年产300吨N－乙基甲萘胺装置可行性研究报告及年产300吨皂素清洁生产迁扩建项目可行性研究报告

PAGEPAGE40 年产300吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告年产300吨N－乙基甲萘胺装置可行性研究报告中国石油化工研究院

一.总论1.概述项目名称×××300吨/年N-乙基甲萘胺装置主办单位:负责人:1.1可行性研究编制的依据和原则1.1.1依据(1)N-乙基甲萘胺催化剂合成技术研究(2)化工建设项目经济评价方法(3)石油化工项目可行性研究报告编制规定1.2原则充分利用老厂现有设施进行技术改造，挖潜增效。认真国家环境保护法和工业生产安全有关规定。1.2项目提出的背景、必要性和经济意义N－乙基甲萘胺是合成染料碱性艳蓝BO和碱性艳蓝R的原料，这两种染料大量用于园珠笔油和印刷油墨中，近几年国外需求旺盛。国内这两种染料产量在300吨左右，需要N－乙基萘胺200吨。目前只有天津一家工厂有不到50吨规模的氯乙烷法生产装置，满足不了国内需要，现缺口150吨。对于N－乙基甲萘胺，国际上的市场前景也很好。这样建设一套该产品的生产装置很有必要。×××××××采用甲萘胺与氯乙烷为原料，高温高压下间歇合成N-乙基甲萘胺，设备腐蚀严重、原料价格较高、产品不易精制、三废污染严重，造成生产成本过高。×××开发的催化合成N－乙基甲萘胺的新技术，以甲萘胺和醇为原料，采用连续化固定床工艺，克服了原有工艺的缺点。该技术已获中国国家专利(专利号:)。×××××××具有多年生产该产品的实际经验，并且有固定的销售客户，对其氯乙烷法的老生产装置进行技术改造，切实降低产品的消耗和设备的腐蚀及污染问题，在该厂进行N－乙基甲萘胺的生产，有诸多有利因素。3研究范围产品需求预测产品方案和生产规模工艺技术方案环境保护和劳动安全措施投资估算及财务评价2研究结论1简要综合结论原料易得抚顺石油化工研究院技术先进可靠降低三废排放量，减少污染经济效益良好，财务评价可行2存在的主要问题和建议副产品回收利用方案有待进一步研究该项目各项技术经济指标很好，建议尽快建成投产

附:主要技术经济指标表一.生产规模八.年销售收入556万元/年N-乙基甲萘胺300吨/年九.工厂成本二.产品方案1.总成本289.7万元/年1.N-乙基甲萘胺300吨/年2.经营成本275.0万元/年2.四氢萘10吨/年3.可变成本235.4万元/年4.固定成本54.4万元/年三.操作时数8000小时十.利润总额215.0万元/年四.主要原材料十一.销售税金及附加51.2万元/年1.甲萘胺330吨/年十二.财务评价指标2.乙醇240吨/年(一)全投资静态指标3.催化剂75公斤/年1.投资利润率105.12%4.燃料油900吨/年2.投资利税率130.31%5.氢气2.4万标米34.投资收益率109.38%5.电45万度/年(二)全投资动态指标6.蒸汽300吨/年1.全投资内部收益率(税前)138.87%7.循环水1800吨/年2.全投资内部收益率(税后)94.40%五.三废排放量3.全投资净现值(税前)1127.5万元1.废渣2吨/月4.全投资净现值(税后)746.4万元2.废水20kg/h(四)清偿能力指标六.全厂定员22人1.全投资回收期(税前)2.03年七.工程总投资200.3万元2.全投资回收期(税后)2.39年1.固定资产投资114.8万元4.人民币借款偿还期1.86年2.流动资金:85.5万元

二.市场预测 1.国内外需求预测N－乙基甲萘胺是合成染料碱性艳蓝BO和碱性艳蓝R的原料，这两种染料国外的需求旺盛，出口前景良好。目前国内生产此两种染料的厂家主要有苏州林通染化公司和河北武强化工厂，共年需N－乙基甲萘胺150吨左右。因为发达国家趋向于购买而不愿意生产此产品，此产品国际上也具有广阔的市场。据预测，此产品国内的需求在200吨/年，并且可以出口国外。目前国内只有天津一家工厂有50吨规模的生产装置在生产，所采用的是氯乙烷法。未见有其他生产装置在生产，也没有新的生产装置建设的报道。2.产品价格的分析（略）三.产品方案及生产规模1.生产规模按现有需求量，建设一年产100吨规模的生产装置即可，考虑到将来产品市场的扩大、经济规模等因素，建议建设一年产300吨规模的装置，投资额增加不大，根据市场需求调节产量，并可积极开拓国外市场。2.产品方案主产品：N－乙基甲萘胺产量：300吨/年表3.1产品质量指标（日本和光交易公司标准）项目指标一指标二含量，wt%≥96.0≥90.0水分，wt%＜0.5＜0.5异构物，wt%＜4.0＜8.0副产品:反应产生少量四氢萘。过量的未反应乙醇乙醇经蒸馏回收后可考虑循环使用，也可进行脱色、脱味处理后，作为溶剂或燃料卖掉。表3.2副产品产量和质量指标副产品产量，吨/年纯度，wt%乙醇80＞90.0四氢萘10＞98.0四.工艺技术方案1.工艺技术方案的选择1.1原料路线N－乙基甲萘胺的生产原工艺采用甲萘胺和氯乙烷为原料，新工艺以甲萘胺和无水乙醇为原料。甲萘胺国内产量为4500/年，规格为一级品，含量≥99.0%。可以保证生产的需要。无水乙醇为工业级无水乙醇。以乙醇替代氯乙烷，降低原料成本，少三废污染。1.2工艺技术对比N－乙基甲萘胺以往采用甲萘胺与氯乙烷为原料，以Na2CO3或CaOH为缚酸剂，进行缩合脱出氯化氢的反应，过程存在反应间歇、后处理过程复杂、对设备腐蚀严重、产生大量的废水、产品的收率低且不易控制等缺点；又因为氯乙烷不易运输，需配套建设氯乙烷的生产装置。