年产2万吨新型生物酶制剂生产线建设高技术产业化项目资金申请报告.docx

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年产2万吨新型生物酶制剂生产线建设高技术产业化项目资金申请报告.docx

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年产2万吨新型生物酶制剂生产线建设高技术产业化项目资金申请报告

国家高技术产业化

项目资金申请报告

项目名称：

年产2万吨新型生物酶制剂生产线建设

申报单位：

xx生物科技有限公司

地址：

xx省（xx）农业产业化示范园区

邮编：

xxxxxx

联系人：

联系电话：

传真：

国家高技术产业化项目资金申请报告

项目意义和必要性

1、国内外现状和技术发展趋势

1）国内外现状

酶（enzyme）是由活体细胞产生的、具有催化功能的蛋白质（或氨基酸等）的总称。

因其来源于生物体，故通常称为"生物催化剂"。

它广泛存在于任何一个生命体内（人类、动物、植物和微生物）。

酶作为一种催化剂，在所有生化过程中发生作用，具有提高生产效率、降低成本、提高产品质量；减少废物产出和刺激性化学品的使用，有益于环境保护等作用。

酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后，现已形成一个富有活力的高新技术产业，并保持持续高速发展。

过去10年里，国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化，以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟，以及对各个应用行业的引入和实践，把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。

伴随着全球经济一体化的经济浪潮，世界生物技术产业也在全球范围内进行着产业结构和产品结构的调整，世界酶制剂产业表现活跃，2001年世界酶制剂年销售额达16亿美元。

2）中国与世界酶制剂产业的差距以及今后研发方向

目前中国酶制剂的市场份额仅占世界市场的5%，与发达国家先进水平相比仍存在很大的差距。

这主要表现在以下几个方面：

一是产品品种少，结构不合理。

目前全球生产酶制剂有60余种产品，达到工业化规模的有20余个系列。

而我国只能生产20余种产品，其中以糖化酶、α－淀粉酶和蛋白酶3种为主。

结构明显不合理。

二是生产规模小，产品质量与国际同类产品有一定的差距。

我国大部分生产企业规模小，处于传统小作坊式的生产，国外企业酶制剂的生产规模多达5万吨／年以上，而我国产量达到万吨级以上的企业不足10家，且产品质量较差。

目前国外先进的工业酶制剂均经除菌、除渣工序，产品剂型以液体酶和颗粒酶为主，而我国大部分工厂产品为不除菌不除渣的粗制品，其剂型以粉状为主。

三是技术开发能力差，精细化程度低。

由于国内酶制剂企业效益低下，无力投资开发新产品和新技术以及应用研究，导致酶制剂应用的深度和广度不足，精细化程度低。

针对我国国情，今后应有重点的开发和生产一些酶制剂新品种，要加快饲料用酶、纺织用酶、果汁用酶、烟草用酶、蛋白质水解酶、低聚糖用酶等产品的开发。

在开发新产品的同时，必须加大应用实验与推广力度。

3）中国“十一五”规划酶制剂产业主要任务与发展重点以及当前在建和筹建的大型酶制剂生产企业和基地

国家“十一五”微生物制造产业的主要任务与发展重点是：

提高酶工程、发酵工程等生物技术水平，加快微生物和酶制剂对传统化学制造过程的改造，显著降低医药、化工、食品、饲料、纺织、造纸等工业的能耗和污染水平。

提高纤维素酶、半纤维素酶等的技术水平和产量，在造纸、纺织等工业中进行示范应用；开发新型酶制剂，发展生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等绿色生产工艺，加快推广应用。

建立一批微生物制造示范企业，提高纤维素酶和半纤维素酶的酶活水平和产量等，有效降低造纸、纺织等工业领域的资源消耗和环境污染。

2、对产业发展的作用与影响

1000多年前，我们的祖先就已掌握了微生物制曲、以曲酿酒的技术，开创了人类利用微生物酶系转化和加工淀粉资源的工业应用。

十九世纪末,随着现代微生物技术建立和发展，世界上出现第一个以黑曲霉为生产菌株，工业化生产糖化酶的工厂,淀粉酶法制造葡萄糖技术随之得以建立和发展。

上世纪三十年代，α-淀粉酶的发现和大规模工业化生产技术的建立,淀粉制糖技术取得了革命性变革，至上世纪六十年代，工业化国家的淀粉制糖工业已全部采用目前的α-淀粉酶和糖化酶组合的“双酶法”制糖工艺。

