利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目可行性研究报告.docx

1、利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目可行性研究报告利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目可行性研究报告第一章 总论1.1项目名称及承办单位1.1.1项目名称XX科技有限公司利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目1.1.2项目承办单位XX科技有限公司是致力于国家高技术生物工程科研开发的国家级重点高新技术企业、中国功能糖城重点支柱企业、XX省农业产业化重点龙头企业。公司在国内独家实现低聚木糖工业化生产，唯一通过国家科技成果鉴定，填补国内空白，达国内领先、国际先进水平。现已形成以功能糖和淀粉糖两大系列产品为主导的农副产品加工龙头企业。法人代表： 1.1.3项目拟建地点禹城市高新技

2、术开发区XX高科技产业园内1.1.4可行性研究编制单位单位名称：XX省工业研究设计院，证书等级：甲级证书编号：工咨甲 1委托合同号：。1.2研究工作的依据a、轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定（QBJS5-92）。b、国家计委一般工业项目可行性研究编制大纲c、XX科技有限公司与XX省工业研究设计院签定的工程咨询合同书。d、XX科技有限公司编制的利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目简介。e、建设单位提供的有关基础资料。1.3研究工作的范围根据国家法律、法规、产业政策，对项目提出的背景、市场前景、建设规模及建设条件进行分析论证。对项目产品进行产品方案和产品技术水平分析论证，通过与

3、当前国内的先进技术和设备进行比选，确定了先进合理的工艺方案和设备选型。初步确定了建设项目的建筑结构形式、给排水、电气自控的方案和节能措施。对项目的实施条件、地址、原料供应、交通条件、环境保护、劳动安全卫生及消防等进行可行性研究。对项目的总投资、成本进行估算，对项目的经济效益进行分析，通过对成本、效益和投资回收情况的分析进行财务经济评价。1.4研究工作概况 根据本项目建设地现有原料来源情况，对产品方案和生产规模进行了确定和完善，使产品方案和建设规模更趋合理，更符合中国国情和项目需要，并开始与国内酒精设备生产厂家进行广泛接触，对其酒精设备进行考察和论证，对这些公司的设备从产品质量、机械性能、技术指

4、标、设备投资进行了综合比较，为本项目的顺利进行打下了良好的基础。1. 5研究结论1.5.1产品方案与生产规模项目投产后产品品种及年产量为：1）生物乙醇 5万吨/年2）杂醇油 0.026万吨/年3）二氧化碳 3万吨/年4）废渣 12万吨/年1.5.2生产方法本项目以生产低聚木糖、木糖醇、糠醛等的下脚料玉米芯废渣为原料，利用现代生物技术，通过采用纤维素酶酶解的方式生产生物乙醇。工艺路线：玉米芯废渣配料杀菌酶解浓缩发酵蒸馏脱水生物乙醇工艺说明：通过对原料玉米芯废渣进行配料和杀菌。然后用酶法对玉米芯废渣进行水解使之转化为葡萄糖。在纤维质原料转化为葡萄糖之后，对葡萄糖溶液进行浓缩和发酵，然后经蒸馏、脱水

5、而制得生物乙醇。本项目技术支撑为XX大学科研成果，技术先进可靠，生产工艺具有良好的节能效果，产品质量高，同时尽量降低项目建设投资。1.5.3设备选择本项目起点高、关键工序采用先进生物技术，为确保产品质量稳定，提高产品在市场上的竞争力，项目所用生产设备均为国内最先进的设备。1.5.4主要原、辅材料及动力供应该项目主要原、辅材料为玉米芯废渣、酵母等，年用量为55.003万吨。玉米芯废渣由XX公司的低聚木糖车间及周边的糠醛厂等提供，其它辅助材料就近购买。项目年用电1459.22万kw.h，由市供电局高压电源专线供应；用汽280万吨，由开发区内的新园热电厂供应；用水154.8万立方米，采用地下水。1.

