乳酸乳酸项目建议书.doc

5000 t/a l-乳酸项 目 建 议 书编制： 叶树江时间：2008年7月19日一. 市场预测1. 国内、外市场情况现状及预测 乳酸(lactic acid)又称2-羟基丙酸，分子式为：ohch3-ch-cooh分子量为90.08。因分子有一个不对称碳原子，所以有两种光学异构体，左旋乳酸即l乳酸，右旋乳酸即d乳酸，等量的左旋体与右旋体混合即是外消旋体乳酸或dl乳酸。乳酸是重要的有机酸品种之一，属当今世界第二大有机酸，广泛应用于食品、医药、烟酒、印染、纺织、皮革、印刷、化工、石油等行业。世界上乳酸总产量中50用于食品，20用于乳化剂，15%用于化工，10用于皮革工业，医药用量占5左右，由于d型乳酸不能为人体代谢吸收，国际卫生组织已经控制d型和dl型乳酸在食品工业中使用，发达国家已控制或减少使用。由于l乳酸能被人体完全吸收，因而被广泛应用于食品和医疗行业。由于l乳酸产品本身的优异性能和广泛的开发应用前景，是目前市场上广泛销售使用的d型和dl型乳酸的升级换代产品。所以l乳酸将逐步替代d型和dl型乳酸是今后发展的趋势。国外啤酒酿造普遍用l乳酸调节ph值。乳酸不仅能抑制杂菌生长，促进啤酒酵母的生长繁殖，从而提高啤酒质量，延长啤酒保质期，而且乳酸的安全性比使用盐酸、磷酸好。目前我国有啤酒厂数百家，产量世界第一，有相当一部分厂家仍在使用盐酸或磷酸调节ph值，虽然盐酸或磷酸的价格低，但啤酒的质量和风味及保质期都不如使用乳酸。随着人民群众生活水平的提高，环保意识的增强和对绿色环保食品需求的增长，促使啤酒厂家使用乳酸调节ph值，以提高产品质量，提高市场竞争力。另外，l-乳酸在医药、化妆品、日用品、食品及丝绸行业等方面的应用日益增加，也促进了l乳酸的发展。乳酸盐类产品中最重要的是硬脂酰乳酸钠盐和钙盐，其为世界上通用的食品添加剂，目前，我国硬酯酰乳酸钠盐和钙盐的总产量约3000吨，为美国的150，市场潜力很大。乳酸钙是目前唯一不需辅助药物而被人体完全吸收的钙剂，是现市场流行补剂的换代产品，随着人们生活水平的提高，对食品添加剂的功能和作用会提出更高的要求，这给l乳酸盐类的发展提供了良好的发展前景。乳酸与单甘酯的反应产物单甘酯乳酸是一种优良的乳化剂，其性能优于单甘油脂肪酸和双甘油脂肪酸脂，适用于饼干、肉制品、乳制品以及果酱、果冻等。随着乳酸锌、乳酸铵、乳酸亚铁、乳酸铜、乳酸铝、乳酸钛等乳酸盐类的开发，l乳酸市场需求量会进一步增加。乳酸重要衍生物有：乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等，乳酸乙酯广泛使用于酒类、食品类的添加剂，乳酸丁酯除用作食用香精外也是高档油漆、油墨的优良溶剂，近几年来，这些产品市场需求有明显的增长趋势。l-乳酸经聚合后形成的粉状聚乳酸（pla）可作为全降解塑料工业的原料，在自然条件下，经细菌完全分解成水和二氧化碳。以pla为原料生产的全降解塑料可制成农用膜、食品袋、包装袋、复合纸，为消灭白色污染，保护生态环境，具有很好的应用前景。医用骨板、骨钉、缝合线等可被人体吸收，减轻病人痛苦，提高了医疗效果。根据日本专家预测，世界塑用乳酸的潜在年需求在百万吨以上，而我国在这方面的应用才刚起步，所用产品全部从国外进口。化学农药为农业的生产、发展和增产作出了重要贡献。但化学农药的毒性和高残留、高污染也日益引起人们普遍的关注。乳酸可用于生物农药的生产，属低污染型制剂，该技术已进行到工业化的阶段。