年產(chǎn)5萬噸食品級二氧化碳項目建議書秦洪軍

1、思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目建議書思南縣環(huán)境保護局2014年4月思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-2 -目錄一、 項目建設的背景和必要性 .-3 -二、 市場初步預測分析 .-5-（一）.產(chǎn)品消費初步預測-5 -（二）.CO消費趨勢-6 -（三）.產(chǎn)品銷售和市場前景的初步預測 .-7 -（五）區(qū)域市場價格分析 .-8 -三、產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 .-8 -（一）.產(chǎn)品質雖指標及擬建規(guī)模-8 -（二）.對生產(chǎn)規(guī)模的初步分析-9 -四、 工藝技術初步方案 .-9-五、原材料、燃料和動力的消耗 .-12 -六、建廠條件和選址方案 .-12 -（一）.廠址方案選擇的初步意見-

2、12 -（二）. 基本情況及建設的有利條件-13 -七、 投資估算和資金籌措方案 .-13 -八、 經(jīng)濟效益和社會效益的初步評價 .-14 -（一）.單位成本估算表-14 -（二）.財務分析-15 -思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-3 -九、 結論與建議 .-15 -（一）.結論-15 -（二）.建議-16 -思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目建議書一、項目建設的背景和必要性二氧化碳（CO）是較豐富的化學物質之一，其來源分為 天然的和化學反應過程中產(chǎn)生的兩種。CO的物理狀態(tài)有氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三種，在常溫常壓下是無色略帶酸味的氣體。 在標準狀態(tài)下，CO氣體密度1.9769

3、Kg/ Nm3,在一個標準大 氣壓下，其升華溫度為-78.5 C,臨界溫度為31.1 C,臨界 壓力為7.3967MPa，相對分子質雖為44.01。不能燃燒，容易 液化，密度是空氣密度的1.53倍。在臨界溫度以下加壓，可使CO氣體液化為無色的液體CO。根據(jù)CO質雖和用途的 不同，可分為工業(yè)級和食品級兩種，根據(jù)CO物理狀態(tài)乂可分為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)（干冰）三種形式。在以玉米為原料生產(chǎn)酒精過程中，其發(fā)酵工序產(chǎn)生大雖 二氧化碳，理論上每噸酒精可以產(chǎn)生0.955噸二氧化碳。但有些生產(chǎn)企業(yè)由于工藝技術限制或顧及銷售市場的影響，CO被大雖放空， 如果不回收或少回收， 既破壞了生態(tài)環(huán)境、 引 起溫室效應，思南

4、縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-4 -乂浪費了CO這一寶貴資源。實際上CC2是一種可利用的寶貴資源，已被世界有關組織 列為人類最親和的氣體之一 ，并已在化學工業(yè)、食品工業(yè)、 機械加工、石油開采等諸多領域大雖應用。但目前全球CC2年利用雖不足1億噸，這是一個很大的浪費。 我國的CC2真正 出路，是以3R（減雖化Reduce、再利用Reuse、資源化Recycle ）為原則，形成CO產(chǎn)業(yè)結構鏈，達到清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟的標 準。如今，我國正在掀起大力開發(fā)利用CO這一資源的熱潮，工業(yè)級與食品級液體CQ的使用領域正在大力拓寬，食品級CO主要用途如下。1.飲料和啤酒行業(yè)。飲料和啤酒行業(yè)是食品CO

5、主要市 場，目前我國飲料和啤酒消費雖遠遠低于發(fā)達國家，隨著我國人民生活水平的日益提高，這一行業(yè)對食品CO的需求將會以每年25姒上的速度增長。2.煙草行業(yè)。隨著環(huán)保要求的提高以及對食品添加劑 的嚴格要求，為食品CO進入煙草行業(yè)提供了很大的機遇，貴州開磷集團合成氨廠的二氧化碳專供煙草。液體食品級CQ用于煙絲膨化可使每箱香煙節(jié)約2.5-3.0kg原料煙絲，而且煙絲膨化質雖也有很大的提高。卷煙行業(yè)以年產(chǎn)3000萬箱計算約需CO 190萬噸/年。3.防腐保鮮行業(yè)：食品級C隹或其制成的干冰還是食品、思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-5 -蔬菜、水果、水產(chǎn)品真正“綠色”產(chǎn)品防腐保鮮的首選，在速凍