6、5.5建设用地项目拟建地点在禹城市高新技术产业开发区内的XX高科技产业园。京沪铁路、济邯铁路、京福高速、青银高速、308国道贯穿市区，建设地点距济南国际机场50公里，交通运输十分便利。该厂址位置优越，交通方便，供电、供汽等配套工程设施完善，厂区地势平坦，排水方便，因此项目选址不仅符合公司的总体发展规划，也符合所在地高新技术产业开发区整体发展规划，项目选址是可行的。1.5.6环境保护本项目的污染源主要有车间排出的废气，生产过程中产生的废渣、污废水、噪音。发酵工段产生二氧化碳，直接排掉会对大气产生污染，因此本项目配套二氧化碳车间，对二氧化碳进行回收，其余废气主要是含有少量余热余湿的空气，对大气不构

7、成污染，本设计不再对此处理；废渣主要是生产废渣、污水处理产生的污泥以及生活垃圾等；污废水主要产生于生产车间以及生活排放的污废水；噪声污染源主要来自于空压机、车间风机、各类泵等机械设备产生的噪音。设计方案中针对以上污染物，采用了先进、成熟的工艺进行处理，以达保护环境之目的。具体处理方案见第六章环境保护。1.5.7项目定员项目新增定员合计185人，其中管理人员35人、工程技术人员41人，工人109。由于本生产线采用技术较高及设备较多，对人员的素质要求较高，关键岗位需文化层次及素质较高的人员。1.5.8项目总投资项目总投资： 16211.16万元其中：建设投资： 13713.30万元铺底流动资金：

8、2497.86万元1.5.9项目实施进度安排该项目规模较大，但因生产工艺成熟，前期准备工作充分，因此建议建设期为12个月。1.5.10综合评价 该项目产品方案合理，建设规模经济，工艺技术先进，部分关键技术设备可以在保证产品质量的前提下，降低能耗并节约投资，提高产品质量，使产品在市场上有较强的竞争力。本项目建成投产后，将会产生良好的社会效益，具体如下：一、推动农业的可持续发展该项目的成功，可将植物纤维变废为宝，缓解了燃料的紧张，同时减少了环境污染，对促进工农业的发展，提高人民的生活水平都具有显著的经济效益和社会效益。二、启用可再生能源生物乙醇的一个重要应用就是燃料乙醇，其作为煤、石油等一次性能源

9、的替代品，属以生物质为原料生产的可再生资源。玉米芯用于生产低聚木糖、木糖醇、糠醛等，玉米芯废渣转化为生物乙醇，乙醇燃烧放出二氧化碳和水，农作物经光和作用消耗二氧化碳，再生成粮食，用以生产功能糖、淀粉糖等，废渣用来生产生物乙醇。三、有利于改善环境将大量的低聚木糖、木糖醇、糠醛、玉米芯废渣生产生物乙醇，避免了因焚烧而造成的环境污染，同时用生物乙醇替代等量汽油后，可提高汽油辛烷值，增加氧含量，使汽油燃烧更完全，降低汽车尾气中有害物质排放。测试表明，含生物乙醇10%（体积）的车用乙醇汽油比同牌号汽油，汽车尾气中一氧化碳（CO）排放量可下降30%，烃化物排放下降10%，使用车用乙醇汽油有利于改善环境。本

10、项目建成投产后，正常生产可实现销售收入销售收入为27150.4万元/年，利润总额6999.04万元/年，利税总额10170.16万元/年。综上所述，本项目建设既有必要性，也是可行的。1.12主要技术经济指标主要技术经济指标见表11。表11 主要技术经济指标表序号指标单位数量备注1生产规模1.1年处理玉米芯废渣吨年2000002产品方案2.1生物乙醇吨年500002.2杂醇油吨年2602.3二氧化碳吨年30000废渣吨年1200003总投资万元16211.163.1建设投资万元13713.303.2铺底流动资金万元2497.864投资指标4.1百元销售收入占用总资金元81.24.2百元销售收入占

