年产20万吨木薯燃料乙醇生产项目设计

年产20万吨木薯燃料乙醇生产项目设计说明书目录目录…………2第一章：项目概要…………41.项目名称……………42.项目主管单位………43.项目区域范围………44.项目建设宗旨………45.项目建设内容………46项目背景及意义……4第二章：项目建设的必要性和可行性以及项目规模…………51.项目建设的必要性………………52.建设规模…………6第三章：工程技术方案………61）生产技术方案的选择……………62）各工段流程图……73）物料衡算…………104)主要设备选择………11第四章：环境保护及三废处理……………121）全槽处理工艺……122）清液处理工艺……12第五章：企业组织、劳动定员及培训计划及销售计划………131)燃料乙醇市场调查………………132）燃料乙醇的销售方案……………13第六章：项目投资估算、财务评价…………15第七章：结论………………15项目概要项目名称：燃料乙醇生产项目项目建设宗旨：以燃料乙醇为主打产品，采用新技术及新设备生产低成本高品质燃料乙醇产品，利用价格及地理优势打入市场后发展成为多元化燃料乙醇生产基地，满足国内对燃料乙醇的巨大需求。同时不断进行技术创新，完善既有产品，开发具有自主知识产权的生产技术及设备，打造强势民族品牌。项目建设内容：新建年产燃料乙醇200000t生产线项目的建设背景及重要意义：我国以燃料乙醇为代表的生物质液体燃料的发展始于20世纪90年代中期,经历了试点、扩大试点两大阶段,经过了以下的发展历程:(1)成立了国家乙醇推广试点机构,出台了扶持燃料乙醇产业发展的财政政策和产业发展规划。2001年,按照国务院统一部署,成立了车用乙醇汽油推广试点工作领导小组,并建立联席办公会议制度,国家计划、经贸、财政、公安、工商、税务、技术监督、环保等八部委和中国石化、中国石油两大石油公司分工合作,携手联动,启动了车用乙醇汽油在我国的研究开发应用试点工作。下发了关于《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇扩大试点工作的实施细则》。(2)初步形成了涉及10省的推广试点区域,催生了新的生物能源产业。当前,我国生物燃料乙醇产业按照“定点生产、定向流通、封闭运行”的原则布点发展,乙醇汽油的消费量已占全国汽油消费量的20%左右,成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和消费国。立足于我国成熟的乙醇生产技术和充足的原料供应保障能力,燃料乙醇产业近年来取得了突飞猛进的发展。目前,全国有10个省推广使用乙醇质量分数在10%的乙醇汽油,已核准5家定点生产企业。2007、2008年和2009年,燃料乙醇市场供应量分别达到13312万、161152万t和17312万t。我国在最近几年发生粮食紧缺情况。在当下紧急之时，我们需要转变燃料乙醇生产方式。目前，我国有天冠集团、中粮集团等少数几家企业到东南亚开垦土地种植木薯，广西农垦在越南归仁实施了首个海外木薯产业项目——年产10万吨木薯变性淀粉及配套项目，标志着广西农垦“再造一个海外农垦”的战略在稳步推进。中国热带农业科学院与刚果（金）的中兴能源有限公司签署了合作协议，为中兴能源刚果（金）百万亩能源作物基地进行技术指导和新品种示范栽培，此举为热科院在非洲实施“走出去”战略提供了平台。可见，虽然目前木薯产业的“走出去”力度还不够，但是国内的木薯企业、能源企业、科研单位在为木薯产业的“走出去”不断努力，木薯产业“走出去”的势头明显。