年产5000吨木糖醇项目可行性研究报告.doc

年产5000吨木糖醇项目可行性研究报告 1总 论1.1 项目概况 该项目属于生物化工领域，使属于氧化葡糖杆菌和木质醇杆菌，具有阿拉伯糖醇脱氢酶活性和木酮糖还原酶（木糖醇脱氧酶）活性及将阿拉伯糖醇转化为木糖醇之能力的微生物作用在含有碳源的反应混合物中的阿拉伯糖醇上以生产木糖醇。针对目前木糖醇的市场状况，提出年产5000 吨木糖醇项目。1.2 项目提出的必要性和重大意义木糖醇的开发生产符合食品工业发展方向，是国家鼓励发展的高科技产品。木糖醇是一种具有营养价值的甜味物质，也是人体糖类代谢的正常中间体。一个健康的人，即使不吃任何含有木糖醇的食物，血液中也含有0.03-0.06毫克/100毫克的木糖醇。在自然界中，木糖醇广泛存在于各种水果、蔬菜中，但含量很低。商品木糖醇是用玉米芯、甘蔗渣等农业作物中，经过深加工而制得的，是一种天然健康的甜味剂。 木糖醇白色晶体，外表和蔗糖相似，是多元醇中最甜的甜味剂，味凉、甜度相当于蔗糖，热量相当于葡萄糖。是未来的甜味剂，是蔗糖和葡萄糖替代品。 木糖醇是白色晶体，外表和味觉都与蔗糖很像。从食品级来说，木糖醇有广义和狭义之分。广义为碳水化合物，狭义为多元醇。因为木糖醇仅仅能被缓慢吸收或部分被利用。热量低是它的一大特点：每克2.4卡路里，比其他的碳水化合物少40%。木糖醇从60年代开始应用与食品中。在一些国家它是很受糖尿病人欢迎的一种甜味剂。在美国，为了某些特殊目的可以作为食品舔加剂，不受用量限制的加入食品中。 以木糖醇为主要甜味剂的口香糖和糖果已经得到六个国家牙齿保健协会的正式认可。 1.3主要建设条件 1.3.1市场条件 木糖醇是防龋齿的最好甜味剂，已在25年的时间内，不同情况下得到认证。木糖醇可以减少龋齿这一特性，在高危险率人群（龋齿发生率高、营养低下、口腔卫生水平低）和低危险率人群（利用当前所有的牙齿保护措施保护牙齿，牙洞产生率低）中均为适用。基于木糖醇的种种特点和功能，可以预测木糖醇有很广泛的应用前景，大量的事实也证明了这一点。1.3.2资源条件 原辅材料： 木糖醇的主要生产原料是D-阿拉伯糖醇，这可以从市场上买到。 能源动力： 本项目年用电量巨大，故应选择厂址在能满足电量供应的地方。同时，本项目年用汽量也很大，故汽量应能很好的满足。1.4. 研究结论 1.4.1 推荐方案主要内容的论证结论1.4.1.1市场预测 全球范围对木糖醇的应用正处于上升时期，中国的木糖醇市场也迎来了快速发展阶段。木糖醇的良好特性使得其可以广泛的应用在糖果中，在口香糖行业的需求量激增。木糖醇良好的口感、高耐受性以及不吸湿性使得其可以用在餐桌甜味剂，并能在焙烤行业中取得很好的应用效果。 可以预见，木糖醇在国际和国内市场需求量将大幅度上升。预计国内木糖醇的市场容量在35 万吨，而目前国内的产量不足万吨；全球木糖醇的市场容量在 30 万吨以上，而目前全球木糖醇总产量在 5万吨左右，还远远不能满足未来市场的需求。因此生产木糖醇有很好的市场前景。1.4.1.2建设规模 建设规模：年产木糖醇5000 吨 1.4.1.3厂址选择 项目拟建地点应位于地理环境优越，周边地域广阔、环境优美、无工业污染、水源充足，水质良好的地方，且应交通运输方便。1.4.1.4 技术方案、设备方案和工程方案 本项目是利用 D阿拉伯糖醇在微生物的作用下来生产木糖醇。 通过对发酵罐、陶瓷膜过滤、超滤、纳滤、反渗透、多效浓缩、干燥流化床等主要生产工艺设备性能及设备价格进行比选，膜过滤设备选用进口设备，其它工艺设备均选用国内最先进的生产设备。生产全程采用自动化监控，自动化程度高，控制参数稳定可靠，工人劳动强度小，产品质量稳定。空压设备采用进口离心式空压机，以满足本项目对压缩空气的需求。 1.4.1.5节能节水、资源综合利用与消防 木糖醇生产的设备主要由发酵设备、提取设备以及空压机、制冷机等动力设备组成。