11、用建设投资元50.55劳动定员总计人1855.1工人人1095.2技术人员人415.3管理人员人356全年生产天数天3007主要原、辅材物料及动力用量7.1纤维原料吨年2000007.2 固定化酵母吨年217.3纤维素酶液吨年3500007.6水万吨年154.87.7电万度年1459.227.8汽万吨年2808年运输量吨4009908.1运入量吨2001308.2运出量吨2008609项目占地面积平米7328010年总成本万元18694.9711年销售收入万元27150.4012年利税万元10170.1613年利润万元6999.0414投资回收期（税前）年4.9含建设期一年15投资回收期（税后

12、）年3.9含建设期一年16投资利税率%46.117投资利润率%31.818财务内部收益率（税前）%38.519财务内部收益率（税后）%28.5 第二章 项目背景与发展概况2.1项目提出的背景及依据2.1.1企业概况XX科技有限公司是致力于国家高技术生物工程科研开发的国家级重点高新技术企业、中国功能糖城重点支柱企业、XX省农业产业化重点龙头企业。公司在国内独家实现低聚木糖工业化生产，唯一通过国家科技成果鉴定，填补国内空白，达国内领先、国际先进水平。现已形成以功能糖和淀粉糖两大系列产品为主导的农副产品加工龙头企业。公司现有资产总额4.4亿元，固定资产2.3亿元，资产负债率52%；是中国工商银行AA

13、级信用企业，中国农业银行AAA级信用企业，中国人民银行外部授信AA级信用企业（XX市仅有2家企业获AA级，另一家为皇明集团）。2003年实现销售收入7278万元，利润2172万元，税金716万元。2004年实现销售收入17252万元，利润2238万元，税金724万元。2005年实现销售收入4.1亿元，利润8482万元，税金4677万元。公司拥有自营进出口权，是国家“十五”科技攻关计划和国家“863”计划课题承担单位。公司顺利通过ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、HACCP食品卫生安全预防体系认证和香港安全食品认证，产品生产线在美国通过FDA注册，获得走向国际的通

14、行证。2.1.2企业法人代表情况XX，男，汉族，1964年6月出生，高级经济师，研究生文化。现任XX科技有限公司董事长兼总经理。主要获奖情况：2000年5月 被授予XX市第五届“十大杰出青年”2000年12月 获得XX省科技成果一等奖2000年12月 获得XX省优秀新产品科技工作者二等奖2001年6月 被评为“禹城市专业技术拔尖人才”2001年6月 被授予“禹城市优秀共产党员企业家”2001年8月 获得教育部科技成果完成者证书2001年9月 荣获首届“XX省青年科技创新杰出奖”2002年9月 荣获“XX省科技进步二等奖”2002年12月 被评为“XX省十大杰出青年”2003年2月 被评为XX市

15、人大代表2004年5月 被评为XX市职工劳动模范2004年 6月 被评为XX市优秀共产党员2004年7月 被评为XX市青年文明号十年成就奖先进个人2005年2月 被评为XX市文明市民2005年10月 被评为第四届XX人民好公仆、获XX人民好公仆特别奖近年来的主要事迹：2000年4月 领导完成“低聚异麦芽糖、低聚果糖饲料添加剂的作用机理与应用开发”课题，通过国家科技成果鉴定。（2000）农科果鉴字057号。2001年4月 领导完成“玉米芯酶法制备低聚木糖工业化生产的研制与开发”项目，通过国家科技成果鉴定。鉴字教CW2001第003号2001年-2004年 领导完成玉米芯酶法制备低聚木糖的工业化生

16、产，该项目被列入“十五”国家重点科技攻关课题、国家“863”计划、国家生物技术产业化重大专项、国家 “双高一优”项目、国家第七批国债项目、国家高技术产业化推进项目、国家重点火炬计划项目，并被评为国家重点新产品、XX省十大科技成果、XX省环境保护优秀科技成果、XX省科技进步二等奖。2005年成立XX药业公司，通过药品GMP认证，胃肠道动力药西沙必利投入生产。占地800亩的XX高科技产业园投入建设，预计2006年3月一期工程竣工投产。2.1.3技术方负责人概况:曲音波，XX大学生命科学学院院长，微生物技术国家重点实验室主任，理学博士，教授，博士生导师，中国青年科技奖获得者，XX省十大杰出留学科技专

