年产7000吨维生素C技术改造项目可行性研究报告.docx
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年产7000吨维生素C技术改造项目可行性研究报告
附图：
总平面布置图
工艺流程方块图
物料平衡图
1总论
1.1概述
1.1.1项目名称、建设单位及负责人
项目名称：
年产7000吨维生素C技术改造项目
建设单位：
山东鲁维制药有限公司
建设单位负责人：
冯帅
可行性研究报告编制单位：
淄博新华医药设计院有限公司
可行性研究报告编制单位负责人：
刘伟
1.1.2建设单位概况
山东鲁维制药有限公司，位于淄博市淄川区双杨镇双凤工业园内，占地128亩。
公司始建于1996年，现有职工1000人，年产维生素C12000吨，产品百分之九十以上出口，销往美国、日本、韩国等20多个国家和地区。
年产值5亿元，出口创汇6000万美元，是全国五大维生素C原料药生产厂家之一，也是山东省唯一的维生素C原料药生产厂家。
公司于2003年被山东省科技厅认定为高新技术企业，2003年7月通过了ISO9001认证，2005年1月23日顺利通过了山东省药品监督管理的药品GMP认证检查，2005年4月18日取得药品GMP认证证书。
2006年11月通过了山东省伊斯兰教协会的HALAL认证，2007年1月通过了HACCP体系认证。
1.1.3项目提出的背景、投资的必要性及经济意义
维生素C又名抗坏血酸，是人体不可缺少的物质。
它参与多种体内代谢过程。
目前维生素C已由单纯治疗药物跨入预防保健事业的范畴。
它的应用范围越来越广泛，尤其在食品、饲料等领域的使用量大大增加。
我国生产维生素C具有一定的技术和规模优势，因此国家药品食品监督管理局把维生素C列为战略品种来发展。
山东鲁维制药有限公司是一家中外合资公司，自1996年生产维生素C以来，采用二步发酵法新工艺，技术水平在国内处于领先地位。
1.2编制原则和依据
1.2.1编制依据
（1）山东鲁维制药有限公司年产7000吨维生素C技术改造项目项目建议书
（2）山东鲁维制药有限公司提供的有关基础资料
（3）《药品生产质量管理规范》（1998修订版）
（4）《医药建设项目可行性研究报告内容及深度的规定》（原国家医药管理局）
（5）各专业现行的各种规范、规定。
1.2.2编制原则
（1）根据国内外市场需求情况及鲁维制药发展的要求确定了维生素C的生产规模，通过项目实施，进一步提高维生素C产品的市场占有率，增加维生素C产品出口创汇能力，增强企业发展后劲。
（2）加强企业内部各功能体系的完整配套，节约固定资产投资。
（3）严格按照山东鲁维制药有限公司提供的工艺技术及有关资料开展工作，积极消化国内外的先进技术，结合企业的具体特点，坚持高技术、高标准和高效益的原则，确保本项目投产后在国内外具有较高的技术水平和起点，以提高项目的经济效益和社会效益，增强产品的市场竞争力。
（4）在可行性研究报告编制中，把节约和合理利用能源放在重要位置加以考虑，积极采取节能措施，选用运行可靠的节能设备，充分利用水资源，提高水的复用率。
（5）严格按照国家环保法和环保部门的要求，做好“三废”治理和职业安全卫生工作，“三废”排放达到国家规定的标准，确保企业的正常运转，做好职业安全卫生防护，确保劳动者的健康。
1.3可行性研究的内容与设计范围
1.3.1可行性研究的内容
本项目的可行性研究报告是在山东鲁维制药有限公司提供的工艺技术和其它有关基础资料的基础上，根据项目的具体内容，对所涉及的市场需求、技术水平、工艺方案、设备选用、生产厂房及相应配套设施，投资估算及财务经济分析等进行可行性研究论证。
1.3.2设计范围
本项目可行性研究工作范围：
