利用糖蜜合成乙酰丙酸关键技术产业化可行性研究报告

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1、利用糖蜜合成乙酰丙酸关键技术产业化项目可行性研究报告..目录一、课题申请理由1二、课题总体目标、主要内容和考核指标3三、课题工作基础与条件5四、课题知识产权分析13五、课题经费预算14六、课题的组织实施16七、课题经济、社会、环境效益分析22八、课题风险分析与对策28九、其他需要说明的事项32..第一章课题申请理由（课题的意义和必要性、紧迫性及市场需求）乙酰丙酸为白色片状结晶或无色至浅黄色透明液体，有吸湿性、易溶于水、醇、醚、脂、酮和芳香烃等，不溶于脂肪烃。 乙酰丙酸的分子中包含有一个羰基和一个羧基，具有良好的反应性，它能够进行酯化、氧化还原、取代、聚合等多

2、种反应，它的4位羰基是一个潜手性基团，可以通过不对称还原获得手性化合物。利用这些特性，乙酰丙酸可以广泛用于手性试剂、生物活性材料、聚合物、润滑剂、吸附剂、涂料、电池、油墨、电子产品等领域中。在医药工业中，乙酰丙酸的钙盐可用于静脉注射剂，作为营养药，有助于骨质的形成并维持神经和肌肉的正常兴奋性，还可用于生产消炎药、植物激素等。在农药工业中，以乙酰丙酸为原料合成的2-甲基-3-吲哚乙酸、乙酰丙酸环己酯等，分别用作农药中间体或植物生产激素和驱虫剂。在香料工业中，乙酰丙酸、乙酰丙酸酯和Υ-戊内酯均用作香料原料和食品添加剂。在轻工业中，洗发剂、毛发染色剂、毛发喷雾剂等

3、毛发化妆品，加入乙酰丙酸、乙酰丙酸乙醇铵盐、乙酰丙酸胍盐和乙酰丙酸酯后，能够改善产品质量，使毛发柔软，易梳理，更有光泽。含有乙酰丙酸等有机化合物的皮肤化妆品，能够抑制皮脂分泌，并具有杀菌消炎作用。..除了以上已有报道的应用领域外，乙酰丙酸作为平台化合物，具备能够合成许多高附加值产品的特性。目前正在研究的几种重要乙酰丙酸衍生物有甲基四氢呋喃(MTHF)、5-氨基乙酰丙酸(DALA)、双酚酸(DPA)等,其中双酚酸可以作为合成树脂的前体，代替具有有害的双酚A,其市场需求量将越来越大。乙酰丙酸通常采用淀粉、葡萄糖、纤维素等生物质原料经深度水解制得，一般常在盐酸（硫

4、酸）或其他水解催化剂存在的条件下加热生成5－羟甲基糠醛，经5-羟甲基糠醛分解得到乙酰丙酸，过滤浓缩，再用减压蒸馏或萃取的方法制得成品。利用淀粉或纤维素作原料生产工艺流程长，尤其是生物质原料水解的时间长、副反应多；利用葡萄糖作原料，产率和效率高、副反应少，但是原料成本高。糖蜜的有效成分为蔗糖和转化糖，用来合成乙酰丙酸具有原料丰富、便宜、工艺流程短和产率高等优点。甘蔗糖蜜是以甘蔗为原料糖厂的一种副产物。甘蔗糖蜜的产量较大，产量约为原料甘蔗的2.5-3％。甘蔗糖蜜中含有较大量的蔗糖和转化糖。由于产区的土质、气候、原料品种、收获季节和制糖方法以及工艺条件的不同，糖密

5、中的成分也有所不同。广西是国内产糖大省，甘蔗产量占全国的60%以上，糖蜜年产量约数百万吨，糖蜜资源丰富而且廉价。因此，糖蜜的深加工和综合利用在广西具有十分重要的意义。目前，糖蜜多数用来合成各种发酵产品如酒精、味精、柠檬酸、赖氨酸和酵母等，也用来生产焦糖色素，也可直接作饲料添加剂，但目前糖蜜用于生产乙酰丙酸，尚未见报道。..在利用糖蜜、赤砂糖和蔗糖合成乙酰丙酸方面，我们进行了大量的实验室研究，已发表系列论文，并申请了发明专利2项。在寻找过渡金属盐、超强固体酸催化剂等方面取得了一定的进展。同时，在还原糖经过加热深度水解生成5-羟甲基糠醛方面，我们发现了部分物质对

6、该过程中间反应具有明显的促进作用，这些物质的引入，对提高乙酰丙酸的收率具有重要的意义。所有这些前期研究成果，将完全可能开发成为利用糖蜜为原料生产乙酰丙酸的新技术新工艺，对进一步降低乙酰丙酸的生产成本，提高其性价比和市场竞争力具有重要的意义。本课题利用糖蜜合成新型的平台化合物乙酰丙酸，在小试和中试的基础上，拟建立年产800吨的乙酰丙酸生产线。为广西糖蜜资源的综合利用和深加工开辟新的方向和领域，对广西糖蜜资源的综合利用和深加工、提高糖蜜的附价值具有重要的意义。..第二章课题总体目标、主要内容和考核指标（应包括拟解决的关键技术问题、本课题的创新点，考核指标包括经济

7、指标、技术指标和人才队伍建设指标）（一）课题总体目标以广西丰富廉价的糖蜜为原料合成新型的平台化合物乙酰丙酸，研究其合成的关键技术、工艺及设备，在小试及中试的基础上，建立年产800吨的纯度在99%及以上的乙酰丙酸生产线。（二）课题主要内容（包括研究开发内容、技术路线、研究解决的技术关键问题及创新点）研究内容以糖蜜为原料，在一定的条件下，催化水解合成乙酰丙酸，经反应萃取法和减压蒸馏制得乙酰丙酸。研究内容包括催化剂、促进剂的筛选、合成工艺的设计与优化以及产物的分离纯化等。在小试的基础上进行中试，建立年产800吨的乙酰丙酸生产线。技术路线..技术关键①催化剂和促进剂

8、的筛选；②工艺路线及工艺条件的优化；③产物的分离纯化