17、家。主要从事资源和环境微生物技术方面研究，主持承担了国家或省部级相关课题十余项（如国家九五科技攻关课题纺织造纸工业用酶，1996-2000，135万元），已发表相关论文100余篇，出版著作3部。获得国家教委、XX省科学进步一等奖2项、二等奖3项，国家发明四等奖1项，国家发明专利2项。2.1.2项目提出的理由及必要性一、国内外现状和技术发展趋势随着生物乙醇在多个应用领域的使用，生物乙醇的生产发展和推广使用虽然几经起伏，但是目前已呈现出快速上升的趋势。巴西从20世纪30年代开始在全国依法推广使用生物乙醇和车用乙醇汽油，已成为世界上第一个在汽油机上只使用生物乙醇的国家；美国生物乙醇产量已从1980年

18、的52万吨达到2001年的540万吨，车用生物乙醇的使用范围从2001年的19个州发展到目前的41个州；欧盟诸多发达国家相继制定了生物乙醇发展规划，我国的近邻印度和泰国也开始在部分省、邦推广使用生物乙醇。我国于2002年制定了生物乙醇“十五”发展规划，并在河南省郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔滨、肇东市的中心城区进行了车用生物乙醇汽油的使用试点。试点证明，在我国推广使用车用生物乙醇汽油在技术、管理上都是可行的，且环保效益明显，社会经济效益显著。按照国家的统一部署，截止2005年底，河南、安徽、黑龙江、辽宁、吉林五省全境和XX、江苏、河北、湖北四省的部分地区已基本实现车用生物乙醇汽油替代无铅汽油

19、。二、对产业发展的作用与影响，产业关联度分析能源、环境、农业、人口与就业是影响全球经济社会可持续发展的主要因素。如何统筹协调地解决上述问题，已引起国内和国际社会的广泛关注。生物乙醇的开发应用与车用生物乙醇汽油的推广使用，将是缓解上述问题的有效途径之一，也是对科学发展观的积极探索。首先，生物乙醇作为一种绿色可再生能源，伴随着科学技术发展将有丰富的原料来源粮食与各类植物纤维，在化工领域，它可以部分替代不可再生的石油资源，因为它又是一种重要的化工原料，所以生物乙醇的开发应用有利用于国家能源安全，在一定程度上是国家能源一种有效的生产储备。 其次，生物乙醇的使用可改善大气环境。生物乙醇以粮食及各类植物纤

20、维为主。生物乙醇在其整个生产使用循环中，即农作物生长生物乙醇生产车用生物乙醇汽油使用汽车尾气的排放（CO2）农作物再生长（光合作用）的生物转化过程中，可以实现CO2的自身平衡，不增加温室气体排放。在我国汽车尾气排放量已占大中城市有害气体排放总量的50%左右，是影响人民群众身心健康的主要因素之一。不解决城市大气污染就不能实现人与自然的和谐发展，人类的生存环境质量就难以改善，小康社会的目标也就很难在真正意义上实现，推广车用生物乙醇汽油可以使汽车尾气中的一氧化碳排放量减少30%，碳氢化合物排放量减少10%以上，是目前改善大气环境的有效途径之一。 第三，生物乙醇的开发应用和推广，有利于农业生产农业产业

21、化，有利于“三农”问题的解决。随着农业生产力的提高，农业社会化大生产的步伐加快和现代科学技术在农业的推广应用，农作物的产量有了大幅度提高，粮食相对过剩将逐步成为现实。粮食价格相对于其它社会产品，特别是工业品将在波动中处于较低的价位。农民增收受限，谷贱伤农将大大削弱和动摇农业的基础地位。如何调控粮食价格，稳定农业生产发展和农民收入，促进“三农”问题解决，已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素之一。生物乙醇的开发与应用不仅可以给国家提供一个有效的易于操作的粮食价格调控手段，还将大幅度提升粮食精深加工能力和综合利用水平，达到“吃干榨净，变废为宝”的目的。它不仅可以向社会提供新型替代能源燃料乙醇，

