利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目可行性研究报告

-~第一章总论1.1项目名称及承办单位1.1.1项目名称山东科技有限公司利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目1.1.2项目承办单位山东科技有限公司是致力于国家高技术生物工程科研开发的国家级重点高新技术企业、中国功能糖城重点支柱企业、山东省农业产业化重点龙头企业。公司在国内独家实现低聚木糖工业化生产，唯一通过国家科技成果鉴定，填补国内空白，达国内领先、国际先进水平。现已形成以功能糖和淀粉糖两大系列产品为主导的农副产品加工龙头企业。法人代表：1.1.3项目拟建地点禹城市高新技术开发区龙力高科技产业园内1.1.4可行性研究编制单位单位名称：山东省工业研究设计院，证书等级：甲级证书编号：工咨甲1委托合同号：。- -1.2研究工作的依据a、《轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》（QBJS5-92）。b、国家计委《一般工业项目可行性研究编制大纲》c、山东科技有限公司与山东省工业研究设计院签定的《工程咨询合同书》。d、山东科技有限公司编制的《利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目简介》。e、建设单位提供的有关基础资料。1.3研究工作的范围根据国家法律、法规、产业政策，对项目提出的背景、市场前景、建设规模及建设条件进行分析论证。对项目产品进行产品方案和产品技术水平分析论证，通过与当前国内的先进技术和设备进行比选，确定了先进合理的工艺方案和设备选型。初步确定了建设项目的建筑结构形式、给排水、电气自控的方案和节能措施。对项目的实施条件、地址、原料供应、交通条件、环境保护、劳动安全卫生及消防等进行可行性研究。对项目的总投资、成本进行估算，对项目的经济效益进行分析，通过对成本、效益和投资回收情况的分析进行财务经济评价。1.4研究工作概况- -根据本项目建设地现有原料来源情况，对产品方案和生产规模进行了确定和完善，使产品方案和建设规模更趋合理，更符合中国国情和项目需要，并开始与国内酒精设备生产厂家进行广泛接触，对其酒精设备进行考察和论证，对这些公司的设备从产品质量、机械性能、技术指标、设备投资进行了综合比较，为本项目的顺利进行打下了良好的基础。1.5研究结论1.5.1产品方案与生产规模项目投产后产品品种及年产量为：1）生物乙醇5万吨/年2）杂醇油　　　　　　　　　　　0.026万吨/年3）二氧化碳3万吨/年4）废渣12万吨/年1.5.2生产方法本项目以生产低聚木糖、木糖醇、糠醛等的下脚料玉米芯废渣为原料，利用现代生物技术，通过采用纤维素酶酶解的方式生产生物乙醇。工艺路线：玉米芯废渣→配料→杀菌→酶解→浓缩→发酵→蒸馏脱水→生物乙醇工艺说明：通过对原料玉米芯废渣进行配料和杀菌。然后用酶法对玉米芯废渣进行水解使之转化为葡萄糖。在纤维质原料转化为葡萄糖之后，对葡萄糖溶液进行浓缩和发酵，然后经蒸馏、脱水而制得生物乙醇。本项目技术支撑为山东大学科研成果，技术先进可靠，生产工艺具有良好的节能效果，产品质量高，同时尽量降低项目建设投资。1.5.3设备选择- -本项目起点高、关键工序采用先进生物技术，为确保产品质量稳定，提高产品在市场上的竞争力，项目所用生产设备均为国内最先进的设备。1.5.4主要原、辅材料及动力供应该项目主要原、辅材料为玉米芯废渣、酵母等，年用量为55.003万吨。玉米芯废渣由龙力公司的低聚木糖车间及周边的糠醛厂等提供，其它辅助材料就近购买。项目年用电1459.22万kw.h，由市供电局高压电源专线供应；用汽280万吨，由开发区内的新园热电厂供应；用水154.8万立方米，采用地下水。1.5.5建设用地项目拟建地点在禹城市高新技术产业开发区内的龙力高科技产业园。京沪铁路、济邯铁路、京福高速、青银高速、308国道贯穿市区，建设地点距济南国际机场50公里，交通运输十分便利。该厂址位置优越，交通方便，供电、供汽等配套工程设施完善，厂区地势平坦，排水方便，因此项目选址不仅符合公司的总体发展规划，也符合所在地高新技术产业开发区整体发展规划，项目选址是可行的。1.5.6环境保护- -本项目的污染源主要有车间排出的废气，生产过程中产生的废渣、污废水、噪音。发酵工段产生二氧化碳，直接排掉会对大气产生污染，因此本项目配套二氧化碳车间，对二氧化碳进行回收，其余废气主要是含有少量余热余湿的空气，对大气不构成污染，本设计不再对此处理；废渣主要是生产废渣、污水处理产生的污泥以及生活垃圾等；污废水主要产生于生产车间以及生活排放的污废水；噪声污染源主要来自于空压机、车间风机、各类泵等机械设备产生的噪音。设计方案中针对以上污染物，采用了先进、成熟的工艺进行处理，以达保护环境之目的。具体处理方案见第六章《环境保护》。1.5.7项目定员项目新增定员合计185人，其中管理人员35人、工程技术人员41人，工人109。由于本生产线采用技术较高及设备较多，对人员的素质要求较高，关键岗位需文化层次及素质较高的人员。1.5.8项目总投资项目总投资：16211.16万元其中：建设投资：13713.30万元铺底流动资金：2497.86万元1.5.9项目实施进度安排该项目规模较大，但因生产工艺成熟，前期准备工作充分，因此建议建设期为12个月。1.5.10综合评价该项目产品方案合理，建设规模经济，工艺技术先进，部分关键技术设备可以在保证产品质量的前提下，降低能耗并节约投资，提高产品质量，使产品在市场上有较强的竞争力。本项目建成投产后，将会产生良好的社会效益，具体如下：一、推动农业的可持续发展- -该项目的成功，可将植物纤维变废为宝，缓解了燃料的紧张，同时减少了环境污染，对促进工农业的发展，提高人民的生活水平都具有显著的经济效益和社会效益。二、启用可再生能源生物乙醇的一个重要应用就是燃料乙醇，其作为煤、石油等一次性能源的替代品，属以生物质为原料生产的可再生资源。玉米芯用于生产低聚木糖、木糖醇、糠醛等，玉米芯废渣转化为生物乙醇，乙醇燃烧放出二氧化碳和水，农作物经光和作用消耗二氧化碳，再生成粮食，用以生产功能糖、淀粉糖等，废渣用来生产生物乙醇。三、有利于改善环境将大量的低聚木糖、木糖醇、糠醛、玉米芯废渣生产生物乙醇，避免了因焚烧而造成的环境污染，同时用生物乙醇替代等量汽油后，可提高汽油辛烷值，增加氧含量，使汽油燃烧更完全，降低汽车尾气中有害物质排放。测试表明，含生物乙醇10%（体积）的车用乙醇汽油比同牌号汽油，汽车尾气中一氧化碳（CO）排放量可下降30%，烃化物排放下降10%，使用车用乙醇汽油有利于改善环境。本项目建成投产后，正常生产可实现销售收入销售收入为27150.4万元/年，利润总额6999.04万元/年，利税总额10170.16万元/年。综上所述，本项目建设既有必要性，也是可行的。1.12主要技术经济指标主要技术经济指标见表1－1。- -表1－1主要技术经济指标表序号指标单位数量备注1生产规模1.1年处理玉米芯废渣吨／年2000002产品方案2.1生物乙醇吨／年500002.2杂醇油吨／年2602.3二氧化碳吨／年30000废渣吨／年1200003总投资万元16211.163.1建设投资万元13713.303.2铺底流动资金万元2497.864投资指标4.1百元销售收入占用总资金元81.24.2百元销售收入占用建设投资元50.55劳动定员总计人1855.1工人人1095.2技术人员人415.3管理人员人356全年生产天数天3007主要原、辅材物料及动力用量7.1纤维原料吨／年2000007.2固定化酵母吨／年21- -7.3纤维素酶液吨／年3500007.6水万吨／年154.87.7电万度／年1459.227.8汽万吨／年2808年运输量吨4009908.1运入量吨2001308.2运出量吨2008609项目占地面积平米7328010年总成本万元18694.9711年销售收入万元27150.4012年利税万元10170.1613年利润万元6999.0414投资回收期（税前）年4.9含建设期一年15投资回收期（税后）年3.9含建设期一年16投资利税率%46.117投资利润率%31.818财务内部收益率（税前）%38.519财务内部收益率（税后）%28.5- -第二章项目背景与发展概况2.1项目提出的背景及依据2.1.1企业概况山东科技有限公司是致力于国家高技术生物工程科研开发的国家级重点高新技术企业、中国功能糖城重点支柱企业、山东省农业产业化重点龙头企业。公司在国内独家实现低聚木糖工业化生产，唯一通过国家科技成果鉴定，填补国内空白，达国内领先、国际先进水平。现已形成以功能糖和淀粉糖两大系列产品为主导的农副产品加工龙头企业。公司现有资产总额4.4亿元，固定资产2.3亿元，资产负债率52%；是中国工商银行AA级信用企业，中国农业银行AAA级信用企业，中国人民银行外部授信AA级信用企业（德州市仅有2家企业获AA级，另一家为皇明集团）。2003年实现销售收入7278万元，利润2172万元，税金716万元。2004年实现销售收入17252万元，利润2238万元，税金724万元。2005年实现销售收入4.1亿元，利润8482万元，税金4677万元。公司拥有自营进出口权，是国家“十五”科技攻关计划和国家“863”计划课题承担单位。公司顺利通过ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、HACCP食品卫生安全预防体系认证和香港安全食品认证，产品生产线在美国通过FDA注册，获得走向国际的通行证。2.1.2企业法人代表情况- -程少博，男，汉族，1964年6月出生，高级经济师，研究生文化。现任山东科技有限公司董事长兼总经理。主要获奖情况：2000年5月被授予德州市第五届“十大杰出青年”2000年12月获得山东省科技成果一等奖2000年12月获得山东省优秀新产品科技工作者二等奖2001年6月被评为“禹城市专业技术拔尖人才”2001年6月被授予“禹城市优秀共产党员企业家”2001年8月获得教育部科技成果完成者证书2001年9月荣获首届“山东省青年科技创新杰出奖”2002年9月荣获“山东省科技进步二等奖”2002年12月被评为“山东省十大杰出青年”2003年2月被评为德州市人大代表2004年5月被评为德州市职工劳动模范2004年6月被评为德州市优秀共产党员2004年7月被评为德州市青年文明号十年成就奖先进个人2005年2月被评为德州市文明市民2005年10月被评为第四届德州人民好公仆、获德州人民好公仆特别奖近年来的主要事迹：2000年4月领导完成“- -低聚异麦芽糖、低聚果糖饲料添加剂的作用机理与应用开发”课题，通过国家科技成果鉴定。