为了实现生产过程节能降耗，降低生产成本，发酵罐采用半气升、半机械搅拌发酵罐，降温方式采用夹套与盘管相结合的方式，提高循环水的利用效率，降低循环水量；提取过程中多效浓缩等工序的蒸汽冷凝水可回用于配料、设备清洗补充循环水等；在照明设备上选用高效节能灯具；大功率电器、连续运转的电器采用变频控制，节约用电。 1.4.1.6环境影响评价 本项目主要污染物有废水、固体废弃物等。生产中产生少量的废气粉尘等，对周围环境不会造成太大的影响。本项目生产工艺采用先进环保工艺，废水产生量少，基本做到清洁生产。废水应经处理后排放，以达到不对周围环境及生态产生影响。1.4.1.7经济效益与社会效益 木糖醇作为一种性能优异的功能糖醇，可促进我国食品行业、医药行业的良好健康发展。该项目的成功实施可全面提高我国微生物制造企业的国际竞争力，对培育微生物制造产业龙头企业，带动糖醇产业结构调整和升级，延伸农产品加工产业链条都有着重大的意义。项目社会效益显著。 1.4.1.8主要技术经济指标 表 1.4.1 主要技术经济指标表 序号 指标 单位 数量 备注 1 建设规模 吨 40002 产品方案 吨/年 50003 项目总投资 万元 86003.1 建设投资 万元 7600 3.2 铺底流动资金 万元 1000 4 新增原材物料、动力年用量 4.1 葡萄糖 吨 10000 折合商品 4.2 酵母膏 吨 2244.3 消泡剂 吨 160 4.4 柠檬酸 吨 1204.5 氨水 吨 280 4.6 磷酸二氢钾 吨 28.8 4.7 硫酸镁 吨 14 4.8 盐酸 吨 160 4.9 烧碱 吨 640 1.4.2 研究结论 5000 吨/年木糖醇技改项目符合国家产业政策。该项目采用先进的生产技术和生产设备，产品纯度高、成本低。木糖醇具有安全、健康、低热量、口感纯正、不致龋齿的特点，可替代蔗糖等用于食品中。项目建成投产后，对建设以淀粉深加工系列产品为主导的技术产业群有很大的促进作用，将推动当地的经济发展，使其成为有影响、有区域经济特色的经济实体，并对带动当地的经济发展有十分重大的意义。该项目产品方案合理，建设规模经济，工艺技术先进。建成后可一定程度增加我国农产品加工深度，增加农民收入和就业机会，提高我国生物制造行业的整体竞争力，社会效益显著。2市场预测2.1 产品市场供需现状 2.1.1 国内市场供需现状 由于人们对木糖醇性能的认识逐渐提高，国内市场对“低热量”、适合糖尿病人、不致龋齿等高档甜味剂的需求量越来越大，另外，高档食品行业、医药加工行业、化工合成行业等对木糖醇的应用也得到推广，使国内市场木糖醇消费需求呈上升态势，市场前景十分看好。本项目建成后，可为国内食品、医药等应用领域提供一种安全可靠的新型健康配料。 2.1.2 国际市场供需现状 木糖醇是 19 世纪末人们从藻类、苔藓和草中分离得到的一种多元醇，是最近在国外尤其是日本兴起的较为理想的低热值甜味剂，也是目前唯一利用微生物发酵法制取的糖醇产品，可以预测其发展会有极为广阔的市场空间。 2.2产品市场供需预测 2.2.1 国内市场供需预测 我国是一个人口大国，同时也是一个消费质量逐步提升的新兴工业化国家。随着人们生活水平的提高和饮食结构的逐渐变化，患高血压、动脉硬化、心血管病和糖尿病的危险性也在迅速增加，特别是糖尿病已成为我国的流行病。木糖醇作为一种新型天然无热量甜味剂，其优良的理化特性，是糖尿病人和龋齿患者的理想甜味剂，具有巨大的消费市场。 目前，国内外对低糖、无糖产品需求量进一步加大，将为我国木糖醇的快速发展提供良好的发展环境，加速我国消费者对这一具有优异性能产品的认识和接受。木糖醇作为保健品和营养补充剂的开发应用前景良好，将促进传统糖类市场结构调整。 2.2.2 国际市场需求预测 目前，世界范围内低热量食品成为健康饮食的发展方向，尤其无热量食品在世界范围内目前正以每年 5%的速率不断增长。木糖醇作为一种新型天然无热量甜味剂，不致肥胖、防龋齿，在国际市场上非常看好。3产品方案 本项目主要产品为精制固体粉末状木糖醇，包装均采用规格为 25kg/袋的塑料袋包装。 