年产1000吨L-精氨酸(食品级)项目.doc

1000吨/年L-精氨酸（食品添加剂） 项目建议书一、项目1、项目名称：1000吨/年L-精氨酸（食品添加剂）项目。2、项目规划：由于生产工艺的同一性，可以逐渐形成多品种氨基酸食品添加剂系列的工厂。3、建设单位：名称待定二、产品-L-精氨酸（食品添加剂）英文名称：L-Arginine中文名称：L -精氨酸化学分子式：C6H14N4O2特性：白色斜方晶体(二水物)晶体或白色结晶性粉末。熔点244(分解)。经水重结晶后，于105失去结晶水。其水溶液呈强碱性，可从空气中吸收二氧化碳。溶于水(15%，21)，不溶于 ，微溶于乙醇。天然品大量存在于鱼精蛋白等中，亦为各种蛋白质的基本组成，故存在十分广泛。除鱼精蛋白外，亦较多存在于乌贼、绿茶、蒜等中，并成为他们特殊的呈味物质。用途：增味剂；营养强化剂。主要用于水产加工品、绿茶风味增加剂等。与糖进行加热反应可获得特殊的香味物质。氨基酸输液及氨基酸制剂的重要成分。质量标准：FCC ， aji09日本味之素09版标准项目 标准:旋光 +25.8+27.7含量 98.5101.5重金属(以Pb计) 0.002%铅 10mg/kg干燥失重 0.1%氯化物 0.1%功用：对成人为非必需氨基酸，但体内生成速度较慢，对婴儿为必须氨基酸， 包装：牛皮纸袋或纸桶包装，每袋(桶)净含量为25kg，还可根据用户需要包装。 运输：轻装轻卸以防包装破损，防日晒雨淋，不能与有毒，害物同运。为非危险品。 贮存：本品应贮存在阴凉、干燥、清洁、遮光的环境中，严禁与有毒、有害物质混放，以免污染。三产品主要用途： 国际上开展对精氨酸的研究已经有50多年的历史。大量的研究结果表明，精氨酸具有增加人类生长激素（Human Growth Hormone HGH）、恢复疲劳、增强肌肉力量、抗衰老、增强性功能以及提高免疫力等多种功能。精氨酸是人体和动物体中的半必需氨基酸，即在人和动物体内合成能力较低，需部份从食物中补充，但是维持婴儿生长发育必不可少的氨基酸。在医药工业上具有广泛的用途。精氨酸是配制氨基酸输液、复合氨基酸制剂、头发生长促进剂等的主要成份。在食品中的添加量(mg/kg,)：焙烤制品、早餐谷物20-100；饮料3-30；干酪、调味汁、肉制品、果仁制品、禽品15-100；胶姆糖、糖果、糖霜、明胶、布丁、软糖、代糖品、甜沙司3-15；调味品2-25；蛋制品、仿乳品、其他谷物5-10；油脂、冷饮、水果冰、乳制品5-15；硬糖1-20；速溶咖啡/茶10-100；果酱、果冻、加工水果2-15；加工蔬菜3-5；复水蔬菜5-25；调味香料10-250；小吃食品15-250；汤类5-250。可广泛应用于食品行业。在医药上也有广泛的用途：a. Arg是一氧化氮在体内的最主要前体。三位美国药学专家费奇戈特，墨拉特和伊格纳罗就因为发现一氧化氮在生物体内的神奇作用，而获得1998年度诺贝尔医学奖。一氧化氮能调节神经传导的能量，调节学习与记忆的过程，对神经衰弱具有治疗效果。b 精氨酸也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提高精子运动能量的作用。是治疗男性病与不育症的保健氨基酸，也是动物人工授精液的稳定剂。c. 精氨酸对伤口的愈合有显著的作用，它可促进胶原组织的合成，因而能修复伤口。对消化道溃疡，糖尿病，伤口愈合等有治疗效果，对肾功能具有保护作用。d Arg在肌肉代谢中非常重要，它是运输和储存氮的载体，并帮助体内过量的氮排泄，它能促进肌肉增加与减少脂肪，因此，在减肥中起着很重要的作用。健身爱好者因此采用天然型态的精氨酸补充品来增加肌肉并摆脱肥肉。e Arg及其盐类广泛用作氨中毒性肝昏迷的解毒剂和肝功能的促进剂。在体内它是乌氨酸循环的中间代谢产物，可使尿素的生产如排泄，纠正氨中毒而能解除肝昏迷。