利用木薯生产燃料乙醇具有天时地利人和优势。二项目建设的必要性和可行性以及项目规模项目建设的必要性推广使用燃料乙醇，可有效解决玉米陈化粮的转化，为农产品寻找一个长期、稳定、可控的市场，有利于农业生产的良性循环。可缓解石油紧缺矛盾，节省巨额外汇支出。有利于城市大气质量的改善。d.实施替代石油的新能源行动计划试点工作是一项对我国国民经济和社会发展具有重要战略意义的举措。建设规模初步确定为20万吨/年，并留有进一步发展余地。要从确保最佳经济效益出发，统筹考虑陈化粮和燃料乙醇的供应条件、运输半径、混合燃料推广使用的市场需求，国际燃料乙醇先进工艺技术的消化吸收。可行性研究阶段，应重点对总体建设规模和单条生产线建设规模的合理性、经济性及工艺技术方案选择作进一步研究和论证，以确保项目的经济性和竞争力。三工程技术方案1)生产技术方案的选择燃料乙醇与食用酒精的主要区别在于燃料乙醇对含水量要求高，水份不得高于0.8%，而对其它醇、醛等有机杂质要求不高。国内酒精生产企业超过900家，尚无专门生产燃料乙醇的企业，本项目填补国内燃料乙醇生产的空白。国内酒精企业目前最大规模21万吨/年（18万吨/年+3万吨/年两条生产线），95%以上的企业年产量在3万吨以下，缺乏类似本项目如此大规模的生产实践和经验。国内酒精生产工艺虽属成熟工艺，但和国外先进技术比较，在工艺、消耗、节能、自动化、综合利用和废糟水处理等方面均有差距。酒精工厂是耗水、耗能大户。国内企业大多采用新鲜水拌料、常压蒸馏工艺，拌料用水量为10~14吨/吨酒精，能耗折合标煤700~1000公斤/吨酒精（不包括饲料生产）。国外采用酒糟离心清液和精馏余馏水回用、差压蒸馏工艺，拌料水需要补充新鲜水量约1.9吨/吨酒精，能耗折合标煤600~700公斤/吨酒精（包括饲料生产）。我国大多数工厂采用共沸蒸馏工艺生产无水酒精，作为共沸剂的苯、环己烷等对环境有污染。国外采用分子筛脱水工艺，用亲水性很强的沸石作为吸附剂脱除酒精蒸汽中的水份。该工艺主要特点是分离水平高，产品含水量低；操作简便，劳动强度低，便于自动控制；投资费用低，安装简单、方便；运行费用低，节能效果显著；消除了酒精共沸蒸馏中共沸剂的处理和污染问题；生产能力大，适于大规模工业化生产。2）各工段流程图粉碎流程图：滚筒初清筛斗式提升机86.11t/h滚筒初清筛斗式提升机细粉检查筛（含永磁除铁器）进料细粉检查筛（含永磁除铁器）进料二级出料绞龙一级出料绞龙二级出料绞龙一级出料绞龙2067t/d86.11t/h三级分级筛绞龙粗粉机三级分级筛绞龙粗粉机分料分料四级料仓四级料仓粗料粗料四个绞龙出沙四个绞龙出沙二级料浆罐二级料浆罐细粉机一级料浆罐细粉机一级料浆罐糖化流程图：木薯：工艺用水=1：2用水量4134t/d,料浆6201t/d真空冷却系统料浆低压蒸汽喷射器液化罐85ºC60min真空冷却系统料浆低压蒸汽喷射器液化罐耐高温-α淀粉酶11u/g,选用酶活20000u/g35ºC糖化酶100u/g蒸汽需1.13685t/d选用50000u/g需4.134t蒸汽淀粉液化酶，耐高温-α淀粉酶淀粉液化酶，耐高温-α淀粉酶螺旋板换热器糖化罐螺旋板换热器糖化罐发酵流程图6206.3t/d，2.5g/kg加入活化酵母，需5.1675t/d管道管道发酵罐②发酵罐③发酵罐①2100发酵罐②发酵罐③发酵罐①管道管道3000t/d3211.4t/d发酵罐（用于储存）发酵罐（用于储存）发酵罐（用于储存）发酵罐（用于储存）吸收CO2中的酒气吸收CO2中的酒气蒸馏流程图乙醇浓度11.9%60度常压