随之而来的对乳酸的需求将大大增加。目前l乳酸在西欧、日本、北美等发达国家和地区已引起广泛关注，被越来越多的人所认识，在促进人体生理机能，提高人体抗疫能力，加速人体新陈代谢和吸收方面，l乳酸起着至关重要的作用。1995年7月德国有关专家发现，l乳酸在人体吸收与新陈代谢过程中能够起到阻止癌细胞形成与发展的作用。因此，长期食用含乳酸食品的人，癌症的发病率较低，所以越是发达国家和地区对l乳酸的使用量就越大。今后相当长的一段时间内，l乳酸的市场需求量将维持高速增长的势头。 进入90年代以来，l乳酸的国际需求量以年20的速度递增，而国内以年40的速度递增。目前l乳酸的生产和消费主要集中在欧美等发达国家和地区，全球l乳酸的生产能力大约在50万吨年。主要供应商为荷兰的purac公司，年产量为15万吨；美国的adm、sterling、gargill三公司，年产量约为20万吨；比利时的galactic公司，年产量为10万吨。产品等级分为食品级和医药级。产品质量标准执行美国的fcc-96标准及欧共体标准。而我国目前乳酸生产能力为2万吨年，乳酸产量的大部分为dl型乳酸，生产l乳酸的厂家很少，年产量在500t左右；由于产量低，规模小，技术水平低，造成产品在价格和质量上都不能与国际同类产品竞争。国内市场主要为国外产品所左右。而目前国际上l乳酸的需求缺口在10万吨年以上，而国内需求缺口也在5000吨左右。随着l-乳酸需求的快速增长，需求缺口将进一步扩大。2.国内产品现状及竞争能力的分析自八十年代以来，全国陆续上马了80多家乳酸企业，绝大多数厂家生产规模小，设备简陋，技术落后，操作水平低，已有90的工厂因成本高，经济效益差，而被淘汰。目前现存的几家生产规模约为2万吨左右，主要有河南金丹乳酸有限公司，产量：15000吨/年；，湖北广水：1200吨年；湖北孝感：1500吨年。山西三泰、偏关800t/年，其它企业1300t/年，生产的乳酸均为dl-型乳酸。国内l乳酸市场主要为国外产品所垄断。由于l-乳酸产品本身具有的优异性能和孕藏的巨大市场商机，l乳酸生产技术及应用开发，已引起人们的高度关注和重视。同时，l乳酸的生产是生物技术在粮食深加工领域的应用典范，也是国家大力扶持和发展的产业。随着我们具有国际水平的微生物发酵技术与工艺加工提取先进技术的有机结合，设备装备水平及自动化程度的提高，加之原材料丰富及劳动力资源充足，生产成本低等因素，该产品的投产将更具有竞争力。此外，中国人口众多，市场潜力巨大，随着国民经济的快速发展，人民生活质量的日益改善和对绿色环保食品需求的增长，中国必将成为世界上乳酸消费大国。项目早一天实施，就会早一天抢占市场商机，为我国乳酸及乳酸系列产品的进一步开发利用打下坚实的基础。以满足国内外市场的需要。 目前市场上l-乳酸价格从国外进口约15000元/吨左右； 为使国产l-乳酸产品与国外产品保持竞争的优势，售价定为12000元/吨左右比较适中(含税价）。3.国内外工艺技术概况目前l-乳酸的生产方法有二种：根霉菌法和细菌发酵法。根霉菌法营养要求简单，根霉菌链体比细菌大，易分离；缺点是根霉法，发酵易染菌,放罐率高,对糖的转化率低，动力消耗大，成本高。而细菌发酵法与根霉菌法比较,不易染菌,糖的转化率高,动力小,成本低。但是普通的细菌法存在着产酸低,光学纯度较低等缺点.我们采用基因工程细菌菌种发酵法生产的l乳酸能使产酸从10%提高到15% 以上,纯度从95%提高到98%以上。