年产3万吨汽油增氧剂可行性研究报告书.docx

1、年产3万吨汽油增氧剂可行性研究报告书第一章 总论一、概述1. 项目名称、主力单位、企业性质、法人代表项目名称：年产3万吨汽油增氧剂项目主办单位：山东XXXXX有限公司企业性质：民营法人代表：2可行性研究报告编制的依据和原则2.1 编制依据（1）食用酒精市场调查报告。（2）化学工业部文件，化计发（1997）426号，化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）。2.2 编制原则（1）工程设计中以生产设施为主，对辅助设施不做过高要求，生活后勤设施从简考虑，做到投资少，见效快。（2）因地制宜，充分利用当地资源和各种有利条件，降低生产经营成本。（3）总图布置以布局紧凑合理、流程顺畅、操作方便为

2、原则，缩短物料输送距离，减少用地；（4）工艺技术方案选择以技术成熟可靠为前提，积极采用新技术、新工艺、新装备、新材料，做到先进可靠，经济合理。（5）充分考虑资料的综合利用，降低原材料、能源的消耗，降低生产成本，减少或沙龙消除环境污染。（6）严格按照国家及地方有关环境保护、劳动卫生及安全消防法规、标准规定进行设计，坚持生产设施与环保设施“三同时”原则，采用各种有效措施减少或消除环境污染，达到环保要求。3 .项目提出的背景及投资的必要性3.1 企业概况 山东XXXXX有限公司成立于2000年12月，是由县属国有独资企业改制而成的股份制有限公司。现有员工1000余人，下设4个子公司、一个分公司和十二

3、个处级单位。固定资产近亿元，产品有六大系列，近二百个花色品种，年销售收入1.5亿多元，产品畅销全国16个省、市自治区，是山东省白酒行业十大品牌，是山东省省级重合同守信用企业。 制度的新型企业。 3.2 项目提出的背景和投资的必要性车用汽油增氧剂是由乙醇再加工变性制成，以一定比例与汽油混合后，可配制成为一种新型节能环保型燃料，推广使用汽油增氧剂对缓解石油紧张，减轻环境污染具有重要意义。同时，对农产品产业化深加工具有积极的推动作用。改革开放以来，我国实行了成功的农业政策，粮食产量大幅增加，从而使我国摆脱了缺粮的时代，但另一方面，由于粮食深加工及综合利用问题没有得到重视和解决，又出现了粮价下跌，带来

4、了农民卖粮难的新问题，为保护农民种粮积极性，保持农业经济的稳定发展，国家每年需支出一大笔粮食收购补贴，给财政带来巨大的压力。发展农产品产业化深加工，解决农民卖粮难问题已成为当务之急。现代社会，汽车已成为必不可少的交通运输工具，随着我国经济的发展，汽车保有量持续上升，与此同时，传统汽油燃料造成的汽车尾气污染日趋严重，引起了国内外各界人士的高度重视，开发生产新型清洁环保型燃料替代汽油已成为各国共识而得到各国政府的大力扶持。另外，随着人类对石油资源的大规模开发利用，石油产品已进入人类生活的几乎各个领域，已出现两次的全球石油危机给世界经济造成了严重打击。据联合国能源组织评估，全球可供开采的石油储量仅能

5、再维持50年左右。在“第三次石油危机”到来之前，如何解决能源及石油原料的替代问题已是人类迫在眉睫的一大课题。我国石油的需求主要依赖进口，已经成为净石油进口国，这样下去，如不想方设法开辟替代产品，必将影响我国社会主义市场经济的发展。另外，由于各方面基础薄弱，环境污染也较为严重，因此开发生产汽油替代产品势在必行，对解决我国能源工业发展的瓶颈问题尤为重要。汽油中添加增氧剂制成的增氧汽油，是一种新型环保节能型燃料，加入增氧剂既可直接替代部分汽油，又能提高汽油燃烧效率。具有双重节油效果，在美国、巴西、欧共体、日本等已大量投入使用，不失为由汽油向替代燃料过渡的有效途径。汽油增氧剂由乙醇加工变性而成，而乙醇

