1、1年产 3 万吨汽油增氧剂可行性研究报告2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
2、、流程顺畅、操作方便为原则，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
3、人，下设 4 个子公司、一个分公司和十二个处级单位。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
4、用问题没有得到重视和解决，又出现了粮价下跌，带来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3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
5、。据联合国能源组织评估，全球可供开采的石油储量仅能再维持 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
6、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
7、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，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，
8、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
9、饲料工段、沼气工段、液体4二氧化碳工段，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
10、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/a 102000 以年处理玉米计二、 产品方案1 汽油增氧剂 t/a 300002 液体二氧化碳 t/a 100003 沼气 Nm3/a 2100004 DDG 蛋白饲料 t/a 24000三、 年操作日 d/a 300四、 主要原材料用量1 玉米 t/a 1020002 液化酶 t
11、/a 303 糖化酶 t/a 2104 活性干酵母 t/a 155 硫酸铵 t/a 496 硫酸 t/a 787 吸收剂 t/a 3008 包装袋 条 480000 PVC(m)+PP(ex)五、 公用工程消耗量1 新鲜水 m3/h 291.92 电 kwh/h 667.23 动力煤 t/a 27000六、 运输量 t/a 2017821 运入量 t/a 1296822 运出量 t/a 72100七、 全厂定员 人 1921 生产工人 人 1602 管理人员 人 325八、 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
12、 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 % 49.992 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
13、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
14、，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6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
15、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
16、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
17、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14650Kj/Nm3(3500kcal/Nm3)9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
18、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
19、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
20、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
21、，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10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 20min 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=
22、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
23、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，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
24、，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。离心后的酒糟清液的 30%送回拌料，70%清液送至沼气工段。DDG 粉料经筛分、打包，计量入库。（7）沼气工段由蒸馏工段粗馏塔釜排出的废糟液，经冷凝器冷凝后，进入集水池，用泵打入新型板框压滤机，滤饼做饲料，滤液进入厌氧污泥床，生产出甲烷气体 CH4。每日可产
