5000吨年吲哚联苯联产项目建议书

直接发酵法：该法是以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉价原料为碳源，利用优良的色氨酸生产菌种来生产色氨酸。对这种方法的研究进行的比较早，但在相当长的一段时间内达不到工业化生产的要求。主要原因是从葡萄糖到色氨酸的生物合成途径比较漫长，其代谢流也比较弱，而且色氨酸的合成需要多种前体物，若想进一步提高色氨酸的积累量就必需设法增强合成这些前体物的代谢流。另一方面，色氨酸生物合成途径中的调控机制比较复杂，除了反馈调节这一粗调系统之外，还存在着细调系统-弱化子系统。随着重组DNA技术在微生物育种中的应用，为优良的色氨酸生产菌株的筛选和产酸水平的提高提供了可靠的技术保障，使微生物直接发酵法生产色氨酸成为一种廉价的工业化生产方法。
酶法：酶法是利用微生物中色氨酸生物合成酶系的催化功能生产色氨酸。这些酶包括色氨酸酶、色氨酸合成酶、丝氨酸消旋酶等。根据提供这些酶的微生物种类数，可以分为双酶菌法和单酶菌法两种类型。该法既可以直接加入细胞壁溶解酶使细胞破壁后再使用，也可以将所需的酶固定化后再使用，一般由酶源菌体的培养、菌体的分离洗涤、固定化和反应几个阶段组成。酶法能够利用化工合成的前体物为原料，既充分发挥了有机合成技术的优势，又具有产物浓度高、收率高、纯度高、副产物少、精制操作容易的优点，是一种成本较低的生产色氨酸的工业化生产方法。
2.2.2联苯的用途
在五十年代，联苯就被开发用于长途运输和销售市场上抑制青绿霉菌孢子的形成。联苯溶于石蜡后，涂覆在牛皮纸上即所谓衬垫做为包装材料，分别放于果箱的底部和上部，密封保存，以提供一种杀菌气氛，取得显著的防腐保鲜效果。处理的包装材料通常含有2.2克联苯，每箱1/3～1/4盎司联苯含量被认为是最低的有效含量。也有把联苯压入聚乙烯薄膜中作柑橘类水果的包装材料，此材料对柑橘的单果包60天中型贮藏试验表明，好果率达到97.3%，果实色泽新鲜、饱满，果蒂色绿、失水少、风味好，基本上保持贮前的品质。经营养成分测定，固酸比增加较少，含糖量、维生素C下降也较少。可以说，世界柑橘业所以发展到现在的规模，联苯防腐起到了关键性的作用。现在世界上已有美国、澳大利亚、比利时、加拿大、丹麦、芬兰、法国、西德、爱尔兰、日本、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、瑞典、英国批准使用联苯用于柑橘保存剂。
2.2产品用途概述
2.2.1吲哚的用途
吲哚是一种重要的精细化工原料，广泛用于医药、农药、香料、食品和饲料添加剂、染料等领域，关于其应用的研究持久不衰，新的应用领域不断被开发出来。
吲哚以其特有的化学结构使由其衍生出的医药和农药具有独特的生理活性，许多生理活性很强的天然物质均为吲哚的衍生物。其下游产品包括：2-甲基吲哚、3-甲基吲哚、1-丁基-2-甲基吲哚、N-甲基-2-苯基吲哚、3-二甲胺甲基吲哚、吲哚-3-乙酸、吲哚-3-丁酸、吲哚满、5-羟基吲哚、5-甲氧基吲哚、吲哚-3-甲醛、5-硝基吲哚、吲哚-3-羧酸、吲哚-2-羧酸、N-甲基吲哚、2-甲基二氢化吲哚、吲哚-3-甲腈、吲哚乙腈等，均为重要的新型高效医药、农药中间体。
3国内生产现状、市场简要分析
3.1吲哚及其衍生物国内生产现状
3.1.1吲哚的国内生产状况
目前全球吲哚生产主要集中在美国、西欧、日本等工业发达国家与地区，煤焦油提取法和化学合成法并存，年生产能力约7000吨。其中日本主要有两家企业生产，即新日铁化学公司和三井化学公司。其中新日铁化学公司采用煤焦油分馏法生产，年生产能力约800吨，三井化学则采用苯胺法生产，年生产能力约500吨。我国目前尚没有真正的吲哚工业化连续生产装置，需求主要依赖进口。由于近年来吲哚下游产品开发进展较快，许多生产吲哚的公司同时进行下游产品深加工。因此贸易量日趋减少，以日本为例，1995年以前日本曾经有一定数量出口，近年来由于下游产品发展较快，已基本上没出口。