（2000）农科果鉴字057号。2001年4月领导完成“玉米芯酶法制备低聚木糖工业化生产的研制与开发”项目，通过国家科技成果鉴定。鉴字[教CW2001]第003号2001年-2004年领导完成玉米芯酶法制备低聚木糖的工业化生产，该项目被列入“十五”国家重点科技攻关课题、国家“863”计划、国家生物技术产业化重大专项、国家“双高一优”项目、国家第七批国债项目、国家高技术产业化推进项目、国家重点火炬计划项目，并被评为国家重点新产品、山东省十大科技成果、山东省环境保护优秀科技成果、山东省科技进步二等奖。2005年成立龙力药业公司，通过药品GMP认证，胃肠道动力药西沙必利投入生产。占地800亩的龙力高科技产业园投入建设，预计2006年3月一期工程竣工投产。2.1.3技术方负责人概况:曲音波，山东大学生命科学学院院长，微生物技术国家重点实验室主任，理学博士，教授，博士生导师，中国青年科技奖获得者，山东省十大杰出留学科技专家。主要从事资源和环境微生物技术方面研究，主持承担了国家或省部级相关课题十余项（如国家"九五"科技攻关课题"纺织造纸工业用酶"，1996-2000，135万元），已发表相关论文100余篇，出版著作3部。获得国家教委、山东省科学进步一等奖2项、二等奖3项，国家发明四等奖1项，国家发明专利2项。2.1.2项目提出的理由及必要性一、国内外现状和技术发展趋势- -随着生物乙醇在多个应用领域的使用，生物乙醇的生产发展和推广使用虽然几经起伏，但是目前已呈现出快速上升的趋势。巴西从20世纪30年代开始在全国依法推广使用生物乙醇和车用乙醇汽油，已成为世界上第一个在汽油机上只使用生物乙醇的国家；美国生物乙醇产量已从1980年的52万吨达到2001年的540万吨，车用生物乙醇的使用范围从2001年的19个州发展到目前的41个州；欧盟诸多发达国家相继制定了生物乙醇发展规划，我国的近邻印度和泰国也开始在部分省、邦推广使用生物乙醇。我国于2002年制定了生物乙醇“十五”发展规划，并在河南省郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔滨、肇东市的中心城区进行了车用生物乙醇汽油的使用试点。试点证明，在我国推广使用车用生物乙醇汽油在技术、管理上都是可行的，且环保效益明显，社会经济效益显著。按照国家的统一部署，截止2005年底，河南、安徽、黑龙江、辽宁、吉林五省全境和山东、江苏、河北、湖北四省的部分地区已基本实现车用生物乙醇汽油替代无铅汽油。二、对产业发展的作用与影响，产业关联度分析能源、环境、农业、人口与就业是影响全球经济社会可持续发展的主要因素。如何统筹协调地解决上述问题，已引起国内和国际社会的广泛关注。生物乙醇的开发应用与车用生物乙醇汽油的推广使用，将是缓解上述问题的有效途径之一，也是对科学发展观的积极探索。首先，生物乙醇作为一种绿色可再生能源，伴随着科学技术发展将有丰富的原料来源——粮食与各类植物纤维，在化工领域，它可以部分替代不可再生的石油资源，因为它又是一种重要的化工原料，所以生物- -乙醇的开发应用有利用于国家能源安全，在一定程度上是国家能源一种有效的生产储备。其次，生物乙醇的使用可改善大气环境。生物乙醇以粮食及各类植物纤维为主。生物乙醇在其整个生产使用循环中，即农作物生长——生物乙醇生产——车用生物乙醇汽油使用——汽车尾气的排放（CO2）——农作物再生长（光合作用）的生物转化过程中，可以实现CO2的自身平衡，不增加温室气体排放。在我国汽车尾气排放量已占大中城市有害气体排放总量的50%左右，是影响人民群众身心健康的主要因素之一。不解决城市大气污染就不能实现人与自然的和谐发展，人类的生存环境质量就难以改善，小康社会的目标也就很难在真正意义上实现，推广车用生物乙醇汽油可以使汽车尾气中的一氧化碳排放量减少30%，碳氢化合物排放量减少10%以上，是目前改善大气环境的有效途径之一。第三，生物乙醇的开发应用和推广，有利于农业生产农业产业化，有利于“三农”问题的解决。随着农业生产力的提高，农业社会化大生产的步伐加快和现代科学技术在农业的推广应用，农作物的产量有了大幅度提高，粮食相对过剩将逐步成为现实。粮食价格相对于其它社会产品，特别是工业品将在波动中处于较低的价位。农民增收受限，谷贱伤农将大大削弱和动摇农业的基础地位。如何调控粮食价格，稳定农业生产发展和农民收入，促进“三农”问题解决，已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素之一。生物乙醇的开发与应用不仅可以给国家提供一个有效的易于操作的粮食价格调控手段，还将大幅度提升粮食精深加工能力和综合利用水平，达到“吃干榨净，变废为宝”的目的。它不仅可以向社会提供新型替代能源——- -燃料乙醇，其综合利用产品将为医药工业、食品工业，畜牧业、农业提供优质的高级药用、食用添加剂（品质改良剂），专用饲料和家用复合肥，最终，生物乙醇将从目前生产企业的主产品退居为副产品，并取得良好的经济效益。巴西推广生物乙醇，发展甘蔗经济取得了巨大的成功；美国一些农业大州提出“为了农民兄弟，请使用生物乙醇汽油”的口号。作为农业大省的吉林计划实施玉米经济战略，河南省政府提出发展生物乙醇产业，拉长农业生产链，其十分重要的动因就是推动农业产业化，促进三农问题的解决，也是对落实科学发展观、统筹城乡发展进行的积极探索。第四，生物乙醇的开发应用与推广，可在一定程度上缓解人口增长与社会就业的矛盾。从石油勘探——石油开发——成品油提练的产业链与土地——农作物生产（主要是粮食）——生物乙醇的生产——汽油调合组分油的生产——车用生物乙醇汽油调配的产业链对比，前者是不可再生的石油工业现代化生产，后者是农业、轻化工业、石油工业、油品加工业的可再生与不可再生能源的有机结合。据巴西有关部门对生物乙醇产业与石油燃料产业每当量能源单位就业人数对比分析，其比例在152：1左右，我国是人口大国，也是石油进口大国，且农业生产效率低，工业化整体水平与巴西相当，以此为基点判断分析，两者的比例应不低于巴西。综上所述，生物乙醇作为一种绿色可再生资源，在世界石油资源紧缺、原油价格不断攀升、环境压力日益加重的条件下，已形成了新一轮的快速发展态势。生物乙醇的开发应用和车用生物- -乙醇汽油的推广使用，符合我国广大人民群众的根本利益，有利于缓解石油资源短缺，保障国家能源安全；有利于改善大气环境，提高居民生活质量；有利于促进农业发展，稳定增加农民收入。它是国家的一项重大战略举措，是用科学发展观对解决我国经济社会全面、协调、持续发展诸多制约因素的积极探索，是利国利民、功在当代、利在千秋的善事。我国是一个地域辽阔的农业大国，农作物纤维及工业费纤维资源丰富，目前这一植物纤维资源大部分被粉烧掉，造成对环境的大量污染，对人们的身体健康带来极大的危害，同时对这一纤维资源造成了极大的浪费。禹城市是全国知名的中国功能糖城，有世界上规模最大的木糖醇生产企业福田药业公司和低聚木糖生产企业龙力公司，下脚料玉米芯废渣近40万吨，而且周边还有数家规模较大的糠醛厂，因此在禹城市发展利用纤维素废渣生产生物乙醇项目是很有必要的。随着生物工程的迅速发展以植物纤维生产纤维素酶山东大学生命科学学院1996年就获得成功，进入了工业化生产。以植物纤维为主要原料，以纤维素酶为糖化剂，以酒精酵母为发酵剂生产生物乙醇指日可待，该项目的成功，可将植物纤维变废为宝，缓解了燃料的紧张，同时减少了环境污染，对促进工农业的发展，提高人民的生活水平都具有显著的经济效益和社会效益。2.2项目的发展概况经过反复论证和考察，山东科技有限公司认为应当充分利用原料资源优势和先进的生产技术条件，走发展式道路，为此委托山东省工业研究设计院承担本项目可行性研究报告的编制工作，在编写过程中，我院安排了部分工程技术人员和有关专家，共同赶赴建设现场，就有关于本次项目的技术问题与企业的管理层、技术人员达成了共识，在双方努力合作的基础上，完成本项目的可行性研究。- -第二章市场需求预测与建设规模3.1市场需求预测3.1.1市场前景有关专家指出，推广使用生物乙醇，不但可以缓解石油短缺，还可以解决环境恶化等问题。生物乙醇已经成为新的基础产业是一个不可逆转的方向，其未来市场主要有近、中、远三个方向。近期市场是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。随着国家"乙醇汽油政策"的推出，在未来10年内，其需求量每年将达1000万吨，这是乙醇的近期市场。乙醇的中期市场是作为燃料电池的燃料，在低温燃料电池、手机、笔记本电脑以及新一代燃料电池、汽车等可移动电源领域有非常广阔的应用前景。专家预计，在未来10～20年内，生物乙醇以其无污染、可再生的特点，将拥有新型燃料电池30%～40%的市场份额，容量将是车用燃料市场的5倍以上。石化工业是生物乙醇的远期市场。在未来20年内，由于石油资源的日趋紧张，加上纤维质原料乙醇的大规模工业化生产，相对于石油来说，在成本上，生物乙醇已具有可竞争性，将顺理成章地进入石化基础原料领域。目前，用乙醇生产乙烯的技术已经成熟。同时，生物乙醇还可以广泛应用于食品、饮料、医药、香精香料领域，是优良的日用化工基本原料。该项目已经成为本世纪最有发展潜力的新兴基础产业。特别是在国际原油价格日益高升的今天，生物乙醇的发展潜力无疑十分巨大。- -我国石油资源供求矛盾比较突出，2003年我国已超过日本成为全球第二大石油消费国，预计2010年我国石油的对外依存度将达到50％。目前汽车已经成为中国成品油消费第一大户，截至2002年底，全国汽油用车保有量已达1536万辆，年耗油2825万吨，占到整个汽油消费量的75.5％；柴油车保有量529万辆（不含2250万辆农用柴油车在内），年耗油已达1888万吨，占到了整个柴油消耗量的24％。汽车用油合计占到了中国汽柴油消耗量的47％。专家们估计，到了2020年，中国汽车保有量将突破1亿辆，届时仅汽车用油每年将消耗2.28亿吨，而相应的能源状况将难以保证需求。专家们分析，随着生物乙醇、液化石油气、压缩天然气等替代能源的研究推广，每年汽车耗油中将会相当一部分被这些新型燃料所替代。由于生物乙醇技术已经成熟，利用生物乙醇替代部分汽油，是目前最具有可操作性的发展可再生能源的措施。目前我国推广的主要是含10％乙醇（体积比）的车用生物乙醇汽油。总的来说，使用生物乙醇汽油，汽车油耗变化不大，动力性也基本不变，但尾气排放有较大改善，一氧化碳排放量下降30％以上，碳氢化合物的排放量下降10％以上。