6、可由粮食等农作物经生物发酵转化而来。它蕴含了一个长期、稳定、巨大并且有效可控的粮食转化方向和市场。我国目前年消耗汽油在5000万吨以上，以加入15%增氧剂配成等量增氧汽油计，年需增氧剂750万吨，可转化粮食2550万吨，节约汽油750万吨，同时可减少汽车尾气带来的环境污染。汽油增氧剂加入比例可大可小，推行汽油添加增氧剂政策，政府可拥有一个强有力的粮食转化手段和调控粮食供给市场的途径。丰年粮食多转化，欠年少转化，可有效解决粮食储备和生产这一个棘手的难题。同时还能缓解石油供应，有效地降低汽车尾气造成的环境污染。增氧汽油正是发达国家基于缓解石油危机和控制大气污染的产物，美国、巴西已使用二十五年之久，

7、目前的使用量已占汽车燃料总量的40%以上，美国的部分州已立法强制使用。我国中科院、清华大学及一汽、二汽等权威机构对增氧汽油的使用及其对环境的影响，做了大量的研究工作，证实在我国进行推广是可行的。在汽油中加入1020%的增氧剂，可简单有效地将有限的石油资源使用时间延长1020%，为人类开发新的替代能源赢得了更长的时间，同时增氧剂由农作物经生物转化而来，农作物是永恒的可再生资源，使用增氧剂既开发了新的能源，也适应了世界能源由“黑色”向“绿色”转化的总趋势。本项目以当地玉米为原料，经生物发酵制得乙醇再变性加工为汽油增氧剂，用于制成新型清洁环保型燃料增氧汽油，同时副产品废酒糟用于制DDG饲料，废液用于

8、制沼气、有机肥。本项目生产工艺成熟，符合国家及地方产业政策，对节约能源，保护环境特别是促进当地农产品产业化发展具有积极意义。社会效益、环境效益和经济效益显著。4. 研究范围及主要内容4.1 研究范围对项目建设条件，生产工艺技术方案，辅助生产设施及公用工程的技术方案、企业组织机构、劳动定员、节能、环境保护、工业卫生及安全消防、投资估算、技术经济等项内容进行可行性研究。4.2 项目的主要工作内容年产3万吨车用汽油增氧剂市场预测，主要生产工艺原料粉碎工段、液化、糖化、发酵工段、蒸馏工段、汽油增氧剂工段、DDG蛋白饲料工段、沼气工段、液体二氧化碳工段，以及配套的辅助设施、公用工程、总图运输。二、研究结

9、论1. 通过项目研究，本项目原料供应充足，市场前景广阔，项目符合国家及山东省产业政策，具备建设条件。2. 生产规模确定为年产汽油增氧剂3万吨。生产工艺采用国内较为成熟的玉米淀粉双酶法中温蒸煮、连续糖化、发酵、三塔常压蒸馏工艺生产酒精，酒精脱水、无水酒精变性工艺采用郑州工业大学生化工程中心研制开发的汽油增氧剂生产技术，该工艺具有生产成本化、工艺简单、操作简便、设备投资少、原料消耗低、产品质量可靠、节能效果显著和无环境污染问题的特点。3. 项目实施后可为企业创造较好的经济效益，同时对增加当地财政收入，解决农村富余劳动力就业具有积极意义，特别是可缓解当地农民卖粮难的矛盾，对本地区社会稳定、经济发展意

10、义重大。产品投放市场对保护环境、节约能源具有积极推动作用。项目的经济、社会环境效益显著。由以上分析得出结论，本项目可行。主要技术经济指标如下：表11 主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一、生产规模t/a102000以年处理玉米计二、产品方案1汽油增氧剂t/a300002液体二氧化碳t/a100003沼气Nm3/a2100004DDG蛋白饲料t/a24000三、年操作日d/a300四、主要原材料用量1玉米t/a1020002液化酶t/a303糖化酶t/a2104活性干酵母t/a155硫酸铵t/a496硫酸t/a787吸收剂t/a3008包装袋条480000PVC(m)+PP(ex)五、公

