خلاصه مطالعات امکان سنجی (طرح توجیهی) تولید فورفورال

مقدمه 

فورفورال اولین بار در سال1832 توسط شیمی دان آلمانی جان ولفگان دوبرنییر در مقادیر بسیار کمی به عنوان محصول جانبی از سنتز اسید فرمیک بدست می­آید و عملیات او در سال 1832 منتشر گردید در خلال90 سال بعد از آن در حدود 2000 کشفیات و تحقیقات درج گردید تا سال 1920 هنوز فورفورال تجاري به بازار عرضه نشده بود و در سال 1922 مقدار قابل ملاحظه­اي فورفورال به منظور تهیه رزین­هاي فنولی با استفاده از کلیه موادي که حاوي پنتوزان (سبوس جو) بودند براي اولین بار توسط OATSCOQUAKER به بازار عرضه شد و اکنون یکی از بزرگترین شرکت­هاي تولید فورفورال در جهان است. امروزه فورفورال همچنان از محصولات جانبی کشاورزي تولید می­شود. در سال1840 شیمیدان اسکاتلندي، جان استنهاوس دریافت که بعضی از مواد شیمیایی می­توانند از طریق تقطیر بسیاري از محصولات کشاورزي شامل ذرت، جو، سبوس و خاك اره همراه با اسید سولفوریک رقیق تولید شوند. وي مشخص نمود که این مواد شیمیایی فرمول تجربی C₂H₄O₂ را دارا می­باشند و فورفورال را به مقدار زیاد تولید نمود. فونس نام فورفورال را در سال 1845 پیشنهاد کرد. فوفورال به معنی سبوس و Oleum به معنی روغن است. امتی موفق شد فورفورال را از منابع گیاهی مختلف تولید نماید و البته امروزه معلوم و پذیرفته شده است که فورفورال را می‌توان از منابع گیاهی حاوي پنتوزان C₅H₈O₄)_n) بدست آورد.

معرفی محصول

فورفورال یکی از پرمصرفترین، مهمترین و قویترین حلال‌‌‌ها‌ي آلی است که امروزه به روش هیدرولیز اسیدي از انواع ضایعات کشاورزي تولید ‌‌‌‌می‌شود. فورفورال مایعی است وقتی تازه تقطیر شده باشد مانند آب بی رنگ و سیال با بویی شبیه (بنزآلدئید- بادام) ‌‌‌‌می‌باشد ولی در مجاورت با هوا، اکسایش خود به خودي در آن اتفاق افتاده و به رنگ قرمز تا قهو‌‌‌ه ا‌ي تیره تغییر ‌‌‌‌می‌‌کند. فرمول مولکولی آن C5H4O2 است. فورفورال صنعتی داراي رنگ زرد کمرنگ تا قهو‌‌‌ه ا‌ي ‌‌‌‌می‌‌باشد و ‌‌می‌توان بدون هیچگونه احتیاطی آنرا در ظرف‌‌‌ها‌ي فولادي نگهداري نمود اگرچه به تدریج در مجاورت هوا سیاه ‌‌می‌شود و خاصیت اسیدي و پلیمر شدن آن افزایش ‌‌می‌یابد ولی با نگهداري آن دور از اکسیژن جو ‌‌می‌توان از اتو اکسیداسیون آن جلوگیري کرد.

معرفی کد آیسیک و کد تعرفه گمرکی محصول

کد آیسیک محصول 2411512616 ( 24113543) از گروه ساخت  مواد و  محصولات شیمیایی (24) و زیرگروه ساخت مواد شیمیایی اساسی بجز کود و ترکیبات ازت  (2411) می باشد.

فورفورال تحت زیر فصل­ های تعرفه 2932 مقررات گمرکی ایران با عنوان تركيبات هتروسيكليك كه فقط داراي هترواتم (اتم‌هاي)‌اكسيژن هستند. تحت زیر تعرفه 29321200 با عنوان 2 فورآلدئيد (فورفورآل) وارد و صادر می‌شوند. شرایط ورود آن داشتن اجازه از وزارت بازرگانی و وزارت صنایع پرداخت 5% حقوق ورودی در سال 1397 (4% حقوق گمرکی و سود بازرگانی1%) می ­باشد.

 واحدهای تولیدکننده محصول

این محصول تا انتهای سال ۱۳۹7 دارای ۲ واحد فعال بوده است. استان خوزستان تنها استان دارای  واحد تولیدکننده این محصول می باشد. برای مشاهده جزئیات دقیق واحدهای فعال و واحدهای در حال احداث تولید محصول بر روی کد آیسیک زیر کلیک کنید.

* مشاهده واحدهای فعال و واحدهای در حال احداث محصول با کد آیسیک 2411512616 (24113543).

همچنین با کلیک بر روی هر یک از کد تعرفه های زیر میزان صادرات و واردات صورت گرفته با آن کد، کشورهای وارد کننده، صادر کننده و... قابل مشاهده است.

* مشاهده واردات و صادرات محصول با کد تعرفه 29321200

کاربردهای محصول 

صنایع شیمیایی، بهداشتی و دارویی از فورفورال به عنوان ماده پایه جهت سنتز انواع ترکیبات استفاده می‌کنند. در ضمن خود فورفورال نیز موارد مصرف متعددي دارد.

