年产10万吨甲醇蛋白项目预可行性分析研究论证报告.doc

新疆阿克苏地区10万吨/年甲醇蛋白项目预可行性研究报告新疆国际工程咨询公司阿克苏分公司2006年12月第一章 总 论1.1概述1.1.1项目名称 新疆阿克苏地区10万吨年甲醇蛋白项目1.1.2主办单位： 新疆阿克苏地区发展改革委员会法人代表：周春阳 1.1.3建设地点库车县化工工业园区或阿克苏市重工业园区1.1.4建设性质新建1.1.5项目建设规模年产甲醇蛋白10万吨；配套甲醇原料年需求量15万吨1.1.6主要建设内容甲醇蛋白生产装置1套、配套甲醇生产装置2套及其它附属设备（施）、公用工程。1.1.7建设周期1.5年(18个月),即2007年7月2008年12月1.1.8主要经济技术指标主要经济技术指标表序号项目名称单位数量备注1产品及规模1.1甲醇万吨/年151.2甲醇蛋白万吨/年102年操作天数天3007200小时3主要原、燃料用量3.1原料天然气万m3/年10255200C时3.2燃料天然气万m3/年7475200C时4公用工程消耗4.1原水(经常)M3/时4504.(最大)M3/时5244.2循环水(经常)M3/时11392(最大)M3/时134234.3自发电KW120004.4外供电KW1735年消耗万kwh9889.25三废排放量5.1废气万m3/时25.55.2废水(经常)m3/时161(最大)m3/时1995.3废渣吨/年118间断6运输量万吨/年9.1936.1运入量万吨/年0.313不包括短运6.2运出量万吨/年8.8807全厂定员人3507.1其中:生产工人人2767.2管理人员人748总占地面积万/m2361210包括预留 发展用地9全厂建筑面积M2396959.1工程总投资万元101960其中外汇:万美元475710固定资产投资万元9948610.1建设投资万元9625310.2建设期利息万元323310.3流动资金万元247430%铺底流动资金11建设期年212生产期年1513年均销售收入万元5279614年均销售总成本万元2677015年均经营成本万元1948816年均增值税金及附加万元655717年均利润总额万元1944218年均所得税万元641619年均税后利润万元1302620年均利税总额万元2600021投资利润率（年均）%19.07%22投资利税率（年均）%25.50%23资本金利润率（年均）%64.66%24投资收益率（年均）%24.30%25全投资所得税前：25.1财务内部收益率%23.38%25.2财务净现值万元61566ic=12%25.3.投资回收期（静态）年5.9626全投资所得税后：26.1财务内部收益率%17.89%26.2财务净现值万元29340ic=12%26.3投资回收期（静态）年6.8927资本金（税后）27.1财务内部收益率%24.77%27.2财务净现值万元37368ic=12%27.3投资回收期（静态）年7.5628国内贷款偿还期年6.4229国内贷款偿还期年0.001.2编制依据和原则1.2.1编制依据1）阿克苏地区国民经济和社会发展“十一五”规划及其2015年远景目标。2）阿克苏地区“十一五”石油天燃气化工发展规划。 3）阿克苏地区发展改革委员会与新疆国际工程咨询公司阿克苏分公司于2006年10月签订的“新疆阿克苏地区10万吨年甲醇蛋白项目预可行性研究技术咨询合同书”。 4) 地区提供的10万吨年甲醇蛋白项目预可行性研究设计有关基础资料、传真、函件及电子文件。1.2.2编制原则 1、工艺技术先进可靠实用 (1) 拟引进先进可靠的国外工艺技术，包括专利技术使用许可证、工艺包或基础工程设计。 (2)拟引进甲醇蛋白专利设备和国内制造尚有困难的配套附属机器、设备和仪器、仪表、特殊材料。 (3) 甲醇蛋白、甲醇装置采用DCS控制系统。 2、认真贯彻国家有关环境保护的各项法令、法规，搞好三废治理，执行“三同时”原则。 