年产10 万吨 L－乳酸生产线项目可行性研究报告

年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 第一章 总 论 1.1 项目名称及承办单位 1.1.1项目名称 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目 1.1.2项目承办单位 项目承办单位： 河南省 XX 新能源科技开发有限公司 项 目 法 人 ： 1.1.3项目拟建地点 河南省 平顶山市 XX区 1.2 可行性研究报告编制单位 编制单位：河南省 XX 设计院 资格证书编号： 1.3 编制范围 （ 1）项目建设的意义和必要性、市场分析 （ 2）建设规模、方案、地点 （ 3）建设条件与厂址 （ 4）建设方案、建设内容 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 2 （ 5）环境保护、消防 （ 6）项目实施管理和劳动定员 （ 7）建设工期和进度安排 （ 8）投资估算、资金筹措及技术经济评价 1.4 项目建设的必要性 L乳酸是一种十分重要的有机酸，是新世纪最具发展前途的有机酸之一。它在人和哺乳动物体内起着调节肌肉活动和抗疲劳的制约作用。 L乳酸及其盐类已广泛应用于食品、医药、现代农业、日用化工等领域，它又可聚合成生物降解物质聚乳酸，用作可降解塑料和新型纺织原料。 L乳酸生产技术是我国“七五”，“八五”和“九五”重点科技攻关项目，反映了国家对该产品开发的重视和决心。 本项目引进中科院北京微生物研究所工艺技术路线，属于高新技术，整体技术水 平达到了国际先进水平和国内领先水平，对填补我国L乳酸 严重依赖进口现状，具有极大的改善作用，对有机酸工业的发展具有技术示范意义。 因此，本项目的建设是十分必要的。 1.5 建设规模和产品方案 生产规模： 10 万吨 /年 产品方案： 本项目拟生产食品级含量 85、 95和耐热型 L乳酸。 含量 85%L乳酸 60000 吨 /年 含量 95%L乳酸 30000 吨 /年 耐热 L乳酸 10000 吨 /年 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 3 1.6 生产技术方案 本项目采用发酵法工 艺， L乳酸生产应用基因工程菌种特性专一，发酵条件可控，提纯工艺较简单，产品质量好，其工艺技术水平处于国内领先水平。 1.7 主要建设内容 项目主要组成为淀粉车间、糖化车间、发酵车间、提取车间、原料库、成品库、无菌空气制备设施、生产辅助设施、生活设施等土建工程，以及各个设施的生产线建设，供电、给排水、热力、通风、环保工程、检测中心和总图工程等。 1.8 项目总投资与融资方案 项目总投资 49884万元，其中建设投资 43019万元，流动资金 6865万元。融资方案：申请银行贷款 20000 万元，其余 29884万元由企业自筹解决。 1.9 结论 河南省 XX 新 能源 科技 开发有限公司抓住市场机遇，充分发挥企业优势，引进先进的工艺技术和设备，通过技术创新，优化产品和技术结构，新增 L乳酸 10万吨 /年。年均新增销售收入 88696 万元，年创外汇 1500万美元，年均新增利润总额 13146万元，年均上缴所得税4338万元，年均上缴增值税 5102 万元。项目投资利税率 37.60%，投资利润率 26.35%，财务内部收益率 29.70%，投资回收期 4.62 年，借款偿还期 3.70 年。 综上所述，本项目投资符合国家产业政策，市场前景良好，设计方案合理，经 济效益显著，项目可行。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 4 1.10 主要技术经济指标 主要技术经济指标表 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 1 设计规模 L乳酸 吨 /年 100000 2 产品方案 2.1 含量 85 L乳酸 吨 /年 60000 2.2 含量 95 L乳酸 吨 /年 30000 2.3 耐热 L乳酸 吨 /年 10000 2.4 蛋白饲料 吨 /年 60000 2.5 红薯 吨 /年 3500 2.6 下脚料 吨 /年 10500 3 全厂占地面积 平方米 340843 4 劳动定员 人 1277 新增 4.1 其中：工人 人 1213 4.2 技术人员 人 46 4.3 管理人员 人 18 5 动力 5.1 水 吨 /年 1000000 5.2 煤 吨 /年 252000 6 总投资 万元 49884 6.1 建设投资 万元 43019 6.2 流动资金 万元 6865 7 资金筹措 万元 49884 7.1 银行贷款 万元 20000 7.2 企业自筹 万元 29884 8 财务评价 8.1 年均销售收入 万元 /年 88696 创外汇 1500万美元 8.2 年均总成本费用 万元 /年 75040 8.3 年均利润总额 万元 13146 8.4 年均所得税 万元 4338 8.5 年均净利润 