22、其综合利用产品将为医药工业、食品工业，畜牧业、农业提供优质的高级药用、食用添加剂（品质改良剂），专用饲料和家用复合肥，最终，生物乙醇将从目前生产企业的主产品退居为副产品，并取得良好的经济效益。巴西推广生物乙醇，发展甘蔗经济取得了巨大的成功；美国一些农业大州提出“为了农民兄弟，请使用生物乙醇汽油”的口号。作为农业大省的吉林计划实施玉米经济战略，河南省政府提出发展生物乙醇产业，拉长农业生产链，其十分重要的动因就是推动农业产业化，促进三农问题的解决，也是对落实科学发展观、统筹城乡发展进行的积极探索。第四，生物乙醇的开发应用与推广，可在一定程度上缓解人口增长与社会就业的矛盾。从石油勘探石油开发成品油提

23、练的产业链与土地农作物生产（主要是粮食）生物乙醇的生产汽油调合组分油的生产车用生物乙醇汽油调配的产业链对比，前者是不可再生的石油工业现代化生产，后者是农业、轻化工业、石油工业、油品加工业的可再生与不可再生能源的有机结合。据巴西有关部门对生物乙醇产业与石油燃料产业每当量能源单位就业人数对比分析，其比例在152：1左右，我国是人口大国，也是石油进口大国，且农业生产效率低，工业化整体水平与巴西相当，以此为基点判断分析，两者的比例应不低于巴西。综上所述，生物乙醇作为一种绿色可再生资源，在世界石油资源紧缺、原油价格不断攀升、环境压力日益加重的条件下，已形成了新一轮的快速发展态势。生物乙醇的开发应用和车用

24、生物乙醇汽油的推广使用，符合我国广大人民群众的根本利益，有利于缓解石油资源短缺，保障国家能源安全；有利于改善大气环境，提高居民生活质量；有利于促进农业发展，稳定增加农民收入。它是国家的一项重大战略举措，是用科学发展观对解决我国经济社会全面、协调、持续发展诸多制约因素的积极探索，是利国利民、功在当代、利在千秋的善事。我国是一个地域辽阔的农业大国，农作物纤维及工业费纤维资源丰富，目前这一植物纤维资源大部分被粉烧掉，造成对环境的大量污染，对人们的身体健康带来极大的危害，同时对这一纤维资源造成了极大的浪费。禹城市是全国知名的中国功能糖城，有世界上规模最大的木糖醇生产企业福田药业公司和低聚木糖生产企业X

25、X公司，下脚料玉米芯废渣近40万吨，而且周边还有数家规模较大的糠醛厂，因此在禹城市发展利用纤维素废渣生产生物乙醇项目是很有必要的。随着生物工程的迅速发展以植物纤维生产纤维素酶XX大学生命科学学院1996年就获得成功，进入了工业化生产。以植物纤维为主要原料，以纤维素酶为糖化剂，以酒精酵母为发酵剂生产生物乙醇指日可待，该项目的成功，可将植物纤维变废为宝，缓解了燃料的紧张，同时减少了环境污染，对促进工农业的发展，提高人民的生活水平都具有显著的经济效益和社会效益。2.2项目的发展概况经过反复论证和考察，XX科技有限公司认为应当充分利用原料资源优势和先进的生产技术条件，走发展式道路，为此委托XX省工业研

26、究设计院承担本项目可行性研究报告的编制工作，在编写过程中，我院安排了部分工程技术人员和有关专家，共同赶赴建设现场，就有关于本次项目的技术问题与企业的管理层、技术人员达成了共识，在双方努力合作的基础上，完成本项目的可行性研究。第三章 市场需求预测与建设规模3.1市场需求预测3.1.1市场前景有关专家指出，推广使用生物乙醇，不但可以缓解石油短缺，还可以解决环境恶化等问题。生物乙醇已经成为新的基础产业是一个不可逆转的方向，其未来市场主要有近、中、远三个方向。近期市场是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。随着国家乙醇汽油政策的推出，在未来10年内，其需求量每年将达1000万吨，这是乙醇的近期市场。乙醇