色氨酸的生产最早主要依靠化学合成法和蛋白质水解法，但是随着对微生物法生产色氨酸研究的不断深入，这种方法已经走向实用并且处于主导地位。微生物法大体上可以分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。近年来还出现了将直接发酵法与化学合成法相结合、直接发酵法与转化法相结合生产色氨酸的研究。另外，重组DNA技术在微生物育种和酶工业上的应用极大地推动了直接发酵法和酶法生产色氨酸的工业化进程。
新兴煤化工产业园区位于七台河市新兴区辖区内，园区现有面积约4.7平方公里，一期增加2.9平方公里，达到7.6平方公里；二期将长兴乡马鞍村整村搬迁至长兴村，增加5.5平方公里，总体达到13.1平方公里；三期增加8.7平方公里，最终园区面积将达到21.8多平方公里，新兴煤化工产业园区是一个以煤焦化及下游产品为主体的产业园区。园区功能齐备，水、电、路等基础设施建设基本到位。
在室温下，吲哚是一个固体。自然情况下，吲哚存在于人类的粪便之中，并且有强烈的粪臭味。然而，在很低的浓度下，吲哚具有类似于花的香味，是许多花香的组成部分，例如橘子花，吲哚也被用来制造香水。煤焦油中也能发现吲哚的存在。
在很多有机化合物中能发现吲哚结构，比如色氨酸及含色氨酸的蛋白质，生物及色素中也包含有吲哚结构。
（5）色氨酸：色氨酸是吲哚最重要的衍生产品，也是主要的吲哚消费领域。以前色氨酸消费吲哚的数量占吲哚总产量的60%～70%，随着吲哚下游医药和农药产品的不断发展，近年来该比例有所下降。色氨酸以前主要用作人体营养补充剂，在医药中用于制备色氨酸营养液，还用作催眠剂、精神安定类药物。色氨酸是动物营养必需的氨基酸，在生物体内由L-色氨酸可以合成5-羟色胺等激素和色素生物碱、辅酶、植物激素等多种生理活性物质，对动物的神经、消化、繁殖系统的维持均具有很重要的作用，是一种重要的饲料添加剂。另外吲哚还可以合成许多重要的精细化工中间体，如吲哚喃、喹啉碱及其衍生物喹哪啶酸、四羟基异喹啉、1,4-萘二醇、1,4-萘二羧酸等，都是具有发展潜力的精细化学品。
目前关于吲哚制备的报道大多集中于开发苯胺-乙二醇为原料的多相法新工艺。八十年日本三井东压化学株式会社首先公布了一种生产吲哚的新方法发明专利，由苯胺和二元醇在Cu（或Ag、Au）/SiO2催化剂作用下，经脱水、脱氢和环化一步合成吲哚环化合物。该方法不仅原料价格低廉、工艺简单，而且催化剂高效、无毒，是吲哚环合成研究中最重要的发明之一。在以后的研究中，投入了大量的人力，并于九十年代在日本实现了工业化。近年来，大连理工大学的蔡天锡等也开始对该方法进行研究。以多相催化法工艺合成吲哚是当今世界开发主流。该工艺的技术关键为高活性，高选择性和稳定性好催化剂的开发。该专利推荐以硅、锌、镁氧化物作载体，银作主催化剂，并添加适量的元素钴、镍和铁作助催化剂，反应温度可在250～400℃，压力对反应几乎无影响，物料摩尔比应以苯胺过量为佳，此时吲哚收率可达75%以上，但该专利的缺点在于催化剂的稳定性较差。吲哚精制工艺方便易行，无论是溶剂萃取法，还是减压蒸馏法，其产品纯度和规格均能满足工业上的需求。
微生物转化法：亦称前体发酵法。这种方法使用葡萄糖作为碳源，同时添加合成色氨酸所需的前体物如邻氨基苯甲酸、吲哚等，利用微生物的色氨酸合成酶系来合成色氨酸。这种方法同直接发酵法一样，需要解除生物合成途径中大部分酶所受到的反馈调节，以使色氨酸能够高浓度蓄积。另外，所添加的前体物大都是抑制微生物生长的，因此添加量不可过高，一般采取分批少量添加的方法。同时可以筛选前体物的抗性突变株来提高前体物的添加量。微生物转化法的不足在于当转化液中前体物浓度较高时，转化率有所下降。另外，前体物的价格比较昂贵，不利于降低成本。
中国具备色氨酸生产能力的企业主要有杭州恒锐生物制品有限公司和浙江东阳市横店集团家园化工有限公司。杭州恒锐建立于2001年，目前产品有D-色氨酸、DL-色氨酸、L-色氨酸，每月产量均在1吨左右，年产值上千万元。家园化工研制生产的L-色氨酸被科技部列入2003年度国家重点新产品计划。该公司与有关科研院所合作，利用基因工程酶法合成生产高纯度L-色氨酸，目前已有商业化产品销售。另外，上海、武汉、北京等地小规模少量生产色氨酸，用于药品。但尚无厂家生产饲料添加剂用的色氨酸。目前该产品生产技术和市场被日本三井化学、美国ADM等几家国际大公司垄断，我国每年要大量进口L-色氨酸，以满足市场所需。
