年產(chǎn)5萬噸食品級二氧化碳項(xiàng)目建議書-(秦洪軍)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標(biāo)準(zhǔn)食品級液體CO2項(xiàng)目建議書思南縣環(huán)境保護(hù)局2014年4月目錄思南縣年產(chǎn)10萬噸國際標(biāo)準(zhǔn)食品級液體CO2項(xiàng)目建議書一、項(xiàng)目建設(shè)的背景和必要性 二氧化碳（CO2）是較豐富的化學(xué)物質(zhì)之一，其來源分為天然的和化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的兩種。CO2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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，CO2氣體密度1.9769Kg/ Nm3，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，其升華溫度為-78.5，臨界溫度為31.1，臨界壓力為7.3967MPa,相對分子質(zhì)量為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

2、CO2氣體液化為無色的液體CO2。根據(jù)CO2質(zhì)量和用途的不同，可分為工業(yè)級和食品級兩種，根據(jù)CO2物理狀態(tài)又可分為氣態(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)生大量二氧化碳，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(shù)限制或顧及銷售市場的影響，CO2被大量放空，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(yīng)，又浪費(fèi)了CO2這一寶貴資源。實(shí)際上C02是一種可利用的寶貴資源,已被世界有關(guān)組織列為人類最親和的氣體之一,并已在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、機(jī)械加工、石油開采等諸多領(lǐng)域大量應(yīng)用。但目前全球C02年利用量不足1億噸,這是一個很大的浪費(fèi)。我

3、國的C02真正出路,是以3R(減量化Reduce、再利用Reuse、資源化Recycle )為原則,形成CO2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈,達(dá)到清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。如今, 我國正在掀起大力開發(fā)利用CO2這一資源的熱潮,工業(yè)級與食品級液體C02的使用領(lǐng)域正在大力拓寬，食品級CO2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CO2主要市場，目前我國飲料和啤酒消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)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CO2的需求將會以每年25%以上的速度增長。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(yán)格要求，為食品CO2進(jìn)入煙草行業(yè)提供了很大的機(jī)遇，貴州開磷集團(tuán)合成氨廠的二氧化

4、碳專供煙草。液體食品級CO2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(zhì)量也有很大的提高。卷煙行業(yè)以年產(chǎn)3000萬箱計(jì)算約需CO2 190萬噸/年。3. 防腐保鮮行業(yè)：食品級C02或其制成的干冰還是食品、蔬菜、水果、水產(chǎn)品真正“綠色”產(chǎn)品防腐保鮮的首選,在速凍食品、冷藏運(yùn)輸、醫(yī)療冷凍、糧食的殺蟲與貯存領(lǐng)域也可大顯身手。隨著液體CO2下游產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，帶動了液體CO2產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而發(fā)酵行業(yè)在回收CO2方面具有質(zhì)量優(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C02加以回收利用。回收利用CO2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(xiàng)投資少見

5、效快的效益與環(huán)保雙贏的項(xiàng)目。二、市場初步預(yù)測分析（一）產(chǎn)品消費(fèi)初步預(yù)測1.國內(nèi)對CO2利用的概況 我國擁有可以開發(fā)利用的CO2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)制氫裝置副產(chǎn)氣；(5)石灰石鍛燒窯氣；(6)石油化工副產(chǎn)氣。2.國內(nèi)CO2消費(fèi)分布和結(jié)構(gòu)。我國國內(nèi)市場需求量、消費(fèi)結(jié)構(gòu)各省市差別較大。沿海開放城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份需求量較大,其消費(fèi)結(jié)構(gòu)因各省市區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)不同而不同。從消費(fèi)領(lǐng)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(yùn)輸20%,其次為干冰19

6、%，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）CO2消費(fèi)趨勢飲料和啤酒是食品級CO2的主要消費(fèi)市場,根據(jù)美國可口可樂公司提供的最新數(shù)據(jù), 目前我國飲料和啤酒年人均消費(fèi)量只有5kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家150kg的年人均消費(fèi)水平。中國飲料年人均消費(fèi)量僅為美國的1/2.5,而中國人口是美國的5倍,因此中國飲料消費(fèi)量應(yīng)是美國的12.5倍。飲料對食品級CO2的巨大需求,預(yù)示著其市場前景的十分廣闊。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前美國C02年需求總量已達(dá)450萬噸,其中食品級C02為320萬噸,而我國目前C02年總產(chǎn)量不足100萬噸。按美國人均消費(fèi)水