精馏塔再沸器负压粗馏塔6211.4t/d常压精馏塔再沸器负压粗馏塔预热器预热器冷却塔冷却塔再沸器冷凝器顶部酒气再沸器冷凝器739t/d部分又重回精馏塔醛酒回发酵部分又重回精馏塔杂醇油冷凝水蒸汽脱水淡酒杂醇油冷凝水蒸汽锅炉脱水流程图将酒变气升温吸附塔①吸附塔②将酒变气升温吸附塔①吸附塔②吸附塔③吸附塔④燃料乙醇燃料乙醇冷却667t/d冷却一部分又重回蒸馏工段冷凝冷凝淡酒罐淡酒罐图1木薯燃料乙醇生产体系产品链循环网3）物料衡算本项目木薯生产燃料乙醇年产量20万吨，每年按300天工作日计算，日产量666t，按装液系数88%计算，选择800t的主发酵罐12台，主发酵罐1有4台，预发酵罐4台。木薯含淀粉85.2%，淀粉生产燃料乙醇的转化率38%。原料每年62万吨，每年300工作日，日需原料2067吨，原料处理量为86.11t/h。年产20万吨燃料乙醇每年需要62万吨木薯。年产20万吨燃料乙醇，每年需要原料62万吨，每天需要处理原料2067吨，每小时处理量为86.11吨，选用2吨/小时粗粉机需要44台；细粉机4台；料浆罐有一级料浆罐和二级料浆罐，装液系数选为75%，选用500吨料浆罐2台；按装液系数85%计算，液化罐选为800吨1台，糖化罐选为800吨2台，一台备用；主发酵罐选为800吨12台。4)主要设备一览表序号设备名称型号及规格单位数量备注1粗粉机2000kg/h台442绞龙11t/h台83锤式粉碎机40目台34细粉检查筛孔径2.0mm台45低压蒸汽喷射器300m3/h台16料浆罐3000m3台147螺旋板换热器108m3/h台88液化罐500m3台49糖化罐800m3台4其中1台备用10斗式提升机520t/d台411真空泵2BE1353-0台112维持罐台313后熟罐3000m3台214输送机3000t/d台114发酵罐2600m3台1015发酵醪冷却器台616发酵醪泵50CQG-32-200台817发酵成熟醪罐3500m3台218粗馏塔JSP3000(B)台319精馏塔JXC-1250Φ1300X3000台320分级筛DSF2056台121流槽台222闪蒸冷却器台223真空冷却器600m台224水力喷射泵LJX600-1台425旋转泵台226离心泵IH100-80-125A台3327预热器RF5/1000（KSV-5）5级台328分离器ZCQF400/1台329吸附塔台330燃料乙醇罐2600m3台231杂醇油储罐500m3台232锅炉SZL10-1.25-WIII台133凉水塔台134一级种子罐1m3台235二级种子罐5m3台236槽池300m3台1四环境保护及三废处理燃料乙醇废水对环境危害很大，一次需要进行污水处理。方案如下;1）全槽处理工艺方案Ⅰ:全槽处理工艺。即对蒸馏工段排出的生产废水不进行固液分离,全部进入污水处理站进行处理,其工艺流程如下:2）清液处理工艺方案Ⅱ:清液处理工艺。生产废水先过滤,清液至污水处理站进行处理,分离出的糟渣含水量因分离设备不同而异,一般在70%-75%,湿的酒糟按含水量要求进行脱水处理后,送至锅炉房与燃煤掺混后燃烧,或出售给饲料厂,工艺流程如下:五企业组织、劳动定员及培训计划及销售计划1)燃料乙醇市场调查本项目一般劳动力主要从当地招聘。专业技术人员、科研人员将在省内和全国范围内招聘。根据南阳天冠、华润金玉近期内（约2003年前）可形成约30万吨/年燃料乙醇的生产能力，燃料乙醇的销售方向辽宁、河北、内蒙、天津、北京等六省、市、自治区，2003~2005年可形成的燃料乙醇市场有以下几种组合：表1.5-1