（1）新建年产7000吨维生素C厂房（包括发酵厂房、提取转化厂房和精制厂房）；
（2）新建与年产7000吨维生素C产品配套的原料罐区；
（3）新建与上述配套工程配套的动力系统（包括循环水系统、冷冻系统、电力系统和污水处理系统）。
1.4可行性研究工作概况
山东鲁维制药有限公司从企业的发展考虑，根据公司多年生产维生素C产品的经验，并对维生素C产品的国内外市场前景做了广泛的调研，对产品现状进行了综合分析，获得了详实的第一手资料，为本项目的可行性研究报告编制提供了有价值的基础资料。
根据山东鲁维制药有限公司提供的有关技术及设计基础资料，淄博新华医药设计院有限公司对该产品从工艺技术、生产设备等从技术的可靠性、先进性和经济上的合理性，进行了较全面的技术经济分析和评价，正式开展并完成了本项目的可行性研究报告。
1.5研究简要结论
（1）企业具有良好的基础条件
山东鲁维制药有限公司建立完整的科学经营管理体系，对内重视员工的培训和发展，通过各项制度促进技术创新；对外有完善的客户管理制度和售后服务体系。
经过多年的生产实践，已培养了一大批懂技术、会销售、能操作的职工队伍，不断技术创新，为新项目的实施打下了坚实的基础。
（2）本项目投资方向正确
目前维生素C已由单纯治疗药物跨入预防保健事业的范畴，它的应用范围越来越广泛。
近几年来，维生素C产品的国内外市场需求量呈逐年上升趋势，产品市场容量大。
新建7000吨维生素C项目就是在现有市场的基础上，利用鲁维制药国际知名度、产品良好的质量优势和已取得国际认证证书，进一步开拓国际国内销售渠道，发展新的用户，确保项目实施后产销两旺。
（3）工艺技术先进、成熟
山东鲁维制药有限公司目前采用二步发酵法新工艺，技术水平在国内处于领先地位。
随着生产经验的积累及工艺研究开发的逐步深入，该产品的生产技术不断完善，原料消耗和动力能源消耗逐年下降，形成了比较成熟的工艺路线。
（4）建设项目对环境影响小，能耗低。
该技术改造项目采用先进工艺，节能效果显著。
如在维生素C生产中改变不合理的能源使用，如将降温用部分低温水改为使用循环水等。
本项目在生产过程中产生的“三废”主要为废水。
山东鲁维制药有限公司将新建完善的污水处理车间，保证项目建成后污水达标排放。
项目在工艺设计中对对环境有影响的尾气、废渣都有完善的处理方案，保证项目建成后对环境的影响最小。
（5）经济效益良好
本项目估算总投资为9318万元，其中固定资产投资为7835万元，年销售收入27400万元。
年销售利润7810万元，税后利润5857万元，全部投资财务内部收益率68.15%（税后），投资回收期2.65年，其财务赢利能力是好的。
盈亏平衡点为29.81%，说明该产品适应市场变化能力大，抗风险能力强。
综上所述，本项目工艺技术先进、产品质量稳定，销售有保障；工厂交通运输便利，原材料、能源等使用方便；项目建设周期短，资金来源有保证，投资回报率高。
对环境无明显影响，具有较好的经济效益和社会效益，项目前景乐观。
1.6主要技术经济指标
表1－1主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
1
产品名称：
维生素C
设计规模
吨/年
7000
2
年操作日
天/年
300
3
班次
三班三运转
4
员工总数
人
366
5
原料及辅助
材料消耗
山梨醇
66％
吨/年
9870
酵母膏
7％
吨/年
43
玉米浆
≥40%
吨/年
423
醋酸
≥98%
吨/年
8
工业纯碱
工业级
吨/年
2407
工业碳酸钙
≥95%
吨/年
36
工业尿素
≥99%
吨/年
105
盐酸
30％
吨/年
10689
工业磷酸二氢钾
96%
吨/年
49
液碱
40％
吨/年
967
甲醇
95％
吨/年
9333
浓硫酸