相应地，围绕纤维素、半纤维素、蛋白质、脂肪等生物多聚物的生物降解、生物加工及生物转化所必需的工业生物酶被成功研发和工业化生产，原先的以物理和化学技术为基础的加工工艺全数为酶法加工技术取代。

抗生素工业的通风搅拌发酵技术的利用，使微生物生物酶工业得到迅速发展。

据统计1998年全球各种生物酶总销售额高达8亿美元。

预计到2010年世界生物酶市场总销售额将超过30亿美元。

我国生物酶工业是个充满生机活力的新型产业，应用范围愈来愈广泛，经济效益显著提高。

3、产业关联度分析

生物酶应用日趋广泛。

开发了纺织退浆、淀粉加工用的中温淀粉酶以及用于皮革生产的中、酸、碱性蛋白酶，为纺织品品质的提高、产品出口，饴糖、酿酒及酒精行业出品率的提高，节约粮食，工艺改革，实现机械化，以及为皮革污染治理作出了积极的贡献。

本项目生产生物酶可以有效地解决农作物废料转化问题，稳定农副产品价格，促进农副产品加工和消费的良性循环，增加农民收入，支持“三农”发展，缩小城乡差距；还可以至少解决上千人的就业问题。

近年来，我国农业发展稳步增收，但是农产品循环经济问题尚未得到很好的解决。

本项目可解决农作物及农作物秸秆下脚料等的有效转化，形成一个长期、稳定、良性循环的市场经济，带动农产品生产、农副产品综合加工、饲料、养殖、肉类加工，有机绿肥、土壤改良等一系列产业链的循环发展，把农业这篇文章做得有声有色，结出丰硕成果。

4、市场分析

生物酶产业是生物工程的重要组成部分，其应用领域遍及轻工、食品、农牧业、化工、医药、能源及环境保护等。

在国民经济发展中起着重要的作用，产生了巨大的社会和经济效益。

生物酶产业是21世纪最具发展前景的新兴精细化工产业之一。

据统计xx省2008年纺织工业总产量为：

纱产量19万吨，布产量7.8亿米，棉布产量6.03亿米，印染布0.72亿米，丝1657吨，服装569万套，同比增长11.5%。

目前我省纺织用酶量较少，大概几千吨。

目前xx省纺织印染工业用酶全部是进口酶，本省还没有专门生产此行业用酶的企业。

若我省2008年纺织行业有20%的企业用酶加工生产的话，纺织用酶量应在3万吨左右。

预计到2010年，按20%的企业用酶加工计算，纺织用酶量应在5万吨左右（其中纤维素酶约1万吨，蛋白酶约1万吨）。

到2010年末，若我省能自己生产酶制剂提供给本省纺织企业，按10%市场占有率以2008年的价格计算的话，仅酶制剂这一项就能新增工业生产总值约2.5亿元。

淀粉深加工中各种酶的用量表

酶种类

添加量

按最低用量计算

耐高温淀粉酶

0.5-1.0L/t干淀粉

70t

糖化酶

3kg／t干淀粉

420t

中性蛋白酶

0.1kg/t干淀粉

14t

a-葡萄糖苷酶

0．03％～0．10％（对干物）

2008年全国烟叶产量180万吨，我省烟叶产量6万吨，预计到2010年，我省烟叶加酶发酵占烟叶总量的20%左右，烟草用酶量约为12吨。

目前我省造纸用酶还处于试验阶段，还没有将酶应用于造纸工业，但可以确定生物酶在造纸工业具有广阔的发展前景。

在饮料及酿酒行业,生物酶作为一种无毒副作用，安全节粮型绿色添加剂，在发酵中具有独特的作用。

此外随着医学科学突飞猛进的发展，人们逐渐认识到酶也是一种十分重要的治疗药物，成为现代医药品必不可少的重要原料。

另外以饲料用酶来说，我国加入WTO后面临国际大市场，我国已启动饲料安全工程，大量的研究表明，外源酶的添加不仅不会破坏和抑制内源酶，而且补充了内源性生物酶的缺乏和不足，能帮助和促进动物的消化吸收，这就为饲料酶的应用奠定了基础。