导致原料消耗过大，产生的废酸太多。抚顺石油化工研究院开发的生产N－乙基甲萘胺新技术，采用甲萘胺与乙醇为原料，在催化剂存在下，直接进行缩合脱水反应产生N－乙基甲萘胺，具有反应过程连续、无污染、无设备腐蚀、原料易得、消耗低等优点，是一条先进的工艺路线。2.工艺流程和消耗定额2.1工艺流程装置工艺流程见图1。本技术采用甲萘胺和乙醇为原料，在催化剂和氢气共同作用下，在固定床连续反应器中进行缩合还原烷基化，合成N－乙基甲萘胺，反应式可以表示如下：+C2H5OH→+H2O工艺过程描述如下：原料甲萘胺和乙醇按要求的配比熔化混合好后，与氢气混合后经加热连续进入装有固体催化剂的固定床反应器中进行反应，反应后的产物经冷却，进入一气液分离器分离出氢气后，作为粗产物直接进入蒸馏塔进行分离，分离出未反应的乙醇、甲萘胺及产品N－乙基甲萘胺。未反应的甲萘胺直接循环回反应器作为原料继续反应，乙醇经适当处理作为溶剂卖掉，或进一步处理后作为原料继续使用。氢气经净化脱氨后，由循环压缩机循环回反应器。反应条件及技术指标: 反应温度： 290℃ 反应压力： 2.0MPa 进料乙醇与甲萘胺分子配比： 1.5:1～1.8:1 进料的体积空速： 0.4h-1 进料氢液比(v/v)： 2000～2500 甲萘胺的转化率： ≥50％ N－乙基甲萘胺的选择性： ≥89％ 甲萘胺的总转化率： ＞95％ 催化剂使用寿命： ≥720小时2.2消耗定额表4.1消耗定额(单位/吨产品)序号项目单位消耗定额备注1甲萘胺吨1.12乙醇吨0.8未考虑过剩的乙醇回收3催化剂公斤25.04氢气标米380.05电万度0.156水吨6.07蒸气吨1.08燃料吨0.3自控技术方案自控设计以常规的单参数控制回路为主,在必要处设置串级调节回路。防爆等级为本质安全型,在变送器与调节器之间和调节器与执行机构之间设置安全栅。对可能泄漏或积聚可燃气体的场所,设置可燃气体检测报警仪和环境保护检测报警仪。二次仪表选用国产DDZ-3型电动单元组合仪表,现场仪表以电容式变送器为主体仪表。部分仪表可利用才老厂原有设施。4.主要设备的选择非标设备主要有反应器、减压塔,其余为标准设备表4.2主要设备一览表(300吨/年）单位：万元设备规格数量单价总价利用情况反应器R010.4m3110.010.0新增原料预热混溶罐V033m313.03.0利旧高压分离罐V060.15m321.02.0新增氢气水洗罐T010.2m32（备用50％）1.02.0利旧氢气净化罐T02T030.1m34（备用50％）1.04.0利旧缓冲罐V04V050.15m321.02.0利旧高压氢储罐V025m3110.010.0新增高压氮储罐V015m3110.010.0新增粗产品罐V0712.02.0利旧产品罐12.02.0利旧水冷却器E0212.02.0利旧循环氢压缩机P02150标m3/h,2.0MPa115.015.0新增泵P0121.02.0利旧电加热器E0115.05.0新增静态混合器11.01.0新增减压塔及配套系统15.015.0新增五.原辅材料及燃料的供应表5.1序号项目单位规格年消耗量来源1甲萘胺吨>99%330外购2乙醇吨工业级240外购3催化剂公斤7500外购4氢气标米324000外购5电万度45本厂6水吨32℃1800本厂7蒸气吨0.8MPa300本厂8燃料吨90外购边界条件表5.2边界条件循环冷水32℃压力0.39MPa采暖热水95℃压力0.4Mpa蒸汽180℃压力0.88MPa净化压缩空气40℃压力0.39MPa六.环境保护与劳动安全1.环境保护(1.1.厂址的地理位置与环境保护情况拟建厂地区环境现状与分析)1.2.主要污染物及污染源①废水：本装置排放含油污水、含氨污水，排放量及指标见表。表4环境影响因素排放源排放量，kg/h排放方式污染物蒸馏塔5.0连续含胺污水地面冲洗水10.0间歇含油污水水洗柱5.0间歇含氨污水②废渣：废酸性白土，排放量2吨/月。③澡声：装置噪声来自机泵、循环压缩机及开停工吹扫放空噪声，声压级为65～75dB(A)。3.控制及处理措施2.职业安全卫生2.1危害因素分析(1)氢气:无色无毒,易燃易爆气体,空气中爆炸极限4.0-75%(V)。生产区最高允许浓度:50mg/m3。2.2防护措施装置区的防爆、防重击及防静电等防护措施将严格执行有关规定。本着"安全第一、预防为主"的方针,确保项目投产后符合职业安全卫生要求,保障劳动者的安全与健康,将采取如下措施:(1)与安全有关的所有参数的测量均采用二套独立的测量系统,并设置必要的紧急联锁切断系统。(2)所有常压系统的出口接到平衡液封槽上。(3)所有的现场测量仪表进控制室时均设置安全保持器或安全栅,保障控制室的安全。(4)生产区设置可燃气体监测报警仪。3.消防本着"预防为主、防消结合"的消防工作方针,采取如下消防措施:(1)尽可能采用敞开式生产厂房,以防可燃气体的积聚。(2)水消防在环绕装置区的给水管线上,设置地上式消火栓,与化学灭火器配合使用。(3)配备可移动的化学灭火器,种类和数量根据规范配置。(4)设置必要的半固定式泡沫灭火器械。七.工厂组织和劳动定员因本装置在原有基础上改建，所以管理人员、技术人员和操作人员均由老厂统一调剂补充，不需新增人员。生产班制和劳动定员见表8.1表8.1300t/a装置班制定员岗位总班人数班数总人数管理技术616反应144精制144分析144司泵144合计22八.