这样不仅节约能源,降低生产成本,减少设备投资;而且提高了产品的品质,不仅为市场的生存垫定了基础,也为聚乳酸的生产创造了良好的条件。 采用基因工程细菌菌种与普通菌种具有以下优点： （1）产酸率提高5%8%，普通d型，dl型乳酸菌种产酸率在6%7%；普通l乳酸种子产酸率在8%10%；而基因工程菌种产酸率在15%以上。这样不仅可以大大节约蒸汽消耗，降低生产成本，而且可以减少设备投资。 （2）高纯度在98%以上，普通的l乳酸菌种光学纯度在93%96% ；而基因工程菌种光学纯度在98%以上。 （3）高转化率：转化率90%。 （4）高温发酵：温度大于45c，根霉菌发酵温度在36c左右，在这一温度下是空气中杂菌生长最适温度，所以易染菌，放罐率高，损失较大，加大生产成本。而细菌发酵温度大于46c，一般杂菌难于生长，几乎不存在放罐现象，从而能够稳定生产成本，保证产品的产量。 二.工艺流程 粉碎液化发酵净化酸解净化离子交换浓缩净化离子交换 浓缩包装成品三. l乳酸质量标准 1.产品化学名称，分子式，结构式，分子量 化学名称：乳酸（a羥基丙酸） 分子式： c3h6o3 结构式： ch3ch（oh）cooh 分子量： 90.08（1991年国际原子量） 2.技术要求 形状：油状液体。气味：无刺激，无异味。 3.理化指标： 名称药品级食品级工业级含量80%90%80%90%40%90%光学纯度96%96%化物cl0.0010.002硫酸盐so40.010.01铁盐fe0.0010.001重金属盐0.0010.001砷盐as0.00010.0001灼烧残渣0.10.1易炭化物合格合格还愿糖合格合格甲醇甲酯0.20.2氰化物5ppm5ppm 四.主要设备主要设备一览表 序号设备名称规格型号数量材质价格总价(万)1酸解罐5m3 6搪瓷7.0422离心机120033168.0243粗酸泵q29m3/h.30m2氟合金0.61.24过滤泵q25m3/h.32m23161.02.05脱色罐10m32a3防腐3.06.06离交泵q12m3/h.32m14氟合金0.456.37颗粒炭柱100040004钢衬胶1.24.88三效蒸发器3.0t/h 1石墨120.0120.09单效蒸发器1.0 t/h1石墨25.025.010石墨换热器30m22石墨3.57.011酸碱罐10m3 4a3防腐1.24.812浓酸罐20m31玻璃钢2.02.013浓碱罐20m31玻璃钢2.02.014浓硫酸罐20m31碳钢3.03.015冷水塔100m31玻璃钢1.51.516水池200m31混凝土2.02.017浓浆泵q12m3/h40m1316l0.80.8合计254.4 五. 投资概算(不包括水,电,汽，厂房等费用)投资概算表序号项目金额(万元)1主要设备费254.42管道阀门费403安装费254颗粒炭（4t）115阴离子数脂（21t）606其它50合计440.4六.水,电,汽配套负荷水,电,汽消耗表序号项目负荷1水20m3h2电200kwh3汽4th 七.生产成本（每吨80%的成品消耗）生产成本明细表序号名称数量单价（元）金额（元）1玉米淀粉0.85t2050元t1742.5元2淀粉酶1.5l32元l48元3糖化酶0.9l48元l43.2元4碳酸钙0.6t310元t186元5石灰80kg0.28元kg22.4元6盐酸0.2t1200元t240元7液碱0.18t800元t144元8硫酸0.58t1500元t870元9活性炭50kg6.00元kg300元10树脂80元11其它（辅料）300元12包装桶900元13生产费用50元14办公费用50元15工资200元16水30t2.5元t75元17循环水300t0.05元t15元18煤1.5t500元t750元19电450度0.6元度270元20环保费用7.8元合计6293.9元 八.