河南天冠企业集团燃料酒精项目.docx

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河南天冠企业集团燃料酒精项目

第三章工程分析

3.1天冠集团简介

河南天冠企业集团的总部位于南阳市建设东路南侧，温凉河东西两岸，现有职工4600人，其中工程技术人员464人，固定资产10亿元，年销售收入8亿元，实现利税1亿元，是酒精行业唯一通过ISO9002质量体系认证、全国首家通过环保达标验收的单位。

河南天冠企业集团的总部地理位置见附图一。

河南天冠企业集团总厂区内有5万t/a酒精厂、20万t/a燃料乙醇厂、1000t/a黄原胶厂、2万t/aCO2分厂、3000万m3/a沼气分厂、1.2万t/a醋酸分厂、2万t/a白酒分厂、热电站及2万t/aDDG饲料生产线，厂内主要废水污染源酒精糟液经厌氧发酵生产沼气，天冠企业集团各分厂基本情况及环保治理达标情况见表3-1。

河南天冠企业集团总厂区平面布置见附图三。

表3-1天冠企业集团基本情况及环保治理达标情况

序号

生产厂

规模（t/a）

主要污染源

环保治理及达标状况

1

酒精厂

50000

废酒糟液及设备、车间冲洗水

均进入天冠集团现有厌氧发酵处理系统处理达标后排放

2

燃料乙醇厂

200000

车间冲洗水

3

黄原胶厂

1000

精馏残液及发酵罐冲洗水

4

醋酸分厂

12000

酒精回收精馏残液

5

CO2分厂

20000

净化塔排水、冷却水

6

白酒分厂

20000

设备、车间地面冲洗水及洗瓶水

7

热电站

2台35t/h锅炉

锅炉烟气

经文丘里麻石水膜除尘，除尘效率96%，由85m烟囱达标排放

3.2新建项目简介

增氧汽油是一种新型环保节能型燃料，燃料乙醇在车用乙醇汽油中的含量为10%（v/v）左右，可明显降低汽车尾气中的污染物排放量，CO排放量约降低20%～30%，挥发性有机化合物（VOC）约降低12%左右，有害物质排放总量减少30%以上。

燃料乙醇是由乙醇再加工变性而得，天冠企业集团生产酒精已有六十多年的历史，有着丰富的生产实践经验，各种工艺、消耗指标始终位于全国同行业领先水平，本项目建设规模为30万t/a燃料乙醇，以陈化粮为原料生产酒精，再加工成燃料乙醇，主要工艺技术成熟、可靠，总投资139570.4万元，工程定员991人，占地738990m2，年利润12986.3万元，投资回收期8.43年。

该项目的实施，不仅改善燃油品质及大气环境质量，而且还可缓解我国石油紧缺的矛盾，解决我国陈化粮转化问题。

3.3工程分析的思路和方法

天冠集团30万t/a燃料乙醇项目为异地新建项目，该项目的主要环境问题是水污染问题，因此水污染物的控制是本项目的污染控制重点。

根据评价对建设项目的初步分析，本工程主要有以下特点，评价将据此确定工程分析的思路和方法。

①天冠集团在酒精生产方面技术力量雄厚，集团现有一套5万t/a酒精生产装置和20万t/a燃料乙醇生产装置，前者生产工艺和技术装备属国内较先进水平，后者属国际先进水平，水污染末端治理控制技术成熟可靠，并进行了较全面的监测验收。

②天冠集团分别以小麦、玉米作原料进行过生产，在用小麦生产酒精方面具有较为丰富的经验，据厂家介绍，两者在生产及末端控制方面没有多大差别，只是酒糟中蛋白质含量比玉米高10%左右，因此现有5万t/a酒精生产装置可作为新建工程的类比对象。

③本项目酒精生产技术工艺成熟，采用DDGS工艺处理酒精糟液，基本上无工艺废水排放，其它废水排放状况与天冠集团现有工程相似。

④新建工程拟选的两个厂址执行不同的排放标准。

针对以上项目特点确定工程分析的思路为以水污染控制为重点，在充分类比天冠现有酒精生产产排污情况的同时，依据项目设计参数，结合物料衡算、水量平衡计算测算工程产排污源强，在经济可行的前提下，按照不同排放标准的要求，给出相应的废水处理方案，重点做好全厂水平衡计算，分析该厂水重复利用水平，并对工程各项污染防治措施的处理效果进行评价分析，提出可行的防污减污方案和清洁生产措施，并对新建工程排污源强进行达标分析。