7、平估計(jì)，我國食品級液體CO2需求量將達(dá)到數(shù)百萬噸。隨著我國人民生活水平的不斷提高,飲料行業(yè)對CO2的消費(fèi)量年均增長速率將會超過25。飲料對食品級CO2的巨大需求,預(yù)示著其市場前景十分廣闊。煙草行業(yè)也為食品級C02的應(yīng)用提供了很好機(jī)遇,隨著環(huán)保要求提高以及對食品安全要求更趨嚴(yán)格,目前已逐步采用食品級C02替代氟利昂進(jìn)行煙絲膨化。采用食品級C02膨化的煙絲不僅質(zhì)量好,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(shè)備全部改成了CO2膨化設(shè)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(shè)備改為CO2膨化設(shè)備，卷煙行

8、業(yè)以年產(chǎn)3000萬箱計(jì)算約需CO2 190萬噸/年。因此CO2在煙草工業(yè)具有十分良好的推廣前景。食品級C02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”的首選,另外在儲存速凍食品、冷藏運(yùn)輸、醫(yī)療冷凍等領(lǐng)域也可大顯身手。C02超臨界萃取工藝技術(shù)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(jìn)展。作為一種新型低成本、易分離萃取技術(shù),將越來越受到人們的青睞,為食品級C02也提供了用武之地。（三）產(chǎn)品銷售和市場前景的初步預(yù)測液體CO2消費(fèi)市場潛力較大，常規(guī)用量將會進(jìn)一步增加，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。我縣在地理位置上有較大優(yōu)勢，在周邊的大中城市都處于我們的銷售范圍；

9、生產(chǎn)條件上，我們有擁有充足、穩(wěn)定、連續(xù)、高品質(zhì)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(yùn)輸上都有較好的競爭力。當(dāng)前，我們首要問題應(yīng)首先實(shí)現(xiàn)進(jìn)入市場，特別是逐步進(jìn)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。（四）產(chǎn)品價格的現(xiàn)狀及銷售價格初步預(yù)測由于我國CO2市場形成較晚(真正形成為90年代,跨國公司來我國投資CO2生產(chǎn)廠以后),加上CO2產(chǎn)品需要保溫、保壓條件下運(yùn)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(dá)18002000元/噸,山東、上海、江蘇、大連等地價格一般在1200

10、元/噸左右。在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū),則僅有500800元/噸。2010年以后，隨著我國CO2生產(chǎn)能力的逐年擴(kuò)大,一些大的生產(chǎn)廠家和用戶正在努力改善貯運(yùn)裝置,適于長距離運(yùn)輸?shù)拇笮筒圮囋絹碓蕉?全國統(tǒng)一的大市場在近兩年內(nèi)逐步形成,一些小型生產(chǎn)廠將會逐漸被淘汰,具有一定實(shí)力、又善于經(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(zhì)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CO2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CO2在工業(yè)領(lǐng)域銷售價位，基本在550-650元之間（不含運(yùn)輸費(fèi)）；高端食品行業(yè)和卷煙廠價位約為800-1000元左右。

11、根據(jù)液體CO2運(yùn)輸費(fèi)用（每噸公里0.5元計(jì)算，500公里運(yùn)費(fèi)為250元/噸左右），液體CO2的最佳銷售半徑應(yīng)在500公里以內(nèi)。三、產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模（一）產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及擬建規(guī)模產(chǎn)品方案：國標(biāo)食品級液體CO2；產(chǎn)品規(guī)模：10萬t/a；產(chǎn)品質(zhì)量：符合國際飲料協(xié)會液體CO2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（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CO2裝置規(guī)模擬定為10萬t/a（食品級）是完全可以實(shí)現(xiàn)的。四、工藝技術(shù)初步方案原料氣采用酒精發(fā)酵過程中副產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)CO2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CO296.4CO 0.30O20.48N22.

12、10CH3CH2OH0.7CH40.015SO2 0.005從以上氣體成分看，可壓縮的CO2氣體占96.4%，但是，由于食品添加劑對硫非常敏感，且產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對硫也有嚴(yán)格要求，因此在工藝中需增加精脫硫裝置。采用工藝流程如下方框圖：水洗塔壓縮機(jī)貯氣柜鉀洗塔淡酒回收塔CO2自酒精發(fā)酵來二級壓縮一級氨冷冷卻器凈化塔過濾器罐裝提純塔成品貯槽二級氨冷流程簡述如下：流程一：酒精發(fā)酵罐排放的原料CO2氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)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(zhì)。洗滌后的氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至3.1Mpa進(jìn)入系統(tǒng)。經(jīng)再經(jīng)精脫硫塔脫硫，使氣體中SO2 <0.001 m