f Arg能提高免疫力。精氨酸对防止胸腺退化，补充精氨酸能增加胸腺的重量，促使胸腺中淋巴细胞与CD细胞的增长。g 要促进细胞复制,人体亦需要精氨酸来加速蛋白质合成，因此，精氨酸可能对某类细胞不足人士有帮助，有报告指出精子数量不足男士在服用精氨酸补充后发现精数目有增加情况。此外，精氨酸亦可能对因血液循环问题而引发的不举情况有帮助。h 精氨酸亦是氧化氮( nitric oxide )的前导物，人体用氧化氮来保持血管扩张，确保心能获得充足的氧。初步研究指出精氨酸可帮助控制胆固醇水平。精氨酸可减少血小板凝聚，因亦被视为天然的血液稀释剂 。i 精氨酸是氨基酸类药，在人体内参与鸟氨酸循环，促进尿 素的形成，使人体内产生的氨，经鸟氨酸循环转变成无毒的尿素，由尿中排出，从而降低血氨浓度。精氨酸与脱氧胆酸制成的复合剂（明诺芬）是主治梅毒、病毒性黄胆等疾病的有效药物。j L-精氨酸是人体的半必需氨基酸之一，也是生物体尿素循环的一种重要中间代谢物。当人体肝功能不正常时，尿循环受阻， 血液中氨含量增高，就会引起肝昏迷，补充精氨酸能促进尿循环，降低血液中氨的含量，抢救垂危的病人，治疗血氨中毒;L-精氨酸对急性病毒性肝炎， 慢性持续性肝炎以及肝硬化也有较好的治疗效果，并可防止和治疗脂肪肝病变，起到有效的护肝作用。动物试验表明，大鼠喂养缺乏精氨酸的饲料一周后，肝脏出现明显的脂肪变性。因此，药用精氨酸广泛使用： 氨基酸输液、 头孢拉丁精氨酸注射液、阿司匹林精氨酸注射液、新药精氨酸谷氨酸注射液等。k 精氨酸还可以作为发酵头孢菌素的前体，以及合成系列精氨酸衍生物原料，作为合成其它氨基酸产品的原料：生物合成L瓜氨酸和L鸟氨酸等。他们都是重要的食品添加剂、药品。另外，L-精氨酸是运动营养饮料配方的重要组成部分，用于运动营养品及男性保健品也是一种重要的饲料添加剂，在世界养殖业中有广泛地应用四市场分析及建设必要性（1）目前，全世界L-精氨酸年需求量达30000吨以上，其中药用约占60， 保健品约占30， 10的用量为生产其它氨基酸。实际年产量不到20000吨左右，主产地集中在日本和欧洲等国家和地区。我国目前实际年产量不到3000吨，产品主要出口到欧美等国家和地区，且其需求量每年以15%的速度递增。由于精氨酸在食品、保健、医药、化工上的广泛应用前景，国内的精氨酸市场已从2006年的1000吨迅速扩大到3000吨。且依年约10%的速度增长。国内的精氨酸生产实际产量在2000吨左右。精氨酸在国内药用级市场有超过1000t/年的规模；国内药用企业大多使用日本产精氨酸为原料，是一个潜在而广阔的内需市场。（2）L精氨酸的生产方法各种的优缺点强酸水解提取法： 原料为人、动物（主要是猪）的毛发或者猪血。优点：技术成熟、在国内的毛发来源便宜、和胱氨酸同时产出（成本低）缺点：对环境污染严重、使用强酸等化学原料、有动物性来源杂质。在产品质量上不稳定，成本偏高（80000-90000元/吨），国内生产精氨酸主要是采用这种方法。国外没有采用这种工艺生产的企业。随着疯牛病和猪流感等病毒的世界流行， 人们对于动物源性的产品在使用上更为谨慎， 欧盟、日本等国家已经禁止一些从动物上提取的产品进入保健品或药品市场。我们也接到多家欧盟和日本客户询问发酵生产的精氨酸产品； 美国作为精氨酸最大的消费国家虽然还没有禁止，但市场的选择倾向是很明显的。发酵法： 原料为葡萄糖和玉米桨为主原料的生物发酵技术。优点：采用全天然农作物为原料，不使用动物源材料、大规模生产具有成本优势。缺点：技术含量高，工艺要求比较严格，投资相对较大。（三）L精氨酸国内外主要生产厂家日本味之素（ajinomoto）、日本协和发酵（kyowa）、韩国大象（DAESANG CORPORATION），总产量不详：但是这几家企业占据了全球药用级精氨酸的主要市场。市场上允许发酵法精氨酸比毛发水解提取法精氨酸要高10价格。