饲用酶作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂，在21世纪将有着十分广泛的应用前景。

随着改革开放的逐步深化，我国引进国外资金、技术，已建有十余家合资或独资的生物酶生产企业，对促进我国生物酶产业的发展起到了良好的推动作用。

尽管我国生物酶工业取得了较大进步，但与发达国家先进水平相比仍存在很大的差距。

一是产品品种少，结构不合理。

目前全球生产生物酶有60余种产品，达到工业化规模的有20余个系列。

而我国只能生产20余种产品，其中能够达到工业化规模的仅有糖化酶、淀粉酶、纤维素酶、植酸酶和蛋白酶5种。

而糖化酶和淀粉酶产量占生物酶总产量的80％以上，其他产品不足20％，结构明显不合理。

二是生产规模小，产品质量差。

我国大部分生产企业规模小，处于传统小作坊式的生产，国外企业生物酶的生产规模多达2万吨／年以上，而我国产量达到万吨级以上的企业不足10家。

三是技术开发能力差，精细化程度低。

由于国内生物酶规模小，不具备投资开发新产品、新技术以及应用研究的条件，导致生物酶应用的深度和广度不足，精细化程度差。

国外发达国家一些生物酶企业，根据生产品种建有相应的应用研究车间，既能及时解决生产中应改进的地方，又利于产品的推广应用及新产品的开发，做到产品专用化、精细化、系列化和高附加值。

与之相比，我国生物酶产品的研发相形见绌。

针对我国生物酶产业存在的问题和不足，业内人士认为，今后关键要搞好产品结构调整，增加新品种；实现规模化经营，增加产品竞争力；加强技术开发，提高产品质量。

由以上的资料可以看出，我国生物酶工业距离国民经济的要求还有很大的差距，在产品研发、广度、深度上有着广阔的前景。

5、与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况

2009年国家发展和改革委员会以发改办高技[2009]537号文件明确提出，微生物制造专项的主要内容依据我国微生物制造业的特点、产业技术基础和发展情况，专项重点支持具有自主知识产权，对产业发展具有重要支撑作用的微生物制造产品及工艺产业化。

主要包括：

新型酶制剂产业化。

以酶工程技术和基因工程技术为基础，重点支持1000吨/年规模以上的新型纤维素酶、半纤维素酶、碱性果胶酶、脂肪酶、蛋白酶的产业化。

本项目为组建年产2万吨生物酶制剂生产线，产品包括纤维素酶制剂、蛋白酶制剂、淀粉酶制剂和植酸酶制剂，完全符合国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标。

项目技术基础

1、成果来源及知识产权情况

项目由我公司通过与xx省科学院酶工程研究所签订技术合同转让过来的，项目合作单位有xx省科技大学生命科学院、xx省科学院酶工程研究所、xx农林科技大学动物科技学院，项目生产技术知识产权归我公司所有。

2、已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限

该项目相关的前期研究工作由xx省科学院酶工程研究所于2004年立项，2006年通过xx省科学院验收完成。

2007年完成了中试。

3、技术工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势

采用国内先进的A.厚层机械通风制曲在线监控温度和湿度技术、液体深层发酵方法进行纤维素酶、蛋白酶生产。

B.用连续喷射进行培养基灭菌，提高了生产效率和设备的利用率；C.我们在液体发酵生产酶制剂的过程中添加了相应酶的稳定剂，保证了酶在液体中酶活的稳定性；D.固体生产中采用固体连续灭菌，大大增强了原料的灭菌效果和提高了固体发酵的生产效率；喷雾干燥、气流干燥采用低温气流干燥热敏性酶制剂设计工艺；E.液体发酵后的液体酶和浸提的液体酶采用喷雾干燥法生产固体酶制剂，浸提离心后残渣干燥后可以作为饲料酶载体使用，所以工艺生产没有残留物，提高了项目的整体效益。

同时建立的液体和固体生产线以及酶制剂精制生产线可根据灵活工艺和市场需求，调整产品结构，增强企业的抗风险能力。

4、该重大关键技术突破对行业技术进步的重要意义和作用

项目的实施面向农业生产、提高农民生活，拓展农民增加收入的空间，有利于促进我省经济社会的协调发展，有利于培育农村新的经济增长点，扩大农民就业空间，有利于改善农村经济结构调整。

产品主要以农副产品下脚料、秸秆等为主要原料，可以形成一种良好的农业循环经济模式。

项目建设方案

1、项目的产能规模

在我公司建设年产2万吨生物酶制剂生产线。

其中纤维素酶17000t/a、蛋白酶3000t/a。

为了确保企业的可持续发展，在进行饲料酶制剂生产的过程中，延长酶制剂的精制和提炼技术，在本企业组建酶制剂精制生产线一条，用于处理1700t/a的饲料纤维素酶制剂和处理300t/a饲料蛋白酶制剂进行生产食品级酶制剂，以利用酶在食品及医药行业中的应用。

