、淬灭剂之后一种新型高效光稳定剂，其效果为传统光稳定剂的2~4倍，与紫外线吸收剂和抗氧剂有良好的的协同效应。该类稳定剂不会使树脂着色，低毒或无毒，能满足薄膜制品、纤维制品和食品包装材料的要求。

2.2.6.6四甲基哌啶醇是生产受阻胺光稳定剂的主要原料，目前市场供不应求，本项目采用的先进生产工艺，符合节能环保及循环经济政策导向，顺应了行业发展的要求，项目建成后，可大大提高企业的竞争力，将产生积极的社会和经济效益，可带动当地经济的发展。

该项目的建设符合国家产业政策，不属于《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）中限制类、淘汰类的范畴。

阻聚剂701对丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酸、.

. 丙烯腈、苯乙烯、丁二烯有较好的阻聚效果。其阻聚性能优于酚类、芳胺类、醚类、醌类和硝基化合物等阻聚剂。用于防止烯烃单体在生产、分离、精制、储存或者运输过程中的自聚，控制和调节烯烃类及其衍生物的聚合度。因此，该项目的建设是十分必要的。

四甲基哌啶醇,中文别名： 2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇,英文别名： 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine，纯度： ≥99%，性状描述：白色结晶，能溶于丙酮、乙醇、三氯甲烷等有机溶剂，微溶于水，具有吸潮性，物理参数：熔点:127-132°C、沸点:212-215°C，用途说明：合成受阻胺光稳定剂的重要中间体；具有光稳定作用，在制药方面有重要用途。

Tinuvin-770是众多受阻胺类光稳定剂 中一个低分子量的典型产品。于70年代问世于日本三共公司、瑞士的汽巴嘉基公司,后来,美国的氰胺公司、古德里奇公司、赫斯特公司、博格—华纳公司,意大利的ChimosMontefluos公司,日本的住友公司及捷克、俄罗斯、德国等国家相继研制出了同类产品。由于其成本低,具有良好的光稳定性,广泛应用于聚丙烯等聚烯烃材料中,至今仍广泛地被研究和应用

第二章：工艺流程

一、四甲基哌啶酮的合成反应

本项目四甲基哌啶酮合成所需主要原料丙酮、氨及催化剂硝.

. 酸铵、氢氧化钠等均为外购。其中丙酮为罐车运输进厂，将定量的丙酮与部分中间体利用物料泵加入合成釜内，在合成釜负压状态下将催化剂硝酸铵投入到合成釜中，由盘管中蒸汽升温至40度，然后打开通氨阀缓慢通入液氨并搅拌，保持压力在 0.5 个大气压左右，约 3 小时停止加入氨气，丙酮和氨气在釜内继续反应约2小时，得到哌啶酮母液。加入适量片碱中和哌啶酮母液中的硝酸铵，加料过程中釜内保持微真空状态。利用循环冷却水将母液降温至 30℃左右，然后分出水送去污水处理站。母液送入粗蒸釜进行常压蒸馏。利用盘管中蒸汽升温至 80℃，将未反应的丙酮分离，在冷却水冷凝器中将未参加反应的丙酮（沸点 56.5℃）和未反应的中间体分离，丙酮及中间体返回合成釜继续参与合成反应。母液进入精蒸釜蒸馏。

粗蒸后的母液由物料泵打入精蒸釜内在 100Pa 真空条件下进行减压蒸馏，温度控制在 100-125℃，根据沸点不同，经冷凝器分别收集中间体，前馏分后馏分和纯度较高的哌啶酮，中间体返回合成釜，前馏分后馏分返回精蒸釜，

此过程产生的高沸点蒸馏焦油送至有资质的单位处理，易挥发的气体或不凝气经水吸收再有活性炭吸收高空排放。

3CH3COCH3+NH4= C9H17ON+2H2O

丙酮 氨气 哌啶酮 水 .

. 二、四甲基哌啶醇的合成

四甲基哌啶醇是以哌啶酮和氢气为原料，在催化剂雷尼镍的作用下进行加氢反应而合成四甲基哌啶醇。

总体反应分为加氢反应，精制两个步骤，工艺流程如下：

1、加氢（四甲基哌啶醇的合成）

本项目四甲基哌啶醇合成所需主要原料均为四甲基哌啶酮、氢气和催化剂雷尼镍等，将哌啶酮加热后加入密闭配料釜中，溶剂乙醇由乙醇泵投入，搅拌与哌啶酮互溶，利用物料泵送入哌啶醇合成釜。雷尼镍催化剂由釜底液下吸入，将氢气用管道与合成釜相连，将氢气输入合成釜，在0.5MPa 压力下搅拌进行加氢反应，此反应是放热反应，加氢后釜内温度升至 105℃时停止加氢，继续反应 1.4 小时，得到粗品哌啶醇。反应结束后将釜温冷却至 50℃，停止搅拌。物料通过过滤罐滤出催化剂。溶剂回收用于下一批反应使用，整个反应过程中保持氢气过量，加氢反应转化率≥95%。

2、精制

哌啶醇粗品由物料泵打入脱酒塔，加热至 100℃进行蒸馏，将溶剂乙醇从母液中蒸发冷凝回收，得到了过饱和的哌啶醇溶液，乙醇返回哌啶醇配料釜继续作为溶剂。哌啶醇溶液送入结晶罐中使哌啶醇在搅拌下冷凝结晶，送入离心分离机，将晶体与残留在晶体表面的部分未结晶的液相哌啶醇分离，得到哌啶醇晶体，液相哌啶醇返回结晶罐重新进行结晶。.