13、g/m3。再經(jīng)過濾器濾去油污和雜質(zhì)。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(jìn)一步冷卻除濕，最終經(jīng)干燥塔脫除水分，達(dá)到指標(biāo)要求。凈化后的氣體經(jīng)過濾，由氨蒸發(fā)器冷凝成液體CO2，隨后減壓到2.5MPa2.2MPa，送提純塔，出提純塔的液體CO2已符合質(zhì)量要求,經(jīng)氨冷器過冷后送往貯槽。提純塔內(nèi)的氣體經(jīng)塔頂冷凝器回收部分CO2，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CO2換熱，再用于脫硫后氣體的冷卻除濕，回收冷量，再經(jīng)加熱，用于吸收水分飽和后的干燥塔再生。流程二：以含量大于85%的CO2氣先經(jīng)原料氣緩沖罐穩(wěn)壓后進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，從壓縮機(jī)二級出口出來的原料

14、氣在1.0Mpa壓力下進(jìn)入脫硫和預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)凈化后進(jìn)入壓縮機(jī)三級進(jìn)口壓縮至4.0MPa。壓縮后的氣體經(jīng)冷凝系統(tǒng)（液氨制冷介質(zhì)）的蒸發(fā)冷凝器由常溫降至-18進(jìn)入提純塔，在提純塔釜中獲得高純度液體CO2并送至液體CO2儲罐。從提純塔頂部出來的不凝性氣體經(jīng)換熱器回收冷量后作為預(yù)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(zhì)為原料的酒精發(fā)酵氣中二氧化碳的濃度可達(dá)到99%以上，純度較高，氣源穩(wěn)定，回收工藝相對簡單。雖然含有少量的其它雜質(zhì)（含量體積分?jǐn)?shù)分別為：醇類0.3%、醛類0.05%、有機(jī)酸類0.03%0.04%、酯類0.01%及微量烴類和氧氣），這些雜質(zhì)雖然比新國家食品二氧化碳和國際

15、飲料技術(shù)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)高出幾百甚至上千倍。但這些雜質(zhì)有一定的水溶性，通過洗滌和吸附工藝能夠達(dá)到ppm 級，難度不太大，新國家食品二氧化碳和國際飲料技術(shù)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)中要求醇類<10×10-6、醛類<0.2×10-6、其它含氧有機(jī)物<1.0×10-6（有機(jī)酸類、酯類、酮、醚等）。原料氣中那些沸點(diǎn)比二氧化碳高的有害雜質(zhì)，如多碳烴、醛、醇等含氧有機(jī)物，通過專用新型自回流型提純塔經(jīng)低溫精餾提純分離雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量完全可以達(dá)到國際飲料協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。 主要設(shè)備一覽表 序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量材質(zhì)備注1氣柜6200×10000臺5CS2壓縮機(jī)成套60m3

16、/min臺10組合3冰機(jī)60萬kcal/h臺10組合4鼓風(fēng)機(jī)臺10CS5充瓶泵2m3/min臺20組合6成品貯槽4000×9000臺20CS7運(yùn)輸槽車CLW9400GYQA型30t臺10組合8水洗塔1200×12000臺10CS9水分離器2200×3200臺10CS10脫硫塔1100×9000臺8CS11氨貯槽1000×6000臺616MnR12除濕器1000×6000臺10CS13一二級氨冷器600×6000臺1016MnR14提純塔800×14000臺8SUS15電加熱器600×2000臺10組合16

17、干燥塔1100×9000臺8SUS17水泵IS65-50臺10組合18DCS系統(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、規(guī)格、年耗用量表序號名稱一次裝填量年消耗量來源1T703脫硫劑8m38m3市場2干燥劑20 m310m3市場3矩鞍環(huán)8 m38m3市場4液氨4 t4t市場六、建廠條件和選址方案（一）廠址方案選擇的初步意見本項(xiàng)目建設(shè)在思南縣雙塘工業(yè)園區(qū)。（二）基本情況及建設(shè)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(nèi)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(shè)備投資估算表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量（

18、臺）單價（萬元）總價（萬元）1氣柜6200×1000051206002壓縮機(jī)成套60m3/min1010010003冰機(jī)60萬kcal/h1012012004鼓風(fēng)機(jī)10151505充瓶泵2m3/min20102006成品貯槽4000×90002010020007運(yùn)輸槽車CLW9400GYQA型30t10808008水洗塔1200×1200010606009水分離器2200×320010180180010脫硫塔1100×9000810080011氨貯槽1000×60006200120012除濕器1000×60001010010

19、0013一二級氨冷器600×600010150150014提純塔800×1400088064015電加熱器600×2000101515016干燥塔1100×900085040017水泵IS65-501022018合計(jì)29臺/套14060其他投資預(yù)算表序號名稱概算（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(fèi)用2006技術(shù)咨詢與設(shè)計(jì)2007小計(jì)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(xiàng)目總投資 20860萬元（建設(shè)期利息不計(jì)）（四）資金籌措方案：企業(yè)自籌八、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的初步評價 （一）單位成本估算表序號成本構(gòu)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(fèi)用分?jǐn)?08維修費(fèi)用59折舊費(fèi)用分?jǐn)?910銷售費(fèi)用及其