万元 8808 8.6 年均增值税 万元 5102 8.7 投资利润率 % 26.35 8.8 投资利税率 % 37.60 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 5 8.9 内部收益率 % 29.70 8.10 投资回收期限 年 4.62 8.11 借款偿还期 年 3.70 8.12 盈亏平衡点 % 40.11 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 6 第 二章 项目背景 2.1 承办企业概况 河南省 XX 新 能源 科技 开发有限公司是专业从事能源开发和农产品收购、加 工、销售，集科工农贸为一体的综合性企业。该公司总部位于河南省 漯河 市，距河南省会郑州 140 公里。公司现有员工 360 人，其中各类专业技术人员 24 人。 2006年底，公司总资产 5292 万元，资产负债率 59.45%， 2006 年完成销售收入 5228 万元，实现利税 724万元。公司为河南省优秀民营企业、河南省诚信守法先进单位、河南省重合同守信用企业，连年被河南省银行系统评为 AAA级信用企业。 2.2 项目建设背景 2.2.1乳酸 的基本用途 乳酸是重要的生物化工产品，广泛应用于食品、医药、日化、化工、石油、皮革等领域，近年来国外利用 -乳酸聚合生产生物降解材料聚乳酸，并发展迅速，向世界展示了乳酸的巨大发展前景。 、 食品 乳酸在食品工业方面用作酸味剂、防腐剂、 PH调节剂、食品强化剂等。日前在世界乳酸总消费中，食品工业约占 60。在食品工业中，乳酸应用十分广泛。从日本资料看，其应用领域包括：酒类如清酒、啤酒、白酒、调制酒、料酒；调味品包括豆酱、酱油、食醋、调味汁、粉状调味料，分别应用于发酵过程和调味；清凉饮 料类，用作酸味剂，也用来延长保存期；主食类包括面类、面包、糕点，用于 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 7 调味、 PH调节、抑菌和延长保存期；肉食加工品，包括熟食、香肠、咸熏食品，用于 PH调节、改善品质和延长保存期；其他包括冰淇淋类、奶酪类、果酱、果冻类和各类腌制品，用于调味、 PH 调节、改善品质和延长保存期。 、 医药 乳酸在医药方面广泛用作防腐剂、消毒剂、 PH调节剂、助溶剂、前体药物制剂、载体剂。乳酸钠用于输液、糖尿病等产生的酸中毒、肾炎、肠内消毒、洗漱剂，也用作止血剂。乳酸钙是优良的补钙剂。 、 香料 乳酸乙酯 是一种重要的食用香料，具有酒香香型的香气，用于配制酒和食用香精，在盛产酒香型酒的国家其消费量则相当可观。 、 乳酸酯类 乳酸酯类主要有乳酸乙酯和乳酸丁酯，属沸点有机溶剂，可与水和众多有机溶剂配伍。主要用于各种纤维素，如硝酸纤维素、醋酸纤维素、丁醋酸纤维素、纤维素醚类、聚丙烯酸酯、醋酸乙烯聚合物、聚苯乙烯、 PVC和共聚物、天然漆和各种合成树脂涂料，另外也用于印刷油墨、香料、胶粘剂等生产。乳酸酯类一个重要用途是用于石油管道清洗。 乳酸酯类可进一步加工成许多衍生产品，如乳酸乙酯可用来生产丙 酮酸，广泛用于医药、农药、香料和其他精细化学品。 乳酸酯的新用途是利用其无毒、溶解性好、易回收等特点替代有机氯溶剂用于电子工业清洗等，预期有较大的市场潜力。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 8 、 其他 在皮革行业中，乳酸用于除去鞣皮中的石灰，即脱灰。采用乳酸可提高皮革质量；在卷烟生产中，乳酸用以除去烟草中的杂质，清除苦味，提高烟草档次；在纺织工业，乳酸用于 PH值调整、印染浆料洗净。 、 新的应用动向 近年来，许多国家为消除塑料制品的 “ 白色污染 ” 进行了大量的工作，发现一乳酸聚合得到的聚乳酸，在空气、水 和普通细菌存在下可完全分解成水和二氧化碳，形成良好的生态循环。聚乳酸有良好的初期机械性能，熔点约 170 ，其模材对氧、水汽有良好的透过性，又有较好的透明性，另外还有较好的抗 菌 、防霉性，使用寿命可达 -年。因此，聚乳酸成为良好的绿色材料。在美国、日本，聚乳酸己用于纸涂层、透明塑料容器、发泡容器、薄膜、餐馆容器、儿童玩具、蔬菜包装等，今后在纤维、农业、垃圾（堆肥化）等方面进行新的开拓。国外资料预计，不久的将来将有数百万吨级的塑料被聚乳酸所取代。 2.2.2 乳酸 生产是有机酸工业中极具发展潜力的支柱产业 众所周知，有机酸在 食品与医药工业中有着广泛的用途。有机酸种类繁多，可同时用于食品与医药的有机酸主要有柠檬酸、乳酸、苹果酸、葡糖酸、己二酸、醋酸、琥珀酸、富马酸、抗坏血酸（即 VC）和衣康酸等。近年来，有机酸类产品在国际市场上呈持续增长、产销两旺之势。由于我国现已成为有机酸的主要生产国与出口国，故国际市场上有机酸产品的产销动态对国内生产企业具有 “ 风向标 ” 的作 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 9 用。 我国的 有机 酸产业 如柠檬酸 ，较早地进入了国际市场，经过多年的努力和奋斗已成为世界第一的生产和出口大国。