建设投资和资金筹措1.投资估算编制的依据和说明编制方法参考化工部颁布的《化工建设项目经济评价方法与参数》投资估算范围为装置界区,按1996年价格水平的投资。公用工程利用现有系统填平补齐，无需新建。不可预见费按12%计取，采用1994年执行的新税制进行计算2.建设投资估算表8.2建设投资估算表单位:万元序号项目设备购置费安装工程费建筑工程费其他费用合计占总估算值%(一)固定资产801工艺设备6262工艺管道243电信0.54自控25构筑物36旧设备拆除0.5(二)无形和递延资产14.4(三)预备费16.21基本预备费11.42价格增长预备费4.8(四)总估算值110.6占总估算值(%)表8.1新增设备投资（300吨/年）单位:万元设备规格数量单价总额反应器R010.4m3110.010.0高压分离罐V060.15m321.02.0高压氢储罐V025m3110.010.0高压氮储罐V015m3110.010.0循环氢压缩机P02150标m3/h,2.0MPa110.010.0电加热器E0115.05.0静态混合器11.01.0减压塔及配套系统15.015.03.固定资产投资方向调节税未考虑4.建设期贷款利息建设期一年,固定资产投资按新财务制度规定资本金需占30%.本评价按30%为企业自有资金,70%按贷款计算,利率为10.98%,复利计算建设期利息表8.2建设期借款利息计算表单位:万元项目\年份合计第1年1、年初借款累计2、本年借款支用77.477.43、本年应计利息4.24.24、年末借款累计81.681.65.流动资金估算按30%自有资金,不计利息,70%向银行贷款,利率按流动资金贷款利率9.0%。采用分项详细估算法,见表8.3表8.3流动资金估算表单位:万元序号项目最低需要天数周转次数第2年80%第3-14年100%一流动资产94.67114.91(一)应收帐款45828.4934.37(二)存货63.1277.481外购原材料33.4341.78(1)甲萘胺60622.0027.50(2)乙醇6066.408.00(3)催化剂18025.006.25(4)氢气6060.030.032在产品0.57200.290.353产成品45828.4934.374备品备件18020.720.72(三)现金30123.063.06二流动负债总额23.5429.421应付帐款45823.5429.422其他0.000.00三流动资金[一-二]71.4114.36九.生产成本估算1.产品成本估算1.1产品成本估算依据和说明原料和动力价格均为含税价,见原材料及动力费用估算表年人均工资总额为6000元(含14%职工福利费)固定资产折旧采用直线法,折旧年限为13年,净残值率为4%修理费率3%，以扣除建设期利息后的固定资产原值为基数其他制造费率为1%，以扣除建设期利息后的固定资产原值为基数销售费用率为0.5%，100%负荷下的销售收入为基数其他管理费用率为150%，以职工工资及福利费之和为基数无形资产和递延资产按10年摊销表9.1外购原材料和燃料动力消耗表单位:万元序号产品名称单位年耗量(吨)单价(元)第2年80%第3～14100%一主要外购原材料180.56225.701甲萘胺吨33015000.0132.00165.002乙醇吨2406000.038.4048.003氢气Nm32.4万02催化剂公斤750050.010.0012.50二燃料吨90500.01.201.50三动力6.538.161电kwh45万0.56.007.502蒸汽吨10063.00.500.633循环水吨600.50.020.032.产品成本分析见总成本费用估算表9.2十.财务评价1.财务评价的依据和说明生产期13年,计算期14年产品均计算增值税,税率为17%见产品销售收入表10.1企业所得税33%盈余公积金按照税后利润的10%提取由于目前银行仍实行优先还贷，本项目按最大能力还贷表10.1产品销售收入估算表单位:万元序号产品名称单位销售价格（元）销售量(吨)第2年80%第3～14年100%1N-乙基甲萘胺吨55000100440.00550.002四氢萘吨2000034.806.0总计103444.80556.002.主要计算报表见附页损益表现金流量表(全投资)3.财务盈利能力分析盈利能力分析是以现金流通表为基础,用内部收益率、净现值、投资回收期、动态投资回收期等指标来衡量，主要经济指标j见表10.2。表10.2财务评价主要指标表序号静态指标动态指标清偿能力指标1投资利润率105.12%全投资内部收益率Ⅰ138.87%人民币借款偿还期1.86年2投资利税率130.31%全投资内部收益率Ⅱ94.40%全投资回收期Ⅰ2.03年3资本金利润率634.37%全投资净现值Ⅰ1127.5全投资回收期Ⅱ2.39年4投资收益率109.38%全投资净现值Ⅱ736.4自有资金回收期2.30年5投资净产值率136.90%自有资金净现值731.6注：1、计算各种内部收益率及净现值的贴现率为：12%2、各种借款偿还期及投资回收期均含建设期:1年4.敏感性分析对价格变化和投资变化的影响因素进行了敏感性分析。分别测算了增加10%和减少10%变化幅度下项目内部收益和投资回收期的变化情况。见表10.3。从表中可以看出，各种因素向不利方向变化10%，其内部收益均很高。表明该项目具有很好的抗风险能力。