普通汽车不用改装就可以直接使用车用生物乙醇汽油。车用生物乙醇汽油很有推广前景。目前，国家对生物乙醇的生产实行财政补贴政策，车用生物乙醇汽油与无铅汽油“同升同价”。有的地方为了推广车用生物乙醇汽油，价格还比无铅汽油稍低，因此不会增加消费者负担。该项目投产后，市场销路将不成问题。近3年来生物乙醇的市场推广速度快得超出了大多数人的想象。其中乙醇汽油所扮演的角色，也从当初有关部门确定的＂- -既能发展替代能源，又能有效地解决玉米等陈化粮的转化问题，促进农业生产的良性循环＂，更多地转向成为中国替代能源的主力。可见，在我国生物乙醇的推广使用方面的工作比较顺利，生物乙醇销量也将会进一步增长。现在，我国急需扩大生物乙醇产量，增加生物乙醇在我国汽油消费中的消费比例。乙醇的产量是随着国民经济的发展而增加的,1975年世界乙醇的总产量约158.4万吨,燃料乙醇只占总产量的2/9,到了2000年总产量约1580.4万吨,燃料乙醇占5/8。2002年全球乙醇产量为2534.4万吨，美国及巴西产量之和占全球产量的66%，中国2002年乙醇产量为213万吨，仅次于美国及巴西的产量。预计美国到2025年以玉米为主要原料的乙醇产量将达到1200万吨，随着市场需求量的剧增，国内乙醇生产存在较大空间。3.1.2价格分析近年来，由于国际原油供应日趋紧张，汽油的价格不断上涨，造成生物乙醇的价格也不断上涨。2005年底，我国各主要城市生物乙醇的价格见下表：表3.1-12005年底全国主要城市化工产品价格行情表品种北京天津深圳上海南京济南青岛计量单位元／吨元／吨元／吨元／吨元／吨元／吨元／吨生物乙醇60005600712353005100470049003.1.3竞争力分析1、采用纤维素原料制生物乙醇的成本大大低于其他乙醇成本。- -以玉米为例，目前我国乙醇加工企业生产1吨乙醇需要3.0吨玉米，而1吨玉米当前的市场价格在1044元（不含税价）左右。甘蔗是目前世界上用于加工乙醇最成功的农产品。由于其单位面积产量高，加工乙醇的产能大大高于玉米等其它农产品，是发展车用乙醇汽油最理想的原料之一。但我国甘蔗种植面积十分有限，主要集中在广西、云南等少数几个省份，随着国民经济快速增长和食品加工业飞速发展，国内食糖消费量大幅增加，市场供不应求，价格一路上扬。据了解，目前市场上1吨蔗糖价格大约在3045元（不含税价）左右，产糖1吨只需要甘蔗8～10吨，产乙醇则需13.5～15吨，甘蔗制糖效益明显高于制造乙醇。因此，国内甘蔗主要用于制糖，用于加工乙醇的很少。玉米芯废渣（干）价格每吨52.2元，1吨生物乙醇吨消耗玉米芯废渣的资金在208.8元，加上生产1吨生物乙醇所用的纤维素酶液费用1794.87，比现在用玉米转化的乙醇主要原料成本降低959.67元。以上价格均为不含税价。2、该项目原材料供应充足。禹城市是全国知名的中国功能糖城，有世界上规模最大的木糖醇生产企业福田药业公司和低聚木糖生产企业龙力公司，下脚料玉米芯废渣近40万吨，而且周边还有数家规模较大的糠醛厂，因此原料充足。3、国际油价上涨，促进生物乙醇产业的发展。此前油价上涨对于车用乙醇汽油的推广和产业化发展，有两点好处：一是汽油价格上涨使乙醇汽油价格水涨船高，提高了销售环节的承受能力，推动了乙醇汽油产业的发展；二是油价的上涨将推动生物- -乙醇产业生产工艺的调整优化，该项目乙醇成本大大降低，与油价上涨形成的反差将越来越明显，可增强乙醇汽油的市场竞争力。5、有充足的劳动力资源。在技术人才培养方面，山东科技有限公司与多家大中专院校合作，定向招收发酵、食品专业人才。在用工方面，山东禹城市劳动力富裕，保证工厂充足的劳动力且劳动成本较低。3.3产品方案该项目能部分解决我国的能源问题，符合我国可持续发展的战略需求，利国利民。产品市场前景广阔，销路不成问题。主要考虑到当地的原料资源情况及企业现有技术水平和资金能力，确定生产规模为：1）生物乙醇5万吨/年2）杂醇油　　　　　　　　　　　0.026万吨/年3）二氧化碳3万吨/年4）废渣12万吨/年- -第四章建厂条件与厂址4.1原辅材料本项目所需的主要原辅材料的品种、数量和要求见表4.1-1。玉米芯废渣由龙力公司的低聚木糖车间及周边的糠醛厂等提供，禹城市是全国知名的中国功能糖城，有世界上规模最大的木糖醇生产企业福田药业公司和低聚木糖生产企业龙力公司，下脚料玉米芯废渣近40万吨，而且周边还有数家规模较大的糠醛厂，完全能够满足需求；其它辅助材料供应充分，价格平稳，国内市场即可满足供应。表4.1-1项目主要原、辅材料需用量估算序号名称单位年需用量来源1玉米芯废渣吨200000内部及周边企业2固定化酵母吨30国内3纤维素酶液吨350000本项目纤维素酶车间4.2动力能源本项目所需的水、电、汽等动力消耗见表4.2-1。表4.2-1动力需用估算表序号名称单位年需要量规格备注1水万吨154.8达饮用水标准2电万kw.h1459.22380V3汽万吨280- -4.3厂址4.3.1自然条件1、地理位置及交通运输禹城市地处环渤海经济圈，是山东省会济南的"卫星城"，鲁西北的区域性中心城市之一。拟建项目建设在禹城市高新技术开发区内。南依山东省会济南40公里，北距北京350公里，东至青岛港460公里，建设地点距济南国际机场50公里，京沪、济邯铁路，京福高速公路，308国道、101、109省道和正在建设中的青银高速公路穿境而过。交通运输十分便利。2、工程地质及水文状况禹城位于华北陆台渤凹陷的南部，是长期沉降区，为第四系地层中河流冲积而成。因此，地层水平、垂亘方向变动频繁，主要为轻—中等的亚砂上构成，其次为薄层粘土及部分细砂层。本项目场地内地势比较平坦，地基承载力较高。禹城市位于黄河冲积平原，属鲁西、鲁北陆向斜水文地质区，新第三系和第四系地层厚度达1500米以上，地下水较丰富。浅层地下水补给条件较好，含水层较发育，为浅层淡水突出区。除淡水广泛分布外，还有微咸水与淡水相间分布，构成水化学垂直分带的咸—淡、淡—咸—淡及全淡型结构。3、气象条件该市地处温暖带季风区，具有明显的季风变化和季风气候特征，属半湿润大陆型气候，四季分明，光照充足，雨热同步，降水时空分布不均。- -降水多集中7－8月，占全年降水量的60％左右，地下水埋深负2米左右。主导风向：夏季，西南风；冬季，东北风；年平均气温13.1℃绝对最高气温42.2℃绝对最低气温-25℃年平均降雨量603.3mm年最大降雨量933.6mm年平均蒸发量2198.8mm年平均相对湿度65％最大冻土深度35cm地下水埋深-2m历年平均风速3.4m／s历年最大风速29.1m/s地震设防烈度7度4.3.2社会经济环境概况禹城市地处环渤海经济圈，是山东省会济南的"卫星城"，鲁西北的区域性中心城市之一。辖7镇3乡1个街道办事处，995个行政村，总面积990平方公里，耕地80万亩，人口50万。　　禹城历史悠久，是大禹治水之域，酿酒之乡，扒鸡之城，"龙山文化"发源地之一。夏商时属九州之兖州，唐朝天宝元年设禹城县，意在纪念大禹曾在此率众治水，城西现有禹王亭遗址。1993年9月撤县设市。- -近年来，欣欣向荣的开放型经济使禹城驶上了发展的快车道。以生物制药、高档纺织、精密机械、木材加工、食品、化工为主导的工业群体不断壮大；商贸流通繁荣活跃，是鲁西北重要的物资集散地，禹城先后被授予全国科技实力百强市、全国食品工业强市、全国农业引用外资项目先进市等荣誉称号。禹城高新技术开发区位于禹城市区东部，总规划面积20平方公里，实行公司化运营，自主开发、滚动发展。优惠的政策，宽松的环境，吸引了众多国内外客商前来投资兴业。区内已形成了两大完整的产业链条：一是以玉米、玉米芯为原料，玉米淀粉、玉米油、"三糖"等系列产品的玉米深加工产业链；二是以大豆为原料的食用油、低温豆粕、大豆分离蛋白、大豆蛋白纤维和大豆纤维纺织及服装面料生产的大豆系列深加工产业链。已初步成为以生物技术为特色，新材料、机电一体化、精细化工、纺织工艺品、出口发制品等为主导的高新技术产业开发区。目前，高新区已成为禹城高新技术的密集区、工业经济的增长点、民营企业和外商投资的大载体、城市建设的新亮点。禹城自然条件优越，交通方便快捷，基础设施完善，商业流通活跃，政策务实优惠，各项服务优质高效。4.3.3厂址评述本项目建设于禹城市高新技术开发区内的龙力高科技产业园，在京沪铁路和京福高速公路之间，地理位置优越，交通运输方便。供电、供水等配套工程设施完善，企业综合运营成本低- -，厂区地势平坦，排水方便，该项目选址不仅符合开发区总体规划，而且具有得天独厚的自然条件，选址是可行的。第五章工程技术方案5.1项目组成5.1.1建设项目组成本项目为利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产5万吨/年生物乙醇项目，主要建设项目见表5.1-1。表5.1-1主要建设项目组成表序号建构筑物名称规模备注一主生产区1纤维素酶车间35万吨酶液/年2空压机房3发酵前处理车间5万吨生物乙醇/年4发酵罐区5万吨生物乙醇/年5二氧化碳车间3万吨二氧化碳/年6蒸馏装置5万吨生物乙醇/年7脱水装置5万吨生物乙醇/年8成品罐区5万吨生物乙醇/年9原料库二生活区1综合楼2科研中心3职工餐厅4职工宿舍三污水处理场5.1.2建设项目说明本项目完成后，可生产生物- -乙醇5万吨／年，且附带生产副产品杂醇油260吨／年，二氧化碳3万吨/年，废渣12万吨/年。5.2生产技术方案5.2.1产品质量标准生物乙醇作为一种原料性的产品，其产品质量必须达到一定的标准。本项目生物乙醇质量严格执行乙醇标准(GB678-2002)化学纯标准，感官要求详见表5.2-1。表5.2-1　乙醇GB/T678-2002项目GB/T678-2002级别出口级分析纯化学纯含量%≥99.899.799.5性状无色透明易挥发液体。醇香味浓厚。易吸湿。能与水、乙醚和三氯甲烷任意混溶密度与水混合试验合格合格合格蒸发残渣%≤0.00050.0010.001水份%≤0.20.30.5酸度0.020.040.1碱度0.0050.010.03甲醇%≤0.020.050.2异丙醇%≤0.0030.010.05羥基化合物%≤0.0030.0030.005铁%≤0.00001锌%≤0.00001还原高锰酸钾%≤0.000250.000250.0006易碳化物质合格合格合格- -5.2.2生产技术方案一、生产技术方案选择1、本项目工艺采用山东科技有限公司与山东大学生命科学学院合作开发的利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇技术。