特别是经历了近几年的竞争与整合，全行业的面貌大为改观。尽管市场形势严 峻，效益滑坡，但行业同仁知难而进，骨干企业砥柱中流，仍然呈现了持续健康的发展态势。乳酸也是一种用途广泛的有机酸产品。 2006 年，世界乳酸的总产量为 125 万吨，并 呈 逐年上升之势。目前，仅日本和美国两国的乳酸需求量就达 15 万吨。我国的乳酸发酵工业开始于抗战时期，经过 60年的发展，目前已形成了约 42万吨的生产能力，但年产量为 39.5 万吨左右。在国内，青岛扶桑化学公司是国内最大的精制（发酵）乳酸出口企业。 乳酸具有温和的酸味，国外常将它直接加至面团中以调节 pH 值。乳酸也可用于西式火腿、午餐肉等肉制品中，以便 调节 pH值和抑制细菌繁殖。上世纪 90 年代末，国外开发了乳酸的一大新用途 生产“ 聚乳酸 ” （ PLA）。据介绍， PLA 为一种无毒高分子新材料，在环境中可自动降解，可用于生产医用塑料制品和食品包装等。由于其原料是可再生的生物资源，所以被产业界认定为新世纪最有发展前途的新型材料，是目前世界环保行业的 “ 明星 ” 。 2.2.3L-乳酸市场前景看好 总的来看，我国乳酸工业正处于重要的发展时期，具有以下几个特点和发展条件： 、 乳酸生产技术经过长期的努力已取得了突破性进展，经过进一步完善（如采用专用设备和解决放 大问题）并实行经济规模生 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 10 产，则具有较强的国际竞争力。国际上公认的性能优越的 -乳酸生产已经达到工业化生产条件。 、 作为乳酸发展的重要条件市场，经过长期工作已有重要开拓，特别是我国相关行业已在加速产业结构调整和产品优化升级，将开辟更为广阔的市场。实际上，有关方面对未来 几 年的消费前景持更加乐观的态度。 、 根据我国可持续发展战略，传统塑料造成的 “ 白色污染 ”已受到国家严格的限制。跟踪国外工业发达国家的科技发展动向，我国采用以再生资源为原料经过生物技术最终生产生物降解的聚乳酸己是历史的选择，并已提 到日程上来，其发展前景可达百万吨以上。 、 随着我国农业持续稳定发展，乳酸生产所需的 红薯 等原料供应充足。实际上，在党的富民政策指引下，我国农村粮食产品迅速提高，如何将粮食产品进行深度加工，生产高附加值的产品，走农业产业化的路子，已经现实地摆在我们面前。 、 随着我国深化改革的进展，改革乳酸生产投资和经营体制，发展企业集团，以整体实力同国外跨国公司相抗衡的条件也已成熟。国家对我国乳酸的发展一直给以高度重视，最近对乳酸技改项目已作了重点安排，将有力地推进我国乳酸的大发展。 我们 认为，为更好地贯彻国家有关产 业政策，我国乳酸发展应走集团化的路子，以有效地推进技术进步，增强综合实力，提高国际竞争力。相信在国家产业政策的指导和国家大力支持下，未来我国乳酸工业将实现超常发展，在较短时间内在亚洲乃至世界上占有更加重要的地位。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 11 2.3 项目建设的必要性 2.3.1技术先进 本项目引进中科院北京微生物研究所工艺技术路线，属于高新技术，整体技术水平达到了国际先进水平和国内领先水平，对填补我国L乳酸严重依赖进口现状 ,具有极大的改善作用，对有机酸工业的发展具有技术示范意义。 2.3.2市场急需 我国 L 乳酸 产业化之路尚在 起步阶段， 加入 WTO 以来 的全球化开放市场，更给我国业界带来了机遇和挑战。近几年来，由于乳酸产品具有广泛的应用范围和巨大的应用市场潜力，尤其在生物可降解材料方面显示的优越功能，引起世界上相关研究生产机构和应用单位的极大兴趣 ，因此， L 乳酸 的市场需求也相应增加，目前世界市场上 L 乳酸 的年需求量约 96万吨，国内市场每年缺口将达 30万 吨 以上 ,国际和国内市场的紧缺局面给 L 乳酸的生产提供了更加广阔的市场前景。 2.3.3带动性强 L乳酸 的生产 采用人工诱变和基因工程相结合，用 红薯 淀粉直接发酵法生产 L-乳酸 ，可有效提高 红薯 的附加值，为解决粮食销售难问题提供一条有效途径 ,对农村经济建设和农业产业化经营具有强大的带动作用。 2.3.4出口潜力大 由于对产品的原料从源头上控制，标准体系、装备水平与国际接 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 12 轨，产品品质将达到出口欧盟和北美的标准，并以其低成本的优势提升国际竞争力，从而扩大我国农产品和食品出口。 2.3.5符合公司发展战略 项目承建单位是一家发展中的公司，是一个学习型的组织，是一个开放性的企业。企业的现有条件、行业地位、发展战略和重要经营者的理念等方面，完全具备建设本项目的条件。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 13 第三章 市场预测和建设规模 3.1 市场需求现状及发展趋势 3.1.1国外生产和消费情况 美国原有两家乳酸生产公司，即 ADM 和 STERLING 化学，合计生产能力约 18万吨 /年，两家公司各占一半，发酵法也占二分之一。