表10.3敏感性分析变化因素变化内部收益%基值净值基准情况138.87建设投资+10%127.95-10.92-10%152.0013.13建设期延长1年80.62-58.25产品价格+10%172.7433.87-10%105.71-33.16原料价格+10%123.85-15.02-10%154.0415.17生产负荷+10%141.802.93-10%136.28-2.59十一.结论1.×××开发的催化合成N－乙基甲萘胺的技术，比氯乙烷法的老工艺路线成本低，无污染、腐蚀等问题，是一条先进的工艺路线。本技术已通过实验室扩大试验，技术可以转入工业试生产。2.×××××××有生产N－乙基甲萘胺的经验，有固定的销售客户，在该厂进行本技术的放大有诸多有利的因素。3.生产所需原料供应充足，合乎本技术的要求。4.产品质量满足日本和光交易中心质量指标。5.确定建设的规模为300吨/年，可以根据市场情况调整产品的产量。6.300吨/年N－乙基甲萘胺生产装置总投资为200.3万元。7.投资的回收期为2.03年，贷款偿还期为1.86年。年产300吨皂素清洁生产迁扩建项目可行性研究报告旬阳县ⅹ有限公司

目录第一章项目建设单位基本情况 81.1项目承办单位概况 81.2企业负责人概况 8第二章项目基本情况 102.1项目建设的必要性 102.1．1是促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健的需要 102.1.2可提高黄姜资源综合利用率 112.1.3可为项目提供优质稳定的原料和促进农业经济结构的调整 122.1.4实现清洁生产，保护两江流域生态环境 132.2项目建设的主要内容 142.2.1建设规模及产品方案 142.2.2主要建设内容 142.2.3产品质量标准 142.2.4原、辅材料需求量及供应条件 15原料 15辅助材料、燃料 152.2.5原辅材料供应方案 152.2.6节能 162.3环境影响与综合利用评价 162.4项目投入总资金及资金筹措 162.5项目综合分析 172.6项目准备情况 18第三章项目工艺 193.1项目概述 193.2、应用领域 203.3、技术方案及原理 203.3.1、基本原理： 203.3.2、工艺流程： 213.3.3、主要技术指标 243.3.4、技术鉴定的主要结论和鉴定证书 243.3.5、知识产权及所属关系 253.4关键技术的科学性、先进性和创新性 253.5、应用情况及分析 273.5.1、应用条件 273.5.2应用此技术的主要企业 283.5.3、技术应用情况对比 28第四章工艺技术比较分析 304.1产品用途 304.2市场分析 304.2.1国际市场分析 304.2.2国内市场分析 314.2.3本项目产品市场定位 314.3市场竞争优势 324.3.1新工艺物耗少 324.3.2旬阳县是我国黄姜主要生产县之一 324.3.3政府支持 33第五章项目解决的主要问题 345.1基本原理 345.2主要技术指标 345.3技术鉴定的主要结论和鉴定证书 345.4知识产权及所属关系 35第六章项目可实现性分析 376.1应用条件 37第七章项目实施中的环境影响分析 387.1环境保护 387.1.1环境保护标准 387.1.2环境现状 387.2本项目对周围环境的影响 387.3环境保护措施 397.4生产废水来源及处理分析 407.5污水处理工艺流程 417.6污水处理设备清单 427.7污水处理站平面示意图 43第八章项目效果分析 448.1成本与效益 448.1.1产品效益对比 448.1.2物耗指标 448.1.3改造前后经济效益比较 448.2盈利能力比率 458.3社会效益 458.4生态效益 45第九章项目示范效果评价和推广应用前景 46第十章项目对提升产业的作用和影响 49第十一章项目经济效益分析 5111.1财务分析依据和范围 5111.2参数及基础数据的确定 5111.2.1基准参数的确定 5111.2.2计算期的确定 5111.2.3规模确定 5111.2.4有关负荷计算 5111.2.5企业所得税的计算 5111.2.6有关税费的确定 5211.3财务测算 5211.3.1年销售收入、税金及附加的估算 5211.3.2产品总成本及费用估算 5311.3.3利润总额 5411.4财务盈利能力分析 5411.5财务生存能力分析 5711.6财务盈亏平衡分析 5711.7经济评价结论 57第十二章社会效益分析 5812.1壮大主导产业和促进结构调整 5812.2产、加、销各环节的利益联动 5812.3辐射带动作用 5812.4农业生产市场化、组织化程度的提高 59第十三章项目实施方案 6013.1工程建设方案 6013.1.1工程方案选择的基本要求 6013.1.2工程建设内容 6013.1.3总图运输 6013.1.4土建工程 6113.1.5公用及配套设施 6213.1.6生产线组成 6313.1.7设备配置 6313.2项目节能与安全 6513.2.1国家节能的相关法律及设计规范 6513.2.2项目的能源消耗情况 6513.2.3用电量 6513.2.4用水量 6513.2.5用煤量 6513.2.6120#溶剂油用量 6613.3项目的节能降耗措施 6613.3.1节地 6613.3.2节水 6613.3.3建筑节能措施 6613.3.4节电措施 6613.4企业组织结构和劳动保护 6713.4.1组织机构设置 6713.4.2人力资源配置 6813.4.3劳动制度 6813.4.4人员培训 6813.4.5劳动力来源 6913.4.6劳动危害因素 6913.4.7劳动安全措施 69机构和职责 6913.4．