1）纤维素酶（固体发酵）

1生产能力：

17000t/a；

2生产工艺

原料粉碎处理→培养基连续灭菌→液体种子接种→固体通风制曲发酵→成熟曲→低温干燥→粉碎→质检包装→饲料级酶制剂

→浸提→离心分离→浓缩→喷雾干燥→质检包装→精制酶制剂

3应用领域

饲料添加剂；纺织业中用于生物石磨、生物抛光；酿造中提高原料的利用率；食品加工中提高原料的提取率；开发新能源即燃料乙醇。

2）蛋白酶（液体深层发酵）

1生产能力：

3000t/a；

2生产工艺

原料→喷射法培养基连续灭菌→接种→液体深层发酵→过滤→薄膜浓缩→喷雾干燥→质检→包装产品；

3应用领域

饲料添加剂；食品工业中改变不溶性蛋白的特性；在医药中可制有效的治疗性药物；另外还可以用于化妆品的生产与开发。

2、建设的主要内容

在我公司现有的基础设施上，与xx科技大学生命科学院、xx省科学院酶工程研究所、xx农林科技大学动物科技学院强强联手，利用他们先进的科研技术和发酵中试基础技术，借助他们的科研、技术专家在我公司xx县xx农业产业化园区建设年产2万吨新型纤维素酶制剂、蛋白酶制剂生产线并投产，主要组建原料处理车间以及设施、设备的安装调试；组建液体发酵车间以及设施、设备的安装调试；组建固体发酵车间以及设施、设备的安装调试；组建浓缩车间以及设施、设备的安装调试；组建喷雾车间以及设施、设备的安装调试；组建包装车间以及设施、设备的安装调试；组建动力车间以及设施、设备的安装调试。