荷兰 PURAC 公司与美国 GARGILL 公司合资在美国已建成 3.4 万吨 /年 L一乳酸生产装置，并拟进一步扩大。近年另有套 3.4 万吨 /年生产装置在建设中或投入运行。因此，美国已拥有乳酸生产能力近 50万吨 /年。在传统消费领域中，美国乳酸约 60用于食品工业，有 26的乳酸直接用于食品工业中，其他则 为乳酸盐和乳酸酯类。其他消费领域主要有医药、化妆品和其他工业部门。 在生物降解材料方面，美国对乳酸的利用处于世界领先水平。美国道化学和 GARGILL 公司组成的合资公司 GARGILL DOW POLYME公司在 1994年建成 4000 吨 /年聚乳酸生产装置，并于 2002 年将生产能力扩至 34000 吨 /年，计划 2008 年增至 12.5 万吨。预期聚乳酸在 年内可达到 145万吨 /年。另外， GARGILL 公司已完成开环聚合高分子量聚乳酸装置，生产规模达万吨级。美国聚乳酸产品已大规模地推向市场。 西欧有荷兰 PURAC 公司从事乳酸生产，分别在荷兰和西班牙建设有生产装置，均采用发酵法，总生产能力约 4 万吨 /年。据资料报 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 14 道，西欧传统乳酸消费中约 70用于食品工业。 日本只有武藏野化学研究所采用合成法生产乳酸。据 2005年日刊资料报道， 2005 年日本乳酸产量 36500 吨，同年进口 52000吨，总消费量达 88500吨 /年。其中出口乳酸 14500吨，主要销往欧洲和东南亚地区。日本乳酸厂生产的乳酸大部分自用于生产乳酸酯和盐。直接作商品消费的乳酸量约 11000 吨 /年。日本乳酸消费构成为：食品工业 60，工业用 30，医 药和化妆品 10。在食品方面，以清凉饮料、酒类、腌渍物、面条类用量为主，其他多以钙盐形式用作钙的强化剂。在工业方面，如在纤维工业用作 PH 调节剂、溶剂、羊毛含铬染料的污水生化分解；皮革中高级皮革的脱石灰（与甲酸配合使用）；印染浆料的净洗溶剂；金属除锈剂；防冻液防腐剂；医药和化妆品方面：钠盐以输液用为主，也用于肠内消毒、洗漱剂、膀胱注入剂，替代甘油作保湿剂。其他如牧草催熟剂、饲料添加剂（防止饲料在动物肠内异常发酵）。引人注目的是，日本目前乳酸生产量不大，而且在很大程度上依靠进口，但在聚乳酸应用开发和市场推广方面 已进行了大量工作。 3.1.2国内生产和消费预测 我国生产乳酸的历史较长，解放前即有小规模生产。 上世纪 70-80年代，经历了较长的技术开发和市场开拓历程 ， 90年代以来，我国乳酸生产技术和消费得到快速的发展，已成为世界重要的乳酸生产国。 我国现有乳酸生产能力约 42万吨 /年，但由于技术水平参差不齐，各厂生产能力发挥有很大差别。技术先进的企业感到供不应求，而有些老企业只能半负荷生产，更有几家新建工厂开工率很低，甚至 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 15 无法开车。从各方面汇集的信息，我国乳酸产量约为 39.5 万吨 /年。 国内近几年乳酸消费 市场增长相当快，主要应用领域分析如下： 、 香精香料行业 据初步了解，这是目前乳酸最大消费市场，约占总消费的。主要是用于生产乳酸乙酯，作为香料，用于调制各种酒类。 、 啤酒 我国近年来啤酒发展很快， 2006 年实际产量达 3889 万吨。由于企业众多，合资企业也不断出现，所以啤酒行业竞争十分激烈。乳酸在啤酒生产中的应用主要是在糖化过程中调节值。传统方法是使用磷酸，但有影响啤酒口味等问题。乳酸其酸性弱，酸味强，调节幅度小，安全可靠，尤其对啤酒口味有益，缺点是成本相对较高。但 啤酒行业的竞争质量是最重要的因素，因而原则上必须用乳酸，但为了降低成本，有些厂现采用添加一定磷酸另辅加一定量乳酸的办法。全国现有约 35的啤酒厂 已 在使用乳酸，目前全国年消费量约 41000多吨。 、 制药工业 我国制药工业消费乳酸的领域包括红霉素林格氏液（平衡液）输液、乳酸罗氟沙星、乳酸钙、乳酸锌等，年用量约 50000 吨。 、 食品工业 我国食品工业应用乳酸基本处于起步阶段，但近年发展也较快。其使用包括乳酸直接使用，乳酸钙等盐类添加使用。使用的重点企业和领域如娃哈哈、乐百氏、喜 之郎等。目前消费量在 165000 吨 / 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 16 年左右。 、 溶剂 乳酸乙酯、乳酸丁酯用作溶剂，主要用于各类高档漆，具有漆光亮等特点。另外，作为溶剂的一个重要用途是油田管道清洗，某些油田已在推广使用。我国乳酸酯类（溶剂用）消费已近 42000 吨 /年。 、 其他 乳酸的其他用途包括皮革脱灰，是制取高档皮革所必须的。另外，用于烟草工业和纺织印染业等，一般估计用量在 25000 吨 /年左右。 、 出口 我国已成为重要的乳酸及衍生产品出口国，历年出口量如下：我国乳酸出口有巨大的潜力。