7.2教育和培训 7013.4．7.3设备仪器和劳动场所 70生产中安全注意事项 7113.4.8劳动卫生的保护措施 7113.4.9消防 71消防设计依据 71消防措施 7213.5项目建设进度安排 7213.5.1项目建设工期安排 7213.5.2施工进度 7213.6投资估算及资金筹措 7313.6.1投资估算 7313.6.2资金筹措 74 75第十五章企业清洁生产简要远景规划 7615.1总体目标 7615.2阶段目标 76年产300吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告PAGE13第一章项目建设单位基本情况1.1项目承办单位概况名称：旬阳县ⅹ有限公司住所：ⅹ法定代表人：注册资本：壹佰万圆整实收资本：贰佰贰拾叁万捌仟圆整企业类型：有限责任公司经营范围：黄姜、粮食、油料、淀粉及其制品、农副产品收购、加工、销售。1.2企业负责人概况第二章项目基本情况2.1项目建设的必要性2.1．1是促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健的需要黄姜为草质藤蔓状薯蓣类植物，长3～5米，粗2～5毫米，在分枝或叶柄基部有短刺，盾形，叶面常有不规则块状的黄白色，无限花序。三棱形蒴果，干后黑色，表面常有白粉。黄姜中富含的皂素，是生产甾体激素类药物的最主要原料。甾体激素类药物是世界上仅次于抗生素类的第二大类药物，具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克的药理作用，在国内外临床医药上广为应用，是计划生育防治男性及女性疾病、治疗风湿病、心血管病、抢救危重病人的重要用药。另外，甾体激素类药物在调节人体机能及脑神经、防病抗衰老、减肥、补钙保健等方面以及在日用化学工业和养殖业中也得到广泛应用。经过几十年的研究开发，目前已形成种类繁多、临床应用广泛和需要旺盛的甾体激素类药物。生产甾体激素类药物必须以皂素或甾醇作基础原料。自甾体激素药物发明以来，一般都是用植物皂素生产甾体激素类药物，故植物皂素有“激素之母”之称。植物皂素主要有三大类，即薯蓣(黄姜)皂素、剑麻皂素和番麻皂素，其中薯蓣皂素是生产甾体激素药物最理想的基础原料，世界上三分之二以上的甾体激素药物是以薯蓣皂素作基础原料生产的。因此，栽培黄姜的主要目的是获取根状茎，提取皂素，用于生产甾体激素类药物。世界上薯蓣皂素含量较高的植物资源不多，主要分布在我国和墨西哥。在我国，含薯蓣皂素的植物有十七种，但含量较高、具有工业开发价值的主要为黄姜和穿地龙。其中穿地龙皂素含量不及黄姜的一半(黄姜皂素含量约3.0%，穿地龙含量为1.2%)，且生长周期比黄姜长(黄姜为2年，穿地龙为4～5年)。因此，黄姜成为我国提取皂素的最主要植物来源。因此，实施本项目，有利于促进甾体激素类药物发展，可为生产甾体激素类药物提供药源，是促进医药学进步和增强人类的抗病保健的需要。2.1.2可提高黄姜资源综合利用率黄姜中除了加工皂素之外，还可通过综合利用深加工技术获取淀粉和纤维素，从而达到清洁生产，减少废水中的有害物质。黄姜中除了皂素外，还含有45－50%的淀粉。黄姜淀粉可广泛应用于酿造工业酒精、酵母粉、肌苷粉、葡萄糖等生产领域。由黄姜淀粉转化成淀粉糖所制成的各类食品具有很好的保健功能，而利用淀粉生产的酒、酒精及葡萄糖，市场前景也相当广阔。此外，从黄姜中还可提取出大量的纤维素，用于加工培养食用菌、生产羧甲基纤维素，或制成有型燃料等。纤维素还是饲料和造纸的好原料。目前，陕南的黄姜加工企业，除少数几家正在尝试下游产品的深加工外，其余厂家只能提取皂素，剩余部分全部随污水排放，不仅污染了汉江、丹江的水质，也是对资源的巨大浪费，不符合当前国家提倡的建设资源节约型和环境友好型社会的要求。因此，迫切需要通过综合利用获取淀粉和纤维素，从而提高黄姜资源的综合利用率。本项目的实施，不仅提取出皂素、淀粉、纤维素等多种经济物质，与过去生产皂素单一产品相比较，已产生了新的经济效益，大大降低了皂素的生产成本，提高了产品的市场竞争力。2.1.3可为项目提供优质稳定的原料和促进农业经济结构的调整年生产300吨皂素所需黄姜约为4万吨，现当地黄姜留存面积约2-4万亩，可产黄姜6万吨，从总量上看能满足生产所需，但现在黄姜品种良莠不齐，部分出现了退化，品质难以得到保障，直接影响到产品质量。为保障黄姜品质，建设单位在全县建立5万亩“安姜3号”黄姜种植基地，实施优良品种的推广和订单农业，建设万亩黄姜良种示范基地，年可产新鲜黄姜7.5万吨，不足部分通过严格把关，从市场购买，因而可充分保障原料的数量和品质。陕南地区（商洛、安康、汉中）的土壤、气候、水利等自然条件是黄姜种植的优生区。通过黄姜良种示范基地建设，不仅可为企业提供优质稳定的原料，而且由于黄姜的质优价高，有利于提高当地农民的经济收入，加快县域经济快速发展，推动城乡经济和社会的和谐发展。目前，黄姜已成为陕南农民增收和区域经济的主导产业之一，但由于一度曾“姜贱伤农”，因此，也成为了区域经济发展中倍受关注的热点难题。