（1）医药：吲哚及其衍生物可以合成解热镇痛剂、兴奋药、降压药、血管扩张药、抗阻胺药等。许多天然药物中均具有吲哚结构，如中成药六神丸中的蟾酥就含有5-羟基吲哚衍生物，许多生物碱中含有吲哚环系，常用降压药物利血平就是吲哚的重要衍生物。
（2）农药：可作为高效植物生长调节剂、杀菌剂等，如吲哚乙酸、吲哚-3-丁酸是重要的植物生长调节剂，可用于茶和桑树等树木根系的生长，仅日本商品量就达到2000t/a以上。据报道，吲哚乙腈作为植物生长调节剂的使用效果为吲哚乙酸的10倍，在国际市场十分畅销。
（3）香料：吲哚和3-甲基吲哚具有强烈的粪臭味，但是稀释后具有优美的花香味，常用于茉莉、柠檬、紫丁香、兰花和荷兰等人造精油的调和。香料用的吲哚通常是煤焦油的提取品，而不用化学合成品，用量一般为千分之几。
（4）染料：吲哚衍生物的许多下游产品可以作为染料的合成原料，可生产偶氮染料、酞菁染料、阳离子染料和吲哚甲烷染料以及多种新型功能性染料。如2-甲基吲哚可以合成阳离子黄4GLL；1-丁基-2-甲基吲哚是重要的红色吲哚苯酞压敏、热敏染料的中间体；2-苯基吲哚可以生产阳离子橙2GL，阳离子红2GL、BL等；N-甲基-2-苯基吲哚、吲哚满、5-硝基吲哚、5-甲氧基吲哚等也是重要的染料中间体，如日本开发出的以吲哚为原料酶法生产靛蓝，工艺流程缩短了3/4，而且染色性能大大提高。另外吲哚可以替代苯胺合成重要的染料中间体1,3,5-三甲基二亚甲基吲哚。吲哚还可以作为感光化学品，如合成照相乳剂滤光层用咔唑酞染料等。
3.1.2色氨酸生产状况
色氨酸是重要的氨基酸，是人体和动物的限制性氨基酸之一，与生理发育有关，广泛应用于医药、食品和饲料添加。世界上主要生产厂家是日本的昭和电工、协和发酵和三井化学公司，采用发酵法生产色氨酸，赢创德固赛则兼有发酵法和合成法生产色氨酸。
赢创德固赛公司是世界上惟一能同时生产四大氨基酸产品（DL-蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸和色氨酸）的企业。
吲哚能发生亲电取代反应，多取代于3号位。取代吲哚是许多色胺碱的基础结构，比如神经传递素复合胺、褪黑素、迷幻药、二甲基色胺、5-甲氧基-二甲基色胺和LSD。其他的吲哚化合物包括植物生长素（吲哚-3-乙酸）、抗炎药物消炎痛（茚甲新）和血管舒张药物心得乐。
2.2.2联苯的性质
联苯是白色或略带黄色鳞片状结晶，具备独特的香味。熔点70～71℃，沸点255.9℃，相对密度（d20）0.8660，折射率（n20）1.475。不溶于水、酸及碱，溶于醇、醚、苯等有机溶剂。化学性质与苯相似，可被氯化、硝化、碘化和氢化。当它与二苯醚以26.5∶73.5的比例混合时，受热到400℃也不分解，因此在工业上广泛用作高温传热流体。
5000吨/年吲哚联苯联产项目建议书
1项目背景
1.1项目名称
吲哚、联苯项目
1.2项目建设规模
建设规模：5000吨/年
1.3项目建设地址
黑龙江省七台河新兴煤化工循环经济产业园区
1.4项目提出背景
2011年七台河市焦炭产能达到1000万吨，可以产生总量为25亿立方米的剩余煤气、45万吨煤焦油、12万吨粗苯。如果从黑龙江省范围考虑，按黑龙江省焦炭产量1500万吨计算，可以产生37.5亿立方米剩余煤气、67.5万吨煤焦油、18万吨粗苯。已经具备了向产品品种结构上深度开发的条件。目前生产的多数是化工的基础原料，是化工产品产业链的基础产品，是精细化工产品的“粮食”。要改变现有“只卖原粮”的局面，向精细化工领域迈进。
七台河市煤化工产业下步发展要继续以建立完善循环经济体系为重点，按照“稳煤、控焦、兴化”的总体发展思路，依托煤焦油、焦炉剩余煤气、粗苯这三条线，整合资源、集中优势，继续寻求延伸产业链条，搞好资源综合利用和延伸转化，实现资源循环利用、综合开发、高效增值，不断扩大煤化工产业的整体规模，形成全市工业经济加快发展新的增长极。
基于上述政策和资源条件，提出一系列煤焦油项目，5000吨/年吲哚、联苯项目是其中之一。
2产品性质和用途概述
2.1产品性质
2.1.1吲哚的性质
吲哚是一个芳香杂环有机化合物，是一个双环结构，包含了一个六元苯环和一个五元含氮的吡咯环。因为氮的孤对电子参与形成芳香环，所以吲哚不是一个碱，性质也不同于简单的胺。