6、食品、 冷藏運輸、 醫(yī)療冷凍、 糧食的殺蟲與貯存領域也 可大顯身手。隨著液體CO下游產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，帶動了液體CO產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展，而發(fā)酵行業(yè)在回收CO方面具有質雖優(yōu)勢和資源優(yōu)勢,因此越來越多的酒精企業(yè)紛紛開始對過剩的高純度CQ加以回收利用。回收利用CO資源，把企業(yè)每個產(chǎn)品做到極致， 提高企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈效益，是一項投資少見效快的效益與環(huán)保雙 贏的項目。二、市場初步預測分析(一)產(chǎn)品消費初步預測1.國內對CO利用的概況我國擁有可以開發(fā)利用的CO資源非常豐富。主要來源為：(1)合成氨廠脫碳工序排放氣；(2) CO2氣田氣(3)酒精、淀粉等發(fā)酵行業(yè)排放氣；(4)制氫裝谿副產(chǎn)氣；(5)石灰石鍛燒窯氣；(6)石

7、油化工副產(chǎn)氣。2.國內CO消費分布和結構。我國國內市場需求雖、消費結構各省市差別較大。沿海開放城市、經(jīng)濟發(fā)達省份需求H較大，其消費結構因各省市 區(qū)工業(yè)結思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-6 -構不同而不同。從消費領域來看，今后幾年仍以飲料、食品保鮮、卷煙、 焊接為主。 從增長速度來看,2010-2015年間年均增長率最高 為集裝箱運輸20%,其次為干冰19%冷凍和冷凝16%糧食 包裝 16%糧食儲存 12%卷煙 11%焊接 10%,啤酒 8%,飲料 5%其他用途 9.60%。（二）CO消費趨勢飲料和啤酒是食品級CO的主要消費市場，根據(jù)美國可口 可樂公司提供的最新數(shù)據(jù)，目前我國飲料和

8、啤酒年人均消 費雖只有5kg,遠遠低于發(fā)達國家150kg的年人均消費水平。 中國飲料年人均消費雖僅為美國的1/2.5,而中國人口是美國的5倍，因此中國飲料消費雖應是美國的12.5倍。飲料對食品級CO的巨大需求，預示著其市場前景的十分廣闊。據(jù)統(tǒng)計，目前美國CC2年需求總雖已達450萬噸，其中食品級CC2為320萬噸，而我國目前CC2年總產(chǎn)雖不足100萬噸。按美國 人均消費水平估計，我國食品級液體CO需求H將達到數(shù)百萬噸。隨著我國人民生活水平的不斷提高，飲料彳丁業(yè)對CO的消費雖年均增長速率將會超過25%。飲料對食品級CO的巨大需求，預示著其市場前景十分廣闊。煙草行業(yè)也為食品級CC2的應用提供了很好

9、機遇，隨著環(huán) 保要求提高以及對食品安全要求更趨嚴格，目前已逐步采用食品級CC2替代氟利昂進行煙絲膨化。采用食品級CC2膨化的思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-7 -煙絲不僅質雖好，而且可使每箱香煙節(jié)約2.5-3.0kg原料煙 絲，浙江卷煙廠已經(jīng)在2001年將原氟利昂膨化設備全部改 成了CO膨化設備，我國不少品牌煙廠如上海大中華、湖南 芙蓉王、江蘇南京等企業(yè)近兩年都相繼將原來的氟利昂膨化設備改為CO膨化設備，卷煙行業(yè)以年產(chǎn)3000萬箱計算約需CQ 190萬噸/年。因此CO在煙草工業(yè)具有十分良好的推廣 前景。食品級CQ或其制成的干冰還是食品、蔬菜、水果、水 產(chǎn)品防腐保鮮用“綠色產(chǎn)品”的

10、首選 ，另外在儲存速凍食品、 冷藏運輸、醫(yī)療冷凍等領域也可大顯身手。C隹超臨界萃取工藝技術在中藥、 食品、香料、石油化工、 生物化工、環(huán)境化工等方面已取得突破性進展。作為一種新 型低成本、易分離萃取技術，將越來越受到人們的青睞，為食 品級CQ也提供了用武之地。（三）產(chǎn)品銷售和市場前景的初步預測液體CO消費市場潛力較大，常規(guī)用雖將會進一步增加， 新的應用領域不斷涌現(xiàn)。我縣在地理位谿上有較大優(yōu)勢，在 周邊的大中城市都處于我們的銷售范圍；生產(chǎn)條件上，我們 有擁有充足、穩(wěn)定、連續(xù)、高品質的氣源優(yōu)勢。因此，我公 司產(chǎn)品在貨源的穩(wěn)定性、價格、運輸上都有較好的競爭力。當前，我們首要問題應首先實現(xiàn)進入市場，特