2、本项目所选用高活性优良纤维素酶获得国家发明专利(专利名称：高活性纤维素酶的制造方法，专利号：ZL96116049.7)，并获国家发明奖四等奖，国家教委科技进步一等奖，山东省科技进步二等奖等。3、项目技术特点一直以来，由于原料预处理的效率低下、所用纤维素酶的酶活偏低、原料中半纤维素所占比重较大，致使纤维素原料乙醇生产成本很高，在经济上一直是不可行的。在项目技术开发中，要使植物纤维性材料得以充分利用，生产高品质生物乙醇，关键之一是生产高酶解效率的纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶的总称，它主要有三种酶组成：内切葡聚糖酶（EC3.2.1.21或C4），外切葡聚糖酶（EC3.2.1.91或C1）和纤维二糖酶（或称为β-葡萄糖苷酶EC3.2.1.21或CB），纤维素的有效降解，需要纤维素酶系各主要组份之间有合适的比例，从而能够充分发挥协同水解作用生成葡萄糖。目前国内外生产的纤维素酶，普遍存在着β－葡萄酶糖苷酶活力偏低，致使纤维二糖积聚反馈抑制纤维素酶活力，影响纤维素酶解效率的问题。我们的科技人员经过几年的努力，对产纤维素酶菌株进行诱变并优化培养基组成及培养条件，以获得能够产生高酶活力、酶系结构合理的纤维素产生菌为目的，对JUA10、LM菌株用紫外线、离子注入法进行了交替诱变处理，获得了UA10-1号、ULM-2号突变高产菌株，纤维素酶活力达到FPA7.5IU/ml。该菌与产β-葡萄糖苷酶菌株混合培养，达到了文献所报道的β- --葡萄糖苷酶活/FPA酶活比值为1:1的理想比例，极大地提高了纤维素的酶解效率，为酶解纤维素生产乙醇提供了可靠的技术保证。项目原料玉米芯废渣通过生产低聚木糖、木糖醇、糠醛等已经经过深度预处理，基本将其中的半纤维素全部去除，比较容易被纤维素酶水解生成葡萄糖，进而发酵生成乙醇。由于半纤维素中的木聚糖大部分已经被转化成高附加值的木糖相关产品，单独生产乙醇工艺中木糖难以被酒精酵母转化为酒精的难题自然化解。并且摒除酸水解法腐蚀设备、污染环境的弊端，采用酶法在相对温和的条件下进行水解反应，从而使以纤维质为原料生产乙醇成为现实。二、生产工艺的简要说明1、纤维素酶生产a、菌种培养、扩培提高菌种产生纤维素酶的能力，必须选择培育具有酶活高、生产适应性强、不易退化等优点的菌种，本项目采用的菌种由山东大学生命科学学院提供，该菌种性能优越。菌体经过摇床培养及二级种子罐的逐次扩大，使菌种达到相应的数量，提供发酵工序接种所需。种子罐的培养基碳源应以纤维素原料为主，辅以有机氮、诱导剂等。b、配料将纤维素原料、辅料加入拌料罐内加水充分混合，底物固形物浓度控制在8%左右。c、杀菌、发酵应技术方要求，本工序中的杀菌及发酵均在发酵罐内完成。将配完的料液泵入发酵罐内，通蒸汽进行杀菌，温度控制在120℃左右，时间约为40min。杀菌完成后，将料液降温至30℃- -，并接入培养好的菌种进行发酵。由于接入的菌种是好氧菌，所以应保证发酵料液中一定的溶氧量，发酵早期应控制的通气量为1：0.5～0.6，进入产酶期适当加大。搅拌既可以增加发酵液中的溶氧量，又能保证菌体与培养基的充分接触，但机械搅拌也会导致纤维素酶发生表面变形引起失活，且容易打断菌丝引起代谢发生变化，因此本方案采用气升式。发酵温度前期30℃最为适宜，保持约30h，进入产酶期后降低温度至28℃，较低的温度有利于提高酶的稳定性，延长细胞产酶时间。发酵时间一般在4～5天左右，PH值控制在5.5～6.0之间，另外，发酵过程中还需添加部分有利于纤维素酶分泌增加产量的表面活性剂及产酶诱导剂等。发酵完成后所生成的纤维素酶液进入酒精发酵前处理车间。2、生物乙醇生产a、配料配料水用浓缩工段的冷凝水及蒸馏工段的冷却余水，水温控制在50℃左右，料水比控制在1：3。b、杀菌将料液泵入蒸煮罐，并迅速升温至100℃，杀菌时间应在40min以上。c、酶解杀菌完成后，将醪液迅速降温至50～55℃，加入纤维素酶液进行酶解。酶解过程中控制PH值在5.0左右，酶解过程中定期测量葡萄糖浓度，当浓度达到约9%时，停止酶解。d、分离将酶水解液泵入压滤机进行固液分离。分离所得的滤液去浓缩工段浓缩，滤渣回收，可用于烧锅炉。e、浓缩- -分离所得的滤液中糖浓度低于10%，糖度太低，如果直接进行发酵，不符合浓醪发酵原则，也不利于蒸馏，因此本方案中在发酵之前增加浓缩工序，利用四效降膜浓缩器将滤液浓缩至糖浓度18%以上。f、发酵浓缩液冷却后进入发酵罐内进行发酵，发酵温度30～34℃，发酵时间控制在72h左右。发酵成熟醪检测指标为：酸度≤6.2，残糖≤1%，残余还原糖≤0.5%，酒精份9～11%（v/v）。本项目配置二氧化碳回收装置回收二氧化碳，既可减少对环境的污染，又能增加企业效益。酒精车间发酵工段排出的二氧化碳气，经过捕沫器和二氧化碳洗涤塔回收夹带的酒精后进入气柜。从气柜出来的二氧化碳气体在净化塔净化，经过压缩机压缩，在吸附塔进行吸附净化，然后经过干燥器干燥后进入冷却系统冷却得到高纯度液体二氧化碳进入储存罐。部分二氧化碳经增压泵把低温的液态二氧化碳加压后灌入钢瓶之中，作为小批量瓶装二氧化碳：大部分商品液体二氧化碳则直接灌入槽车，送至用户。g、蒸馏发酵成熟醪液经预热器加热后，从粗馏塔顶部进入，粗馏塔塔底通入蒸汽，控制粗塔塔底温度为105～106℃，顶温为95～96℃，蒸馏废水从粗馏塔底部排出进入污水处理场进行处理。酒精含量约50%的粗酒精蒸气从粗馏塔顶部进入精馏塔中部，精塔底温为104～105℃，中温为84～85℃，进行精馏，精塔底部废水排入污水处理场。h、脱水- -通过进料管线向脱水塔灌注乙醇,直至液位到达玻璃管液位计的中部。回收塔内灌注的是水,同样也是液位到达液位计的中部。确保水、电、汽的供应正常后慢慢打开蒸汽阀给再沸器加热,再沸器底部与回收塔底部相通,再沸器会把热量传给回收塔；脱水塔的加热是由回收塔顶部的蒸汽加热脱水塔的再沸器进行的。然后启动脱水塔、回收塔的回流泵。根据脱水塔、回收塔的温度曲线,调整蒸汽加量及的相应夹带剂加入量。测定脱水塔底部的水分,合格后将生物乙醇送出。三、主要设备选型生物乙醇主要生产设备选择国内先进、可靠的产品。详见表5.2-2。表5.2-2生物乙醇主要生产设备表序号设备名称型号及规格数量单位备注一纤维素酶生产工段1一级种子罐1m3102二级种子罐10m3103配料罐4m324纤维素酶发酵罐100m3605往复泵Q=20m3/h6二酒精发酵工段1配料罐10m322蒸煮罐10m383汽液分离器¢3000×360044往复泵Q=20m3/h45酶解罐80m386压滤机XMAZ□/100067离心泵ZB-138四效降膜浓缩器JMZ-3029冷却器150m2610发酵罐500m33011二氧化碳回收装置1三蒸馏工段1淡酒泵Q=14.4m3/h,H=25m2台2粗塔进料泵Q=150m3/h,H=50m2台3粗馏塔JFB2900（B）×28板1座- -4精馏塔JFB2900（B）×82板1座5粗塔一级真空罐¢2000×42761个6粗塔一级真空泵¢425×16792台7粗塔二级真空罐¢2000×42761个8粗塔二级真空泵¢425×20402台9精塔一级真空罐¢800×16501个10精塔一级真空泵¢133×9091台11精塔二级真空罐¢800×16501个12精塔二级真空泵¢133×11921台13杂醇油冷却器¢800×1650,F=20m31台14杂醇油分离器JFQ900,¢900×15001台15醪液预热器F=120m21台16精塔冷凝器F=1000m21台17检酒器¢550×6001台18杂醇油罐¢3600×40001个19杂醇油泵Q=50m3/h,H=40m2台20精馏塔回流罐¢1600×20001个21精馏塔回流泵Q=100m3/h,H=60m2台四脱水工段1脱水塔F1型浮阀，¢80012回收塔F1型浮阀，¢60013脱水塔再沸器强制循环卧式24回收塔再沸器热虹吸式25分离器¢1000161#冷凝器卧式多程172#冷凝器卧式多程183#冷凝器卧式多程19隔离罐V=5m3110苯贮罐V=10m3111排废器¢1000112计量罐V=30m3213回流泵Q=20m3/h4- -14进出料泵Q=10m3/h415成品储存罐800m345.2.3生产工艺流程，见图一、二：纤维素酶斜面菌种摇瓶种子一级种子罐二级种子罐净化压缩空气发酵纤维素酶液去酶解工段蒸汽杀菌辅料配料水玉米芯废渣- -图一纤维素酶生产工艺流程图玉米芯废渣水配料蒸汽杀菌纤维素酶液酶解固液分离废渣烧锅炉蒸汽浓缩冷凝水配料固定化酵母发酵二氧化碳二氧化碳车间蒸汽蒸馏杂醇油夹带剂脱水废水成品- -图二生物乙醇生产工艺流程图5.2.4主要工艺技术参数1、主要生产工艺指标，见表5.2-4。表5.2-3主要生产工艺指标序号项目收率（%）备注1生物乙醇25收率以商品对原料计2杂醇油0.52收率以商品对商品(乙醇)计3二氧化碳60收率以商品对商品(乙醇)计废渣60收率以商品对商品(乙醇)计2、主要原材料、动力消耗指标，见表5.2-5。表5.2-4生物乙醇生产主要材料、动力消耗指标表（以吨产品消耗计）序号名称规格单位产品消耗指标备注单位数量一材料1玉米芯废渣吨4.02纤维素酶液10IU/mL吨7.03固定化酵母公斤0.64夹带剂公斤0.5二动力6水P≥0.3MpaM330.96达饮用水标准7电380V度2928汽吨8.0645.2.5贮存方案1、车间的原材物料周转期、贮存量及贮存方式、产品贮存周期、贮存量及贮存方式见表5.2-6。表5.2-5主要原料及产品贮存表序号物料名称周转期（天）贮存量（吨）贮存方式1玉米芯废渣53600原料库2生物乙醇152500储罐- -3杂醇油1513储罐4二氧化碳151500二氧化碳车间5.3总平面布置及运输5.3.1总平面布置原则a、遵守国家有关的规范和规定，按照“经济、实用、美观”方针，合理布局。b、满足生产工艺的使用要求，建、构筑物布置紧凑合理，工艺流程通畅。c、满足交通运输要求，车间之间货流尽量短捷，避免人流物流的相互干扰。d、严格遵守卫生、防火安全等技术规范的规定，合理进行绿化布置。e、适当考虑远期规划用地要求。5.3.2总平面布置说明a、本项目建设在原厂区内，办公生活区居中布置在原厂区南侧，本项目生产区布置在西北部，靠近淀粉生产区和厂区总变电站，污水处理场位于厂区东北角，与原有污水处理设备合并集中布置。b、厂区设置两个大门，南门用于职工上下班，北门用于货物的运进及运出，人流与物流分开，避免了相互干扰。