以旬阳县为例，自1990年开始人工种植黄姜，到2003年全县留存面积约25万亩，成为全国黄姜种植第一大县，全县90%农民务姜，有初加工企业14家，年生产水解干燥物能力760吨，皂素生产能力320吨，成为县域经济的主导产业，黄姜在县域经济的贡献率约为21%。但随着市场经济的作用，种植面积盲目扩大，产品过剩，黄姜品质下降，加之资源利用率低，产品成本高，迫使黄姜收购价格一低再低，一度仅为0.45元/kg，多数姜农血本无归，严重影响了农民的积极性，从而威胁着整个产业的可持续发展。本项目建成后，可通过示范指导、技术培训，提高当地农民对现代农业及生物育种技术的认识和接受能力，提高黄姜产品品质，保障农民生产的黄姜销路稳定、进而提高黄姜收购价格，促进产业尽快走出低谷。促进农村经济发展，带动农民增产增收，脱贫致富。2.1.4实现清洁生产，保护两江流域生态环境黄姜传统加工工艺技术落后，不能综合利用是造成污染严重、效益低下的根本原因。现有黄姜加工技术普遍采用20世纪60年代从国外借鉴研究的技术，创新改进较少，尤其是传统工艺使淀粉纤维木质素发酵酸解，形成大量强酸废水和有机质，其污水处理难度大，费用高，处理未达标或不处理直接排入汉江丹江，污染了水质。本项目实施单位将摒弃传统的工艺方法，通过应用新工艺、建设示范生产线，将污染源（淀粉和纤维）在酸解前提取出来，坚持循环经济、综合利用、清洁生产的技术路线。一是将传统工艺中的污染源——黄姜淀粉、纤维分别分离提取出来，黄姜淀粉可用于食品生产、黄姜纤维素可用于生产食用菌或制肥等，既减少了污染，又增加了经济效益；二是通过采用无发酵工艺，既降低因发酵对周边的环境空气污染，又缩短了生产周期，进而提高了企业的经济效益；三是对酸解中硫酸废水进行回收利用，既可消除硫酸废水的排出对水系造成的污染，又可减少水和硫酸的使用量，降低了生产成本。本项目的实施，可对汉中佛坪至湖北十堰武当一带黄姜优质适生区的黄姜初加工企业起到示范作用，对减少汉江（丹江）水源的污染，保证国家“南水北调”中线工程的水源地丹江口水库的水质具有十分重要的意义。2.2项目建设的主要内容2.2.1建设规模及产品方案根据市场需要和企业发展，并考虑项目资金能力和建设场地等多种因素。本项目的生产规模为年产黄姜皂300吨，提取皂素300吨，黄姜淀粉5000吨，纤维木质素3000吨。本项目建设用地面积20亩，总建筑面积9334㎡。根据本项目生产特点，项目用地中设有露天晒场面积3500㎡，煤场面积500㎡。2.2.2主要建设内容主要建设内容包括水解车间、皂素提取车间、露天晒场、污水处理装置、购置主要生产设备41台（套）。2.2.3产品质量标准黄姜皂素按照陕西省地方薯蓣皂素标准（陕DB2184—85）要求检测，黄姜提取淀粉后皂素熔点、色泽、纯度、干燥失重等质量指标全部达到标准。2.2.4原、辅材料需求量及供应条件原料本项目基础原料为黄姜，300吨皂素所需黄姜原料约为4万吨，建设5万亩黄姜良种示范基地，年可产新鲜黄姜7.5万吨，不足部分通过严格把关，从市场购买，因而原料可有充分保证。辅助材料、燃料1、浓硫酸：约需1000T/a，旬阳县有磷肥（硫酸）厂，可保证供应。2、烧碱：约需200T/a，由西安市和旬阳县市场采购解决。3、石灰：约需1000T/a，在厂区附近就地解决。4、助剂：约需400T/a，自配，其原料为常用化学试剂，可由市场采购解决。5、120#溶剂油：约需360T/a，由西安长期稳定供货渠道供给。6、包装材料（编织袋、塑料内袋）可由市场随时采供解决。7、燃煤：由企业自营的煤碳购销机构自行解决。2.2.5原辅材料供应方案1、原料本项目基础原料为黄姜，300吨皂素所需黄姜原料约为4万吨，建设5万亩黄姜良种示范基地，年可产新鲜黄姜7.5万吨，不足部分通过严格把关，从市场购买，因而原料可有充分保证。2、辅助材料、燃料本项目所需辅助材料主要有浓硫酸、烧碱、石灰、助剂、120#溶剂油、包装材料（编织袋、塑料内袋）均可可由市场随时采供解决。所需燃煤由企业自营的煤碳购销机构自行解决2.2.6节能该项目采用节能的新的生产工艺，大大的节约了能源，其新工艺与传统工艺生产吨皂素相比每年可节电30万度，节水3.0万吨，节煤3600吨，节油600吨，具有显著的节能效益。同时本项目采取节地、节水、节电以及建筑节能等措施2.3环境影响与综合利用评价原有生产工艺产生的污水属高浓度有机污水，其中COD浓度最高达3万多mg/L，采用新工艺后，一是COD浓度可降至1.2万—1.5万左右；二是由于对污染源采用了提前分离的措施，且因硫酸回收利用和皂素含量的提高，其污染物产生的量和质与传统工艺相比，有了根本性变化。采用新工艺后，从源头上解决了难以治理的皂素生产污水处理问题，其各项污染物经处理后，均能达标排放。2.4项目投入总资金及资金筹措本项目总投资为4800万元，固定资产投资3000万元。其中：建筑工程费1314.8万元，设备购置费963.8万元，安装工程费192.2万元，其它费用262.4万元（其中征地费用160万元），基本预备费80.6万元，建设期利息184.2万元。铺底流动资金1800万元。详见表1-1。