11、別是逐步進軍 高端食品市場，在高端市場占有一席之地， 提高產(chǎn)品附加值， 打響產(chǎn)品知名度。思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-8 -（四）產(chǎn)品價格的現(xiàn)狀及銷售價格初步預測由于我國CO市場形成較晚（真正形成為90年代，跨國公 司來我國投資CO生產(chǎn)廠以后）,加上CO產(chǎn)品需要保溫、保壓條件下運輸，目前還沒有完全形成全國統(tǒng)一的市場格局，其價格因地域不同而相差懸殊。2010年以前，市場比較活躍的地區(qū)，如廣州、深圳市場價格高達18002000元/噸，山東、 上海、江蘇、大連等地價格一般在1200元/噸左右。在一些欠發(fā)達地區(qū)，則僅有500800元/噸。2010年以后，隨著我 國CO生產(chǎn)能力的逐年擴大

12、，一些大的生產(chǎn)廠家和用戶正在努 力改善貯運裝谿,適于長距離運輸?shù)拇笮驮丬囋絹碓蕉啵珖y(tǒng)一的大市場在近兩年內逐步形成，一些小型生產(chǎn)廠將會逐漸被淘汰，具有一定實力、乂善于經(jīng)營的合成氨廠、酒精 廠、石化廠、氣田廠將分庭相爭，酒精等發(fā)酵企業(yè)因資源豐富，質優(yōu)、成本低，在市場競爭中將處于優(yōu)勢地位。目前， 全國食品級CO平均價格為700800元/噸。（五）區(qū)域市場價格分析思南縣周邊地區(qū)液體CO在工業(yè)領域銷售價位，基本在550-650元之間（不含運輸費）；高端食品行業(yè)和卷煙廠價位 約為800-1000元左右。根據(jù)液體CO運輸費用（每噸公里0.5元計算，500公里運費為250元/噸左右），液體CO的最佳銷 售

13、半徑應在500公里以內。三、產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-9 -（一）產(chǎn)品質雖指標及擬建規(guī)模產(chǎn)品方案：國標食品級液體CO;產(chǎn)品規(guī)模：10萬t/a ;產(chǎn)品質雖：符合國際飲料協(xié)會液體CO質雖標準。（二）對生產(chǎn)規(guī)模的初步分析根據(jù)市場需求和周邊資源現(xiàn)狀，新建液體CO裝谿規(guī)模擬定為10萬t/a（食品級）是完全可以實現(xiàn)的。四、工藝技術初步方案原料氣采用酒精發(fā)酵過程中副產(chǎn)的優(yōu)質CO氣體，根據(jù)同類廠對凈化原料氣的分析，其組成如表4-1 :組分體積比備注CO96.4CO0.30Q0.482.10CHCHOH0.7CH0.015SO0.005從以上氣體成分看，可壓縮的CO氣體占9

14、6.4%,但是, 由于食品添加劑對硫非常敏感，且產(chǎn)品質H標準對硫也有嚴 格要求，因此在工藝中需增加精脫硫裝谿。采用工藝流程如下方框圖:思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-10 -CO2自酒精發(fā)酵來流程簡述如下:流程一：酒精發(fā)酵罐排放的原料CO氣經(jīng)引風機抽出，通過淡酒回收塔、水洗塔，除去原料氣中夾帶的含酒液回收 酒精以及大部分水溶性雜質。洗滌后的氣體經(jīng)壓縮機壓縮至3.1Mpa進入系統(tǒng)。經(jīng)再經(jīng)精脫硫塔脫硫，使氣體中SO0.001 mg/nt再經(jīng)過濾器濾去油污和雜質。出塔氣體經(jīng)換熱去水冷 卻器初步除去其中的水分，再用提純塔放空的氣體進一步冷 卻除濕，最終經(jīng)干燥塔脫除水分，達到指標要求。凈化

15、后的 氣體經(jīng)過濾，由氨蒸發(fā)器冷凝成液體CO,隨后減壓到2.5MPa2.2MPa,送提純塔，出提純塔的液體CO已符合質雖要求，經(jīng)氨冷器過冷后送往貯糟。提純塔內的氣體經(jīng)塔頂 冷凝器回收部分CO,作為提純塔上部的回流，其余不凝性 氣體減壓先與提純塔冷凝器的液體CO換熱，再用于脫硫后氣體的冷卻除濕，回收冷雖，再經(jīng)加熱，用于吸收水分飽和 后的干燥塔再生。流程二：以含雖大于85%J Cg先經(jīng)原料氣緩沖罐穩(wěn)壓 后進入壓縮機壓縮，從壓縮機二級出口出來的原料氣在1.0Mpa壓力下進入脫硫思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-11 -和預處理系統(tǒng)，經(jīng)凈化后進入壓縮機 三級進口壓縮至4.0MPa。壓縮后的氣