3、严格执行国家关于安全生产、工业卫生、劳动保护、消防工作的有关法规、规定，采取有效措施改善劳动条件，确保安全生产。 4、设计中充分考虑能量的节约和综合利用，以期降低能耗，提高经济效益。 5、尽量依托和利用地方的人、财、物，做到少投入、多产出，节省项目建设投资，降低项目的成本，增强项目的竞争能力。1.3预可行性研究范围1、工艺生产装置甲醇蛋白生产装置、配套甲醇生产装置以及生产装置中间罐区、生产装置控制配电。2、生产辅助设施原料罐区、成品仓库与贮运、冷冻站、空分与空压、中央化验室、机、电、仪维修、热电装置、脱盐水等。3、公用工程生活、生产循环水系统、排（污）水处理系统、总变电所与配电室、消防水系统、总图运输(包括厂区内道路、门卫、围墙、厕所、汽车衡、厂区绿化)、采暖及通风空调、土建工程、外管线等。4、服务性工程综合楼、食堂及浴室、倒班宿舍、车库与门卫等。以上各子项的简要说明、产品市场、规模选择、环境保护、安全卫生与消防、总投资估算及财务分析等。1.4预可行性研究简要结论1.4.1原、燃料供应有稳定可靠的保障新疆天然气资源是为998万亿m3，主要分布在塔里木盆地，特别是以库车、阿克苏为中心的塔北地区，天然气的蕴藏极为丰富，占新疆天然气资源量的83。目前探明储量已基本具备年开采天然气200亿m3的条件。本项目每年仅需原料、燃料天然气17730万m3，因此可确保本项目长期稳定生产的供应。1.4.2符合国家产业政策、产品市场广阔甲醇蛋白属于2005年国家产业导向目录鼓励发展的新型合成类高新技术产品。利用阿克苏当地丰富廉价的天然气资源生产附加值高，国内外市场紧缺的甲醇蛋白产品，具有良好的经济效益和高投资回报率。 1.4.3有利于少数民族地区经济发展和社会稳定本项目的建设有利于地方经济的发展，有利于新疆地区的稳定和民族团结，符合党中央西部大开发战略，可以为推动西部经济发展和科技进步，缩小东西部差别作出贡献。1.4.3项目投资回报率高，抗风险能力强从财务评价和财务敏感性结果可以看出，项目投产后财务内部收益率税前17.40，税后14.39，高于行业基准收益率12，投资利润率(年均)1087，投资利税率(年均)16.15，投资收益率(年均)17.32，国内贷款偿还期8.5年，说明本项目具有较好的投资回报率和较强的偿债能力、抗风险能力。 第二章 市场分析预测2.1 甲醇蛋白2.1.1 产品现状及用途甲醇蛋白是以甲醇为基质生产的单细胞蛋白(简称SCP)，是通过微生物在甲醇营养源上发酵、繁殖、生产而得到的菌体蛋白，营养价值极高。甲醇蛋白中，粗蛋白含量在70以上，还含有脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸及丰富的矿物质和维生素，是理想的畜禽饲料营养添加剂。甲醇蛋白被称为第二代单细胞蛋白，与天然蛋白相比，营养价值高，它的粗蛋白含量比鱼粉和大豆高得多，而且含有丰富的氨基酸以及丰富的矿物质和维生素。可以代替鱼粉、大豆、骨粉、肉类和脱脂奶粉。相对于其他方法生产的单细胞蛋白来讲，甲醇蛋白具有资源丰富、不占耕地、生产不受气候条件影响、生产速度快、蛋白质量稳定等特点。目前我国以占世界7的耕地养活占世界22的人口，解决粮食问题具有重大和长远的战略意义。随着世界人口的快速增长，食物缺少日益显著，尤其是蛋白质食品，出现短缺。2000年，蛋白质供需之间相差约2500万吨。据推算，我国饲料蛋白需求量分别缺口量达50%以上。目前我国鱼粉年产量约40万吨，年进口量约100万吨，大豆年产量1000万吨，进口400万吨，仍远不能满足饲料工业的需求。世界鱼粉年产量多年停滞在550万吨左右，并呈下降趋势。目前国内饲料工业对蛋白质的需求量为1000万吨，若其中10%用甲醇蛋白质代替，年需要甲醇蛋白100万吨。若其中5由生产甲醇蛋白解决，则需50万吨。无论从甲醇下游产品开发，还是从饲料工业的需求角度分析，甲醇蛋白都是十分重要且极具市场潜力和发展前景的产品。所以建设大型甲醇蛋白装置对解决蛋白源短缺问题具有战略性意义。