بازار محصول

روش تولید محصول

فرآیندهاي تهیه فورفورال بسیار متنوع است چرا که از گذشته ته حال بسته به شرایط و امکانات موجود در کشورهاي مختلف روش­هاي گوناگونی ابداع گشته است. هر یک از این روش­ها مزایا و معایب خاص خود را دارد. اما آنچه حائز اهمیت می­باشد آسان است که بتوان فورفورال را از منابع گیاهی حاوي پنتوزان به گونه­اي تهیه کرد که فشار و دما تا حد امکان پایین باشد و بهره فورفورال نیز تا حد امکان بالا برود. در فرآیندهاي جدید، می­توان فورفورال را از منابع خام گیاهی حاوي پنتوزان طی دو مرحله تهیه کرد به گونه­اي که در مرحله اول دما در حدود 20 تا 70 درجه سانتیگراد بوده و فشار در حد فشار اتمسفر و در مرحله دوم دما حدودا 110 درجه سانتیگراد و فشار در دامنه 1 تا 2 اتمسفر باشد. در این فرآیند از اسید غلیظ استفاده می­شود و هر یک از واکنش­ها در یک راکتور جداگانه صورت می­گیرد. فورفورال بدست آمده از طریق فرآیندهاي خالص سازي نسبتا راحت، خالص سازي می­شود. در مرحله اول که واکنش هیدرولیز صورت می­گیرد از اسید هیدروکلریک 5 تا 6 نرمال که معادل غلظت آزئوتروپیک 20 درصد وزنی است استفاده می­شود. زمان واکنش هیدرولیز حداکثر می­تواند 2 ساعت باشد چرا که با زیاد شدن زمان واکنش مواد سلولزي موجود در ماده خام گیاهی مورد حمله اسیدي غلیظ قرار خواهند گرفت و در نتیجه انواع شکر و نهایتا گلوکز را خواهیم داشت. بهم زدن محیط واکنش به­طور دائم فرایند هیدرولیز را سریع تر می­ کند. براي برهمزدن محیط واکنش محلول اسیدي حاوي پنتوز بدست آمده از مرحله ي بر گشت داده شده و وارد محیط واکنش حاوي مواد خام گیاهی و اسید غلیظ می ­شود. مرحله­ ي دوم که در واقع واکنش آبگیري از پنتوز است که در دماي حدودا 100تا110 درجه سانتی­گراد انجام می­ شود. در مرحله­ ي آبگیري جریان بخار آب و جریان محلول حاوي پنتوز در جهت مخالف هم حرکت کرده و بدین ترتیب برخورد بیشتر شده و راندمان واکنش بالاتر می­رود. در ضمن از آنجایی که زمان تماس فورفورال در فاز مایع بسیار کوتاه است. واکنش­هاي اتلافی در این شیوه کاملا حذف خواهند شد. لازم است که محلول حاوي پنتوزان قدري از یک ضد کف مناسب مانند ضد کف­هاي سیلیکونی را دارا باشد. پس از پایان یافتن واکنش آبگیري اسید غلیظ را که در فاز آبی وجود دارد از طریق دکانته کردن از فاز آلی جدا می­کنیم. اسید پیش از آنکه به مرحله اول برگردانده شود لازم است که به غلظت آزئوتروپیک برسد یعنی 20 درصد وزنی. سرعت مرحله اول فرآیند تولید فورفورال، واکنش آبکافت، به طور متوسط در حدود 50 برابر بیشتر از مرحله دوم، یعنی واکنش آبزدایی است، از این رو مرحله محدود کننده در فرآیند تشکیل فورفورال، واکنش آبزدایی است.

سرمایه گذاری طرح

سرمايه‌گذاري هر طرح از مجموع سرمايه‌گذاري ثابت و درگردش حاصل مي‌شود. هزینه‌های سرمایه‌گذاری ثابت طرح شامل بخش‌های مختلف از قبیل زمین، محوطه، ساختمان، تاسیسات، ماشین‌آلات و ... می‌باشد.

شرح هزينه‌های سرمايه‌گذاری ثابت طرح در ادامه آورده شده است.

زمین مورد نیاز برای تولید 1000 تن در سال فورفوال، 6000 مترمربع می باشد

هزینه های تولید طرح

هزینه‌های تولید براساس پيش‌بيني توليد در ۱۰۰ درصد ظرفيت اسمی محاسبه می‌گردد و براي سال‌هاي قبل از دستيابي به ۱۰۰% ظرفيت با توجه به ميزان توليد و هزينه‌هاي ثابت و متغير، تعديلات لازم اعمال می‌گردد. كل هزينه‌هاي توليد اين طرح كه شامل هزينه‌هاي عملياتي و غيرعملياتي توليد می‌باشد و معادل 80616 ميليون ريال می‌باشد.

شاخص های اقتصادی طرح

شاخص های اقتصادی طرح تولید فورفورال توسط نرم افزار کامفار محاسبه شده اند و به شرح زیر است.