1万吨年喹啉项目建议书
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1万吨/年喹啉项目建议书
1项目背景
1.1项目名称
喹啉项目
1.2项目建设规模
建设规模:1万吨/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,只有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。
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。
基于上述政策和资源条件,提出一系列煤焦油项目,1万吨/年喹啉项目是其中之一。
2产品性质与用途概述
2.1产品的理化特性
喹啉是吡啶与苯并联的化合物。他有两种并合方式,分别称为喹啉和异喹啉。存在于煤焦油和骨焦油中,由煤焦油制得的粗喹啉约含4%的异喹啉。金鸡纳碱在蒸馏时产生喹啉。喹啉是无色液体,具有特殊气味。凝固点-15.6℃,沸点238℃,相对密度1.0929(20/4℃)。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。异喹啉的熔点26.5℃,沸点242.2℃(743毫米汞柱),密度1.0986克/厘米3(20℃),其气味与喹啉完全不同。二者都具有碱性,异喹啉比喹啉碱性更强,都可以与强酸生成盐,如苦味酸盐和重铬酸盐;与卤代烷形成四级铵盐等。
喹啉的芳香性很强,苯环部分容易在5、8两位上发生亲电取代反应,例如在硝化或磺化时,产生5-和8-硝基和磺基喹啉。吡啶环稳定,在氧化时,苯环被破坏,而吡啶环不变。异喹啉的性质与喹啉近似,硝化和磺化在苯环的5位上发生,亲核反应则在1位上发生,如与氨基钠反应,生成1 -氨基异喹啉,而喹啉在2位上氨基化。工业上常用喹啉的酸性硫酸盐溶于乙醇,而异喹啉的酸性硫酸盐则不溶的性质来分离。
2.2产品的用途
喹啉是一种重要的精细化工原料,主要用于合成医药、染料、农药和多种化学助剂。
医药工业中,许多喹啉化合物都是重要医药中间体,而且近几年来许多含喹啉环的新型药物被不断开发出来,喹啉本身最初也是从抗疟药物奎宁经过蒸馏而得到。主要应用合成抗疟药物,如补疟喹、磷酸氯喹、磷酸伯胺喹和胺酚喹啉等;解热镇痛药物辛可芬;局部麻醉药物盐酸地布卡因;抗阿米巴病药喹碘仿、氯碘喹啉、双碘喹啉等;抗菌素药物克菌定;由喹啉环及其他杂环可以合成扑蛲灵和克泻痢宁;许多取代喹啉N-氧化物都是重要药物,如4-氨基-5-硝基喹啉N-氧化物有抑制肿瘤生长的左右,甲基喹啉N-氧化物和它的4-硝基-3-氯喹啉衍生物都具有显著的抗细菌和抗真菌药效,美国新开发的强抗菌剂Utibid就是一种喹啉酮化合物。
染料工业,以喹啉及喹啉衍生物可以合成酸性染料黄3、直接黄22、溶剂黄33和Palanil黄3G,这些品种都是黄色染料的主导品种;喹啉类花青染料目前仍是彩色照相的重要光敏物质,不同数量的喹啉环组成,可使光的敏感区域从紫外光到红外光或其中任意一段;喹啉经过硝化、还原得到氨基喹啉,主要用于纺织品染色辅助剂和毛发、毛皮染色剂。食品饲料添加剂工业,喹啉氧化可以得到烟酸,烟酸是一种重要的维生素,可以合成多种烟酸系药物,如烟酸胺、强心剂、兴奋剂等,除了合成多种药物外,还广泛应用作食品和饲料添加剂,近年来国内烟酸发展非常迅速。
农药工业,喹啉许多衍生物为重要的农药品种,如7-氯喹啉N-氧化物可作
为谷物种植中阔叶杂草的除草剂;取代8-氨基喹啉具有植物性毒素活性,可以制备除草剂;由N-取代的二硫化氨基甲酸的喹啉酯制得除草剂,活性可与2,4-D 相比较,而且毒性和残留性较低;氨基甲酸的喹啉酯、喹啉-8-羧酸衍生物及其盐都具有较好杀虫性能;8-羟基喹啉的铜盐是非常有效的杀菌剂。
抗氧化剂,大多数含喹啉环的抗氧化剂都是1,2-二氢喹啉的衍生物,多种1, 2-二氢烷基喹啉都是国内外早已生产与应用的优良抗氧剂,可以作为抗臭氧化剂、防老剂应用于橡胶加工业中,也可以用作食品抗氧剂及润滑油添加剂等,如目前全球橡胶抗氧化剂三大主导品种之一的橡胶防老剂RD就是含有喹啉环结构。
化学助剂,喹啉及其衍生物可以作为多种助剂,如喹啉及其衍生物的N-氧化物,都能作为配位体和许多金属离子形成络合物,作为重要的分析化学试剂使用;多种喹啉化合物可作为缓蚀剂,如在水泥中加入喹啉或其铬酸盐,可以防止混凝土中钢筋腐蚀,金属采用8-羟基喹啉可以抑制或减缓其腐蚀;汽车抗冻液中加入2-氯喹啉、4-氨基喹啉、8-硝基或羟基喹啉作为缓蚀剂效果明显;喹啉衍生物作为催化剂在多种石油工业合成中应用,如喹啉的锂络合物可作为丙烯醛和甲基丙烯醛的1,4加成聚合的催化剂。
其他方面,喹啉及其衍生物和同系物,都是很好的溶剂和萃取剂,特别是稠环芳香化合物的溶剂;喹啉衍生物可作为发光体与四溴化碳制成感光层,是非常理想的感光材料;喹啉及其衍生物在电镀、金属提取与冶炼行业应用也非常广泛。随着喹啉化合物应用领域的逐渐开拓,喹啉系列化合物研究开发与生产具有良好市场前景。
3国内喹啉生产状况、市场简要分析
3.1国内外生产状况
工业上,喹啉及其衍生物主要从煤焦油洗油中提取或催化法化学合成。煤焦油洗油提取是工业生产喹啉的传统方法,煤焦油通过酸、碱处理,以及精馏提纯或重结晶等一系列步骤,可以生产喹啉。催化法化学合成通常以苯胺或邻氨基苯甲醛等芳胺类化合物为起始原料,与α,β-不饱和醛或铜(或其他试剂)发生Mic hael加成等一系列反应可得到喹啉类化合物。这类方法包括Skraup法、Doebner -Von Miller法和Friedlander法等。
煤焦油洗油中提取分馏的喹啉,不可避免地含有吲哚等杂质,喹啉含量一般在97%以下,而化学合成法制备的喹啉,杂质含量少,产量高,喹啉含量最高可达99%。据调查,我国85%以上的喹啉由煤焦油洗油原料生产,不到15%的喹啉来自于化学合成法生产。
洗油是煤焦油的制品之一,约占煤焦油的6.5%~10%,是一种复杂的混合物,富含喹啉、异喹啉、吲哚、α-甲基萘、β-甲基萘、联苯、二甲基萘、苊、氧芴和芴等宝贵的有机化工原料。