国内目前发酵法生产精氨酸的企业。只有上海聚瑞生物技术有限公司，年产500吨左右。该项目采用自主研发的发酵技术，生物合成法生产，工艺先进，污染轻，易治理，拥有高产的发酵菌株和生产工艺达到国际水平,生产成本经测算可以降到40000-50000元/吨，按年产1000吨计算，市场售价100000-130000元/吨，年产值1.亿以上。年利润5000万元/年以上。还可以根据技术掌握的情况，逐步生产精氨酸下游产品：如精氨酸酮戊二酸，瓜氨酸等。生产高等级产品：药用级精氨酸、无菌级精氨酸。发酵法生产L精氨酸项目，具有广阔的国内、外市场作为基础，有国际先进水平的技术工艺作为支撑，完全可以发展成为一个优势项目。五工艺流程（1）菌种制备工艺流程图：砂土管茄子瓶培养合瓶扩大培养冷藏保存斜面平皿无菌检查上罐分离挑单菌落摇床培养（2）发酵工艺流程图补料罐配制发酵罐配制种子罐配制29通气消毒消毒一级种子罐无菌种培养基发酵罐无菌种培养基29通气米孢子二级种子培养补料培养基移种补料29通气搅拌30通气搅拌培养放至过滤滤液成品发酵液去提炼岗位（3）提炼工艺流程简图滤液酸化离心机浊液卧罗离心渣子饲料交换脱色浓缩溶解清液去环保交精制岗位（4）精制工艺流程简图离心分离回收品干燥分筛包装成品入库母液浓缩结晶脱色精制降温结晶离心分离母液回收（4）发酵法生产L-Arg理论式: (a)产酸:3C6H12O6+8NH3+7O22C6H14N4O2+6C02+16H2O理论转化率：2*174.23*180=64.52% RQ=67=0.875 (b)长菌: 2C6H12O6+NH3+7/2O2C8H13O4N+4C02+7H2O RQ=47/2=87=1.14 RQ YP/S YO/P YX/S YO/S YO/X 产酸: 0.857 0.645 0.643g/g 长菌: 1.14 0.519 1.18 1.2（c）.菌种菌种:黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)（5） 生产技术指标发酵产酸 60-70克/升发酵周期 60小时糖酸转化率 20-25%提取精制收率 80%原材料单耗名称规格单耗KG/KG吨/年用量单价元/kg万元/年耗液糖50%8.4084002.01580玉米浆含氮40%0.52085280.530尿素工业0.04401.556.2磷酸二氢钾工业98%0.012204.108.20硫酸镁工业98%0.024400.73.2聚醚工业0.012201424硫酸工业98%1.20212020.560液碱30%0.5025021.2864.2活性炭脱色力12ml0.22009.6192碳酸钠工业98%0.44001.9478草酸0.88005.2450其它总计2941（6）主要设备的选择按1000吨/年：330天计算。每天3000KG成品。需要发酵液3000/0.8/0.06=62.5 m3。选用发酵罐50 m3。6台。提炼选用400 m2膜分离机一台。8 m3/H高速离心机2台。20m3交换柱10台，精致选用CD1250离心机以及3000L双锥干燥机。三、项目建设条件1、动力供应蒸汽及压缩空气1、 蒸汽：需要饱和蒸汽，压力0.6MPa。按10 t/h，瞬时最大工作流量15t/h。可以从附近电厂敷设地下管路，利用发电后的过热蒸汽输送到厂区热力站，通过加入纯净水变成饱和蒸汽，供车间使用2压缩空气采用150 m3螺杆空气压缩机2台。配有1000 m2空气初滤净化系统。后冷却器，分离器等。其它动力系统1、 电气部分：（1） 供电要求本项目电力负荷的电压等级均为220/380V。总装机容量2000KW最大负荷1200 kVA，可以从规划厂区北侧供电公司11万站直接敷设10kV电缆供电。在车间作变压器室转为380V，设配电室给生产岗位使用。