≥99%
吨/年
2092
药用小苏打
≥98%
吨/年
4451
活性炭
吨/年
350
GPE泡敌
工业级
吨/年
110
732树脂
吨/年
467
碳酸镁
99.5%
吨/年
14
6
动力消耗
电
KW.h/年
42120000
自来水
吨/年
132600
蒸汽
吨/年
260000
循环水
吨/年
1053000
压缩空气
m3/年
262575
7
三废排放量
废气
Kg/年
35
废渣
Kg/年
351
废水
吨/年
294976
8
装置用地面积
m2
6581
9
装置建筑面积
m2
9052
10
设备
设备总台数
台
308
生产装置设备
台
162
辅助及公用工程设备
台
146
11
总投资（包括流动资金）
万元
9318
其中：
固定资产投资
7835
流动资金
1483
12
全厂总产值（正常年份）
万元/年
27400
13
产品年总成本（正常年份）
万元/年
19396
14
投资回收期（税后，含建设期）
年
2.65
15
全投资内部收益率（税前）
（税后）
％
％
87.74
16
全投资净现值（税后）
万元
27278
17
总投资收益率
％
83.10
18
项目资本金净利润率
％
62.32
2需求预测
2.1国、内外市场情况
1.国际市场
维生素C是当今用量最大和产量最大的一种维生素，全世界生产能力约为12万吨，目前我国产量占世界的70％，并迅速上升。
世界维生素C的总需求量约为10－11万吨，以美国的消费量为最大，约为2万吨以上。
维生素C在医药行业中的消费量约为50－60％，食品、饲料行业约占20－30％，化工行业约占10－20％，后两个行业需量增长比医药行业增长更快，近期维生素C市场单价约为10－12美元。
2.国内市场
2004年我国维生素C的产量约为8万吨左右，其中80％以上出口，成为世界生产大国，我国维生素C的消费80％以上用于医药行业，随着我国人民生活水平的提高，除了医药需求增加外，食品、饲料、化妆品、精细化工行业的需求也迅速增长。
2.2产品价格的分析
山东鲁维制药有限公司凭借其在生产技术，成本及售价上的优势，产品竞争力会进一步增强。
考虑到产品近期价格的起伏变化，销售价格按照2007年水平确定，并且稍微下调，销售价格为：
出口维生素C70000元/吨；内销维生素C34000元/吨。
3产品方案及生产规模
3.1产品方案及生产规模的比选与论证
山东鲁维制药有限公司根据现有的市场优势和技术优势，确定新建装置的规模。
装置位于原有厂区内，将新建发酵厂房、提取转化厂房、精制厂房、罐区及循环冷冻装置、配电室等配套设施。
装置生产能力：
年产7000吨。
3.2产品技术规格
维生素C产品技术规格：
性状：
白色结晶或结晶性粉末
含量：
≥99.0％
4工艺技术方案
4.1工艺技术方案的选择
本次年产7000吨维生素C技术改造项目采用二步发酵法新工艺，现车间维生素C的生产就采用此工艺。
随着现生产经验的积累及工艺研究开发的逐步深入，该产品的生产技术不断完善，原料消耗和动力能源消耗逐年下降，形成了比较成熟的工艺路线。
本次项目对现有生产车间存在问题基础上，工艺进行了改进和完善，以确保工程投产后迅速达到各项生产指标。
4.2生产工艺流程
1.发酵
山梨醇由山梨醇装置用管道送到本工段的山梨醇贮罐备用。
黑醋菌种及假单孢发酵所需空气由空压站供应，经车间空气预处理系统冷却降温，在经过二级过滤器出菌供各级种子罐及发酵罐用。
山梨醇经黑醋菌三级发酵后得山梨糖。
然后以少部分醪液供假单孢种子罐用，大部分通过低温灭菌供假单孢发酵罐用。
山梨糖经假单孢菌的生物氧化作用成2-酮基-L-古龙酸，并随之转换成钠盐，使菌体的生物氧化过程不受古龙酸的反馈抵制而顺利进行。