3.4新建工程概况

3.4.1生产规模及产品方案

新建工程生产规模为年处理陈化粮小麦99万t，其产品方案见表3-2。

表3-2新建工程产品方案

序号

产品名称

单位

数量

备注

1

燃料乙醇

万t/a

30

产品

2

小麦谷朊粉

万t/a

4.5

副产品

3

液体二氧化碳

万t/a

2

4

小麦麸皮

万t/a

10.14

5

小麦胚芽

t/a

1350

6

DDGS蛋白饲料

万t/a

14.975

7

加气混凝土砌块

万m3

8

8

粉煤灰砖

万块

1000

3.4.2工程内容

新建工程主要内容见表3-3.

3.4.3工程主要设备

新建工程主要设备见表3-4。

表3-3新建工程主要内容

工程类别

车间名称

规格

（一）主要生产车间

1

原料清理车间及筒仓

加工小麦99万t/a

2

小麦制粉车间

加工小麦52万t/a

3

谷朊粉车间

4.5万t/a

4

燃料乙醇车间

30万t/a

（二）综合利用车间

1

液体二氧化碳车间

2万t/a

2

DDGS蛋白饲料车间

14.975万t/a

3

粉煤灰砌块车间

8万m3/a

4

粉煤灰砖车间

1000万块/a

（三）辅助生产工程

1

小麦麸皮、胚芽仓库

1500m2

2

成品库（DDGS）

9098m2

3

成品贮罐

10000m34个

4

原辅材料库

2736m2

5

地磅房

30t4台

6

空压机房

160m2

7

机修车间

2736m2

8

铁路专运线及配套工程

（四）公用工程

1

热电站

2

给水系统

Q=18552m3/d

（五）办公及生活设施

1

综合办公楼

4500m2

2

研发中心

1200m2

3

综合服务楼

3500m2

4

油库及加油站

120m2

5

职工浴室

500m2

6

门卫、传达

4个

7

厕所

90m2

（六）环保工程

1

污水处理站

Q=7000m3/d

2

消防站

小型站

表3-4新建工程主要设备

车间名称

序号

设备名称

型号

规格

功率

数量

原料清理

车间及筒仓

1

埋刮板输送机

RMS40×50m

Q=195～205t/h

37kw

5

2

斗式提升机

TZD400×30m

Q=200t/hH=40m

37kw

3

3

除铁器

TCXT40

Q=80～100t/h

6

4

圆筒初清筛

TCQW150

Q=200t/h

3

3

5

立仓

V=6104m3D18×24m

16

小麦制粉

车间

7

锤片粉碎机

先锋668-IV

Q=40t/h

200

2

8

打麦机

FDMW40×150

Q=15t/h

15

18

9

磨粉机

MDDK12.5×2

Q=15t/h

40

54

10

清粉机

FQFD60×2×3

Q=15t/h

11

6

11

高方筛

FSFG8×24D

Q=15～25t/h

11

14

谷朊粉车间

12

和面机

Q=9t/h

90

6

13

三相卧螺分离机

Q=25m3/h

14

螺旋挤压脱水机

Q=10t/h

3

3

15

气流干燥机组

Q=18t/h

2300

3

燃料乙醇

车间

16

液化罐

V=193m3D=6340mm

90

2

17

闪蒸罐

V=25m3D=3000mm

2

18

螺旋板式换热器

F=300m2B=20mm

4

19

糖化罐

V=138m3D=5600mm

2

20

发酵罐

V=2936m3

5.5

8

21

粗馏塔

Φ670030板H=450mm

1

22

精馏塔

Φ585072板H=300mm

2

23

分子筛

Φ=3700×12000mm

2

液体二氧

化碳车间

21

罗茨鼓风机

L52LD

Q=42m3/minP=3000mmH2O

30

2

22

净化塔

Φ=1400×5000mm

2

23

无油润滑

CO2压缩机

4L-16/17

Q=16m3/minP=1.7MPa

160

3

24

冷凝液化器

F=240m3

2

25

螺杆式冷凝机组

LG20F-200Z

200

2

DDGS蛋白

饲料车间

26

卧螺沉降式

离心分离机

WL-730

处理量Q=35m3/h

120

12

27

四效蒸发浓缩系统

蒸发水量80m3/h

150

2

28

回转式干燥机

干燥面积1000m3

240

6

29

造粒机