c、本项目主要生产车间布置紧凑，工艺流程通畅，运输便捷，建筑物之间留有足够的防火和日照间距，泵房、空压机房等辅助设施集中布置生产区东北侧，靠近主要生产车间，管线架设距离短，节约能源，考虑企业未来发展，在厂区北侧和东西两侧皆预留了扩建发展空地。d、整个厂区地势平坦，竖向布置采用平坡式。- -e、厂区内多植树，车间四周种花种草绿化环境，把厂区建成现代化花园式食品加工基地。5.3.3总平面布置设计指标见表5.3-1。表5.3-1总平面主要设计指标序号指标单位数量备注1厂区建筑系数%152厂区利用系数%363厂区绿化系数%184新建建筑物面积m2211264项目占地面积m2732805.3.4厂内外运输本项目全年新增总运输量为400990吨，其中年运入量200130吨，年运出量200860吨，详见表5.3-2全厂年运输量表。表5.3-2项目年运输量表序号货物名称单位年需求量来处或去处备注一运入1玉米芯废渣吨200000内部及周边企业汽运2固定化酵母吨30国内汽运3其它吨100本地汽运小计吨200130二运出1生物乙醇吨50000国内汽运或铁路2杂醇油吨260国内汽运或铁路3二氧化碳吨30000国内汽运或铁路4废渣吨120000本地汽运5污泥吨450本地汽运6其它吨150本地汽运- -小计吨2008605.3.5运输方式5.3.5.1厂外运输生产用原料及其它辅助材料的运进由货主自备运输工具，成品运出由建设方原有运力和社会运输力量共同解决，本项目增加两辆轿车和两辆客货两用车。5.3.5.2厂内运输厂内生产用的原料及各种原辅料由叉车、板车等工具运输，发酵罐内的低度酒精液体经管道输送至蒸馏装置，厂内运输尽量采用机械化运输工具，降低工人的劳动强度，提高劳动效率。厂内主要道路宽8m，次要道路宽6m，4m各生产车间的道路相贯通，即方便生产运输又有利于安全消防，道路均为水泥路面。5.4土建工程禹城位于华北陆台渤凹陷的南部，是长期沉降区，为第四系地层中河流冲积而成。因此，地层水平、垂亘方向变动频繁，主要为轻—中等的亚砂上构成，其次为薄层粘土及部分细砂层。本项目场地地势比较平坦，地基承载力较高，地震设防烈度7度，地表土最大冻深：0.35米。考虑周边环境及规划要求，厂区从总体设计到建筑单体设计应力求简洁、明快、富有现代气氛，同时又具有鲜明的行业特色及时代感，为树立现代化企业形象，提高企业知名度及综合效益而营造一个新颖的环境基础。新建构筑物特征及结构类型详见表5.4-1。- -表5.4-1主要建（构）筑物一览表序号建（构）筑物名称耐火等级建筑面积（m2）层数结构类型备注一生活办公区1综合楼二2700三框架2科研中心二2700三框架3职工餐厅二1080一框架4职工宿舍二2700三砖混5车库二288一砖混6传达室二54一砖混二生产区1纤维素酶车间二6480三框架含菌种室2空压机房二180一砖混3发酵前处理车间二756二框架局部三层4发酵罐区2430砼基础5二氧化碳车间二1080二框架6蒸馏装置216砼基础7脱水装置216砼基础8成品罐区784砼基础9原料库二2736一排架10泵房二192一砖混11五金库二180一砖混12消防水池1000m3钢筋砼三污水处理场1500m2占地面积5.5给水工程5.5.1全厂用水量全厂用水量和水质要求见表5.5－1。- -表5.5-1全厂用水量估算表序号用水部门用水种类用水量备注小时最大m3/h小时平均m3/h一纤维素酶车间1配料二次水45.0045.00来自浓缩工段冷凝水2杀菌冷却水循环水80.0060.007℃—12℃3发酵冷却水循环水65.0050.007℃—12℃二酒精生产1配料工段二次水84.0084.00其中15m3来自浓缩工段冷凝水69m3来自蒸馏工段的冷却水2酶解、浓缩冷却一次水120.00100.00去蒸馏工段回用3酒母、发酵冷却一次水105.0090.00去蒸馏工段回用4蒸馏工段二次水225.00190.00其中69m3用作发酵配料水，其余121m3可用于企业淀粉等生产车间的部分用水工段5脱水工段循环水280.00240.0030℃—40℃6成品冷却一次水20.0015.00三设备及地面清洗二次水9.007.00成品冷却水四生活及其他用水二次水11.008.00成品冷却水五冷水机组冷却循环水200.00200.0030℃—35℃六空压机冷却循环水60.0048.0030℃—35℃七循环水补水一次水15.0010.00八消防一次水316.80316.801室外消防一次水108.00108.002室内消防一次水36.0036.003酒精罐区消防一次水172.80172.80九合计1不含消防一次水260.00215.002含消防一次水576.80531.80注：车间要求水压0.30Mpa,水质应符合生活饮用水标准。- -表中平均用水量为三班24小时平均。从上表中可以看出，本项目用水量为：消防时最大用水量576.80m3/h，平均用水量531.80m3/h，没有消防任务时最大用水量260.00m3/h，平均用水量215.00m3/h。同时使用系数按0.8级计，则新鲜水的最大用水量为172.00m3/h。5.5.2水源、取输水工程说明该项目厂区位于山东省禹城市高新技术开发区内的龙力高科技产业园，虽然有市政供水管网，但本项目用水量太大，市政管网不能满足该项目的用水要求。禹城市位于黄河冲积平原，属鲁西、鲁北陆向斜水文地质区，新第三系和第四系地层厚度达1500米以上，地下水较丰富。水质符合GB5749-85《饮用水卫生标注》本项目计划新打深井2眼，每眼井出水量在100m3/h左右，选用10JX13型井泵。可以满足新建项目对一次水的要求。市政管网供水可做为补充备用水源。5.5.3厂区给水供水采用生产、生活及消防独立供水系统。厂区设有效容积为1000m3的供水调节水池一座，供水泵房一个。由供水泵向供水管网供水，供水泵由变频器控制流量和压力来满足生产、生活的用水量和用水压力要求。厂区生产、生活管网采用枝状向厂区用水点供水。供水管道材料采用DN<75者为镀锌钢管，DN≥75者为给水铸铁管，厂区内均采用埋地敷设，埋设深度为覆土厚度不小于0.80米，管道作防腐处理。- -供水系统流程：深井→调节水池→供水泵房→供水管网5.5.4循环水说明给据工艺需要，在酒精生产的脱水工段需要冷却水，动力机房处的冷水机组和空气压缩机也需要冷却水，为节约水资源，提高水的利用率，在这些水量较稳定的地方，设冷却水池和冷却塔，循环使用。具体各工段的冷却循环水量和进出水温差在表7.2-1已经列出。根据表中的水量和水温要求，需要设置冷却塔，冷却塔设置如下：脱水工段设300m3/h的HGCT工业中温型冷却塔1台；动力机房设300m3/h的HGCT工业低温型冷却塔1台。循环水工艺流程：循环水泵工艺设备冷却塔循环补水5.5.5消防给水根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）的有关规定，酒精蒸馏、脱水工段酒精贮罐区火灾危险性为甲类，酒精罐区的泡沫消防已经罐区冷却用水之和量为48L/s。其余建筑物的耐火等级一、二级，生产火灾危险性甲类和丁、戊类，最大建筑物体积小于于50000m3，室外消防水量按30升/秒，火灾次数一次，延续时间3小时。室内灭火用水量为10L/s，同时使用两支水枪，每支水枪最小流量为5L/s。- -消防系统采取独立的供水系统，厂区消防水管网采取环状管网，由消防水泵从消防水池取水，并为消防管网提供消防水压，厂区内设室外消火栓，消火栓间距不得大于120米，使每个建筑物均处于消火栓防护范围内。供水调节水池有效总容积为1000m3，兼做消防水池，可以满足消防用水的要求。5.6排水工程5.6.1厂区排水量全厂排水量见全厂排水量表5.6-1表5.6-1项目排水量表序号排水部门排水种类排水量备　注小时平均m3/h小时最大m3/h1蒸馏废水污染废水73.3673.36去污水处理2脱水废水污染废水0.340.34去污水处理3设备、地面冲洗废水污染废水7.009.00去污水处理4生活及其他废水污染废水8.0011.00去污水处理5冷却废水清洁废水121.00156.00回用到淀粉等车间6合计污染污水88.7093.70清洁废水121.00156.00从上表可以看出，项目排出有机污水废水平均88.70m3/h清洁废水平均121.00m3/h。本项目排水采用分流制，生活污水为一路，采用陶土管埋地敷设，直接送至污水处理厂，处理到国家二级排放标准后达标排放。雨水及清洁废水为一路，采用盖板渠排入厂外市政排水管网。5.7供电- -5.7.1电源、电源设施及外部条件本项目为山东科技有限公司利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目，电力供应由当地供电部门提供。厂区内建有中心变电站一座，可以为本项目提供所需电源。5.7.2全厂装机容量、用电负、负荷等级和供电参数该项目装机容量为4031.3kW，全厂用电需要系数约为0.67，按需要系数法计算，全厂计算负荷为2702.26kW，年耗电量约为1459.22×104kWh。供电参数和用电负荷详见《全厂电力供应主要指标表》和《全厂用电负荷计算表》。本项目的用电负荷对供电无特殊要求，但长时间停电会影响生产造成一定的损失故全厂生产负荷按二级考虑，公用工程部分按三级考虑。5.7.3厂变电所的布局、位置根据变压器的一般布置要求，变电所的位置应放在距负荷中心较近的地方，而本项目的酒精生产车间的用电负荷都很大，所以在本项目中拟建车间内附式变电所一座。新建变电所包括：变压器室、低压配电室、值班室及检修室等。5.7.4全厂供电系统的选择新建车间变电所1座，内设S11-1250/0.4kVAD，yn111250kVA电力变压器2台，电力变压器采用抬高地坪的方式安装，全厂的低压设备的配电电压为~380/220V，其中动力配电设备配电电压为~380V，照明设备配电电压为~220V，检修电源采用~12V。全厂采用放射式与树干式相结合的方式供电，在各车间设有配电箱，有爆炸危险的部位采用防爆电气。- -10kV侧高压开关及计量柜由中心变电站内设置，低压侧选用GGD型低压配电柜，另外为满足供电部门的需要，本设计选用GGJ型静电电容柜在电力变压器低压侧与低压母线相连对无功功率进行补偿，以保证10kV侧的功率因数达到0.9以上。经计算补偿后的功率因数可达0.92，满足供电部门的要求。车间内动力配电箱选用GHL型配电箱。5.7.5防雷、接地厂区内需要进行防雷保护的建筑物均为二类防雷建筑物。可在其易受雷击处装设避雷带并做好防雷接地，其接地电阻不应大于10Ω，酒精贮罐区采用避雷针作防雷保护，其接地电阻不应大于10Ω，其罐体须做防静电接地且接地点不应少于两处，其接地电阻不应大于10Ω。