发酵至终点后，醪液用无菌空气压往提取工序。
2.提取
醪液由发酵罐压送入沉降罐,静止冷却后交下层沉降物由泵送至加热混合罐预热，再将上清液送至一次离子交换器，控制一次交换液PH值，通过预热进入加热混合罐与沉淀物一起继续加热，加活性炭，然后冷却使蛋白沉淀，上清液通过高速离心机分离，渣子通过压滤器压滤，所得之清液经二次离子交换柱进行氢一钠交换，控制PH值，得含量为4-6%的古龙酸溶液。
稀古龙酸溶液经配备有热泵的多效膜蒸发器进行一次降压蒸发浓缩，浓缩至含干物约36-40%，再经二次减压浓缩至含干物68%，送至结晶罐降温结晶，离心分享、甲醇洗涤后得古龙酸湿品，再送至干燥器进行真空干燥，得含湿量为8-10%的古龙酸结晶。
离心分离所得的古龙酸母液，经过古龙酸回收系统回收约3%的古龙酸结晶。
母液真空蒸发所得的稀甲醇溶液送至回收岗位。
3.转化
在硫酸催化下，古龙酸和甲醇在酯化罐内起酯化反应，生成古龙酸甲脂。
反应过程中不断加入甲醇以带走水分，酯化反应后加碳酸氢钠使其转化为VC钠盐，到冷冻罐进行冷冻，分离得VC－Na固体，投入酸化罐中加入甲醇溶液，使其溶解，再加入硫酸酸化，加热升温、保温反应后，静止降温以析出硫酸钠，离心分离所得之硫酸钠作为付产品。
清液抽入冷脱罐加入药用碳搅拌脱色、过滤，所得VC甲醇液进入蒸甲醇罐用真空蒸发去除甲醇，浓缩液结晶分离后得粗品VC。
离心分离得到的粗VC母液经过母液回收系统回收约7－8%的粗VC。
真空蒸发所得的稀甲醇送到回收工段回收。
4.精制
粗VC由转化工段送至料仓贮存，经称量后分批进入溶解罐，加活性碳加热脱色、过滤，滤液压入结晶罐冷却加入定量晶种降温结晶，经离心分离、甲醇洗涤后，粗VC湿品抽入真空干燥器内加热，干燥后的维生素C送入成品料仓，经过筛，自动过称量后，用真空包装机充氮包装后得成品，以输送线至成品蹭贮存室贮存。
离心分离所得的精VC母液经过母液回收系统回收约16－18％的精VC，母液回收系统所得的稀甲醇送回到工段回收。
5.溶媒回收
来自转化工段待回收的甲醇液，由泵经预热器预热后，送至精馏塔分馏，合格甲醇冷凝、冷却后，由泵送转化工段，残液则送至废水处理装置处理。
来自提取与精制工段待回收的甲醇液，由泵经预热器预热后，送至馏塔分馏，合格甲醇冷凝、冷却后，合格甲醇由泵送至提取工段，残液则送至废水处理装置处理。
工艺流程方块图、物料平衡图见附图。
4.3自控水平
本项目将力求在主要生产车间内，关键工序实现生产过程的自动控制。
主要可分成两个部分：
一是工艺生产过程控制，对生产过程中需要的工艺参数集中指示、记录、报警、控制的操作；二是对生产环境的控制，对主要生产环境的温度、湿度及通风量等环境参数集中指示、记录、报警和分散控制。
车间的生产环境直接影响产品质量，因此对环境的状况温度、湿度和风量进行一定的控制，特别是维生素C产品的精、干、包厂房内的温度、湿度、压差、换气次数一定要严格控制，使其符合GMP标准，空调系统的控制配置相应的直接数字控制器。
各车间所需的水、蒸汽、低温盐水、循环水、压缩空气等均设置计量仪表。
4.4主要设备的比选
4.4.1比选原则
本项目所选用的设备在满足工艺要求的前提下，运用结构简单，便于清洗、操作与维修、符合药品生产管理规范的要求。
适用高效节能的新设备、新技术和新材料。
关键设备实现机械化、自动化，减轻工人的劳动强度。
采用清洁生产工艺改造合成工序。
4.4.2主要设备的选择
由于维生素C产品的工艺技术为国内领先水平，技术成熟，依据比选原则，设备全部选用符合GMP要求的国产高新设备。
主要设备一览表详见下表：
表4－1主要设备一览表
序号
设备名称
规格型号
材质
数量（台）
备注
1
发酵罐
D3200H12300
碳钢
5
D3800H11000
碳钢
5.