11、用工程消耗量1新鲜水m3/h291.92电kwh/h667.23动力煤t/a27000六、运输量t/a2017821运入量t/a1296822运出量t/a72100七、全厂定员人1921生产工人人1602管理人员人32八、总占地面积公顷1.5九、工程项目总投资万元5869.641固定资产投资万元4669.64（1）建设投资万元4502.24（2）建设期利息万元167.402流动资金万元1200十报批项目总投资万元5029.64十一年销售收入万元13928.40十二年均总成本费用万元11525.28十三年均利润总额万元2334.15十四年均销售税金万元758.62十五财务评价指标1投资利润率%4

12、9.992投资利税率%66.233静态投资回收期年3.99含建设期4动态投资回收期年4.635财务内部收益率%34.026投资净产值率%53.27第二章 市场预测一、 产品情况1. 主要产品的用途1.1 汽油增氧剂，也称为燃料乙醇。由无水乙醇变性而制得。以一定比例与汽油混合后用以替代车用汽油燃料，称为车用增氧汽油，是一种新型清洁环保型燃料。已在发达国家广泛推广使用。汽油中加入汽油增氧剂后提高了油品含氧量，可改善工况，使得燃烧更充分，能够有效地降低尾气中有害物质的排放量，同时节约能源。目前国内已有黑龙江、吉林、河南等省开始开发生产和推广使用。2. 副产品2.1 DDG蛋白饲料玉米滤渣干燥饲料的简

13、称，是玉米中淀粉质被液化转化后，剩余的富含蛋白质、纤维等营养成分的固态物。本项目利用玉米发酵生产酒精后的酒糟废液（营养价值优于玉米）。经离心分离、滤渣、干燥而制得。是饲养禽、畜的优质高蛋白饲料。2.2液体二氧化碳由酒精发酵过程中产生，经净化、液化后装瓶制得。广泛应用于食品、饮料以及烟草行业及医药、精细化工生产的萃取过程中，以饮料行业（生产碳酸饮料）用量最大。2.3沼气经提取DDG蛋白饲料后的废糟液在生化处理过程中产生的甲烷气体。可用于居民生活燃气，也可用于工业加热气源，如锅炉、工业窑炉等。二、 国内外市场情况及前景汽油增氧剂是由无水乙醇经变性制成的、用于以一定比例与汽油混配后制造增氧汽油，以替

14、代目前通用的汽油燃料，是一种清洁环保型燃料。无水乙醇本身即可以直接用于汽车燃料，但由于需对目前广泛采用的汽油发动机进行改造等问题，推广较为困难。因而世界各国目前普遍以不需对发动机进行改造的增氧汽油为研究推广的重点，并以此作为燃料乙醇替代汽油的过渡产品。美国是世界燃料乙醇的主要生产国，早在30年代，美国就已开始燃料乙醇的研究及应用工作，70年代的世界石油危机和1990年美国国会通过空气清净法（修正案）后，是美国燃料乙醇两个主要发展时期，其间，美国针对乙醇用于车用燃料组织进行了大量的研究开发工作，在燃料乙醇生产、调合、贮运、标准及汽车材料配套方面积累了丰富的实践经验和应用技术。1930年，乙醇/汽

15、油混合燃料在美国内布拉斯加州地区首次面市。1978年，含10%乙醇的混合汽油在内布拉斯加州大规模使用。1979年，美国国会为减少对进口原油的依赖，从寻找替代能源的角度出发，建立了联邦政府的“乙醇发展计划（使用E10，减免联邦消费税）”开始大力推广使用含10%乙醇的混合燃料，联邦计划的实施使美国的乙醇工业得到迅速发展，乙醇产量从1979年的1000万加仑迅速增加到1990年的8.7亿加仑。1990年，美国国会通过空气清净法修正案，要求从1992年冬季开始，美国39个CO排放超标地区必须使用含氧量2.7%的含氧汽油（相当于添加7.7%乙醇），这些地区的汽油销量约占全美汽油市场的20%。研究表明，添