因此，发展以甲醇蛋白为主的合成单细胞蛋白，是解决我国养殖业及食品工业蛋白质短缺问题的重要途径之一。 上世纪70年代以来，我国大力开展甲醇蛋白的研究，主要单位包括中国科学院微生物研究所、北京市营养源研究所、中国科学院上海有机研究所等单位。特别是北京市营养源研究所基本掌握了甲醇蛋白的生产技术。近年来中国石油克拉玛依石化公司研究院引进一株铜绿假单胞菌Sx，使甲醇转化率达40以上，蛋白质含量达80以上，居国内领先水平。但这些技术均离大规模产业化尚远，尤其不能满足万吨级以上大规模甲醇蛋白生产的技术要求。 国外采用选择性微生物以甲醇为碳源生产单细胞蛋白（即甲醇蛋白）有6种主要方法：英国ICI法、德国HoechstUhde法、瑞典Norproteim法、日本NGC法、法国IFP法、美国Provesteen法。这些技术的开发多始于20世纪60年代后期。其中，英国居领先地位，1980年已有10万吨级的甲醇蛋白装置投产。美国于1983年开发出甲醇蛋白生产新工艺，并在75吨年中试基础上建成13602270吨年的工业示范装置。目前，英国ICI和美国菲利浦公司可设计承建10万吨级的甲醇蛋白生产装置。ICI和菲利浦公司还在进行建设30万吨年甲醇蛋白装置的可行性研究。目前国内通过比较，多倾向采用英国ICI法。2.1.2市场供需预测1、国内市场随着以粮食为主的传统饲料价格的上涨和鱼类资源的减少，目前作为我国蛋白质补充饲料的植物蛋白(大豆)和动物蛋白(鱼粉、骨粉)资源紧缺，每年需大量进口来满足国内需求。我国现有甲醇生产装置180多套，生产能力约3400kt/a，产量约1800kt/a。近年来，大型甲醇装置的建成和投产，加上市场因素，使产品滞销，急需寻求下下游加工产品，而甲醇蛋白则是其后加工产品中很有发展前景的产品。据中国饲料工业协会资料，2000年，我国蛋白质饲料的需求量为3500万吨，国内供应量为2100万吨，缺口1400万吨，近年来国内每年从国外进口的鱼粉和豆粕在190万200万吨。据我国动物营养专家测算，如果我国人均摄入动物蛋白质达到世界平均水平，则畜牧业总需求蛋白质饲料6000万吨，短缺50，即3000万吨。中国农科院饲料研究所的有关专家分析，到2010年和2020年，我国蛋白质饲料需求量分别为06亿吨和072亿吨，而资源供给量仅为022亿吨和024亿吨，供需缺口分别为038亿吨和048亿吨。解决好我国蛋白质原料饲料的这一巨额缺口，是摆在我国饲料企业面前的巨大商机。甲醇蛋白生产成本低，以甲醇蛋白代替传统的鱼粉和豆类等蛋白，无疑是降低饲料成本、提高饲养效率、加速发展我国饲料工业的有效途径。同时，利用现代微生物技术开发无粮食型高效能蛋白质营养饲料，是推进我国饲料工业发展的必要手段。如果到2010年10的蛋白质缺口由甲醇蛋白顶替，则需求量为380万吨。 这个数字如果能够实现，对甲醇工业的意义也十分重大。目前我国甲醇工业投资十分迅猛，现有生产能力、至今年底将新形成的生产能力加上在建和拟建项目，我国甲醇生产能力在不远的将来将达到5000万吨以上。这些产能都需要下游产品消化。消化这么多甲醇，目前考虑的主要途径是甲醇燃料和甲醇制烯烃，但由于技术尚没有工业化等原因，这两大途径都还是未知数，因此甲醇蛋白被纳入视线。以1吨甲醇蛋白消耗18吨甲醇计算，2010年如生产380万吨甲醇蛋白，则消耗甲醇684万吨，比2004年全国全年的甲醇总消费量还多。按现在预估，生产甲醇蛋白的效益也是十分可观的。以年产2万吨的规模为例，投资在2亿元以上，生产成本吨价为6500元左右，售价为8000元吨，可实现销售收入15亿元、利税4000万元。2.1.3 产品价格1、国际市场价格需求的不断增长，其市场价格具有明显的地区差异，在中国及周边地区的甲醇蛋白价格比发达国家低三分之一。不同品种牌号、不同性能指标、不同用途的甲醇蛋白产品，其价格差异也较大。根据近几年我国进口甲醇蛋白的数量和金额统计测算，（不包括进口增值税和关税以及国内运输费）。