这是木糖醇具有吸湿性低、低热值、结晶性良好、无致龋齿性、可适用于糖尿病人等特性，因此木糖醇在高档食品、儿童食品、保健食品、医药糖衣及矫味剂、化工、化妆品等行业具有广阔的应用前景。本项目产品为高纯度固体木糖醇，糖醇纯度达到99.5%以上，将高纯度木糖醇添加到食品及药品中，不会带来任何负面影响。此外，固体产品相比糖浆具有易运输、易保存、易应用等特点。4厂址选择 厂址选择的选择应综合考虑多种因素，包括地理位置及交通运输条件、地形地貌、工程地质、水文地质及气象条件等。5技术方案、设备方案和工程方案 5.1 技术方案5.1.1 生产方法本项目微生物发酵法生产木糖醇，是使属于氧化葡糖杆菌和木质醇杆菌，具有阿拉伯糖醇脱氢酶活性和木酮糖还原酶（木糖醇脱氧酶）活性及将阿拉伯糖醇转化为木糖醇之能力的微生物作用在含有碳源的反应混合物中的阿拉伯糖醇上以生产木糖醇。5.1.2 推荐的技术方案5.1.2.1生产流程 阿拉伯糖醇配料连消深层发酵发酵液陶瓷膜过滤超滤纳滤反渗透多效浓缩结晶离心分离干燥包装。 5.1.2.2工艺简述 本项目发酵用菌株为酵母菌，通过深层通风发酵培养，在发酵过程控制温度、溶解氧、转速、pH 值等参数，得到含木糖醇的发酵液。将所得发酵液用无机陶瓷膜过滤，去除酵母菌体及部分悬浮物，得到澄清透明的过滤液。过滤液经超滤膜、纳滤膜过滤进一步净化，去除高分子物质及部分小分子可溶性杂质。经过净化的发酵液再经反渗透除去小分子离子及部分水分，达到一定的浓缩目的。木糖醇溶液经多效浓缩器浓缩达到一定浓度后进行结晶。结晶母液经过离交工序去除影响结晶的离子等后返回超滤工序进一步提取糖醇。产品经结晶后离心分离即得到固体木糖醇结晶产品，然后经过流化床干燥，包装后即为成品。 5.2 设备方案 5.2.1 主要设备方案的比选 根据项目建设规模、产品方案和技术方案要求，综合考虑设备使用寿命，物料消耗指标，备品备件保证程度，安装试车技术服务，设备投资等，并对国内外相关制造企业进行调查和询价，并根据项目设计应用经验进行设备必选。本项目工艺设备中，提取关键设备膜过滤设备采用进口设备，其它工艺设备均采用国产设备。 5.2.2 推荐主要设备方案 通过计算，对各种主要设备进行选型，结果见表 5.2。 表 5.2 木糖醇生产主要工艺设备表 序号 设备名称 型号及规格 单位 数量 备注 一 发酵工序 1 糖液储罐 10 m 台 22泡敌储罐 4m3 台 2 3 一级种子配料罐 0.8 m3 台 4 4 发酵配料罐 30 m3 台 1 5 液糖消毒罐 12 m 台 21 6一级种子罐 0.4 m3 台 4 7二级种子罐 1.5 m 台 3 8发酵罐 60 m3 台 6 9空气过滤器 DN1800*3000 个 8 10分离器 DN800 个 411工艺泵类 台 28 二 提取精制工序 1 发酵液储罐 150m 台 2 2 絮凝罐 48 m3 台 8 3 陶瓷膜过滤系统 6t/h 套 1 4酵母暂存槽 30m3 套 1 5 滤液贮罐 120 m 台 2 6微滤膜过滤器 HFM-120 1 7 超滤膜系统 8t/h 套 18 纳滤膜系统 8t/h 套 1 9 反渗透膜系统 10t/h 套 110 结晶罐 12 m 台 4 11流化床干燥器 L500 台 2 12 工艺泵 台 38 6投资估算6.1 建设投资估算 6.1.1 工程费用估算 （1）建筑工程费用估算:按工程量及有关定额或指标估算建筑工程费。 （2）设备及工器具购置费估算：根据项目主要设备表及价格、费用资料估算设备购置费。 （3）安装工程费估算:按轻工行业或专门机构发布的安装工程定额、取费标准和指标估算安装工程费用。 6.1.2 工程建设其他费用估算 工程建设其他费用的内容，包括建设管理费（建设单位管理费、工程建设监理费、工程项目管理费）、工程地质勘察费、可行性研究费、工程设计费、环境影响咨询费、安全评价费、研究试验费、临时设施费、联合试运转费、工程保险费、生产准备及开办费（培训费及提前进厂费、办公及生活家具购置费）、工程量清单（或预算、标底）编制费