16、加10%乙醇可减少CO排放25%，由于美国联邦减免乙醇5.4美分/加仑消费税的计价基础是添加10%乙醇（含氧量约为3.5%），因此，含氧汽油中乙醇的添加量通常为10%，除含氧汽油要求外，空气清净法修正案还要求从1995年开始，美国9个臭氧超标地区使用新配方汽油。目前，美国约有17个州在使用新配方汽油，新配方汽油的用量约占全美汽油消耗量3.5亿吨的1/3，其中，约有85%的新配方汽油使用MTBE，大约有8%的新配方汽油使用乙醇，乙醇添加量则为5.7%（含氧量2.0m%）。除此之外，燃料乙醇中约有50%用于提高汽油辛烷值目的。除添加5.7%、7.7%、10%乙醇外，1993年，美国加州开始实施灵活

17、燃油车辆计划，制定了用于轻型车的E85（85%乙醇+15%汽油）和用于重型卡车和公共汽车的E100（100%乙醇）的燃料规格。目前，美国年乙醇生产能力约为18亿加仑，58个乙醇生产厂分布在19个州，1999年乙醇生产量达到15亿加仑，其主要原料玉米（约90%，高梁等其它原料占10%），美国乙醇产地主要集中在中西部地区。1999年，美国玉米产量为94.37亿蒲式尔，其中，用于生产燃料乙醇的玉米为6%，约5.55亿蒲式尔。我国燃料乙醇的开发生产始于近几年，起初只是为了消化玉米生产区的国库陈粮，近年来为解决粮食过剩，石油紧张，环境污染这三大难题而受到政府的高度重视，有了较快的发展。在我国，汽车单车排

18、污是日本的56倍，是欧洲的1.55倍。专家分析认为，汽车燃料落后是大气环境受到严重污染的主要原因之一。在全国大中型城市中，机动车尾气排放污染是影响城市空气质量的重要因素，有关资料显示，目前的城市大气污染中，机动车排放的氮氧化物平均占总量的43%，一氧化碳占83%，而且由于是低空排放，对环境质量的影响分别达到了73%和84%。车用乙醇增氧汽油是一种由汽油车发动机专用的新款环保燃料，因其含氧量提高，使燃料工况更充分，从而有效地降低了尾气排放。据专家测试，使用增氧汽油可使汽车尾气中的一氧化碳降低33%，碳氢化合物平均降低30%。我国是石油进口国，石油危机已严重威胁着国民经济的发展。随着近年来国内粮食

19、生产的稳步增长，以发酵法乙醇逐步替代汽油已具备实施条件。特别是国内一些粮食生产区出现的卖粮难问题，引起政府的高度重视，从而进一步加快了燃料乙醇开发推广的进程。目前，国内已有河南、黑龙江、吉林等省生产并推广使用燃料乙醇增氧汽油。我国乙醇产量位居世界第三位，现有专业生产企业200余家，另有设立乙醇车间的酿酒企业700余家。目前主要用于化工原料、溶剂。燃料乙醇作为可再生能源，市场潜力巨大，预计近两三年内将占到市场份额的25%30%，得到广泛的推广使用。目前河南省已有南阳市、开封市、郑州市先后由政府下文强制推广使用乙醇增氧汽油，洛阳等地也即将推行。近年来，我国汽车保有量持续上升，国内燃料汽油年消费量在

20、5000万吨以上，以添加15%增氧剂计算，汽油增氧剂市场容量约为750万吨。随着国民经济的不断发展和人们环境意识的日益增强，汽油增氧剂市场需求将大幅增长，市场前景十分广阔。本项目副产品DDG蛋白饲料当地销售，郊区及周边县养殖业较为发达，不需外销。副产品液体二氧化碳是优质碳酸饮料的生产原料，也可用于生产保健品、药品的萃取及烟丝膨化剂，销往周边饮料厂、卷烟厂等企业。副产品沼气用于当地居民生活用气，也可用于企业锅炉燃气。三、产品价格分析汽油增氧剂是无水乙醇的变性产品，市场变化与乙醇市场紧密相关。乙醇是化工、轻工、医药、饮食等行业的重要原料，近年来随着我国国民经济的不断发展，国内市场乙醇需求逐年上升，

21、价格稳中有升，由前几年的3500元/吨上涨到目前45005000元/吨。从国内外市场近年来价格变化趋势分析，预计近几年价格将维持在4000元/吨以上。考虑到经济计算等各方因素，暂定产品平均销售价格为3800元/吨。副产品DDG蛋白饲料平均售价暂定为800元/吨（当地市场近三年的平均价格）。液体二氧化碳按现行市场价暂定平均售价为600元/吨。沼气参照当地煤气价格（0.6元/Nm3）暂定为0.4元/Nm3。第三章 产品方案及生产规模一、 生产规模的确定产品生产规模主要从国家及地方产业政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考