处理量Q=2-5t/h

45

3

粉煤灰砌块车间

30

切割机

JFQA

3900×1200mm

31.5

1

31

蒸压釜

JFQA

4

粉煤灰砖

车间

32

鄂式破碎机

PE250×400

Q=10t/h

15

1

33

干式球磨机

MQG

Φ=1200×4500mm

55

1

34

蒸压釜

Φ=2000×21000mm

3

循环水系统

35

热水循环泵

S500-59

Q=2020m3/hH=59m

460

6

36

冷水循环泵

S350-26

Q=972-1440m3/hH=32-22m

112

7

37

冷却塔

HBLD-500

Q=500m3/hΔt=5℃

11

1

38

双曲线混凝土

冷却塔

95SS437

1500m2

1

空压站

39

螺杆式空压机

LU2000

Q=45.3m3/minP=0.7MPa

250

3

热电站

40

锅炉

CG-130/5.29-M2

130t/h5.29MPa450℃

3

41

背压式汽轮机

B12-4.9/0.784

12000KW4.9/0.784Mpa435/240℃

2

42

汽轮发电机

QF-12-2

43

钢球磨煤机

DTM250/320

280

6

44

鼓风机

G4-73-11No.16D

560

3

45

引风机

Y4-73-11No.20D

355

6

46

NID脱硫除尘装置

单式三电场除尘面积

84m2除尘效率99.2%脱硫效率80%

130

3

3.4.4工程主要经济指标及劳动定员

新建工程总投资139570.4万元，其中建设投资124215.7万元，含外汇1590万美元。

本项目资本金36671.3万元，拟由天冠集团公司与中国石化集团公司出资，其余全部贷款，年利润12986.3万元，投资回收期8.43年（税后）。

工程定员991人，高级管理者和主要技术骨干向社会公开招标，一般生产人员根据工作需要，由公司统一调配或向社会招工。

新建工程主要经济指标及劳动定员见表3-5。

表3-5主要经济指标及劳动定员

序号

指标

单位

数量

备注

1

总投资

万元

139570.4

其中含1590美元

2

建设投资

万元

124215.7

其中含1590美元

其中：

不可预见费

万元

12465.11

建设期贷款利息

万元

5982.2

3

流动资金

万元

15354.7

4

单位产品占用建设投资

元/单位产品

4140.52

5

百元销售收入占用流动资金

元/百元

12.54

6

年总成本（100%负荷）

万元

131576.8

7

正常年主产品单位产品成本

元

3031.45

制造成本

8

年销售收入

万元

122488.3

9

年销售税金及附加

万元

4926.0

10

年利润

万元

12986.3

11

投资回收期

年

8.43

税后

年

8.3

税前

12

投资利税率

%

12.83

13

投资利润率

%

9.3

14

财务内部收益率

%

12.2

税后

%

12.95

税前

15

全厂定员总计

人

991

其中：

生产人员

人

789

非生产人员

人

202

3.4.5工作制度

全年生产天数300天

每天工作时间24小时（3班/天、8小时/班）

3.4.6厂址及总图布置

本工程建设方提供的可供比选的厂址共有两处，厂址一位于南阳市西郊王村附近，距离南阳市区约10km，北靠312国道，东离宁西铁路编组站2km，东距南水北调工程4.8km，厂址现状大部分为农田，地势平坦；厂址二位于南阳市南郊，在溧河乡玉皇庙街处，距离市区约15km，西距宁西铁路南阳东站1km。

厂区总平面布置方案见表3-6，厂区占地情况见表3-7。

两厂址地理位置见附图一，厂区总平面布置见附图四（王村厂址）、附图五（玉皇庙街厂址）。

王村厂址现状实景见图2-1，玉皇庙街厂址现状实景见图2-2。

表3-6厂区总平面布置方案

序号

项目

厂区总图布置方案

1

生产设施及公用工程

·厂内铁路专用线布置在厂区南北两侧

·在北铁路专用线南侧由东向西依次布置为成品灌区（4个Ф30成品罐）、原料仓储区（DDGS饲料成品库）、生产辅助区（消防站）

·成品罐区南侧为主要生产区（小麦胚芽、麸皮仓库、小麦制粉车间、谷朊粉车间、燃料乙醇车间、液体二氧化碳车间）

·在南铁路专用线北侧由东向西依次为原料仓储区（机修车间、原辅材料库、原料暂存场）生产区（原料清理车间及筒仓）、生产辅助区（空压站、制冷站、循环水泵房及循环水池、给水系统）