由于是发酵生产的连续性，最好逐步实施双回路供电。2、供水部分：（1）生产用水：项目用水120t/h。可采用地下深井3口。（根据地下水情况定）100t/h潜水泵3台。（2）10水系统。 供应发酵以及空调系统。按400T/h。需要600冷吨离心式冷水机组2台。（3循环水系统循环水需要2000T/H。采用玻璃钢冷却塔1000T/h2台。 1000 T/h的水泵3台。3自动化及仪表根据工程的特点及需求，在设计中采用相对集中控制方式，对各车间能源计量中的温度、压力、流量等主要参数进行自动检测控制，对发酵车间各工艺控制点以及空调通风系统进行自动检测控制，对精制车间的温度、湿度进行检测记录。以使生产过程安全稳定运行，确保产品质量，节能降耗，改善操作条件，提高劳动生产率。四环保（1）废水本项目产生的废水主要包括生活污水、工艺废水，废水产生情况废水名称废水来源水量，m3/d水质，mg/L非夏季COD生活污水职工淋浴污水102004职工生活污水（含食堂废水）10工艺废水发酵提炼车间废水200030006000精制车间废水100300030制冷水补充水排水152003循环水补充水排水4002008合 计2535 m3/d每天COD大约总量6.5吨。高浓度废水 低浓度废水 沉砂池 中和池 初沉池加药 加药 沉砂池 中和池 调节池 UASB处理池 调节池 污泥回流 污泥处理系统二沉池 氧化池 中沉池 氧化池 酸化池 氧化池出水达标排放 鼓风机 通过以上工艺进行处理。废水做到达标排放。产生的沼气可使用，共生产使用。产生的污泥凉干做肥料。出水指标：COD 小于120 mg/lSS 50mg/lBOD5 小于30mg/lNH3-N 小于50mg/l色度 小于16倍PH 6-9（2）噪声本项目噪声主要来自空调机组、空压机、制冷机、水泵、离心管道风机、边墙风机、屋顶风机、电动给水泵、等设备运行时产生的噪声，各设备的噪声均小于75dB(A)。对产生噪声的设备采取隔声、减振、消声等措施，使噪声危害降低到允许水平以下。（3）固体废弃物处置本项目产生的生活垃圾分类收集，统一运至垃圾处理站处理；废包材等可回收杂物统一回收利用；废活性炭卖给加工厂回收使用，处理。卧螺离心机分离出发酵液的蛋白渣，烘干可作为饲料。环保产生的污泥凉干做肥料。（4）绿化本项目在厂区除道路外，全部使用无花粉草坪以及矮灌木绿化。（5）环保机构本项目需设置专门的环保机构及人员负责该厂的环境保护工作，设置工作人员不少于15人。（6）环保投资本项目用于环保方面的投资为1500万元，占工程总投资的12.8%。本项目在废气、废水和噪声等方面均采取有效治理措施，使得污染物的排放满足国家有关标准的要求，不会对本地区的环境造成危害性的影响。五劳动安全卫生生产过程中职业危害因素分析本项目生产过程中的主要职业危害有火灾、触电、机械伤害、噪声、烫伤、等。（1）仓库内产品包装材料为纸箱、塑料袋等，均是可燃物，存在火灾危险。（2）生产过程中使用了大量电气设备和机械设备，存在着触电及机械伤害的潜在危害因素。（3）在生产过程中，某些搅拌设备、空压机等机械设备产生的噪声较高，对员工的听力存在一定程度的危害。（4）在生产过程中所使用的灭菌柜、消毒设备具有高温，对员工存在烫伤危险。（5）生产过程中所使用的酸碱等有灼伤员工危险。本项目严格按国家法规要求采取了切实可行的防火防爆安全措施；对产生废气的场所采取了有效的通风措施，使工作场所空气满足卫生标准要求；对产生噪声的设备采取隔声、减振、消声等措施，使噪声危害降低到允许水平以下。因此项目建设完成后，只要确保落实设计中采取的职业安全卫生措施，严格遵守有关安全生产、劳动保护、设备保养与维护等各项操作制度，加强安全教育、监督管理，则职业危害及危险、灾害事故是可以避免的。六、消防，本项目设计中严格按国家法规，设计厂房，消防设施，报警等装置。