筑物的每一电源进线都应做等电位联接，各个总等电位联结端子板应互相连通，每一电源进线近旁的金属管道，建筑物的金属结构以及电源箱的PE（PEN）母排等均应与总等电位联结端子板连通。所有用电设备的金属外壳，电缆外皮以及在正常情况下不带电的金属构架物等都应可靠接零，必要的地方要做重复接地保护，其接地电阻不大于10Ω。变电所主要设备选择表设备名称型号单位数量电力变压器S11-1250/10　10/0.4　D,yn11台2低压配电柜GGD3台3低压配电柜GGD2台12低压电容补偿柜GGJ2-01台2低压电容补偿柜GGJ2-02台4动力配电箱GHL台16照明配电箱PXT(R)台18- -插座箱XZ(R)台15全厂电力供应主要指标序号名称单位数量备注110kV线路公里20.4kV线路公里3总装机容量千瓦4031.3其中：高压设备千瓦1800低压设备千瓦2231.3照明千瓦804全厂计算容量千瓦2702.265全厂需要系数Kx0.676功率因数cosφ补偿前平均功率因数cosφ10.78补偿后平均功率因数cosφ20.957静电电容容量千乏其中:高压千乏低压千乏-712.678电力变压器S11-1250/1010/0.41250kVA29年用电小时数720010全厂年电能消耗量- -有功千瓦小时1459.22×104无功千乏小时836.28×104- -全厂电力负荷计算表序号用电部门名称设备容量kW需要系数Kx功率因数cosφ计算系数tgφ计算负荷(千瓦、千乏、千伏安)变压器(容量×台数)备注有功无功视在1纤维素酶车间120.50.70.80.7584.3563.262酒精生产车间1210.60.80.80.75968.48726.363CO2车间2400.70.780.8168134.44给排水280.50.70.780.8196.35157.085通风及循环水35.20.80.80.7528.1621.126污水处理70.50.70.80.7549.3537.017制冷1940.650.780.8126.1100.888照明800.80.90.486430.729合计2231.31684.791270.8310乘以同时系数KΣP=0.90KΣQ=0.950.780.81516.311207.2911补偿电容器功率-712.6712补偿后合计0.950.331516.31494.621594.941250×264%13变压器损耗ΔP=0.01SΔQ=0.05S15.9579.7514全厂高压侧合计0.941532.26574.3715高压风机18000.650.80.751170877.516全厂高压侧合计4031.30.672702.261451.87- -5.8供热5.8.1全厂热负荷表热负荷详见全厂热负荷一览表（表5.8－1）表5.8-1项目热负荷表序号用汽部门用汽压力用汽量t备　注小时平均小时最大1纤维素酶工段0.3～0.46.008.00灭菌工序0.3～0.43.005.00浓缩工序0.716.0020.002蒸馏工序0.5～0.625.0030.003脱水工序0.5～0.64.806.004采暖0.20.801.00其它0.30.400.65合计56.0070.60从上表看出，该项目的用汽量小时最大为70.60t/h。5.8.2热源本项目蒸汽由开发区内的新园热电厂供应，其供量和压力均可满足生产要求，热电厂的供气压力为可根据要求分别供给，均能满足工艺要求。供热管道可直接供热管网开口接入。厂区热网采用钢套钢无缝钢保温管，经减压装置减至工作压力向各用汽点供汽。5.9采暖与通风5.9.1室外气象参数- -冬季采暖计算温度-8℃冬季空调计算温度-4℃冬季通风计算温度-11℃夏季空调计算温度34.7℃夏季通风计算温度31℃夏季空调计算湿球湿度26.5℃日平均温度≤5℃的天数118天5.9.2采暖通风要求根据工艺和规范采暖要求：综合办公室、科研中心、车间办公、菌种化验室为18～20℃。倒班宿舍、职工餐厅、自控仪表室为16～18℃，车库为5℃，总面积约12000m2。总冷负荷约为1280Kw。纤维素酶生产车间及发酵预处理车间设计采用全面通风方案，以排除余热余湿，建筑面积约7236m2。根据工艺要求，纤维素酶生产工段中，还需要压缩空气，用气量为320m3/min，生产用气压力为0.25MPa，温度不超过40℃，压缩空气经冷却干燥净化系统处理后，经金属过滤器作除菌过滤后，供纤维素酶车间使用。5.9.3采暖通风方案采暖采用上供下回式双管高压蒸汽采暖系统，蒸汽直接由工艺高压供汽管道上接入，经蒸汽减压阀减压后供向暖气片；暖气片选用四柱813式稀土铸铁散热器。车间消除余湿和余热采用全面通风方案，换气次数4次/时，由T35-11- -№8#侧墙轴流风机承担。其他辅助设施的通风根据要求设置。纤维素酶工段的压缩空气选用TMC600型离心式空气压缩机，考虑到生产工艺的连续性，选6台机组4用2备。从空压机出来的压缩空气，经过空气净化、干燥后，经金属过滤器作除菌过滤后，供纤维素酶生产使用。空压站内经二级冷却后的压缩空气进入贮气罐以后，按以下流程进行除尘、干燥、灭菌。其流程为:储气罐→油水分离→冷却器→除尘器→一级金属过滤器→二级金属过滤器→纤维素酶生产空压站内空压机前、后设置压缩空气过滤器对压缩空气进行过滤，并对压缩空气进行除水除油，其流程为从高空采集的空气经过滤后进入空压机压缩成为压缩空气，进入储气罐，再经油水分离，冷却，除尘器最后经过设在纤维素酶生产工段前的两级金属过滤器进入纤维素酶生产工段使用，完成对空气的净化处理。5.10消防5.10.1消防要求本工程产品特点和性质根据建筑设计防火规范GBJ16-87（2001年版）的规定，酒精蒸馏、脱水工段酒精罐区火灾危险性为甲类，其余建筑物的耐火等级一、二级，火灾危险性为丁、戊类。5.10.2消防措施1）本着以预防为主，消防结合的方针，车间布置和建筑设计时在消防设防等方面应严格遵守国家、省、市现行的安全消防规定，进行布置、- -设计和配备，所有车间均按规范设置消火栓、灭火系统。酒精罐区设固定式泡沫灭火装置。2）厂区内场内道路均按消防要求设置为环形通道，所有道路宽度均大于6米，主干道大于20米。本工程设计时，要求建筑物之间距离应符合防火间距要求，应无消防死角。酒精罐区设防火堤。3）采用消防与生产、生活用水管道独立系统方案，厂区内消防管网设成环状管网，管道上设有地上式室外消防栓，两消防栓之间距离不得大于120米。4）室内设消防栓，配电房、车间配电盘等区域配备小型干粉灭火器。5.12.3消防水源该厂建筑物耐火等级为一、二级，生产车间火灾危险性为丙类，根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87规定，同一时间内的火灾次数按一次考虑，以生产车间为着火点，建筑物最大体积小于50000m3，故室外消防水量30L/s，室内消防水量10L/s，酒精罐区的泡沫消防已经罐区冷却用水之和量为48L/s，总计消防水量88L/s。本工程消防水量为316.8m3/h，按灭火时间为三个小时计，一次消防灭火用水量为921.6m3/次，厂区建一个有效容积为1000m3的给水调节水池，兼做消防水池用，能满足设计要求。本项目消防供水采用低压制，利用供水消防泵房内的三台XB6/40-150D/3（两用一备）消防水泵提供消防时的水量和水压，完全能够满足该项目的消防供水要求。- -5.13辅助生产设施5.13.1机修本项目不配备机修车间，设一五金库，并在各车间配备维修人员，负责各类设备（施）的日常维护和维修。设备大修由总公司负责解决。5.13.2菌种、化验和科研本项目在纤维素酶车间配备一菌种室，负责纤维素酶菌种的培养等工作。化验是生产过程中不可缺少的重要环节，担负着对原料、中间体及产品的化验把关任务，直接为生产服务，指导生产顺利进行。同时对各项技术指标进行准确的化验分析，并汇编上报，为全面质量管理提供基础数据。主要生产车间设车间化验室，以便于准确及时地进行检测指导生产。本项目设一科研中心，负责公司新产品、新技术的开发和研制，并在科研中心设一中心化验室，负责全厂的化验任务。5.14职业安全卫生5.14.1劳动保护厂区围墙及主、支干道边植树载花，以改善厂区内小气候。化验室为本厂环境保护管理和监测机构，负责组织、落实和监督环保工作。车间内完善安全操作规程，改善工作条件，健全劳动保护用品的发放和使用制度，保护职工身体健康，加强全体职工的安全教育，对岗位操作人员进行定期的安全生产培训和考核，提高其自我安全保护力。5.14.2工业安全卫生- -1、对于产生的噪声振动设备，根据具体情况采用安装减振器、隔离在装有隔音材料的封闭的房间内、安装消声器等到有效控制措施，使环境噪声达到《GB12348-90》规定的标准。2、对易燃易爆有毒的物料、试剂、产品、做专品专用，隔离仓贮、专人管理，建立完善的危险品管理制度。乙醇储存的场所应采用独立的建构筑物，并远离其他的建筑物，墙壁、柱子、地面等要采用不燃结构或耐火结构。凡可燃的材料修建成防爆口，地表面要建成非渗透性结构，而且要有能够使液体排放的适当倾斜度。3、加强防火措施，车间内严禁烟火靠近，防静电火花和强化避雷手段，在厂房、仓库内设置灭火器和消防车栓。消除火源，对生产乙醇的工厂是一项很重要的防范措施，在这方面，要重点做到以下四点：a、控制明火，严禁香烟、火柴、打火机等进入乙醇生产、储存场所。b、生产过程中凡要加热干燥等工序，一律用蒸汽，严禁使用明火。c、因设备损坏，临时动火焊接时，要经过三级动火审批，并对作业场所采取通风、清洗等措施，确定无乙醇液、无乙醇气体，有一定消防措施情况下再动火。d、电气设备在使用过程中易发热产生火花，生产中电气设备尽可能设在非危险场所，如在危险场所内设置电气设备要用防爆型的，设置位置要选择危险性相对小的地方。4、对挥发性溶剂要安装浓度自动监测报警装置，有害气体采用通风系统排除，对有害、有毒、有腐蚀性物料操作时，需按规定穿戴好防护- -用品。5、要加强管理，及时维修，保证管道、仪表完好无损，防止跑、冒、滴、漏，保持车间清洁，以免影响车间卫生和安全。解决跑、冒、滴、漏这一问题的办法如下：a、使用密闭容器。b、用管道输送。c、发现容器管道泄漏，及时修复。d、泄漏的局限化，当生产储存中万一有泄漏时，为不使乙醇液扩散，应把生产储存乙醇的场所地面连成不渗透的结构。6、乙醇生产中使用压力容器，主要有蒸煮锅、二氧化碳钢瓶激发酵罐等。在使用过程中应防止爆炸，具体措施有：a、减少腐蚀对压力容器的影响。b、装有安全阀及自动泄压装置。c、加强操作管理，严禁超压或野蛮作业。