1985年，按100%蛋白计，甲醇蛋白（0.875美元/kg）与鱼粉（0.816美元/kg）价格接近（大豆为0.667美元/kg）。20年后的今天，由于人类对蛋白需求速增，鱼粉和大豆资源有限，无法满足需求，大豆价格已上涨到0.73美元/kg，而甲醇蛋白中占成本50%以上的甲醇，由于装置的大型化和采用节能技术而成本较低，使甲醇蛋白的成本降低，从而在价格上与鱼粉、大豆竞争。2001年10月智利鱼粉交货价为680元/t，加上运输费（按50美元/t计），则进口价格达730美元/t折人民币60580元/t。2004年10月智利鱼粉价格已达846.2美元/t，加上运费达896.2美元/t，如按平均最低进口量60万/t计，折人民币36.35亿元。2、国内市场价格我国甲醇蛋白生产厂家生产规模小，远不能满足国内需求，因此我国消费的甲醇蛋白绝大部分依靠进口，其售价受汇率变化及进口税率变化影响很大。在20世纪80年代中后期，国内甲醇蛋白市场销售价为0.61.0万元吨。2002年甲醇蛋白市场价格有所下降，年平均价格约为0.8万元吨左右。第三章 建设背景与必要性3.1项目提出的背景3.1.1项目提出的背景 新疆阿克苏地区提出在库车县、阿克苏市建设年产10万吨甲醇蛋白工程项目，主要考虑利用当地天然气资源丰富，价格优惠，建设条件良好的优势。建设甲醇蛋白项目对加快阿克苏地区石油天然气优势资源转换和发展少数民族地方经济非常有利。(1) 充分利用天然气资源优势，高起点发展天然气化工新疆天然气资源十分丰富，利用好天然气资源，对新疆经济的发展具有举足轻重的重要意义。新疆天然气资源量为998万亿m3，占全国陆上资源总量的34，新疆的天然气资源主要分布在塔里木盆地，资源量83万亿m3，占新疆天然气资源量的83。特别是以库车为中心的塔北地区，天然气的蕴藏极为丰富。近年来，天然气的勘探开发连续取得重大突破，发现和探明了克拉2、牙哈等一批大中型天然气和凝析气田集群，其中雅克拉、牙哈等6个中型气田属凝析气田，从凝析气中可以同时获得数量可观的轻烃资源。最近，中石油在库车境内又发现迪那2特大型气田，预测储量1 557亿m3，它将作为“西气东输”工程主要后备气源，迪那2也是凝析气田。油气探明储量已基本具备年产天然气200亿m3和数十万吨轻烃的基础，具备大规模开发利用天然气的资源和产业条件。 南疆天然气资源开发利用的主导方向，国家已经确定，即作为一次能源管输至东部地区，“西气东输”工程已于2006年全面投产。这项投资1200多亿元，年输气120亿m3的跨世纪工程实施，无疑将给新疆人民带来巨大的实惠。 阿克苏地区丰富的天然气资源，除满足国家“西气东输”供气要求外，还有足够的天然气可供规划建设现代化石化产业基地，发展天然气化工。这比单纯输出资源型天然气产品，具有更大的经济性。 阿克苏地区天然气气价相对优惠。油田公司方面支持开发的积极性较高。雅克拉等一些油气田，拿到储量十多年一直未开发利用，油田公司方面也希望尽快把资源利用起来，把储量变成商品，把资源变成财富。其中中石化西北石油局已铺设天然气管线，向库车石化工业园区送气7亿m3a。中石油塔里木分公司也拟向库车、阿克苏、沙雅等地供气。新疆自治区人民政府已批准库车、阿克苏、拜城3个工业园区为自治区级工业园区，协调社会各界给予支持，使得项目外部建设条件显著改善，从而使在阿克苏地区建设大型天然气化工项目具有现实性。而甲醇蛋白产品附加价值高，市场需求旺，项目投资成本低，能适应国内外市场竞争的要求，能够补偿远距离运输带来的制约，从而取得良好的投资回报，满足南疆经济发展和人民致富的迫切需要。 在此背景下提出在库车、阿克苏建设年产10万吨甲醇蛋白项目。 3.1.2项目建设的必要性1、地区经济发展的需要 阿克苏是镶嵌在丝绸之路上的一颗璀璨明珠，拥有国土面积13.25万平方公里和36个民族的215万人口；气候宜人，河流纵横，水草丰茂，农牧发达，素有“塞外江南”、“鱼米之乡”美誉。