2
三效蒸发器
7.5m3/h
不锈钢
2
进口
3
VC-Na高速离心机
BATCH-O-MATFC
不锈钢
5
进口
SGZ-1250
不锈钢
1
4
真空泵
W-150
碳钢
19
WLW-150A
碳钢
14
WLW-150B
碳钢
11
5
三足式离心机
SD-1200
不锈钢
6
SS-1000
不锈钢
48
SS-1200
不锈钢
17
6
酯化转化罐
D2200H3200
不锈钢
3
D2800H4500
不锈钢
3
7
酯化冷冻罐
D2200H3200
不锈钢
1
8
酸化罐
D2200H3200
不锈钢
1
D2800H4500
不锈钢
3
9
酸化冷冻罐
D2200H3200
不锈钢
3
10
预蒸罐
D1000H2000
不锈钢
12
11
甲醇回收塔
D1000
碳钢
1
D1200
碳钢
2
12
空压机
ZA5-51
碳钢
4
进口
4LBW-40/2.5
碳钢
9
LGD-10/7
碳钢
3
13
溴化锂制冷机
SXZ6-233DH
碳钢
8
14
螺杆氨压缩机
JZKA20C
碳钢
6
15
包装机
ZQF
碳钢
10
16
烘干机
SZ
不锈钢
14
17
振动流化床
62B6X45
不锈钢
2
18
凉水塔
DBNL3-400
玻璃钢
6
DBNL3-500
玻璃钢
10
5BND-400
玻璃钢
4
19
离子交换柱
D2500H7000
钢衬较
30
20
板式换热器
BR0.7-100㎡
不锈钢
4
BR0.7-80㎡
不锈钢
4
BR0.7-70㎡
不锈钢
2
BR0.7-60㎡
不锈钢
4
BR0.7-150㎡
不锈钢
3
BR0.7-180㎡
不锈钢
2
BR0.5-50㎡
不锈钢
3
21
纯化水机组
RO-1500L/h
不锈钢
2
22
空调机组
KKF
碳钢
3
23
提升机
2STES2
碳钢
2
0.5TX6
碳钢
2
1.0TX6
碳钢
4
PCU-3T
碳钢
5
5原材料及公用系统供应
5.1原材料供应
表5－1年产7000吨维生素C技术改造项目原料消耗表
序号
名称
规格
单耗（t/t）
年需用量（t）
来源
1
山梨醇
66％
1.410
9870
国内
2
酵母膏
7％
0.006
42
上海
3
玉米浆
≥40%
0.061
427
山东
4
醋酸
≥98%
0.001
7
山东
5
工业纯碱
工业级
0.344
2408
山东
6
工业碳酸钙
≥95%
0.005
36
山东
7
工业尿素
≥99%
0.015
105
山东
8
盐酸
30％
1.527
10689
市内
9
工业磷酸二氢钾
96%
0.007
49
上海
10
液碱
40％
0.138
966
山东
11
甲醇
95％
1.333
9331
山东
12
浓硫酸
≥99%
0.299
2093
山东
13
药用小苏打
≥98%
0.636
4452
山东
14
活性炭
0.050
350
北京
15
GPE泡敌
工业级
0.016
112
河北
16
732树脂
0.067
469
河北
17
碳酸镁
99.50%
0.002
14
山东
5.2公用系统供应
表5－2年产7000吨维生素C技术改造项目公用工程用量表
公用消耗
单位
数量
备注
电
KW.h/年
42120000
自来水
吨/年
132600
蒸汽
吨/年
304200
循环水
吨/年
105300
压缩空气
m3/年
262575
6建厂条件和厂址方案
6.1建厂条件
6.1.1地理位置