7、厂区内设置厕所、更衣室、休息室、浴池等卫生卫生设备。为确保生产操作人员的身体健康，制订定期检查身体制度，设置厂区卫生所，以便发生事故时伤病员得到及时抢救。8、制订完善消防安全保卫制度，提高职工的素质，严格遵守安全操作规程。- -第六章环境保护6.1建设地点概述该项目为新建项目，厂区位于禹城市高新技术开发区内的龙力高科技产业园，开发区有完整的市政排污管网，并有一个污水处理站正在建设中，作为本项目的主要纳污体系，能满足本项目的要求。厂区周围无国家重点保护文物及水源保护区。6.2主要污染物本项目废水主要是生产过程中蒸馏工段和脱水工段产生的废水，以及设备、地面冲洗废水和生活污水。废水量见表6－1污水排放量表表6-1污水排水量表序号排水部门排水种类排水量备　注小时平均m3/h小时最大m3/h1蒸馏废水污染废水73.3673.36去污水处理2脱水废水污染废水0.340.34去污水处理3设备、地面冲洗废水污染废水7.009.00去污水处理4生活及其他废水污染废水8.0011.00去污水处理5冷却废水清洁废水121.00156.00回用到淀粉等车间6合计污染污水88.7093.70清洁废水121.00156.00- -从上表可以看出，项目排出有机污水平均88.70m3/h清洁废水平均121.00m3/h。有机污水的综合污水水质为：CODcr：2000mg/l；BOD5：1000mg/l；SS：800mg/l；PH：6～9废渣主要来自发酵前处理车间固液分离工段产生的纤维素分解后的残渣，年产12万吨。废气主要是发酵工段产生的二氧化碳气体，以及蒸馏、浓缩工段产生的水蒸汽。噪音主要产生于工艺设备、空气压缩机、风机等震动较大的设备。6.3综合利用及治理方案生产中的废渣，可出售给热电厂做燃料。酒精发酵工段生产的二氧化碳气体可以回收，出售。蒸馏、浓缩工段产生的水蒸汽，大部分冷凝回收成热水，回用于别的工段，其余少部分散发的水蒸汽，自然排放。本项目的废水为有机废水，废水量为88.7m3/h，综合指标为：CODcr：2000mg/l；BOD5：1000mg/l；SS：800mg/l；PH：6～9。处理工艺如下：1．污水处理流程：污泥絮凝剂有机污水调节池泵酸化池接触氧化池浮渣出水沉淀池- -2．污泥处理流程：絮凝剂污泥及浮渣浓缩池泵板框过滤机污泥饼外运上清液至调节池滤液至调节池3．方案流程说明全厂污水中生产污水生产过程中蒸馏工段和脱水工段产生的废水，以及设备、地面冲洗废水和生活污水。因此在污水进入污水处理站后先把酸性废水中和至中性，再与低浓度污水混合，中和池有效容积500m3，平面尺寸20×10(m2),有效水深2.5米，水力停留时间60分钟，中和剂为石灰水；污水进入调节预沉池前需经格网滤出粗大固型物，调节预沉淀池起调节水量、水质和预沉淀作用，调节预沉池有效容积1000m3，平面尺寸20×20(m2)，有效水深2.5米。然后进入水解酸化池，水解酸化池的作用，不但能够降解部分有机物，而且能够把长链分子物质截断为更易被微生物吸收的短链分子物质，有利于后序单元的处理，水解酸化池有效容积1800m3，平面尺寸20×30(m2)，有效水深3米，水力停留时间18小时。酸化池出水进入生物接触氧化池进行生物处理，降解污水中的有机物，接触氧化池有效总容积2000m3，平面尺寸20×25(m2)，有效水深4.0米，水力停留时间24小时。最后经沉淀池去除水中所含的固形物，使出水水质达到BOD5≤100mg/l，CODcr≤300mg/l，SS≤150mg/l，pH6-9。符合国家规定的排放标准。排入厂外的市政排水管网。污泥及气浮浮渣进入浓缩池后,脱出的清水进入调节预沉池再重新- -处理，设污泥浓缩池2座，有效容积125m3，平面尺寸5×5(m2)，有效水深5米，沉降污泥用泵抽入板框过滤机压滤，滤液回至调节预沉池，泥饼与电场废渣一起外运作建筑材料使用。对产生噪声的设备设置减震支架以减少机器的机械震动，加消声设备以减少噪音的外传，空压机房、风机房应把设备间与休息间分开，以减少噪音对人体的危害。噪音较大的车间应安装隔音窗。6.4绿化项目建成后在道路两旁、车间四种种植树木，路边种植松柏或冬青树强，较大的空地种植草坪、花卉，办公室前面设置花坛，使整个厂区环境优美宜人，把工厂办成花园式工厂。- -第七章技术进步与节约能源7.1技术进步7.1.1纤维素酶生产一、主要技术关键在于筛选或构建产适宜酶系的高产纤维素酶生产菌;提高菌株遗传上的稳定性；对其发酵特性进行深入研究，保证在工业规模能稳定地控制其酶系组成。二、努力降低酶的生产成本是实现酶法工艺实用化的根本关键。一是要尽可能提高酶活性；二是在保持同样酶活性的前提下，尽可能地降低发酵成本（包括发酵周期，发酵条件等），降低酶制剂的制备成本和应用过程中的成本。三、本项目的主要技术特征是在已有的研究基础上，综合要用多项技术（包括基因工程和蛋白质工程技术、微生物发酵工程技术、酶制剂的制备技术与相关的轻化工工程技术）建立起相应的工艺流程，完成酶的产业化。例如，将采用基因替代等技术，按工艺要求改造菌株的纤维素酶系组成；利用蛋白定向进化等技术提高中性纤维素酶的耐碱、耐洗涤成分的性能；采用标记菌株进行原生质体融合及其他现代生物技术构建新菌株，提高菌种的产酶水平与脱胶能力。由于本项目使用的菌株产生脱毛的碱性蛋白酶种类单一，不仅使脱毛效果大大提高，而且使发酵条件、酶制剂制备及其应用的研究变得相对简单，其最终的研究目标较易实现。- -四、作为专利和知识产权的创新点有：菌种是独立分离纯化获得，并经传统及现代生物技术处理，提高酶活达到工业生产水平，在酶制剂应用范围方面也会有新的突破，可以申请新的专利和形成自己的知识产权。本项目开发出高效廉价的纤维素原料预处理技术、选育诱变了产高酶活的纤维素酶生产菌株、构筑了能同化五碳糖的酵母菌株，所用原料玉米芯废渣通过生产低聚木糖、木糖醇、糠醛等将其中的半纤维素全部去除，并且摒除酸水解法腐蚀设备、污染环境的弊端，采用酶法在相对温和的条件下进行水解反应。利用此技术及菌种采用纤维原料生产出的乙醇成本低，利润高，比传统的玉米酒精生产仅原辅料方面就可降低成本1200多元（以吨产品计）。7.1.2乙醇发酵传统的酒精发酵工艺,采用游离细胞发酵,酵母随发酵醪液流走,造成发酵罐中酵母细胞浓度不够大,使酒精发酵速率慢,发酵时间长,设备利用率不高等缺点。采用固定化酵母发酵酒精具有以下优点：a.大量节约培养酵母的设备和粮食。b.大大减少酵母增殖的时间,提高了发酵强度。c.提高成熟醪酒份,耐高酒份,降低残还原糖,提高淀粉出酒率。d.可以在低pH值下进行培养,减少染菌机率。e.可以提高设备利用率。7.1.3乙醇脱水- -乙醇脱水工艺采用恒沸精馏法，恒沸精馏的主要特点是:产量大,质量好,消耗低，机械化程度高，可采用仪表自动控制或微机自动控制，便于连续生产。其能耗低于萃取蒸馏法，比目前推广应用的分子筛制取法操作成本更低。选用苯做夹带剂，很容易和水形成共沸物，且易购、价廉、易于回收，可循环利用。7.2节约能源7.2.1工艺节能措施本项目开发出高效廉价的纤维素原料预处理技术、选育诱变了产高酶活的纤维素酶生产菌株，生产出的纤维素酶液稳定，成本低，酶活高，因此可大大提高纤维原料的产糖率，达到原料出酒率25%以上，从而降低生产成本，增加产品的市场竞争力。在生产过程中采用先进节能设备，对生产中重要环节采用自动控制，以节省电力消耗和原材物料的消耗。由于该项目中关键设备选用的档次高，工艺流程先进合理，使本方案工艺大大简化，去掉了很多繁杂的体力劳动，节省了劳动力，提高了产品产量，降低了单位产品能耗，该项目建成后，仅乙醇生产工段就能比国内平均水平吨产品耗电减少17度、吨产品蒸汽消耗减少1.5吨、吨产品耗水减少5吨以上。7.2.2其它节能措施1、本项目生产中需冷却降温的工段及配料工序的用水尽量采用循环水- -和过程水。这样即节能又节水，降低产品成本。2、该项目不建设锅炉房，直接引入离项目建设地点不远的新园热电厂的蒸汽。提高用热效率，节省投资，减轻环境污染。3、电力设备均选用节能产品，大功率的用电设施全部配套ABB变频器，既省电又保护设备。4、热力管道均作保温处理以减少热损失，凝结水回收重复利用。5、设计中水、电、汽均设有计量装置，便于管理和核算。6、该项目定员编制中设有专人负责节能工作，其任务是制定规章制度、节能措施并监督检查。定期检查、校正和维修计量仪表，定期清除设备内沉积的灰尘、水垢和其它附着物，杜绝设备和管道的跑、冒、滴、漏，保证其良好的传热性能。在生产前对设备进行维护、检查，使之保持良好的状态。作好各部门用水、用电、用汽的记录，以提高设备的使用效率。- -第八章企业组织与劳动定员8.1企业组织本项目隶属山东科技有限公司,项目融资主要靠法人投资和银行贷款解决。项目筹建和管理工作由山东科技有限公司负责。公司将实行董事会领导下的总经理负责制，总经理实行聘任制，并设副总经理三名；每位副总经理负责一个或数个管理部门，每个管理部门按功能性质分类负责若干个生产、辅助生产车间或其它职能部门。车间分工段、班组或直属班组，进行三级或二级管理。每级行政管理机构由一名行政负责人统一管理，并直接向上级负责，副职由正职聘任，并对承担的工作向正职负责，各级行政管理机构负责人实行逐级负责制。8.2工作制度本项目各产品生产过程均为连续化，因此每年除计划检修外，一般不停产。全年生产天数按300天计，每天24小时三班生产，除少部分工种采用两班制外，大部分都实行三班二轮转制度。8.3劳动定员本工程建成后，全厂定员185人，其中管理人员35人，技术人员41人，工人109人。全厂定员详见表8-1。- -表8-1全厂定员及人员构成表序号部门工人技术人员管理人员合计备注1纤维素酶生产工段2444322酒精发酵工段61183酒精蒸馏工段911114酒精脱水工段911115供、排水部门182222配电室31156办公室28107财务室448化验、菌种室及科研中心2206289设备科221510仓储科12111411供应科1221412经营部8821813五金库21314总计10941351858.4人员来源及培训8.4.1人员来源本项目增加的管理人员、技术人员拟从其它相关企业、大中专毕业生中招聘，通过考试择优录用，保持职工队伍的知识化、专业化。工人从社会公开招聘。- -8.4.2人员培训本项目生产车间的设备配置为国内先进水平，整个生产过程具有连续性强，协同关系紧密等特点，所以要求生产工人具有娴熟的技术和一定理论知识。本企业的干部应该是既懂生产，又能科学组织指挥生产。技术人员应具有一定的理论水平和实践经验，能随时解决生产中出现的技术问题，并不断应用新工艺、新技术提高生产效率。