27、的中期市场是作为燃料电池的燃料，在低温燃料电池、手机、笔记本电脑以及新一代燃料电池、汽车等可移动电源领域有非常广阔的应用前景。专家预计，在未来1020年内，生物乙醇以其无污染、可再生的特点，将拥有新型燃料电池30%40%的市场份额，容量将是车用燃料市场的5倍以上。石化工业是生物乙醇的远期市场。在未来20年内，由于石油资源的日趋紧张，加上纤维质原料乙醇的大规模工业化生产，相对于石油来说，在成本上，生物乙醇已具有可竞争性，将顺理成章地进入石化基础原料领域。目前，用乙醇生产乙烯的技术已经成熟。同时，生物乙醇还可以广泛应用于食品、饮料、医药、香精香料领域，是优良的日用化工基本原料。该项目已经成为本世纪

28、最有发展潜力的新兴基础产业。特别是在国际原油价格日益高升的今天，生物乙醇的发展潜力无疑十分巨大。我国石油资源供求矛盾比较突出，2003年我国已超过日本成为全球第二大石油消费国，预计2010年我国石油的对外依存度将达到50。目前汽车已经成为中国成品油消费第一大户，截至2002年底，全国汽油用车保有量已达1536万辆，年耗油2825万吨，占到整个汽油消费量的75.5；柴油车保有量529万辆（不含2250万辆农用柴油车在内），年耗油已达1888万吨，占到了整个柴油消耗量的24。汽车用油合计占到了中国汽柴油消耗量的47。专家们估计，到了2020年，中国汽车保有量将突破1亿辆，届时仅汽车用油每年将消耗2

29、.28亿吨，而相应的能源状况将难以保证需求。专家们分析，随着生物乙醇、液化石油气、压缩天然气等替代能源的研究推广，每年汽车耗油中将会相当一部分被这些新型燃料所替代。由于生物乙醇技术已经成熟，利用生物乙醇替代部分汽油，是目前最具有可操作性的发展可再生能源的措施。目前我国推广的主要是含10乙醇（体积比）的车用生物乙醇汽油。总的来说，使用生物乙醇汽油，汽车油耗变化不大，动力性也基本不变，但尾气排放有较大改善，一氧化碳排放量下降30以上，碳氢化合物的排放量下降10以上。普通汽车不用改装就可以直接使用车用生物乙醇汽油。车用生物乙醇汽油很有推广前景。目前，国家对生物乙醇的生产实行财政补贴政策，车用生物乙醇

30、汽油与无铅汽油“同升同价”。有的地方为了推广车用生物乙醇汽油，价格还比无铅汽油稍低，因此不会增加消费者负担。该项目投产后，市场销路将不成问题。近3年来生物乙醇的市场推广速度快得超出了大多数人的想象。其中乙醇汽油所扮演的角色，也从当初有关部门确定的既能发展替代能源，又能有效地解决玉米等陈化粮的转化问题，促进农业生产的良性循环，更多地转向成为中国替代能源的主力。可见，在我国生物乙醇的推广使用方面的工作比较顺利，生物乙醇销量也将会进一步增长。现在，我国急需扩大生物乙醇产量，增加生物乙醇在我国汽油消费中的消费比例。乙醇的产量是随着国民经济的发展而增加的,1975年世界乙醇的总产量约158.4万吨,燃料乙醇只占总产量的2/9,到了2000年总产量约1580.4万吨,燃料乙醇占5/8。2002年全球乙醇产量为2534.4万吨，美国及巴西产量之和占全球产量的66%，中国2002年乙醇产量为213万吨，仅次于美国及巴西的产量。预计美国到2025年以玉米为主要原料的乙醇产量将达到1200万吨，随着市场需求量的剧增，国内乙醇生产存在较大空间。3.1.2价格分析近年来，由于国际原油供应日趋紧张，汽油的价格不断上涨，造成生物乙醇的价格也不断上