阿克苏地区有着丰富的地下资源和地表资源。地下资源以石油、天然气和煤炭为主，是塔里木油气开发的主战场、南疆最大的煤炭基地。目前，初步形成以煤炭、电力、化工、轻纺、建材、食品、皮革为主的工业体系。地表资源主要体现在水土光热条件得天独厚。全地区有耕地35.33万公顷，林地31.4万公顷，草场3533.33万公顷，宜垦荒地266.67万公顷，大小河流16条，地表水径流量127亿立方米，地下水动储量5126立方米，光照时间长，昼夜温差大，适宜各种农作物生长。苹果、香梨、薄皮核桃、黑米、香米、长绒棉、羊毛、皮革等产品饮誉海内外；野骆驼、牦牛、马鹿、黑鹳、雪豹、黄羊等珍禽异兽令人惊叹。一些地方产品在新疆对外贸易中占有重要地位。阿克苏市是地区政治、经济、文化、物流和西部5县的地理中心。是国家、自治区重要的粮食、棉花、畜牧业和加工业基地。具有特殊的地理位置和丰富的自然资源。库车县属南疆重镇，在地理位置上是阿克苏地区东部四县的经济中心。是自治区对外开放县市之一，库车目前还是一个经济欠发达的待开发地区，但以它丰富的自然资源和人文史迹，已引起区内外、国内外的普遍重视。新疆自治区“促北扶南”的战略中把库车规划为新疆的煤炭、电力基地、石油天然气化工基地，其得天独厚的地缘优势和资源优势日益凸现。库车县为贯彻国家和自治区的战略规划，制定了“十一五”战略目标，即：“抓住一个机遇，实现七个突破，建立八个基地和一个中心”战略目标。地区有阿克苏、库车两个民航机场，铁路投入运营，公路发达，光缆开通，且有乌什别迭里口岸优势，对外开放条件良好。开发潜力巨大，发展前景广阔。根据阿克苏地区十一五发展规划，在库车、阿克苏建设1万吨年聚甲醛项目，是地区经济发展的需要，是西部大开发形势的要求，也是阿克苏地区培育经济新增长点的需要。本项目的建设有利于地方经济的发展，有利于新疆地区的稳定和民族团结，符合党中央西部大开发战略，可以为推动西部经济发展和科技进步，缩小东西部差别作出贡献。2、甲醇蛋白的市场前景广阔，经济效益好甲醇蛋白相对于其它合成单细胞蛋白（SCP）来讲，具有消耗甲醇量大、资源丰富、不占耕地、生产不受气候条件影响，生产速度快、蛋白质质量稳定、营养价值高等优点。 同时，甲醇特性决定甲醇蛋白生产能耗低、营养好。甲醇完全溶于水，菌体吸收好，不需很大的搅拌动力。它比甲烷基等基质的耗氧量少、发酵热少，可大大节约能耗。由于鱼粉和大豆资源有限，而且大豆价格持续上涨，无法满足人类对蛋白需求的大幅度增长需求。而甲醇蛋白中占成本50%以上的甲醇，由于装置的大型化和采用节能技术而成本降低，使得工业化生产的甲醇蛋白在价格上具有了与鱼粉、大豆的有利的竞争环境。近年来，由于我国经济的高速增长，对甲醇蛋白提出了巨大的市场需求。甲醇蛋白产需矛盾十分突出，市场十分紧缺，甲醇蛋白的市场价格比较高,投资甲醇蛋白项目有比较好的投资回报率。因此，建设年产10万吨甲醇蛋白项目具有非常好的市场前景。3、符合国家产业发展战略甲醇蛋白项目属于国家鼓励发展的新型合成类高新技术产品项目。阿克苏地区确定要加快开拓新的石化产业发展领域，实现高速度增长。考虑到阿克苏油气资源丰富，发展石油天然气化工具有良好的资源优势以及我国合成材料将长期供不应求的实际情况，提出了走合成材料的产业发展战略。在库车、阿克苏建设年产10万吨甲醇蛋白项目，是实施产业结构战略调整的启动工程。对阿克苏地区发展具有十分重要的意义。由此可见，我国建设甲醇蛋白装置不十分迫切，而且技术可行，经济合理，对国民经济发展也十分有利。因此，年产10万吨甲醇蛋白项目建设是十分必要的。第四章 产品方案及规模4.1产品方案4.1.1生产规模本项目为10万吨年甲醇蛋白项目，以甲醇为原料生产甲醇蛋白。生产装置公称能力为年产甲醇蛋白10万吨。配套甲醇生产装置公称能力为年产甲醇15万吨。4.1.2生产装置设计能力甲醇蛋白：334吨日年操作天数：300天(7200小时)4.1.3产品产量甲醇蛋白：10万吨年配套甲醇：15万吨年4.2甲醇蛋白装置4.2.1工艺技术方案的选择1、原料路线确定的原则和依据甲醇蛋白生产可采用的原料有烃类(如天然气)和甲醇等。