·在南铁路专用线南侧由东向西依次为副产品区（粉煤灰砌块车间、粉煤灰砖车间）、动力辅助区（煤堆场、干煤棚、化水间、热电站、主控楼）、生产辅助区（汽车库、油库及加油站、污水处理站）

2

办公及生活设施

·生产区东侧为绿地、花园、厂前区（综合办公楼、研发中心、地磅房、综合服务楼）

·厂区设出入口四个（一个人流出入口，三个物流出入口），均在厂区东侧

3

预留区

·厂区西北角为预留发展区

·厂区东北角为预留生活服务区

4

备注

厂区平面按玉皇庙街厂址进行说明，王村厂区平面布置与之相同，摆放方向不同。

表3-7厂区占地情况

序号

名称

单位

数量

备注

1

厂区占地面积

m3

738990

折合1108.485亩

2

建构筑物占地面积

m3

106967.25

3

堆场占地面积

m3

42449

4

道路铺砌面积

m3

131250

5

建筑系数

%

20.22

6

土地利用系数

%

38.0

7

围墙长度

m

4400

8

绿化系数

%

28.5

3.4.7主要原、辅材料消耗及成分

3.4.7.1主要原、辅材料消耗

新建工程主要原、辅材料消耗见表3-8。

表3-8新建工程主要原、辅材料消耗

序号

指标

单耗

年耗

单位

数量

单位

数量

1

陈化粮小麦

t/t燃料乙醇

3.3

万t/a

99

2

液体曲

kg/t燃料乙醇

200

万t/a

6.0

3

活性干酵母

kg/t燃料乙醇

0.1

t/a

30

4

水

t/t燃料乙醇

8.17

m3/a

5565600

5

电

kw·h/t燃料乙醇

182

MW·h

113.32

6

汽

t/t燃料乙醇

3.28

t/h

2393784

7

煤

t/t燃料乙醇

0.66

万t/a

28.7

注：

表中所列水、电、汽、煤单耗为燃料乙醇单耗指标，年耗为整个工程消耗指标。

3.4.7.2主要原、辅材料成分

新建工程小麦收购按国家标准GB1315-1999规定，采用二级标准，详见表3-9。

工程用煤为平顶山大庄矿煤，其煤质见表3-10。

表3-9小麦质量标准

等级

体积质量（g/l）

不完善粒重（%）

杂质量（%）

水分（%）

色泽、气味

总量

其中：

矿物质

1

≥790

≤6.0

≤1.0

≤0.5

≤12.5

正常

2

≥770

≤6.0

3

≥750

≤6.0

4

≥730

≤8.0

5

≥710

≤10.0

表3-10煤质分析

序号

项目

单位

数量

1

灰分（Ay）

%

15.4

2

挥发分（Vy）

%

21～33

3

全水分（Wy）

%

8

4

内水分（Wf）

%

1.05

5

碳（Cy）

%

63.55

6

硫（Sy）

%

0.98

7

煤灰熔融性（ST）

℃

>1400

8

低位发热量（QyDW）

MJ/kg

25.5

3.4.8产品质量

新建工程质量标准分别见表3-11至3-16。

表3-11变性燃料乙醇质量标准（GB18350-2001）

项目

指标

外观

清澈透明、无肉眼可见悬浮物和沉淀物

乙醇%（V/V）

92.1

甲醇%（V/V）≤

0.5

实际胶质mg/100ml≤

5.0

水分%（V/V）≤

0.8

无机Cl（以Cl-计）mg/l≤

32

酸度（以乙酸计）mg/l≤

56

铜mg/l≤

0.08

PH值

6.5-9.0

2002年4月1日前，PH值暂按5.7-9.0执行

注：

应加入有效的金属腐蚀抑制剂

表3-12谷朊粉质量标准

项目

指标

外观

淡黄色粉末

气味

口味正常，有谷物醇香味

水分

≤8.0%

灰分

≤1.0℅（干基）

蛋白质

≥75℅（干基）

吸水率

≥170℅（干基）

粗细度

≥99℅（200微米筛绢通过率）

脂肪

≤1.80℅（干基）

注：

参照国外相关企业标准

表3-13液体二氧化碳质量标准GB1917-94

项目

指标

优等品

合格品

含量℅（V/V）≥

99.8

99.5

游离水℅（m/m）≤

0.2

/

醇类（以乙醇计㎎/l≤

30

100

气味

无异味

酸度

符合试验

油分

不得检出

表3-14DDGS蛋白饲料

项目

含量（℅）

水分

7～10

粗脂肪

1～3

灰分

4.5～7

粗蛋白

30～36

注:

企业暂定标准

表3-15蒸汽加气混凝土砌块质量标准GB/T11969-1997

项目

指标

优等品（A）

一等品（B）

合格品（C）

尺寸允许偏差㎜

长度

L1

3

4

5

宽度

B1

2

3

+3

-4

高度

H1

2

3

+3

-4

缺棱掉角

个数不多于（个）

0

1

2

最大尺寸不得大于㎜

0

70

70

最小尺寸不得大于㎜

0

30

30

平面弯曲不得大于㎜

0

3

5

裂纹

条数不多于（条）

0

1

2

任一面上的裂纹长度不得大于裂纹方向尺寸的

0

1/3

1/3

贯穿一棱二面的裂纹长度不得大于裂纹所在面的裂纹方向尺寸总和的

0

1/3

1/3

爆裂、粘膜和损坏深度不得大于㎜

10

20

30

表面疏松、层裂

不允许

表面油污

不允许

表3-16粉煤灰砖质量标准JC239-91

项目

指标

优等品

一等品

合格品

尺寸允许偏差

长

2

3

4

宽

2

3

4

高

2

3

4

对应高度差不大于

1

2

3

每缺棱掉角的最小破坏尺寸

不大于

10

15

25

完整面不小于

二条面和一顶面或二条面和一条面

一条面和一顶面

一条面和一顶面

裂纹长度不大于

a大面上宽度方向的裂纹（波扩延伸到条面上的长度）

b其它裂纹

30

50

50

70

70

100

层裂

不允许

注：

在条面或顶面上破坏面的两个尺寸同时大于10㎜和20㎜者为非完整面

3.4.9供电

根据新建工程热负荷情况，采用以热定电、余电外供的原则，拟建3台130t/h次高压煤粉炉带2台12Mw次高压抽气背压式汽轮发电机的热电联产方案，南阳市电业局承诺本项目玉皇庙街厂址拟采用35kV电压等级与十二里河变电站并网，王村厂址与南阳东站110kV变电站35kV并网，以保证该项目生产的最大用电量，并作为备用回路。

3.5生产工艺及产污环节分析

3.5.1生产工艺

由于新建工程生产车间较多，本评价分主要生产车间、综合利用车间及热电站三部分进行论述。

3.5.1.1主要生产车间

新建工程主要生产车间包括原料清理车间及筒仓、小麦制粉车间、谷朊粉车间及燃料乙醇车间。

①原料清理车间及筒仓

运来小麦经人工解袋倒入受料槽后，落入埋刮板输送机，经核子称计量，再落入斗式提升机，提升一定高度后，经除铁器除去铁质杂物，再落入圆筒初清筛清理，除去麻绳等大杂，再经斗式提升机提升至埋刮板输送机输送至立仓暂存；立仓小麦经埋刮板输送机输送至小麦制粉车间。

原料清理工艺流程及污染物产出流程见图3-1。

②小麦制粉车间

小麦制粉清理工段采用三筛、两打、两去石、一精选、一着水和三磁选的生产工艺，制粉工段采用四皮、五心、二渣、二尾、中后路打麸、一道清粉的生产工艺；全粒法清理工段则采用两筛、一打、一去石、两磁选的生产工艺，制粉采用锤片粉碎机一次性粉碎法的生产工艺。

固

图3-1原料清理工艺流程及污染物产出流程

a.小麦制粉

毛麦由毛麦立仓经斗式提升机进入清理筛，进行第一道筛选和风选，除去大部分粗、细和轻杂，然后进行第一道除石，除去大部分中粗和并肩石，再进行第一道磁选和打麦，打麦后进入第二道筛选和风选，将打麦机打下的中下杂、碎麦及轻杂除去，经着水机着水后，送入润麦仓，润麦后进行第二道去石处理，除去细小石杂，进入第二道磁选和打麦，打麦后进入第三道筛选和风选，除净小麦表面附着的杂质，最后经第三道磁选和喷雾着水机进入制粉间净麦仓。

小麦自净麦仓投放至一皮磨，经一皮磨粉机研磨后，通过筛粒分级依次把物料按质量和颗粒大小分成皮料、粗料、心粉、粉等四种类型分别进入二皮磨、清粉机、重筛和面粉收集螺旋机等下道工序，清粉机将来料进一步提纯，而重筛将来料进一步分级，照此原理进行下去，形成了皮磨、心磨、渣磨、尾磨等系统，最终把小麦胚乳从麦皮上尽可能的剥刮干净，并磨