. 将含有少量液相组分的粗晶体进行烘干送入包装机装袋入库，液相哌啶醇返回结晶罐重新进行结晶。四甲基哌啶醇产品含量≥99.5%。

整个过程无工艺废水产生，此过程产生的高沸点蒸馏焦油送至有资质的单位处理，易挥发的气体或不凝气经水吸收再有活性炭吸收高空排放。

2C9H17ON+H2=2C9H180N

哌啶酮 氢气 哌啶醇

三、阻聚剂701的合成

阻聚剂 701 以四甲基哌啶醇、30%双氧水为原料反应生成，而后经蒸发提纯、冷凝切片得到产品。

本项目阻聚剂 701 合成所需主要原料均为四甲基哌啶醇、双氧水和催化剂氢氧化镁等，其中双氧水、氢氧化镁均为外购。四甲基哌啶醇储存于产品仓库中，生产时人工破袋倒入合成釜。双氧水为桶装，由汽车运输进厂。氢氧化镁为袋装，汽车运输进厂，原料库储存。

(1) 合成反应

将四甲基哌啶醇晶体和一定量的水加入合成反应釜，开动搅拌装置，开始缓慢倒入 30%双氧水，在 75℃的温度下进行合成反应，4小时后加入少量催化剂氢氧化镁继续搅拌5小时。反应结束后，反应生成物料经过过滤罐过滤再由管.

. 道送入蒸发釜提纯工序。

反应釜内四甲基哌啶醇和双氧水反应生成阻聚剂 701。

(2)蒸发提纯

合成釜物料通过管道输送至到蒸发釜内，由盘管加热，真空状态下，物料中的水分蒸发出来。冷凝后重新使用，多余的水送入污水处理站。釜内剩余物为阻聚剂 701 液体，用泵打入冷却结晶切片机。结晶后包装。

C9H180N +H2O2=C9H18NO2+H2O

哌啶醇 双氧水 701 水

四：光稳定剂770的合成

光稳定剂770合成的主要原料是四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯进行酯交换反应而制得，具体反应过程如下：

1：酯交换反应

在不锈钢反应釜内加入一定量的溶剂石油醚（流程为90--110度），并加入四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯。用负压蒸出少许的水，再加入催化剂甲醇钠。盘管加热90度蒸出反应生成的甲醇，回流石油醚，反应结束后用少许的水洗涤。40分钟后，分离水送至污水处理站，母夜送至蒸发结晶工序。

2：蒸发结晶

将母液送至蒸发结晶罐，先蒸发后结晶再甩干，烘干得770晶体，纯度为99.5%。 .

. C9H180N + C12H22O4= C28H52O4N2+CH3OH

哌啶醇 癸二酸二甲酯 770 甲醇

五：四甲基哌啶氨的合成

四甲基哌啶氨是以哌啶酮，液氨和氢气为原料，在催化剂雷尼镍的作用下进行加氢反应而合成四甲基哌啶氨。

总体反应分为加氢反应，精制两个步骤，工艺流程如下：

1、加氢（四甲基哌啶氨的合成）

本项目四甲基哌啶氨合成所需主要原料为四甲基哌啶酮、氢气液氨和催化剂镍，将哌啶酮加热后加入密闭配料釜中，利用物料泵送入哌啶氨合成釜。并加入一定量的水，镍催化剂由釜底液下吸入，将氢气用管道与合成釜相连，先通入一定量的氨气。氨气通结束后在0.5MPa 压力下搅拌进行加氢反应，此反应是放热反应，加氢后釜内温度升至 105℃时停止加氢，继续反应 1.4 小时，得到粗品哌啶氨。反应结束后将釜温冷却至 50℃，停止搅拌。物料通过过滤罐滤出催化剂。水和为反应完的氨气回收用于下一批反应使用，整个反应过程中保持氢气过量，加氢反应转化率≥98%。

此过程产生的高沸点蒸馏焦油送至有资质的单位处理，易挥发的气体或不凝气经水吸收再有活性炭吸收高空排放。

污水送至厂内污水处理站。

2、精制

加氢结束后哌啶氨粗品用氮气压入蒸馏釜内进行蒸馏，