表2-1项目投资分项明细表序号费用名称投资额比例1建筑工程费1314.827.3%2设备购置费963.820.08%3安装工程费192.24%4其他费用262.45.47%5预备费80.61.7%6建设期利息184.23.84%7铺底流动资金180037.5％7项目总投资4800100%项目资本金1960万元，占项目投入总投资的40%，资本金与债务资金的构成比例符合国家关于项目资本金与债务资金比例的要求，申请技改项目清洁生产专项资金扶持200万元，项目债务资金为：建设投资银行长期贷款2640万元。表2-2资金筹措表序号筹措途径金额（万元）比例1资本金（企业自筹）196040.8%2银行贷款264055%3申请技改补助资金2004.2%4合计4800100%2.5项目综合分析本项目的建设是落实国家保护南水北调工程中水源地丹江口水库上游水质的具体体现，通过本项目的实施，可促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健促进农业经济结构调整；通过综合利用新工艺深加工获取淀粉和纤维素，提高黄姜资源综合利用率；不仅实现了清洁生产，而且还可以保护汉江、丹江流域水质及生态环境。经研究论证，本项目产品市场前景良好，生产工艺技术成熟，建设地址和建设条件落实，具有较好的社会效益和经济效益，项目建成后可实现年销售收入12400万元，年均利润1848.87万元，税收总额1426.29万元，生产期平均总投资利润率为38.5%，总投资利税率47.5%。因此，项目的建设是必要的和可行的。2.6项目准备情况目前已完成项目土地征用、项目备案、环评、规划设计、安评等前期工作。清洁生产技术2005年6月经安康市科技局组织有关专家进行评审，具有自主知识产权的“黄姜生产水解干燥物提取淀粉工艺研究”专利技术，并通过了安康市科委技术成果鉴定【编号（2005）安市科验字01号】。国内同行、专家、学者对该项目做出了“工艺技术国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符合循环经济、清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂素加工污染问题。”的鉴定意见。第三章项目工艺3.1项目概述黄姜清洁生产技术项目，是运用该公司与有关部门自主研发的具有自主知识产权、获国家专利的高新技术已通过科技成果验收的“黄姜水解污水处理技术”、“黄姜提取水解物和淀粉生产技术”，对原工艺进行改造、拓展、应用。该技术开创性的提出了全新的黄姜水解干燥物生产工艺、黄姜酸解污水处理工艺及黄姜提取水解物和淀粉生产工艺。将传统的末端治污转向前端开发利用。在生产过程中增加了超微细粉、浆渣分离。在治理污水过程中先将淀粉提取出来，从源头上消除污染源，采用物理、化学、生物处理相结合的方法使高浓度有机废水达标排放。国内同行专家、学者对该项目做出了“工艺技术国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符合循环经济、清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂素加工污染问题”的鉴定意见。该技术采用机械方法提取黄姜淀粉，进行开发生产黄姜粉条，废渣用于生产食用菌、清洁炭，再通过无发酵加助剂生产黄姜皂素，并通过中试批量生产的只有本企业，全国尚属首家。该技术在黄姜皂素加工业具有广阔、高效的推广应用价值。该技术项目的实施一是符合产业发展政策，为农民增收找到了一条出路；二是有效解决了黄姜加工企业造成的环境污染；三是符合循环经济的要求，资源利用达到最大化；四是落实党中央、国务院领导的指示、促进黄姜产业发展的重要举措，是产业整合的必然趋势，对发展黄姜产业具有十分重要的意义。3.2、应用领域研究表明：黄姜根茎中，淀粉及纤维含量占90%以上。淀粉及纤维是水解过程中的主要污染源，传统工艺无法充分利用淀粉和纤维，相反初期发酵过程，不但浪费了90%的资源而且产生了大量固体废弃物及废气等，加大了污水处理难度。黄姜无发酵清洁生产及综合利用技术研究，利用物理方法先将淀粉、纤维从黄姜中分离出来，继而开发生产黄姜粉条、食用菌、清洁炭等附加产品，再使用无发酵加助剂方法水解生成水解干燥物，从而达到综合利用和清洁生产的目的。主要完成目标是项目实施后使黄姜的综合利用率从原来的2%提高到90%，污水产生量减少80%，主要物耗降低10%，而皂素收率提高了10%以上。综合经济效益提高60%。具有良好的经济、社会、生态效益。本项目技术适用于所有黄姜加工企业，该项目实施解决了黄姜加工企业的技术难题，实现了综合利用，节能降耗，清洁生产，有效的减少了污染，被省环保局肯定为“我省乃至全国的该行业污染治理提供了重要依据”。经专家评审，该技术处于国内领先水平，是行业内公认的先进技术，已在行业内推广利用。3.3、技术方案及原理3.3.1、基本原理：在黄姜生产水解物过程中预分离出皂素、淀粉、黄姜纤维技术，有效降低污水处理的难度和费用。将传统的末端治污转向前端开发利用。在生产过程中增加了超微细粉、浆渣分离。在治理污水过程中先将淀粉提取出来，从源头上消除污染源，采用物理、化学、生物处理相结合的方法使高浓度有机废水达标排放。采用机械方法提取黄姜淀粉，进行开发生产黄姜粉条，废渣用于生产食用菌、清洁炭，再通过无发酵加助剂生产黄姜皂素，工艺线路符合循环经济、清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂素加工污染问题。