22、虑确定。生产规模太小，存在资源综合利用程度低、原料及能源消耗大、技术水平不高、产品质量稳定性差等弊端，同时也不利于环境保护和提高企业经济效益；但生产规模过大，势必增加原材料供应、物流运输、资金筹措等方面的难度。市场推广综合服务也难以一步到位，同时还存在投资风险提高等问题。本项目经综合比较，确定生产规模为年处理玉米原料10.2万吨，年产汽油增氧剂3万吨。二、 产品方案本项目以玉米为原料，采用生物发酵法生产无水乙醇，经变性为汽油增氧剂，同时副产液体二氧化碳、沼气、DDG蛋白饲料及杂醇油。表31 产品方案表序号产品名称单位年产量1汽油增氧剂t/a300002液体二氧化碳t/a100003沼气Nm3/

23、a2100004DDG蛋白饲料t/a24000三、 产品质量技术指标根据中华人民共和国国家标准及行业标准，参照国内同行业先进企业标准及部分发达国家相关标准，产品质量技术指标确定如下：表32 汽油增氧剂质量标准项目指标外观透明液体、无悬浮物、无沉淀纯度%（V/V）99.5水份（H2O）%0.5酸度（以H+计）mmol/100g0.1蒸发残渣%0.001铅含量mg/l1辛烷值（RON）107表33 液体二氧化碳质量标准企业标准国家标准指标名称指标指标名称指标二氧化碳99.50二氧化碳99.0CO2常压露点温度-50味无异常臭气和杂味其它杂质不得检出酸度水溶液微酸性油符合规定表34 沼气质量标准序号

24、名称指标1硫化氢20mg/Nm32氨14650Kj/Nm3(3500kcal/Nm3)表35 DDG蛋白饲料质量标准项目含量（%）水份710粗脂肪710粗蛋白2530灰份4.57碳水化合物4158.7第四章 工艺技术方案一、工艺技术方案的选择1 汽油增氧剂无水酒精变性产品。酒精生产分为微生物发酵法和化学合成法两种。化学合成法是以天然气、石油裂解气等为原料，经化学合成生产酒精。我国由于石油工业落后，资源少，限制了该法在国内的发展。微生物发酵法是利用淀粉质、糖质等原料，使其通过微生物的发酵作用生产酒精。一般简称发酵法。在我国，95%以上的企业采用发酵法生产酒精，而淀粉质原料发酵是我国生产酒精的主要

25、方法。本项目采用当地主要农作物玉米为原料，以发酵法生产酒精，该法除生产酒精外，还可副产DDG蛋白饲料、二氧化碳、沼气等，原料利用率达90%以上，实现了农副产品的深加工。生产技术方案采用目前国内成熟先进的二级清理、二级除石、连续拌料、双酶法中温蒸煮、连续糖化、发酵、三塔常压蒸馏工艺。酒精脱水、无水酒精变性工艺采用郑州工业大学生化工程中心研制开发的汽油增氧剂生产技术。该工艺具有生产成本低、工艺简单、操作简便、设备投资少、原料消耗低、产品质量可靠、节能效果显著和无环境污染问题的特点。2. 二氧化碳采用净化、除杂、加压、低温净化工艺，生产高纯度液体二氧化碳。3. DDG蛋白饲料采用酒糟液经板框压滤、干

26、燥、筛分工艺。4. 沼气生产目前通常采用的方法有：（1）UASB工艺；（2）厌氧过滤工艺；（3）罐式厌氧发酵工艺；4厌氧接触工艺。近年来，国内对酒糟液脱水工艺进行了深入研究，新型板框压滤机的应用，对CODcr的去除率可达50%以上，对减轻后部滤液深度处理负荷具有明显效果。本工程拟采用板框压滤机和上流式厌氧污泥床（UASB）处理酒精糟液生产沼气。该工艺处理效果好，且工程造价相对于单纯的罐式厌氧发酵工艺较为经济。二、 工艺流程和消耗定额1 .工艺流程（1） 原料粉碎工段由原料库来的原料玉米投入受料斗，用螺旋输送机送至斗式提升机，提升一定高度后，落入旋转振动筛，进行除杂，经清理出的树叶、绳头等杂物集