以 日本为例， 2005 年进口乳酸 55000吨，基本与其国内产量相当，说明日本由于采用合成法等因素，其生产成本缺乏国际竞争力。至少说明周边地区有较大市场。随着世界经济一体化进程和我国加入 WTO，将为我国乳酸出口开拓更好的前景。 3.1.3发展趋势 我国的发酵有机酸工业中，柠檬酸一直是一枝独秀，其他有机酸，虽经多年发展，始终不成气候。近几年，情况有了可喜的变化。乳酸工业发展很快，效益也不错。特别是 L乳酸，越来越引起大家的关注。这不仅是它广泛用于食品工业，更因为它是可降解塑料的原料，潜伏着巨大的商机。近年来，国际上 许多研究表明，聚乳酸在空气、水和普通细菌存在下，可完全分解为水和二氧化碳，形成良好的生态 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 17 循环，是一种很好的绿色材料。聚乳酸的出现，为目前规模巨大的塑料工业难以克服的资源不可再生性和日益严重的白色污染问题，提供了一条较为圆满的解决途径。石油是不可再生的资源，尽管新的油田也在不断被发现，但远跟不上人类社会需求的飞速增长。寻找可以替代石油的新能源、新原料成为人类面临的一大课题。另一方面，随着农业和农村经济的发展，我国整个农产品供求关系已发生根本性变化，加入 WTO 以来，中国农业面临新的挑战，我国农产品加工业的基础比较薄弱，加工增值链条短，农产品加工转化能力滞后，不仅难以满足市场需求，而且制约了农产品市场的开拓，不利于提高农业的竞争力。如何拓展粮食深加工工业，为 红薯 、小麦、大豆等寻找新的出路，加快农产品加工业的发展，事关我国农业可持续发展的全局，为各级政府所高度重视。再者，石油资源既不能再生，其塑料制品也极难降解，因而造成的白色污染日趋严重。据国家统计局统计，我国年产发泡餐具 120 亿只，约 12 万吨。若 50用可降解塑料代替，就有 6 万吨的市场。我国地膜市场为 100 万吨，包装塑料 250 万吨，其中若有 20以 L乳酸聚合物 来代替，则有 70 万吨的市场。故发展 L乳酸工业，以聚乳酸塑料逐步取代石油为原料的塑料制品，是一举三得的事，其前景不可限量，很可能超过柠檬酸，成为产量最大的发酵有机酸。现在的问题，一是技术水平。要生产聚合级的 L乳酸，成本太高，难以与普通塑料竞争，目前国内聚乳酸塑料应用范围仅限于医药，如手术缝合线、创伤夹、植入物、骨板等。二是我国还没有成熟的聚合技术和聚乳酸生产线，用作塑料原料的 L乳酸产品，全依赖进口。我们期望 L乳酸工业将有大的发展 , 由于乳酸的用途日益扩大，生产 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 18 技术水平不断提高，未来的发酵有机酸消费市场 中乳酸的需求量将超过现有的柠檬酸，而跃居第一位。 目前世界的新型材料、环保行业的明星是利用乳酸生产的聚酯材料 聚乳酸 (PLA)，该材料不仅具有良好的机械性能，使其能够胜任其他合成塑料的用途，而且具有良好的生物可降解性能，且因为其原料为可再生的生物资源，所以被产业界认定为新世纪最有发展前途的新型材料。医疗器材方面由于 PLA 比起其他常用高分子材料，具有独特的生物兼容性和生物降解性，因而能作人造骨折内固定物 (代替金属固定物，免除二次手术 )、缓释材料、手术缝合线、组织修复材料等方面使用。技术附加值高，因而是目前的市 场，也是医疗行业应用广泛，最有发展前景的高分子材料。 当今世界上每年从石油等矿物资源生产约 1.5 亿吨的聚合物，同时每年产生约 8000万吨的塑料废弃物。由于这些物质在自然界难以自然降解，从而造成废旧塑料在自然界的堆积，形成所谓的 “ 白色污染 ” 。这不但影响了环境，而且影响到包括农业等重要行业，近年来引起各方的普遍关注。为了解决这一问题，首先就是设法减少废弃塑料的排放，利用新型的具有自然降解能力的材料来取代现有的石油制品，从而达到节省宝贵的不可再生的资源和减轻环境污染的双重目的。经过多年的研究和筛选，发现 使用乳酸加工的新型聚酯类高分子材料聚乳酸 (PLA)，可以用来加工从工业用途到民用制品在内的众多塑料制品，而且在废弃后能被自然界 的 微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，对环境不产生污染，同时 PLA还具有现有塑料的物理性能，适于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便等优点。因此在未来将代替 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 19 聚乙烯、聚丙烯、 2002 年美国 Cargill和 Dow 化学在明尼苏达州合建了世界上年产 3.4万吨 聚 乳酸 用于塑料制品， L-乳酸的前景也将随 PLA的发展而兴旺 3.2 销售预测 3.2.1销售预测 由于 L乳酸品质优良，用途广泛 ，所以正逐步取代 DL乳酸。全世界对 L乳酸的需求量正逐年递增，上世纪八十年代仅 10 万吨 ,九十年代为 50万吨，现在已突破 120万吨。