利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目申请报告2

1、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

2、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

3、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

4、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

5、 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

6、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、

7、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

8、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，提咼产品质量， 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

9、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

10、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

11、资元50.55劳动疋贝总计人1855.1工人人1095.2技术人贝人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217.3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

12、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

13、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”划 课题承担单位。公司顺利通过IS09001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 F

14、DA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一等奖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

15、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

16、， 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

17、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

18、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

19、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 丰富的原料来源一一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

20、，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，即农作物生长一一生物乙 醇生产一一车用生物乙醇汽油使用一一汽车尾气的排放（CQ）农作物再生长（光合作用）的生物转化过程中，可以实现CO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

21、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

22、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一一燃料乙醇，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

23、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。从石油勘探一一石油开发一一成品油提练的产业链与土 地一一农作物生产（主要是粮食）一一生物乙醇的生产一一汽油调合组分 油的生产一一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

24、。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

25、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

26、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。第三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

27、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1020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

28、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

29、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。

30、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，

31、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

32、，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3.1-1 2005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

33、。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13.515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，

34、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

35、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

36、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

37、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2804.3 厂址431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。

38、因此，地层水平、垂亘方向变动频繁，主要为轻一中等的亚 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一淡、淡一咸一淡及全淡型 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

39、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 C绝对最高气温42.2 C绝对最低气温-25 C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432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

40、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

41、、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。433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

42、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一一一主生产区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/

43、年9原料库生活区1综合楼2科研中心3职工餐厅4职工宿舍二污水处理场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521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

44、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% 360044往复泵Q=20mh45酶解罐80 m386压滤机XMAZ /100067离心泵ZB-138四效降膜浓缩器JMZ-3029冷却器2150 m610发酵罐3500 m3011二氧化碳回收装置1三三蒸馏工段1淡酒泵Q=14.4nVh,H=25m2台2粗塔进料泵3Q=150n/h,H=50m2台3粗馏塔

45、JFB2900 ( B)X 28 板1座4精馏塔JFB2900 ( B)X 82 板1座5粗塔一级真空罐g 200X 42761个6粗塔一级真空泵C 425X16792台7粗塔二级真空罐C 2000 X2761个8粗塔二级真空泵C 425 20402台9精塔一级真空罐C 800X6501个10精塔一级真空泵C 133 9091台11精塔二级真空罐C 800X6501个12精塔二级真空泵C 133X1921台13杂醇油冷却器C 800X650,F=20m1台14杂醇油分离器JFQ900, C 900X5001台15醪液预热器F=120rn1台16精塔冷凝器2F=1000m1台17检酒器C 550

46、 001台18杂醇油罐C 3600 X0001个19杂醇油泵Q=50mh,H=40m2台20精馏塔回流罐C 1600X0001个21精馏塔回流泵3Q=100n/h,H=60m2台四脱水工段1脱水塔F1型浮阀，C80012回收塔F1型浮阀，C60013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0000161#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=5m110苯贮罐v=10m111排废器C 100112计量罐3V=30m213回流泵3Q = 20m/h414进出料泵Q = 10m3/h415成品储存罐800用4523生产工艺流程，见图一、二：纤维素酶

47、斜面菌种V摇瓶种子V 一级种子罐1 F二级种子罐*去酶解工段净化压缩空气 k发 酵 k纤维素酶液蒸汽*杀菌辅料一配料一水J h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1 r纤维素酶液酶解1 r固液分离废渣1 F蒸汽.浓缩k冷凝水固定化酵母发 酵一氧化碳存烧锅炉f配料二氧化碳车间图二生物乙醇生产工艺流程图524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

48、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）名称规格单位产品消耗指标备注序号单位数量一一一材料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 0.3MpaM30.96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15

49、1500二氧化碳车间5.3总平面布置及运输531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。532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

50、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533总平面布置设计指标见表 5.3-1花园式食品加工基地。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

51、建筑物面积2 m211264:项目占地面积2 m732805.3.4 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一一一运入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200130二二二运出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200860535运

52、输方式535.1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。535.2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，主要为轻一中等的

53、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（m ）层数结构类型备注-一-生活办公区1综合楼-二二2700-三框架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-砖混5

54、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756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2736-一-排架10泵房192-一-砖混11五金库180-一-砖混12消防水池1000n?钢筋砼三污水处理场21500m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m/h小时平均m/h一一一纤维素酶车间1配料二

55、次水45.0045.00来自浓缩工段冷凝水2杀菌冷却水循环水80.0060.007C 12C3发酵冷却水循环水65.0050.007C 12C二二二酒精生产1配料工段二次水84.0084.00其中15 m3来自浓缩工 段冷凝水69 m3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69 m3用作发酵配 料水，其余121 m3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280.00240.0030C 40 r6成品冷却一次水20.0015.00-

56、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200.00200.0030C 35C六空压机冷却循环水60.0048.0030C 35C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172.80172.80九合计厂不含消防一次水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

57、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 260.00m/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3172.00 m /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

58、水量在100 m/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1000 m 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DNV75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

59、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300mVh的HGCT工业中温型冷却塔1台；动力机房设 300mVh的HGC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

60、之和量为48 L/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50000昭，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1000 m3,兼做消防水池，可以满足消防 用水的要求。5.6排水工程561 厂区排水量全厂排水量见全厂排水量表 5.6-1表