为了保证生产顺利进行，企业应有计划、有目的地对生产、技术、管理人员进行对口培训，做法如下：1、领导干部和基层管理人员培训可通过技术讲座，到高等院校学习、进修或自修的方式提高其理论水平的管理能力，培训既懂生产技术又懂经营管理的开放型优秀企业家和指挥人才。2、工人培训新工人上岗前，应集中相当时间进行技术教育、安全教育和劳动纪律教育，并选派一批生产骨干到国内同类型企业跟班上岗学习，各工种工人可通过设备安装过程熟悉工艺与设备。生产操作人员必须考试合格后方能上岗操作。3、技术人员培训企业除争取从高等院校或其它同类型企业引进专业对口的技术人员外，还可选派技术骨干和优秀工人到高等院校和设计院进修提高，以培养高素质的技术力量，使企业拥有一支过硬的科技队伍。- -第九章项目实施进度建议该项目从立项到投产计划为12个月，预计到2007年2月份建成投产。该项目批准后，应立即进行初步设计文件编制，并着手准备施工设计。初步设计文件批复后，立即进行施工图设计，同时组成一个班子负责领导组织工作。土建和设备定货同时进行。在建设过程中，要抓住设计、定货、施工、安装、试车等重要环节。运用科学手段协调安排各方面的工作，确保顺利完成该项目的建设任务。表9-1项目实施进度表时间项目2006年2007年345678910111212可行性研究报告审批初设文件编制、审批施工图设计设备定货土建工程设备安装系统试车、验收- -第十章投资估算与资金筹措10.1估算及说明10.1.1估算依据项目的编制是根据国家计委关于《一般工业项目可行性研究编制大纲》及原轻工部《建设项目可行性研究报告编制内容深度》进行编制。投资估算是根据原轻工部《轻工业工程设计概算编制办法》进行编制。财务评价是根据《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)进行编制。10.1.2固定资产投资估算内容包括建筑工程、设备购置、安装工程及其它费用，见表10-1“总投资构成表”。表10-1总投资构成表序号项目投资额（万元）占投资比例（%）总投资16211.16一建设投资13713.31建筑工程2404.2617.52设备购置7575.9055.23安装工程1530.3811.24其它费用699.65.15基本预备费1221.018.96建设期利息282.152.1二铺底流动资金2497.86- -10.1.3建筑工程造价：该项目的工程造价是根据当地同类工程造价进行估算的。10.1.4设备价格：根据设备厂家提供的样本报价进行估算。10.1.5该项目安装工程、基本预备费以及其它费用均根据原轻工业部《轻工业工程设计概算编制办法》中的有关规定计取。10.1.6建设期利息：根据2004年10月29日，银行部门执行的贷款利率，名义利率5.85%，有效利率5.94%计算建设期利息计入总投资。10.2投资10.2.1项目总投资估算额16211.16万元，其中建设投资13713.3万元，铺底流动资金2497.86万元。该项目资本金6711.16万元，占总投资的41%。附企业资产负债表及资本金证明。详见附表10-1“建设投资估算表”，附表10-2“主要建筑物工程投资估算表”，附表10-3“主要设备投资估算表”。项目的总资金需要22039.51万元。10.2.2流动资金流动资金估算依据及方法：该项目的流动资金需要额是按分项估算法计算的，经计算正常生产年份需要流动资金8326.21万元。项目投产第一年达产负荷80%，需要流动资金6660.97万元。详见附表10—4“流动资金估算表”10.3资金筹措项目所需固定资产投资13713.3万元，申请银行贷款9500万元，其余4213.3万元由企业自筹解决，正常生产年份需要流动资金8326.21万- -元，30%做铺底流动资金，2497.86万元由企业自筹解决，其余70%，5828.35万元由企业申请银行短期贷款解决，详见附表10—5“投资使用计划与资金筹措表”。10.4投资指标A、百元销售收入占用总投资59.7元B、百元销售收入占用固定资产投资50.5元C、百元销售收入占用总资金81.2元D、百元产值占用流动资金30.7元E、流动资金周转天数110天- -- -- -- -- -- -- -- -第十一章财务评价11.1单位产品生产成本和总成本11.1.1主要产品名称及生产规模该项目建成投产后,年产生物乙醇5万吨，出副产品杂醇油260吨，二氧化碳3万吨，废渣12万吨。11.1.2单位生产成本和总成本经计算，生物乙醇的生产成本3366.08元/吨，详见附表11—1“单位吨产品成本估算表”。正常年的总生产成本费用18694.97万元(第5年计)，经营成本17518.8万元，详见附表11—2“总成本费用估算表”。11.2产品成本估算依据11.2.1原辅材料、燃料动力原辅材料的消耗定额由工艺专业提供计算，燃料、动力的消耗定额由公用工程专业根据负荷平衡提供计算。原辅材料、燃料动力的价格，均为当地不含税价格。11.2.2工资及福利该项目设计定员185人，工资标准按1000元/人.月计，全年的工资及福利总额222万元。11.2.3固定资产折旧固定资产原值13693.3万元（基本预备费、建设期利息及其它费用按建筑工程和工艺设备所占投资比例分摊到固定资产原值中提取折旧），- -根椐国家新规定缩短折旧年限房屋及构筑物、机械设备折旧年限平均按15年计算，预计残值率按5%计算。经计算年折旧额862.68万元，详见附表11—3“固定资产折旧费估算表”。11.2.4无形资产及递延资产摊销费该项目递延资产20万元，按5年摊销，年摊销费4万元。详见附表11—4“无形、递延资产摊销费估算表”。11.2.5修理费计算修理费按固定资产折旧费的20%计取，每年提取修理费172.54万元。11.2.6其它费用计算销售费用、管理费用以及制造费用中的其它费用均参照企业的管理水平进行估算。11.3利润估算11.3.1销售收入根据目前市场情况，生物乙醇的销售价格为4145.3元/吨(产品为不含税价格)，副产品杂醇油的销售价格为3800元/吨，二氧化碳的销售价格为1000元/吨，废渣的销售价格为10元/吨。正常年全年的销售收入为27150.4万元。11.3.2销售税金及附加年销售税金及附加费按国家有关规定计算，产品的增值税率为17%，生物乙醇的消费税率为5%，城市维护税按增值税和消费税额的7%计取，教育附加费按增值税和消费税额的4%计取，正常生产年份的销售税金及附加费为1456.39万元，投产第一年生产负荷80%，销售税金及附加费为- -1165.11万元，详见附表11—5“销售收入及销售税金估算表”。11.3.3利润总额及分配正常生产年份利润总额6999.04万元，利税总额10170.16万元（含增值税1714.73万元），所得税按利润总额33%计取，盈余公积金按税后利润10%计取，公益金按税后利润5%计取，详见附表11—6“损益表”。11.3.4利润指标6999.04年利润总额总资金22039.51A、投资利润率=×100%=×100%=31.8%年利税总额10170.16总资金22039.51B、投资利税率=×100%=×100%=46.1%6999.04年利润总额资本金6711.16C、资本金利润率=×100%=×100%=104.3%从以上指标看，该项目投资利润率和投资利税率均大于行业平均利润率、利税率。说明该项目投资对国家积累贡献水平超过了本行业的平均水平。11.4财务现金流量分析根据财务流量分析，该项目所得税后财务内部收益率为28.5%，财务净现值（I=14%时）为15327.13万元,投资回收期4.9年(含建设期1年)。所得税前的财务内部收益率为38.5%，财务净现值（I=14%时）为28361.1- -万元，投资回收期3.9年（含建设期1年），详见附表11-7“财务现金流量（全部投资）”，附表11-8“财务现金流量（自有资金）”。该项目通过“借款还本付息估算表”、“资金来源与运用”、“资产负债表”的计算，经计算贷款偿还期3.3年(含建设期1年)，计算了资产负债率、流动比率、速动比率，详见附表11-9“借款还本付息估算表”、附表11-10“资金来源与运用表”、附表11-11“资产负债表”。11.5不确定性分析1、敏感性分析该项目对所得税前全部投资作了敏感性分析，财务内部收益率为38.5%，投资回收期3.9年，考虑到项目在实施过程中的一些不利因素的变化分别对固定资产投资、经营成本、销售收入作了提高5%和降低5%的单因素变化，对财务内部收益率、投资回收期影响的敏感性分析，详见敏感性分析表11-1表11-1敏感性分析表序号项目基本方案投资经营成本　销售收入+5-5+5-5+5-51财务内部收益率（%）38.53741284548232较基本方案-1.52.5-10.56.510.5-15.53投资回收期（年）3.93.983.824.233.643.524.45从敏感性分析表和敏感性分析图可以看出，该项目对销售价格的变化最为敏感。因此，建议在本项目投入生产后，应稳定产量，提高质量，- -加强内部生产和经营管理，做好成本控制，提高经营人员素质，制定优先占领市场和稳定市场的宏观战略，以利在省内外众多竞争对手中取胜，取得更好的经济效益。见图11-1“敏感性分析图”60收入50投资基本方案财务内部收益率38.5%40成本3020基准收益率线10-50+5图11-1“敏感性分析图”2、盈亏平衡分析以生产能力利用率表示盈亏平衡点（BEP）其公式：年固定成本3553.1227150.4-15141.85-1456.39销售收入-可变成本-销售税金BEP=×100%==34%计算结果表明，该项目的产量达到设计能力的34%，企业可保本，该项目有一定的抗风险性。11.6评价结论- -该项目建成投产后，企业新增年产值27150.4万元，创利税10170.16万元，其中利润总额6999.04万元，是各项经济指标很好的项目。详见表11-2行业平均水平的“财务评价对照表表11-2财务评价对照表序号指标名称项目指标食品指标1投资利润率（%）31.8162投资利税率（%）46.1213财务内部收益率（%）38.5164投资回收期（年）3.98.311.7社会、经济效益评价该项目符合国家产业政策，经济效益、社会效益显著；既能促进能源发展，又能带动项目区农村产业结构调整和区域经济增长；项目区土地资源丰富，水利等技术协作条件良好，可为项目实施提供有利的资源和技术保障；项目投资财务收益良好，在经济上是可行的。通过本项目的实施，不但能获得较显著的直接经济利润，而且对促进本地区乃至全社会经济的发展和改善人民群众的生活水平都有广泛而深远的影响和积极的意义。-