[01627033]年产100吨天然维生素E和甾醇

产品性能和市场需求预测 天然维生素E包含α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ－生育三烯酚。由于人和动物缺乏维生素E将不能生育，“生育酚”因此而得名。现代医学证明，维生素E不仅与生殖系统，而且与中枢神经系统、消化系统、心血管系统和筋肉系统的正常代谢都有密切关系。天然维生素E不仅用于防治习惯性流产、先兆性流产和不育症，它也是治疗冠心病、动脉粥样硬化、贫血、脑软化、肝症、癌症等的辅助药物。利用其抗氧化特性，还可用作防衰老保健品、化妆品和食品防腐剂等。天然维生素E的需求量正以前所未有的速度增长。据调查，美国市场目前的年需求量约在2000吨左右，而生产量仅为700吨。日本的年产量为200吨，也远不能满足需求。造成供不应求的原因除了需求增长较快以外，提取维生素E所用的原料资源紧缺是重要的因素。天然维生素E是从精练食用油(色拉油)过程中的副产品—脱臭馏出物中提取的。 发达国家的油脂消耗量已基本稳定，脱臭馏出物的资源就不可能明显增加。因此，天然维生素的国外市场容量很大，而且前景良好。随着我国人民生活水平的不断提高和国内人民群众对天然维生素E的了解加深，国内天然维生素E的需求量无疑将持续增长。作为抗衰老保健品，按每人每天服用0.1克，近期按2000万老年人口的用量计，年需求量将达780吨。再加上化妆品、食品添加剂和医疗等用途，市场前景非常广阔。规模和生产技术方案 (1)产品方案及规模 本项目的主产品为维生素E浓缩油，维生素E含量大于70%，各项指标均达到美国食用化学品指标(Food Chemicals Codex, 简称FCC)的要求。也可根据用户需要进一步提纯，生产维生素E含量为90%以上的维生素E浓缩油。70%维生素E浓缩油的规模为年产100吨。副产品为脂肪酸甲酯和混合甾醇。其规模视脱臭馏出物中的脂肪酸和甾醇含量而定。脱臭馏出物中的脂肪酸含量一般为30-70%，含量高不利于提取分离。甾醇含量一般在10%以下，与维生素E的含量大体相同。(2)产品质量标准 主产品参照美国FCC标准，具体指标如下。生育酚总含量：³70% 酸值：<1.0ml 0.1 N KOH/g 重金属(Pb)：< 10mg/kg 比旋光度：< +20° 混合脂肪酸甲酯：含量50-70%。 混合甾醇：含量达90%以上。(3)生产工艺路线的选择 文献中报道的提取天然维生素E的工艺路线很多，有萃取法、络合法、皂化法、真空蒸馏法、分子蒸馏法、吸附法、离子交换法、超临界萃取法等。国外多采用酯化—蒸馏法，即将脱臭馏出物中的脂肪酸甲酯化，然后依次采用高真空蒸馏和分子蒸馏脱除脂肪酸甲酯和部分甘油酯，得到维生素E的浓缩油。该工艺路线的缺点是投资大，国内的经验证明，年产100吨维生素E浓缩油装置的设备投资达人民币1500万元以上；高真空设备的操作和维护复杂，能耗大。就国内生产的分子蒸馏设备而言，可靠性和运行稳定性差，要求真空度达到0.001mmHg，实际生产中很难保持。萃取法和络合法的选择性较差，收率较低。皂化法的副产物难以利用，而且必须和高真空蒸馏联用。超临界萃取法的操作压力很高，技术复杂，其技术经济性尚待研究。浙江大学二次资源化工国家专业实验室经历十余年的努力，通过大量实验和理论分析，考察了各种工艺路线的可行性，开发成功独特的酯化—离子交换提取技术。其优点如下：年产100吨维生素E浓缩油装置的设备投资仅为人民币350万元；所用设备均为常规化工设备；操作压力近于常压，温度在110℃以下；操作和装置维护简便。其更为突出的特点是，能够产出生育酚含量大于70%乃至90%以上的产品，且收率比其它方法高10－20％。这是国内其它单位开发的工艺所无法达到的。(4)工艺过程简要说明 (因涉及技术保密问题，恕暂时略去) (5) 原材料及动力消耗 所有的消耗指标与脱臭馏出物中生育酚的含量有关。以下指标是以脱臭馏出物中的生育酚含量为5%测算的，生育酚的回收率取为70%。原材料消耗指标见表1。动力消耗指标见表2。脱臭馏出物的生育酚含量小于或大于5%时，消耗指标将相应地增大或减小。 (6)设备 所用设备均为常用化工设备，包括反应釜、蒸发器、换热器、常压蒸馏塔、离子交换柱、贮罐、泵等。天然维生素E主要存在于油料作物的种子中，但其含量甚微，一般在十万分之一以下。植物油中的含量相对较高，大约为千分之几。直接从植物的种子或植物油中提取维生素E在经济上是不可行的。提取天然维生素E的最佳原料是食用油精炼过程中副产的脱臭馏出物。脱臭馏出物中维生素E的含量与油料作物的品种和油脂精炼工艺有关，一般为3~8%(重)。九十年代以来，随着我国人民生活水平的不断提高，城乡食用油的结构从粗炼油逐渐转为精炼的色拉油，使得脱臭馏出物的资源日益增长，目前已达到很大的规模。这是生产天然维生素E的重要前提，也是最适宜的时机。采用浙江大学开发的新技术，除脱臭馏出物以外，还需要使用有机溶剂、酸、碱和离子交换树脂等，均为大宗化工产品，来源丰富。土建及运输 主厂房的占地面积约为400 m2。主操作平台面积约为240 m2，宽度为6m，高2.5m。计量罐的平台高度为4.5 m, 宽2m。有精馏塔，如设在厂房内，则其高度可达15m。溶剂罐区占地约400 m2，靠近主厂房。根据原料贮备量设立仓库。年运输量约为4500吨。 三废处理 废水：离子交换所用的树脂在开工时需用酸、碱处理，可中和后排放。设备清洗和车间清洁用水含有少量污物，直接排放。废气：无废气产生。操作中应减少溶剂的无规则放散(跑冒滴漏)。此外，本项目的下游产品――全α型天然维生素E生产技术，已由浙江大学完成研究开发工作，并于2001年9月投产成功。再下一步的产品――α型天然维生素E琥珀酸酯，也已完成小试研究。因此，浙江大学能够为企业提供天然维生素E系列产品的生产技术，降低企业的投资风险。