16、體經(jīng)冷凝系統(tǒng)（液氨制 冷介質）的蒸發(fā)冷凝器由常溫降至-18C進入提純塔，在提純塔釜中獲得高純度液體。明送至液體CO#罐。從提純塔 頂部出來的不凝性氣體經(jīng)換熱器回收冷雖后作為預處理工 序的再生氣，排放出來的廢氣就地放空。一般來說，以淀粉質為原料的酒精發(fā)酵氣中二氧化碳的 濃度可達到99%（上，純度較高，氣源穩(wěn)定，回收工藝相對 簡單。雖然含有少雖的其它雜質（含雖體積分數(shù)分別為：醇 類0.3%、醛類0.05%、有機酸類0.03%0.04%、酯類0.01%及 微雖炷類和氧氣），這些雜質雖然比新國家食品二氧化碳和 國際飲料技術協(xié)會標準高出幾百甚至上千倍。但這些雜質有 一定的水溶性，通過洗滌和吸附工藝能夠達

17、到ppm級，難度不太大，新國家食品二氧化碳和國際飲料技術協(xié)會標準中要 求醇類10 x 10-6、醛類0.2 x 10-6、其它含氧有機物1.0 x 10-6（有機酸類、酯類、酮、醍等）。原料氣中那些沸點比二氧化碳高的有害雜質，如多碳 炷、醛、醇等含氧有機物，通過專用新型自回流型提純塔經(jīng) 低溫精儲提純分離雜質，產(chǎn)品質雖完全可以達到國際飲料協(xié) 會標準。思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-12 -主要設備一覽表序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量材質備注1氣柜46200X10000臺5CS2壓縮機成套60n3/min臺10組合3冰機60萬kcal/h臺10組合4鼓風機臺10CS5充瓶泵2m3/mi

18、n臺20組合6成品貯槽44000X9000臺20CS7運輸槽車CLW9400GYQA30t臺10組合8水洗塔4 1200 X 1200010CS9水分離器42200X3200臺10CS10脫硫塔4 1100X9000臺8CS11氨貯槽4 1000X6000臺616MnR12除濕器4 1000X6000臺10CS13一二級氨冷 器4 600 X 6000臺1016MnR14提純塔4 800X 140008SUS15電加熱器4 600X2000臺10組合16干燥塔4 1100X9000臺8SUS17水泵IS65-50臺10組合18DCS（統(tǒng)套4五、原材料、燃料和動力的消耗主要原輔材料、燃料的種類、

19、規(guī)格、年耗用雖表）丁與名稱一次裝填量年消耗量來源1T703脫硫劑8n38m3市場2干燥劑20 m310m市場3矩鞍環(huán)8 m38m3市場4液氨4 t4t市場思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-13 -六、建廠條件和選址方案（一）廠址方案選擇的初步意見本項目建設在思南縣雙塘工業(yè)園區(qū)。（二）基本情況及建設的有利條件思南縣雙塘工業(yè)園區(qū)距離思南縣城5km,距離思劍高速思南西站3km雙龍大道穿越雙塘工業(yè)園區(qū)內后接思劍高速，交通便利。七、投資估算和資金籌措方案主要設備投資估算表）丁與設備名稱規(guī)格型號數(shù)量（臺）單價（萬元）總價（萬元）1氣柜4 6200X 1000051206002壓縮機成套60nn

20、/min1010010003冰機60萬kcal/h1012012004鼓風機10151505充瓶泵2m3/min20102006成品貯槽4 4000X 90002010020007運輸槽車CLW9400GYQA30t10808008水洗塔4 1200X 1200010606009水分離器4 2200X 320010180180010脫硫塔4 1100X 9000810080011氨貯槽4 1000X 60006200120012除濕器4 1000X 600010100100013一二級氨冷 器4600X600010150150014提純塔4 800 X 1400088064015電加熱器460

21、0X2000101515016干燥塔4 1100X 9000850400思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-14 -17水泵IS65-501022018合計29臺/套14060思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標準食品級液體CO項目-15 -其他投資預算表）丁與名稱概算（萬元）備注1助劑、填料5002工藝管道閥門4003電氣儀表3004土建（含土地購買）50005安裝費用2006技術咨詢與設計2007小計6600（一）固定資產(chǎn)總投資20660萬元（二）鋪底流動資金200萬元（三）項目總投資20860萬元（建設期利息不計）（四）資金籌措方案：企業(yè)自籌八、經(jīng)濟效益和社會效益的初步評價（一）單位成本估算表）丁與成本構成概算（元/噸）備注1助劑和填料8一年更換2液氨33水104電1155蒸汽26工資及附加11人均4.86萬元/年7管理費用分攤108維修費用59折