七、节能（1）工艺 （a）洁净区与空调、配电室等动力设施相邻，以节省能源。 （b）选用先进的节能设备，如：三效蒸发，膜分离等。（c）工艺分生产线及区域布置，可以灵活生产以减少能耗。（d）在满足GMP有关要求下，尽可能缩小洁净区面积，降低空调系统能耗。（2） 电气（a）采用节能型环氧树脂干式电力变压器。（b）照明选用设有无功补偿的高效节能灯具，并合理配置照明开关，在保证工作需要的前提下尽可能节省电力。(3)暖通 （a）蒸汽用户的凝结水回收。 （b）冷热管道进行保温，减少能量损失。 （c）设备选用节能型。（d）空调机组、冷水机组采用变频调速电机。(4)建筑本项目在满足工艺要求的基础上，结合本地区的材料资源及气象条件资料，合理布局，并充分利用人工采光，采用先进技术，创造良好的光环境，做到安全生产，节约能源。 本项目框架结构外墙窗采用250厚加气混凝土砌块墙体，大门外贴聚苯板保温层，这些材料比重轻，传热系数低。屋面采用性能好的挤塑苯板保温材料，防止屋面热传递。外窗采用中空玻璃塑钢窗等。（5）给排水本项目工艺设备和制冷机冷却用水全部采用循环水，水的复用率达到90%以上，在一定程度上节约了能源。八工厂组织和劳动定员（1）工厂组织机构设置由公司、车间、班组三级组织构成，各级组织各负其责，以确保公司生产经营工作有序、高效的进行。生产车间所需生产人员和管理人员，均由公司人力资源部统一调配，车间应根据生产工艺流程及岗位特点划分班组进行生产。（2）工作制度及劳动定员根据生产规模和工艺技术要求，年工作250天，每天3班，生产人员根据工艺技术、设备数量和工作制度进行配备，管理人员按照精简高效原则进行配备。按此条件计算的劳动定员为285人。详见劳动定员表。 劳动定员表岗位人/班班/天在册系数定 员发酵车间50提炼车间45精制车间45动力维修车间60辅助人员30环保15管理人员12合计257九、项目投资估算（一）发酵设备及投资估算表序号设备名称型号数量材质单价万元总价万元1发酵罐50m36不锈钢503002电机 减速机，搅拌6不锈钢211263种子罐10 m36不锈钢5304电机 减速机，搅拌6不锈钢145连消塔糖、大罐2不锈钢246维持罐糖、大罐2不锈钢7147连消换热器糖、大罐2不锈钢10208液糖消毒罐 V=160m34不锈钢803209碱消毒罐 V=160m32不锈钢6513010消沫剂罐 V=10m32不锈钢112211带放罐V=30m32碳钢51012分汽缸1碳钢1113带放泵Q=200m3/h H=80m2碳钢2414空气加热器 F=80 m21不锈钢909015总空气过滤器2600x4300 V=20m32不锈钢51516空气系统初、高效过滤器等112012017旋风分离器15碳钢710518普通压缩机0，6 m3/分22419天车281620发酵液贮罐50立方1不锈钢303021搅拌系统1不锈钢161622滤液贮罐120立方3不锈钢5315923搅拌 系统3不锈钢13.139.324絮凝剂罐102不锈钢71425甲醛罐21不锈钢2.12.126水罐30立方1玻璃钢101027过滤打料泵8不锈钢0.75.628换热器3不锈钢103029大罐配料罐682碳钢102030中罐配料罐151碳钢55液糖配料罐682不锈钢255031玉米浆计量罐101碳钢2232油计量罐51碳钢1133碱计量罐101碳钢2234消沫剂计量罐11碳钢0.50.535手拉葫芦22436电梯2T1151537玉米浆贮罐1002不锈钢153038油罐1001101039打料泵8不锈钢18造价总计1807.5（二）提炼设备及投资估算： 序号设备名称规格计划台数材质单价（万元）总价（万元）1滤液储罐50m32不锈钢38762超滤系统600 