特别值得注意的是 ,国外已开发出以 L乳酸为原料，合成聚乳酸树脂。这种可降解的环保型塑料树脂，即将投入大规模推广阶段。这将是 L乳酸产业的强大推动力，业内专家们预测 ,到 2010 年，全世界对 L乳酸的需求，将猛增到 500万吨以上。 目前全世界的 L乳酸的年产量仅为 120万吨 ,主要集中在美国和荷兰，远远供不应求。我国目前年需求量约为 50万吨，需大量进口。为此，适当规模地建设生产 L乳 酸线，一定能收到立竿见影的效果。 3.2.2销售定位 本项目产品方案为年产 10 万吨 L乳酸。目标市场定位于国内销售和部分国际市场。 因此，实施本项目市场是可行的。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 20 第四章 建设规模与产品方案 4.1 建设规模 企业如果没有合理的经济规模，就不可能有大的技术投入来保证技术的进步，也不可能发挥生产力各要素的作用，保持较高的劳动生产率，在市场竞争中占主动地位。根据乳酸行业发展趋势和国家产业政策的要求，结合公司实际，以及市场需求状况等多方面考虑，确定合理的生产规模。因此，本项目建设规模为年产 L乳 酸 10万吨。 4.2 产品方案 本项目拟生产食品级含量 85、 95和耐热型 L乳酸，副产品有蛋白饲料。 产品方案：含量 85%L乳酸 60000 吨 /年 含量 95%L乳酸 30000 吨 /年 耐热 L乳酸 10000 吨 /年 蛋白饲料 60000吨 /年 红薯 3500 吨 /年 下脚料 10500吨 /年 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 21 第五章 建设条件与厂址 5.1 资源评述 境内地上地下资源丰富，水资源储量 30 多亿立方米，原煤储量103 亿吨，火电装机容量 1513 千瓦，辖区内有平媒集团 4对现代化大中型矿井，是中南地区入洗煤能力最大的洗煤厂，黄河以南最大的冶金焦生产基地。辖区内可供开发的土地约 3 万亩，具有广阔的发展空间，是投资开发上项目、办企业的理想所在。 5.2 资源评述 全市农业种植以粮食、蔬菜、优质小麦、瓜果为主，盛产优质农作物，境内普遍种植 红薯 ，近年 红薯 种植面积不断扩大，亩产也逐年上升，该地区 红 薯 资源极为丰富。项目主要原料为 红薯 ，当地可保证供应，其他化学助剂洛阳、郑州都有供应。 5.2.1交通 XX 区是平顶山的 东大门，交通便利。铁路方面：平顶山东站为全市主要客流物流中心，漯宝铁路横贯全区，沟通京广、焦枝两大干线；公路方面：国家二级干线 311国道贯穿南北，近邻南石线 500米，与铁路相互交织，漯 -平 -洛 高速公路入口处在我辖区与京珠高速公路接通。使我区经济发展具备了良好的交通优势。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 22 5.2.2供电 平顶山市电网 现有 10KV 架空线路一条接至厂区，公司 自备电厂 可保证本项目用电。 5.2.3供水 项目最大用水量 585 立方米 /时，全年用水量 1000000吨。区内地下水丰富，厂区拟打深水井 6 眼，井深 100 米，单井出水量 100 吨 /时，可以满足供水要求。 5.2.4蒸汽 本项目生产过程所需汽量最大为 117吨 /时，由公司热力站供应。 5.3 厂址 5.3.1厂址位置 本项目厂址位于 平顶山 XX 区，厂区 北靠南石线 500 米、焦枝铁路、311 国道贯穿平顶山南北， 区内地势平坦，四周交通便利，条件良好。 项目总体布局力求做到因地制宜，分区明确，设计合理，努力减少人流、物流不必要的交叉，尽量做到生产线路简捷、流畅。并根据厂区 特点加大绿化力度，美化环境。 5.3.2厂址自然条件 工厂所在位置地势平坦，地耐力为 12 吨 /平方米，地震烈度按 7级设防。 （ 1）自然条件 平顶山 市于淮河流域，属暖温带南部，亚热带向暖温带过渡区。全年温度适宜，四季分明。春季干旱少雨，夏季雨热集中，秋季光足温差大，冬季干冷季节长。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 23 （ 2）气候 年平均日照 2241.9h； 年平均气温 14.6； 极端最高气温 42.4； 极端最低气温 -11.4； 年平均无霜期 226 天； 年平均降雨量 711.1mm； 历年最高降雨量 1105.3mm； 历年最小降雨量 427.5mm； 历年最大风速 24m/s； 历年最大风力 10级。 5.3.3厂址评述 本项目厂址交通便利，气象条件适宜，地质情况良好，水资源丰富，电力、通讯设施齐全，建设条件非常理想。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 24 第六章 工程建设方案 6.1 项目组成 本工程为利用当地资源和 河南 省 XX 新 能源 科技 开发有限公司的技术优势，建设年产 10万吨 L-乳酸项目。项目主要组成为淀粉车间、发酵车间、提取车间、原料库、成品库、生产辅助设施、生活设施等土建工程，以及各个设施的生产线建设，供电、给排水、热力、通风、环保工程、检测中心和总图工程等。 