3.3.2、工艺流程：冷凝器提取罐浓缩罐结晶罐结晶液高位罐冷凝器提取罐浓缩罐结晶罐结晶液高位罐洗油贮罐水解干燥物离心机干燥装置粉碎机成品包装入库一次母液汽油回收一次母液储藏一次母液回收罐一次母液结晶罐离心机二次母液回收罐二次母液贮罐粗皂素回提皂素回汽油回收图3-1皂素生产工艺流程2、淀粉生产工艺流程（见图5-2）提取淀粉提取淀粉浆液浆渣混合发酵清水排出混悬物沉淀制作食品淀粉清理回收淀粉水解物生产线图3-2淀粉生产工艺流程3、黄姜综合利用及清洁生产技术方案流程（见图3-3）图3-3黄姜综合利用及清洁生产技术方案流程将黄姜清洗后，进行粉碎、针磨，后经震筛、压滤，将粗纤维首先分离出来，淀粉及细纤维、皂甙水溶液等进行二次震筛过滤，黄姜淀粉被沉淀滤出，进入淀粉干燥系统烘干待用。细纤维（含少量皂甙）和皂素水解物入酸解罐酸解，分离出皂素水解物，酸液排出后中和，进行膜浓缩处理，清水重新循环利用，副产品二水石膏收回利用。3.3.3、主要技术指标通过技术创新，生产流程趋于合理，成本有效降低，产品有原来单一的皂素水解物增加到皂素水解物、淀粉、纤维素三个产品。关键技术在于机械化提取黄姜淀粉和提取淀粉后无发酵加助剂生产皂素水解物工艺方法。使黄姜的综合利用率从原来的2%提高到90%，主要物耗降低了10%，而皂素收率提高了10%。由于新工艺减少了固体污染源，膜浓缩处理的水可以循环利用，污水COD下降了76%，色度降低59.6%，污水排放减少90%。节约用水80%以上。使产品综合经济效益提高了60%以上。3.3.4、技术鉴定的主要结论和鉴定证书2005年6月经安康市科技局组织有关专家进行评审，我公司具有自主知识产权的“黄姜生产水解干燥物提取淀粉工艺研究”专利技术，并通过了安康市科委技术成果鉴定【编号（2005）安市科验字01号】。国内同行、专家、学者对该项目做出了“工艺技术国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符合循环经济、清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂素加工污染问题。”的鉴定意见。一是冲破了传统理论的束缚，将黄姜用磨细加水的方法使皂素单体与淀粉分离；二是黄姜淀粉的提取和食用价值的研究，开辟了人类新的食用植物源；三是能耗、物耗降低，实现了节能减排，环境效益好，污水达标排放。四是解决了当前黄姜加工领域的技术“瓶颈”问题，为我市率先突破发展做大做强黄姜产业起到了积极的推动作用，有利于黄姜产业可持续发展和国家“南水北调”中线工程水源地的水质保护。3.3.5、知识产权及所属关系经过多年的研究和实验，已经能够自主提供全套技术参数和主要设备指标。公司拥有完全自主知识产权的“黄姜水解污水处理技术”、“黄姜提取水解物和淀粉生产技术”获国家发明专利和“发明专利奖”，获安康市科技进步一等奖。知识产权及专利归我公司独家拥有。该工艺在循环经济思想指导下，以最大利用率、最小污染产生和排放为目标，坚持从源头治理，从生产过程的综合利用着手，进行工艺研发，达到减少污染产生、降低生产成本、提高企业经济效益为目的该项目工艺已完成中试进入大生产阶段，已通过省市组织的科技成果验收，被确认为陕西省科技成果和高新技术成果。3.4关键技术的科学性、先进性和创新性（1）新技术方法创立了物理方法分离皂甙、纤维、淀粉的理论体系，认识理论上有新突破。现有理论认为黄姜皂素被淀粉所包裹，在生产工艺上，只有将淀粉酶化成糖或酸水解将淀粉糖化，才能“释放”出皂素。项目技术通过反复试验成功表明，当黄姜磨至一定细度，细胞壁遭到破坏，在充满水分的条件下淀粉与皂甙即可单体分离，利用淀粉比重高于皂甙的物化特性，用物理方法即可分离出来。对所分离淀粉酸酶化水解，检测皂甙为零。（2）开发利用价值上的新突破，创新了工业生产流程。首先提取利用了黄姜根茎中40%的淀粉和50%以上的纤维，生产吨皂素减少消耗鲜黄姜12吨，减少硫酸用量30%，减少燃煤用量25-30%，主要物耗降低了10%，两次循环用水减少用量80%以上，产品由传统的方法生产单一的皂素水解物增加到皂素、淀粉、纤维二水石膏等系列产品，经济效益增加了60%以上。（3）实现了黄姜加工业的清洁化生产，有效降低黄姜加工造成的环境污染。本项目通过对造成污染的主要物质（淀粉、纤维质等）的前端利用，减少污染产生，改变了末端治理污染的工艺线路，使造成污染源的纤维、淀粉变为有价值的产品。提取淀粉、纤维后产生的污水COD下降了76%，色度降低了59.6%，两次水循环利用使污水排放量减少90%。既减少了黄姜加工过程中的污水治理费用，又实现了黄姜加工的达标排放。（4）黄姜工厂化提取淀粉，国内首创。黄姜淀粉食用性的研究，开辟了人类新的食用植物源。经西北农林科技大学和陕西省农业产品质量监督检验站检测：含有人体需要的17种氨基酸和7种人体必须的氨基酸及钙、锌、铁、硒等多种微量元素，不含铅、砷等有害物质，检测还表明，含有丰富的膳食纤维（抗性淀粉），具有医治糖尿病、减少热量摄取、促进血脂代谢和矿物质吸收的功能，是极好的绿色保健食品。（5）实现了产品质量的新突破。项目技术研究应用，使皂素水解物中皂素平均含量达45%以上，（为传统方法的1-2倍），熔点高达198度以上。（6）具有先进独特的技术特点。我公司研发的具有完全自主知识产权的“黄姜水解污水处理技术”、“无发酵生产皂素水解干燥物工艺”和“黄姜提取水解物和淀粉技术”获国家发明专利和“发明专利奖”，获安康市科技进步一等奖；已通过省市组织的科技成果验收，被确认为陕西