27、中收集运往厂外，在斗式提升机与清理筛之间的溜管装有除铁器，能有效的清除原料夹杂的铁屑。初清理后的原料经比重去石机二次除杂后，用斗式提升机经溜管送至料仓贮存，贮仓下部装有容积式给料器，连续将原料送入粉碎机，一级粉碎至1.52mm面粉，经风力输送系统至拌浆搅龙，加入湿法捕集回收的水，搅拌入调浆罐，制成浆后经浆液泵送至液化、糖化、发酵工段。旋转振动筛及比重去石机产生的粉尘经除尘器捕集后排空；从风力输送系统卸料器分离导出的尾气，采用筛板除尘器湿法捕集回收后液体去拌浆。（2）液化、糖化、发酵工段由玉米粉碎车间来的淀粉浆进入液化罐，液化罐内料浆加热至95时，加入a-淀粉酶进行液化，液化醪在后熟器中维持20

28、min后进入糖化锅内，糖化锅内有冷却蛇管，醪液在锅内冷却至60后加入糖化酶进行糖化，糖化3040min后由泵送至螺旋板冷却器进行冷却，醪液冷却至30后送到发酵罐进行发酵。发酵采用单罐发酵工艺，在发酵罐内加入活化后的活性干酵母，调节pH=3.63.8，罐内通无菌空气。在保持发酵状态下流加糖化醪，主发酵温度控制在3034，由罐内盘管冷却降温5072h左右，发酵完毕，成熟醪由泵送至蒸馏工段。从发酵罐排出的CO2气体送至液体CO2工段。（3）蒸馏工段蒸馏采用三塔常压蒸馏工艺。发酵成熟醪由泵送至预热器，与精馏塔顶酒汽换热后，预热至65左右进入粗馏塔，粗馏塔在常压下工作，塔釜用蒸汽直接加热，酒糟水溶液由醪

29、塔底部排出，经酒糟泵送至DDG饲料工段。粗馏塔顶排出的酒精气体进入醛塔，醛塔顶气体经分凝器排除不凝性醛气后回流；醛塔底酒液进入精馏塔，精馏塔底部用直接蒸汽加热，塔顶酒汽经醪液预热器换热，冷凝器冷凝，冷凝液经回流泵送回精馏塔。高浓度酒精由塔上部侧线引出，经冷却后送至汽油增氧剂工段。杂醇油由精馏塔中下部液相取出，经杂醇油分离器、冷却器、由泵送入杂醇贮罐。（4）汽油增氧剂工段精馏后酒精送入吸附塔，经吸附塔后酒精脱水，然后进入冷凝器冷凝后进入均质器，变性后流入暂储罐，经泵送入成品贮罐。再生时将吸附塔酒精出完，用压缩空气经换热器加热至一定温度后将吸附剂内水份置换出来，吸附剂恢复活性，置换尾气进回收塔回收

30、，使酒度达到819%，泵送入发酵醪池。（5）液体二氧化碳工段发酵罐产生的二氧化碳气体，进入贮气柜，经罗茨风机加压后进入1号净化塔，与高锰酸钾溶液作用，使CO2气中的醛、酮、酸类物质氧化，而后进入2号净化塔，用净水洗去氧化物，然后经除雾器、活性炭吸附器、去除残存的水份和杂质，脱臭及去异味后进入无油润滑CO2压缩机，经二级压缩至1.7MPa后，经冷冻干燥器、分子筛干燥器去除残存的微量水份及杂质后进入冷凝液化器，与冷冻机组产生的冷媒F22进行间接热交换，冷却至28的CO2液体进入贮罐贮存，然后由泵灌装糟车或CO2钢瓶外售。（6）DDG蛋白饲料工段从粗馏塔底排出的酒糟液进入酒糟贮罐，由泵送至除砂器除去砂石，再经板框压滤机分离出湿糟，去转盘干燥机干燥成DDG粉料。离心后的酒糟清