以天然气为原料的生产方法又因单程转化率太低、能耗高等原因被淘汰。唯有甲醇原料产量大、供应充足、价格、成本低，因此现在甲醇蛋白工业生产都是采用甲醇作为生产原料。本项目也采用甲醇生产的甲醇蛋白作为原料。2、国内、外甲醇蛋白的主要生产工艺及其比较 目前甲醇蛋白的生产工艺主要有英国ICl法。德Hoechst-Uhde法、瑞典Norprotein法、日本MGC法、法国IFP法、美国Provezteen法等，其中ICI法是最有工业化前途的生产工艺；也是目前应用、研究最多的工艺。11 主要生产工艺 (1)ICI法 预先灭菌的培养液和含氨空气从发酵罐底部加入，在高静压下利用空气搅拌促进氧溶解，增大上升溶液的空隙率，由此产生的空气搅拌作用使罐内溶液自然循环，过程中产生的C02和过剩空气从发酵罐顶部放出。重度增大后的溶液顾发酵罐的一边下流，在底部由冷却器完成热交换，培养液和空气在发酵罐另一边上升循环。在发酵温度370C、pH7时，吨产品需空气1300m3。发酵罐培养液中甲醇质量分数为1106610106，通过连续抽出培养液，使发酵罐中的菌浓度始终保持在30g/1。发酵罐底部出来的物料经过调节pH值，使细菌凝聚、絮凝，分离除去大量的水，粗产物经过闪蒸干燥得到饲料级产品。 该发酵罐的特点：氧的传递速度快；搅拌效串高，培养基循环好；内部无活动部件，主动轴周围不会产生微生物污染；由于冷却循环迅速，易于控制温度；能迅速除去CO2；菌体的分离、浓缩、干燥过程操作方便；单位产品耗电量少。 (2)Hoechst-Uhde法 将磷酸、盐、水和微量元素按比例混合，经加热和冷却消毒后泵人发酵罐；甲酵经加热、冷却消毒后单独送人发酵罐。发酵罐内事先装有培养液生成的细胞悬浮液。发酵过程中加入氨水，使pH值保持在7左右。发酵罐出来的物料经浓缩、离心、干燥得到产品。 (3)Noromtein法 该工艺所采用的菌种为专性嗜甲基细菌。发酵的甲醇通过多点流人发酵罐或同压缩空气一起供人。与其他工艺相Norprotein法更加注重对发酵后的发酵液的处理工艺的研究，开发了不同的凝絮、干燥工艺。从发酵罐流出的发酵液中，其细胞浓度约为25g/l。在凝聚工段，将悬浮液加热，然后加酸降低pH，从发酵液获得有效的细胞凝聚，经过滤，将细胞浓缩物进一步脱水至25-30。在凝聚过程中，干物质和蛋白质的回收可达95-100。在干燥工段，采用特殊的喷雾干燥器，得到大于200pure的颗粒产品。Norprotein法工艺对灭菌操作控制更严格，以生产能满足食品工业卫生要求的甲醇蛋白产晶。 (4)MGC法 原料经过灭菌、过滤后加入发酵增，发酵罐内设置多层多孔隔板，罐中菌体浓度为35kgm3，生产效率达5kg/m3.h.从发酵罐出来的培养液经离心机分离，清液返回发酵罐，离心后的物料经预处理、混合、粒化、干燥后得粒状产品。 （5)IFP法 培养基液体经喷管系统吸人需要的空气，然后进入一段（或两段）发酵罐，由发酵罐出来的物料经离心分离、过滤、溶解、干燥后得到该产品。生产工艺条件比较见下表1。表1 甲醇蛋白主要生产工艺操作条件比较生产方法生产能力g1.h发酵温度0Cph甲醇平均含量10-6细菌密度蛋白含量发酵罐型式ICI法Hoechst-uhde法Norprotein法MGC法IFP法5553.4354040282935366.76.57.53.03.03.5110100100301578.970908150606062空气提升加压外循环空气提升内循环加压式空气提升式升气式 从表1和上述工艺介绍中可以看出，ICI法和Hoechst-uhde法在采用细菌菌种上享有较高的声誉，MGC法在采用酵母菌菌种上具有代表性，着三种方法在生产能力、发酵温度上基本相近，但发酵液的PH值、甲醇含量和细胞密度上差别较大，ICI法明显占有优势，蛋白含量与Hoechst-uhde法相当，高于MGC法。