人员编制，生产班制及定员生产车间实行三班运转，管理人员为白班制，本项目定员为85人，其中管理人员6人，操作工65人，检修工6人，分析工6人，技术人员2人。 九.环境效益 1.整个生产过程无有害气体. 2.整个生产过程产生废渣可用作饲料和工业原料. 3.整个生产过程产生废液经中和ph5-7,cod350,易处理. 注:1. 废气(1)玉米(或大米)粉碎工段中玉米粉气体输送过程中产生的废气量为420m3/h,废气经袋式除尘器除尘后排放,最高允许排放浓度标准:120mg/m3.(2)在发酵中和时放出二氧化碳，采用高空排放。由于发酵罐安装在敞开的厂房内，空气流通好，不影响操作环境。2. 废水本项目所产生的废水主要是离交柱，脱色柱冲柱水，制菌罐、发酵罐洗罐水，滤布冲洗水，冷却循环系统排水。 3. 废渣（1）发酵液压滤渣:主要含有大量有机物和部分碳酸钙,其产生量为200t/a(含水15%)。（2）罐中沉降物 ：主要含有大量的有机物和部分硫酸钙，氢氧化镁，其产生量为130t/a。 (3)酸解工段废渣：主要含有硫酸钙，其产生量为715t/a。4.噪声本项目主要高噪声有粉碎机、空压机、搅拌机、离心机、风机等，其声源值在7491db(a)之间。十. 治理原则与治理措施1.治理原则“三废”治理应优先考试综合利用,按照国家及地方有关环境法规的要求,遵循“总量控制，达标排放，清洁生产”的原则进行。最大限度地减少污染物的排放量，以满足区域总量控制目标的要求。2.废气治理措施废气的治理采用袋式除尘器，经除尘后，粉尘的排放浓度为100mg/m3符合大气污染物综合排放标准的要求。最高允许排放浓度标准120mg/m3。3. 废渣治理措施有机废渣即发酵液通过板框过滤设备分离出的固形物，其主要成分是有机菌丝体和粗纤维素，还有少量的碳酸钙、氢氧化镁、硫酸钙，本工程产生的有机废渣,干燥后可用肥料，变废为宝。酸解工段的废渣主要是含水量30%的湿石膏，干燥后可送到水泥厂代替天然石膏作水泥缓凝剂。目前我国水泥行业中所用的缓凝剂大部分为天然石膏，消耗量约2000万t/a。将本工段产生的废渣代替天然石可提高石膏的利用价值，创造较大的经济效益和社会效益。此外，湿石膏也可加工制砖或外运填坑垫路。4. 废水治理措施乳酸工业的生产属发酵行业，污染物排放以废水为主，废水排放量较大。本项目拟建一污水处理站处理废水。各工段的废水汇集到污水站，其水质水量为：q=866m3/d cod=4000mg/l bod=2957mg/l ss=1067mg/l ph=6-9污水处理流程为：污水经格栅去除粗大颗粒后进入调节池，进行水质水量均化，考虑污水中悬浮物含量偏大，调节池出水进入气浮机去除悬浮物，同时也为后续单元减轻了有机负荷，降低投资等节省运行费用。气浮机出水用泵提升至厌氧罐，厌氧罐采用uasb形式，内设三相分离器械和填料，在布水泵系统和三相分离器结构形式均作了改进，使处理效果提高10-15%，投资节省15%左右，厌氧罐产生的沼气经水封箱后进入沼气利用系统。厌氧罐出水进入接触氧化池，采用鼓风曝气，曝气器采用微孔外气器，它具有气泡微细，氧利用率高等优点，可节省空气用量30-50%（同传统曝气方式比较），接触氧化池中悬挂填料，增大了