项目组成 表 序号 工程类别 工程 (车间 )名称 规模 备注 一 主要生产工程 1.1 淀粉生产车间 160000吨 /年 1.2 糖化车间 150000吨 /年 1.3 发酵车间 150000吨 /年 1.4 提取车间 100000吨 /年 二 辅助生产工程 2.1 控制室 配套 2.2 原辅料包装材料库 1260平方米 2.3 质量检测中心 化验、检验 三 公用工程 3.1 供热工程 120吨 /时 3.2 供电工程 11500千伏安 3.3 供水工程 420立方米 /时 四 其他工程 4.1 环保工程 污水处理 2000吨 /日 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 25 4.2 总图工程 大门、道路、围墙 4.3 门卫 48平方米 6.2 生产技术方案 6.2.1产品采用的标准 （ 1）原料 本项目原料 红薯 来自本地的种植基地，原料品质达到国标二级标准。 （ 2）产品质量标准（中国药典 2000 版） 指标 药品级 CP95 食品级 GB2320 80 食品级 FCC（ IV） 工业级 含量 85 90(g/g) 80(g/g) 95.0 105.0 （标签浓度） 40 90(g/g) 鉴别 合格 合格 合格 合格 氯化物 0.002 0.002 0.1 硫酸盐 0.01 0.01 0.25 铁盐 0.001 0.001 0.0010 灼烧残渣 0.1 0.1 0.1 重金属 0.001 0.001 0.0010 砷 0.0001 0.0001 0.0005 枸橼酸、草酸、磷酸或酒石酸 合格 合格 易炭化物 合格 还原糖 合 格 钙盐 合格 铅 0.0005 氰化物 0.0005 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 26 光学纯度 95 95 95 80 95 （ 3）副产品 蛋白饲料 质量标准 项目 符号 DDGS 感观性状 色泽呈黄色或棕黄色、无霉变、结块及异味、粉状 水份 % 10 粗蛋白质 % = 20 粗脂肪 % = 8 粗纤维 % 95 DL型 本项目采用发酵法工艺， L乳酸生产应用基因工程菌种特性专一，发酵条件可控，提纯工艺较简单，产品质量好，本工艺技术指标达到国际先进水平。 6.2.3工艺流程 6.2.3.1淀粉生产工艺 本项目以 红薯 为原料，采用目前世界上先进可靠“一浸、二磨、三分离”的 红薯 湿法生产工艺，整个生产过程为热循环封闭式生产，过程水循环使用，其干物回收率达 98以上，废水排放量降低到最低程度 ，各项技术经济指标基本达到和接近国外水平。 目前，世界上年产 5 万吨以上的 红薯 淀粉生产工艺从设备形式上来分有两类。第一类是全分离机工艺，即我国 94年以前采用最多的，分离胚芽部分采用胚芽旋流分离器，分离纤维皮渣采用压力曲筛，分离蛋白质和淀粉乳洗涤采用国产碟片分离机，分离的黄浆经气浮槽浓缩或用碟片式分离机浓缩。第二类是分离机加旋流器工艺，这是目前最先进的工艺，分离胚芽和纤维皮渣与第一类工艺相同，分离蛋白质和淀粉乳洗涤采用进口大型碟片分离机加旋流器，分离黄浆用碟片式分离机浓缩。由于分离机须每天拆洗，而旋流器一般每周 拆洗或一月拆洗一次即可。 从生产工艺流程来分可分为部分封闭式和闭环式流程两种。在部分封闭式流程中，制亚硫酸用于 红薯 浸泡利用新水，胚芽和纤维皮渣的洗涤采用工艺过程水。 红薯 浸泡液用于浓缩制 红薯 浆，最后淀粉乳的洗涤工序利用新水，麸质浓缩澄清的麸质水作为工艺过程水。清水 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 29 的消耗量比开放式下降 20，但仍有大量澄清的麸质水排放，带走大量的可溶性物质。这种工艺损失 红薯 干物质达 3 5。 在闭环式工艺流程中，清水仅用于淀粉洗涤工段最后一步操作中，其余的工段都是用返回的澄清麸质水。在闭环式工艺中物料的温度为35 40，因此 ，这种工艺也称为热法流程。与部分封闭式流程相比，闭环式流程具有许多优点。几乎全部利用了 红薯 的干物质，干物质的损失仅为 1 3。清水的耗用量降低 3 5 倍。在浓缩浸泡液所用的蒸汽消耗量也降低，因为在利用的返回的澄清麸质水制亚硫酸浸泡 红薯 时，使浸泡液的浓度增加约 l，用来加热洗涤用水的蒸汽消耗也降低了。闭环式流程最大的好处在于无废水排放。 因此，本工程采用目前世界上最先进的分离机加旋流器的闭环式流程。其特点是：清水经加温 (35 40 )后，从最后一级旋流器加入逐级往前返，不但减少了水的消耗，同时提高了麸质水的浓度 。麸质水经气浮槽浮选，麸质浓缩机浓缩。澄清的麸质水用于洗涤胚芽和纤维皮渣；洗涤胚芽后用于一级破碎进入生产系统循环使用；洗涤纤维皮渣后进入原浆并入生产循环系统。浓缩后的麸质经压滤脱水，滤饼去干燥，滤液冲洗浸泡好的 红薯 后再去制亚硫酸，浸泡液浓缩制 红薯浆。整个生产过程只有在最后一级淀粉乳洗涤用新鲜水，其他工艺用水全利用过程水。