从发酵设备上看，ICI法循环状态好，能保证空气和能量的良好利用，有利于长期稳定运行，适于大规模生产。（2）主要以生产It甲醇蛋白产工艺消耗指标比较见表2。表2 甲醇蛋白生产工艺消耗指标比较消耗名称ICI法Hoechst-uhde法MGC法甲醇（kg）NH325%H3PO470%(kg)H3so494%(kg)KOH38%(kg)Naco3(kg)ZnSO4.7H2O(kg)MgSO494%(kg)Fe2+(kg)Ca2+(kg)Mn2.(kg)Cu2.(kg)柠檬酸（kg)D-生物素（kg)VB1(kg)电（kw.h)燃气（天然气）（m3/t)蒸汽(m3)平均工艺用水(m3)冷却水（m3)压缩空气（6表压）/m3仪表空气（6表压）/m3176015182160（90%）201405160025004122324.87809.820006401203.2800.4882000800360071216881280200011060112250.31.60.50.440.110.111.80.00120.21425605122.341830 从表2可以看出。总体上ICI法的原料消耗及能Hoechst-uhde法和MGC法低，可作为上产甲醇蛋白的主要方法。3、工艺技术方案的比较和选择的理由国外采用选择性微生物以甲醇为碳源生产单细胞蛋白（即甲醇蛋白）有6种主要方法：英国ICI法、德国HoechstUhde法、瑞典Norproteim法、日本NGC法、法国IFP法、美国Provesteen法。这些技术的开发多始于20世纪60年代后期。其中，英国居领先地位，1980年已有10万吨级的甲醇蛋白装置投产。美国于1983年开发出甲醇蛋白生产新工艺，并在75吨年中试基础上建成13602270吨年的工业示范装置。目前，英国ICI和美国菲利浦公司可设计承建10万吨级的甲醇蛋白生产装置。ICI和菲利浦公司还在进行建设30万吨年甲醇蛋白装置的可行性研究。目前国内通过比较，多倾向采用英国ICI法。4.2.2工艺流程简述本装置包括相同的两套8万吨年的甲醇装置，合计生产能力为15万吨年。两套装置共用一套尾气处理系统。从装置外来的原料甲醇，在流量控制下，进入甲醇预蒸发器，来自吸收塔循环尾气和新鲜空气按要求的比例经循环风机混合后，也进入预蒸发器，在预蒸发器出来的甲醇与空气的混合气体，进入甲醇蒸发器，在甲醇蒸发器与主反应器的生成气进行换热，保证其甲醇与空气的混合气体中的甲醇全部汽化和过热后，进入主反应器。主反应器生成的反应气经甲醇蒸发器换热降温后，进入吸收一塔，与用二塔循环泵从吸收二塔底送来的大部分稀甲醇蛋白逆流接触进行吸收。吸收一塔底部的甲醇蛋白液，用一塔循环泵将其大部分循环回一塔下部，小部分直接采出作为甲醇蛋白成品，送贮罐区存贮。一塔顶出来的气体，进入第二吸收塔，与来自外界的脱盐水逆流接触完成最后的吸收。第二吸收塔底部的稀甲醇蛋白液，用二塔循环泵将其中一小部分稀甲醇蛋白液送经预蒸发器进行热能利用(热能利用后的稀甲醇蛋白液，仍进入吸收一塔作为吸收一塔的吸收剂)，另外大部分则经循环冷却器后进入吸收一塔作为吸收一塔的吸收剂。从二塔顶出来的尾气，大部分回到风机入口，参加原料混合，多余部分进入ECS反应器进行催化焚烧，转化成CO2和H2O，达到无害处理的效果，并将其释放的热量转化为副产蒸汽。主反应器系统用导热油作为热介质，开车时用电加热器加热导热油，再用导热油泵循环，使反应器升温达到反应起始的温度，即可投料开车。正常反应时，通过导热油汽化带走反应热，导热油蒸汽进入导热油冷凝器，在那里冷凝放热，同时副产蒸汽。此导热油冷凝器副产蒸汽与ECS反应器的副产蒸汽汇合后，一起被送出甲醇蛋白装置与工厂蒸汽并网。在停车的时候，导热油卸回到导热油贮槽存贮待用。4.2.3甲醇消耗定额4.1 原料消耗和能耗对100kt/a生产规模，每吨甲醇蛋白的原料消耗和能耗见表4。