山东鲁维制药有限公司位于淄博市淄川区双杨镇双凤工业园内，南临省道济青公路，西临205国道（张博公路）、张博铁路，交通运输方便，地理位置优越。
6.1.2厂区气象、地形、地貌、工程地质、水文地质、地震等条件
1.地质
厂区周围地形平坦，海拔在68米以上，属鲁中平原边缘的近山阶类别的地貌，地表为第四系土壤层所覆盖，下覆基岩主要为二迭系孝妇河组粘土岩、细砂岩地层，局部分布有燕山期灰绿岩侵入体。
地基承载力为170Kpa。
根据国爱1992年颁发的《中国地震烈度区划图》的划分，本地区基本烈度为7度。
2.水文
⑴地表水：
厂址西部约2KM处为孝妇河属小清河水系，全长117公里，流域面积1908平方公里，是淄博市工矿企业的主要排污河道。
该项目废水与淄川柠檬酸厂废水经处理后排入孝妇河。
厂址南约500米为一季节性河流——五里河。
⑵地下水：
该区地下水在王母山断层以西主要为二迭系奎山组、万山组砂岩裂隙水；断层为东主要为奥陶系马家沟组六段灰岩水和矿坑水。
水位埋深200—220m之间。
3.气象
该区属暖温带半湿润季风区大陆性气候。
气候特点是：
春季干旱多风、夏季湿热多雨、秋季晴和凉爽、冬季寒冷少雨雪。
历年主导风向为南、西南（SSW）风，频率为18%，静风频率为27%，历年平均风速2.8m/s，历年平均气温为12.9℃，历年平均气压为1005.7hpa，历年平均降水量为692.9mm。
6.1.3建厂地区经济现状和城镇地区发展规划
淄博市淄川区双杨镇双凤工业园位于淄博市规划的高新开发区的化工区内，经济条件优越。
6.1.4交通运输现状，潜在能力和发展规划
淄博市是通往胶东半岛的交通枢纽，铁路和公路交通十分便利，并是山东的重要工业基地，有技术和人才优势。
园区内现有运输车辆能够满足新建项目的要求。
6.1.5公用工程基础设施情况
电源：
由厂区现有电厂提供，引10KV电缆接至新建变配电室，供各装置使用。
蒸汽：
由厂区现有蒸汽系统管网提供，可满足生产要求。
自来水：
由厂区现有自来水系统管网提供，可满足生产要求。
消防系统：
接厂区现有消防管网。
循环水：
新建。
冷冻盐水：
新建。
压缩空气：
新建空压机房。
纯化水：
装置内新设1.5t/h的纯化水装置。
6.1.6当地施工和协作情况：
本工程的建筑物多为现浇混凝土多层框架，质量要求较高，宜选用城市资质三级以上多次承建类似项目的施工单位，同时上述所使用的建材当地均能满足供应。
6.1.7厂区占地面积，拟用场地目前使用情况及场地周围环境
本项目新建装置占地约6581m2，在原有厂区内建设，厂区在淄博市规划的化工开发区内。
装置四周均为化工厂或化工车间，项目建成后对周围环境影响不大。
6.1.8本项目建立在原有厂区内，可借用厂区原有生活设施。
附：
总平面布置图
7工程设计方案
7.1项目范围
本项目可行性研究工作范围：
新建年产7000吨维生素C厂房（包括发酵厂房、转化提取厂房和精制厂房）；
新建与年产7000吨维生素C产品配套的原料罐区；
新建与上述配套工程配套的动力系统（包括循环水系统、冷冻系统、电力系统和污水处理系统）。
7.2工艺
7.2.1产品概述
产品名称：
维生素C
建设规模：
年产7000吨
产品标准：
性状：
白色结晶或结晶性粉末
含量：
≥99.0％
7.2.2工艺技术的比选
目前山东鲁维制药有限公司现有车间和本项目采用工艺相同，生产工艺路线已趋成熟，与国内企业比较，生产工艺及各项经济指标均在前列。
本次项目对现有生产
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