3、采用的工艺技术路线与技术特点

1）纤维素酶发酵生产工艺流程

菌种为康氏木霉，菌种来源为陕西xx生物科技有限公司所有，发酵方式为厚层机械通风制曲。

纤维素酶固体发酵生产工艺流程见图1　

纤维素酶固体发酵生产工艺流程

2）中性蛋白酶发酵生产工艺流程

菌种为枯草芽孢杆菌，菌种来源为陕西xx生物科技有限公司所有，发酵方式为液体深层发酵。

工艺流程图如下：

中性蛋白酶发酵生产工艺流程

3）

固体蛋白酶浓缩工艺流程

4）固体喷雾干燥工艺流程

5）精制蛋白酶生产工艺

发酵液→离心除渣→微滤→超滤→喷雾干燥

发酵好的蛋白酶发酵液经双效薄膜浓缩后进行喷雾得粉末状产品，包装，即成商品酶。

6）混合菌发酵生产纤维素酶及淀粉酶的工艺流程

菌种为康氏木霉、黑曲霉，菌种来源为陕西xx生物科技有限公司所有，发酵方式为固体发酵。

原料粉碎处理（秸杆等）→培养基蒸煮锅高压灭菌→混合（两种菌悬孢子液）接种→固体通风制曲发酵→低温干燥→粉碎→粗制品酶制剂→质检包装

4、设备选型

1设备一览表为全厂设备和设施。

车间生产设备一览表

序号

设备名称及型号

技术规格

单价/万元

合计台套

新增数量

合计/万元

所在车间

电子地磅

100吨

¥16.00

破碎机

2吨

¥8.90

¥17.80

蒸汽锅炉

10t/h

¥280.00

污水处理系统

¥110.00

蒸汽缓冲罐

5m3

¥5.20

¥10.40

空压机

20m3/min

¥25.30

¥50.60

空气储罐

20m3

¥5.50

¥22.00

空气过滤器罐

¥1.30

¥2.60

清水泵

¥0.30

¥1.20

变压器

¥30.00

变电柜

¥5.00

连续蒸煮锅系统

4吨/小时,宁波

¥390.00

发酵池

4m×5m，自制

¥2.60

¥218.40

发酵用风机

30-50kg/m2，2000-3700m3/h

¥0.30

¥25.20

螺旋送料设备

¥5.20

¥10.40

气流干燥机

3000kg/h

¥20.00

螺旋输送机

φ500×60000

¥7.00

¥14.00

旋风分离器

除尘

¥2.40

¥4.80

提取罐

10t

¥5.00

¥15.00

连续离心机

SS1200

¥7.50

¥30.00

包装机组

称重2kg,200袋/h

¥2.10

包装机组

称重20-40kg,200袋/h

¥9.00

¥18.00

粉碎机

1500kg/h，电机功率11KW，粉碎细度0.5-2（mm）

¥2.00

¥4.00

发酵罐20m3

φ2300×4600mm

¥40.00

¥400.00

二级种子罐

φ860×1720mm

¥7.00

¥70.00

一级种子罐

φ400×800mm

¥3.00

¥45.00

发酵罐空气预过滤器

φ275×776mm

¥1.30

¥13.00

发酵罐空气精过滤器

φ213×848mm

¥2.20

¥22.00

二级种子罐精过滤器

φ112×689mm

¥2.40

¥24.00

二级种子罐预过滤器

φ147×536mm

¥1.10

¥11.00

贮气罐

4.0m3

¥5.00

连消器

进管φ50×4mm，蒸汽进口φ60×4mm，出口φ60×4mm

¥14.00

¥28.00

真空冷却罐

3m3

¥10.00

¥20.00

喷淋冷却器

φ50×4mm，排管215m

¥3.30

¥13.20

螺旋板换热器换热面积

40m2

¥5.50

¥11.00

配料罐

φ3000×6000mm

¥5.60

¥16.80

总过滤器

φ2470×3750mm

¥4.00

¥8.00

发酵罐分过滤器

φ456×1218mm

¥1.20

¥8.40

贮槽

3m3

¥4.10

¥8.20

浓浆泵

80FNB-60

¥7.50

¥15.00

超滤

80㎡-5

¥110.00

¥220.00

皮带输送机

5吨/h

¥5.00

¥10.00

电器控制柜

¥1.50

¥15.00

喷雾干燥系统

LPG-2000

¥140.00

喷雾干燥系统

LPG-200

¥30.00

原子吸收光谱仪

AA-7003,北京东西电子

¥18.00

可见分光光度计

721,上海第二分析

¥0.45

康氏震荡器

KS-1,上海医用光学

¥0.30

海尔冰柜

BHBD-388A,青岛海尔

¥0.25

海尔冰箱

BCD-215YD,青岛海尔

¥0.29

箱式电炉

SX2-4-10,上海跃进

¥0.18

离心机

800B,上海安亭科学

¥0.20

生物显微镜

B203,重庆奥特

¥0.30

隔水式电热恒温培养箱

PYX-DHS-BS-Ⅱ,上海跃进

¥0.55

电热干燥箱

DH-106-2BS,天津市中环

¥0.35

全自动灭菌锅

75,上海跃进

¥0.70

分光光度计

752N,上海精密科学

¥0.79

酸度计

PHSJ-4A，上海精科

¥0.21

光电分析天平

TG328A,上海第二天平

¥0.20

¥0.40

电子天平

200g，北京赛多利斯

¥0.74

¥2.22

定氮仪

北京赛多利斯

¥1.20

电热恒温水浴锅

HHS11,天津中环

¥0.08

马福炉

2000w

¥0.60

合计

348

¥2,458.17

2主要技术经济指标

主要技术经济指标见表13　

主要技术经济指标表

序号

指标名称

单位

数量

备注

生物酶生产能力

t/a

20000

产品方案

2.1

纤维素酶

t/a

17000

2.2

蛋白酶

t/a

3000

投资费用

3.1

总资金（建设投资+铺底流动资金）

万元

8074

3.2

建设投资

万元

7284

3.3

铺底流动资金

万元

790

3.4

建设投资借款

万元

4300

3.5

建设期间借款利息

万元

346

3.6

地方部门配套资金

万元

700

3.7

自有资金

万元

3074

3.7.1

其中：

用于建设投资

万元

2284

含地方部门配套资金

3.7.2

用于流动资金

万元

790

投资指标

4.1

全厂占地面积

58266.67

4.2

全厂总建筑面积

24120

4.3

投资强度

万元/亩

92.39

4.4

容积率

41.4

4.5

百元销售收入占用总资金

元/百元

4.6

百元销售收入占用建设资金

元/百元

75.79

4.7

百元销售收入占用流动资金

元/百元

8.22

全年生产天数

天

300

年运输量

t/a

50754

年原料、燃料动力消耗

7.1

薯干

t/a

1406

421.8万

7.2

秸秆

t/a

11332.2

566.61万

7.3

麸皮

t/a

6603.1

850.万

7.4

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