表4 100kt/a甲醇蛋白的原料消耗和能耗消耗指标德国HU美国ICI日本ICI法国IPP甲醇/kgNH3（25%）/kgH2PO4(70%)/kgH2SO4(94%)/kgKOH(38%)/kgZnSO4.7H2O/kgMgSO4.7H2O/kgFe2+/kgCa2+/kgMn2+/kgCu2+/kg柠檬酸/kgD生物素/kgVB1/kg电/kw.h燃料/kj蒸汽/m3工艺用水/m3工艺水/m3冷却水/m3压缩空气（表压）/m3仪表空气（表压）/m32000640120800.488200031.436007.2121688128020001708520（90%）16002500125.520923200011060122.50.31.60.50.440.110.111.80.00120.241256019.71042.34183017201960147604.2.4主要设备选择1、关键设备的选择(1)循环风机以往循环风机均采用罗茨风机，压力和风量较稳定是它的最大优点，但耗电高、噪音大。改用离心风机，不但设备体积小，而且噪音低。因此建议本装置采用离心风机。(2)反应器反应器采用管式固定床反应器,管间采用导热油撤出反应热。(3)吸收塔吸收系统有单塔吸收和双塔串联吸收两种形式。山于塔内各段吸收条件(包括撤热和防堵等)不同，因此塔内部结构不相同，而且塔径也不一样。采用双塔串联吸收方式，虽然在布置上多占一个塔位，但设备安装容易，泵的扬程下降，可降低电耗。同时，可减小塔的制造难度。因此本项目采用两个吸收塔。2、国内外设备拟分交方案(1)考虑到专利商与某些制造厂对甲醇蛋白装置中关键设备的制造具有长期的合作经验，为了保证产品质量，保证引进技术的甲醇蛋白装置在开车生产中能长周期安全稳定运转，建议关键设备由专利商提供。 (2)关键设备改进A甲醇蛋白结晶器年产10万吨甲醇蛋白装置的结晶器结构复杂、体积大，冷却和晶体长大同在结晶器中进行；采用经典的带有框式搅拌的套管式冷却器，增大了单位容积的传热面积，相应减小了设备体积，节约投资，提高了装置能力扩大的可靠性。B造粒机系统通过在中国第一套甲醇蛋白装置系统进行改进，对双螺杆的螺块进行重组，使单线年产5000吨能力的装置，对于生产融熔指数大于9的甲醇蛋白牌号可提高到年产9000吨的能力， 从而减少投资。因此，建设年产10万吨能力的甲醇蛋白装置，采用扩大螺杆直径到2165mm时，用5条年产20000吨能力的系统是可行的，也是可靠的。因此，建设年产10万吨能力的甲醇蛋白装置系统将不会有大的技术风险。 (3)甲醇蛋白生产技术的不足：目前，英国ICI法公司有年产10万吨甲醇蛋白装置。专利方的技术改进研究成果，特别是催化剂的改进，将有利于工艺操作条件的优化，有利于反应选择性和收率的提高，使得生产能力成倍增长而单台设备体积不会增大或增大不多。另可利用技术转让方最近对设备选型的改进，并借助技术专让方在本国进行的关键设备改型实验经验，使本项目建设更为可靠。5)引进技术和设备范围综前所述，推荐引进英国ICI法公司的甲醇蛋白生产技术。但需进一步谈判及招标后方能确定。软件部分需引进专利技术和基础设计；硬件部分从国外进口专利设备和关键工艺设备、DCS控制系统、特殊仪表及特殊分析设备。详细工程设计由具有一定业绩的国内化学工程公司承担，一般工艺设备(包括引进材料国内制造)在国内采购。4.3.4主要设备选择甲醇蛋白生产工艺流程长，装置的工艺设备数量大。在单体生产部分，其中多数为非标设备，而在后处理单元多数为处理固体粉料或粒料设备，属于专用设备。由于生产过程中的中间产品和成品对清洁度要求高，因此所有接触物料的工艺设备均采用不锈钢材质。1、关键设备选择1)甲醇蒸发器采用真空降膜蒸发器。2)甲醇蛋白合成成套设备设备组成：合成釜及合成再沸器。合成釜材质为钢衬塘瓷，合成再沸器材质为石墨。3)离心机选用推料式离心机，气密操作，离心过滤洗涤一次完成。4)结晶冷却器带机械的管式冷却器。5)研磨成套设备设备包括锤式研磨机、销钉研