只有在成品干燥工序及 红薯 浆蒸发浓缩经热交换湿料水份变成蒸汽排出，其他没有废水排放。实现了淀粉生产用水有机的闭路循环。闭环式工艺流程不仅提高了淀粉生产中干物质总回收率，而且降低了生产耗水量。吨 淀粉耗水由部分封闭式的 10 吨左右降到 5吨左右。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 30 1、工艺流程详见流程示意图 红薯 筒库 清理碎 红薯 作饲料 浸泡浸泡液蒸发浓缩 红薯 浆 破碎 胚芽分离胚芽洗涤脱水干燥榨油精炼 细磨 油饼作饲料 纤维分离纤维洗涤纤维脱水干燥纤维饲料 蛋白质分离麸质浓缩蛋白液去淀粉糖浆车间 水淀粉洗涤 过程水灭菌加工水 淀粉乳 糖化车间 2、工艺过程简述 a.红薯 接收、清理与贮存 进厂的 红薯 经称量、化验达到商品 红薯 三等以上质量标准后进行预清理，送入 红薯 筒仓贮存，然后进入清理车间经筛选、风选、去石、 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 31 磁选计量后进入浸泡工序。 b.红薯 浸泡 红薯 的浸泡采用逆流浸泡流程，使固液两相达到较好的传质效果，浸泡水中亚硫酸含量为 0.2 0.3。浸泡好的 红薯 送至破碎工序。浸泡液送入多效真空蒸发装置浓缩，使其固形物含量由 7提高至 46以上，然后灌装作为成品 红薯 浆。 c.红薯 破碎、胚芽分离与洗涤 浸泡好的 红薯 经脱水后采用两次破碎，两次胚芽分离及三 次洗涤的工艺流程进行脱胚，两次破碎和分离后破碎浆料中胚芽含量不超过0.5，分离所得胚芽再经三次筛分洗涤后进入螺旋挤压机脱水。脱水胚芽进入管束干燥机干燥，使其含水达到 5以下，风运至 红薯 车间。 d.细磨与纤维分离 分离胚芽后的破碎浆料进入精磨进行细磨，使与蛋白、纤维结合的淀粉最大限度地游离出来。精磨浆通过一组压力曲筛进行纤维皮渣分离与洗涤，洗净的纤维含水 90 95，进入螺旋挤压机脱水至含水65左右，送入振动流化干燥机干燥。然后风运至纤维贮仓，经包装即为成品纤维饲料。 e.蛋白质的分离与淀粉洗涤 除去胚芽 和纤维的淀粉 蛋白质悬浮液，进入主分离机使淀粉乳与麸质分离，顶流稀麸质再经浓缩离心机浓缩后进入板框压滤机，脱水至含固形物 55 60，再入管束干燥机内干燥，然后风运至蛋白粉贮仓，经包装即为成品蛋白粉。从主分离机出来的底流淀粉乳用软化水经螺旋洗涤器逆流洗涤，进一步除去残留的不溶性麸质和一些可溶 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 32 性物质。 f.淀粉脱水与干燥 洗涤后的精制淀粉乳送入糖化车间或进入卧式刮刀离心机脱水，得到含水 38左右的湿淀粉，作糖化车间备用。 6.2.3.2糖化车间生产工艺 红薯 淀粉 调浆 一次液化 液化 液 二次液化 糖化 糖液 过滤 制糖工序工艺说明 :调浆在 10-20r/min搅拌下加入 红薯 淀粉及工艺水至淀粉浓度 25%，用酸或碱调 PH 至 6.0-6.5，加入耐高温的淀粉酶，用量为 10u/g(干淀粉 )；液化经第一次喷射液化在 90-95条件下 ,在层流罐维持 30-60min，然后进行二次喷射 ,料温达到 140-145 ,进入维持罐 3-5min,再降温到 60-65 ,进行糖化，在糖化罐后用酸调PH至 4.2-4.5，加入耐高温的糖化酶，以 1000u/g(干淀粉 )为计，糖化 7-9h，以糖化液 DE值达到最高为标准 ,然后升温到 85左右，灭酶 5-10min，降温用板框滤出滤渣即可。 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 33 6.2.3.3发酵及提取车间生产工艺 1、工艺流程详见流程示意图 糖化车间 糖液 菌种 斜面 配料罐 酸 无机盐 种子罐 连消塔 换热器 发酵罐 发酵醪液 离心分离 离子交换 真空浓缩 纳滤装置 蒸发干燥 包装 成 品 2、工艺过程简述 （ 1）发酵工段 糖化液送入发酵罐与来自菌种培养的乳酸菌进行乳酸载体发酵，装载体量占罐容的 10%，发酵液的浓度干物质 8.5%，流入流出量为载 年产 10 万吨 L乳酸生产线项目可行性研究报告 34 体量 10% 12%，采用酸度和温度复合测定仪控制发酵温度 50 1，控制酸度 4.5 5.5，超过 5.5 自动加 CaCO3，当达到 4.5 时，关闭阀门加 CaCO3，实现清液高浓度乳酸载体连续自动化发酵。 （ 2）净化蒸发工段 发酵液经离心机除去菌丝等杂质后，乳酸钙溶液经陶瓷膜超滤，清液进入四效蒸发系统除去水份，使乳酸钙浓度达到约 28左右，送至乳酸钙中间槽， 再经由计量泵送至酸解工段。 （ 3）酸解工段 在酸解管式连续反应器中，来自蒸发工段的乳酸钙溶液与经计量相应比例的 63 H2SO4发生复分解反应，生成乳酸及 CaSO4颗粒。出管道反应器的料液迅速降温，使 CaSO4 结晶，并经带式过滤机分离出乳酸溶液，再经泵加压后，乳酸溶液由泵送至脱色罐中加入活性炭进行脱色。完毕后，过滤除去活性炭，乳酸溶液由泵输送至离交工段。 （ 4）离交工段