m31不锈钢6006003中间罐10m32不锈钢2.85.64缓冲罐20m32不锈钢8.216.45废渣罐3m31钢1.21.26浓硫酸罐8m3带压2钢1.63.27浓碱罐8m3带压1钢1.61.68稀硫酸罐20m34玻璃钢3129碟片离心机DHC-5002不锈钢204010提炼泵18不锈钢1.221.611板换40m24不锈钢2.49.612板换20m22不锈钢1.22.413卧螺离心机D3501不锈钢505014脱色罐40m32不锈钢387615泵3不锈钢1.33.916芬特过滤器20 m22不锈钢204017废炭罐8m32钢1.5318储罐20m310玻璃钢55019三效降膜蒸发器4 m3/H1不锈钢60060020浓缩罐2 m34搪玻璃62421冷凝器BR80 m24不锈钢156022真空泵水环6不锈钢1.69.623受水罐2m34不锈钢28造价总计1714.1（三）精制设备及投资估算： 序号设备名称规格计划台数材质单价（万元）总价（万元）1结晶罐10m33不锈钢30902纯水储罐10m32不锈钢10203离心机SD12505不锈钢15754双锥干燥机3m32不锈钢10205分筛机D8001不锈钢1.21.26蒸发器1不锈钢1001007冷凝器200m22不锈钢501008冷却器20 m2板式4不锈钢5209包装线1606010储罐5m35不锈钢2.81411空调机组130030012造价总计800.2（四）动力设备及环保投资估算：序号设备名称规格计划台数材质单价（万元）总价（万元）1凉水塔500 m3/H4502002冷水机组600RT22004003水泵500 m3/H515755变压器1500KVA250100空压机150 m3/分23006006环保设施15007造价总计2875（五）建筑部分发酵提炼工房120*24米两层框架，局部三层，7000 m2。1750万元。精制工房（符合GMP）带成品库房120*24米两层框架，局部三层6500m2。1650万元。原料库房2000 m2。500万元。元其他600万元。总计4700万元（六）占地面积本项目根据目前规模、今后逐渐发展，形成多品种氨基酸食品添加剂系列的工厂的需要。拟占地95亩。十项目投资估算表项目投资估算表序号项目费用(万元)1土建建设47002发酵设备及管路安装总费用2194.3提炼设备及管路安装总费用21774动力车间设备及管路总费用15915环保设施投资费用15006电气设备、材料及安装5007仪表设备、材料及安装3008消防报警系统509设计费用20010监理费用5011不可预见费用500总投资13662十一、主要经济指标表序号指标名称单位数量备注一设计规模L-精氨酸吨/年1000二年工作日天330三总定员人252m2 四投资及资金筹措1总投资万元14662不含土地费其中：固定资产投资万元13662铺底流动资金万元10002资金筹措14662企业自有资金万元14662五年均销售收入万元10000不含税六年均销售税金及附加万元0七年均总成本万元5000八年均利润万元5000九年均所得税万元1250依25%计十年均税后利润万元3750十一投资年利润率%34.1十二税后投资回收期年4.5含建设期1.5年十三盈亏平衡点%30生产能力计按年产1000吨计算，按市场最低售价100000元/吨，原材料年成本2941万元，其它动力、折旧（按15年）、人工等1500万元、销售管理成本400万元。 十二.投资风险性分析本项目主要风险是工艺技术的消化吸收过程。该项目所选择的产品技术含量较高，很好的掌握这些技术难点有一个过程，需要配备一支专业化很强的技术队伍。另外本项目属于新建，在项目的实施过程中，需要协调处理好外部关系。争取政府优惠政策。市场开拓需要一定的时间和过程。若进入国外高端市场也需要产品国际认证等准入条件，需要一定的时间和资金。十三、项目投资前景分析：从财务分析来看，本项目投资回收期较短，投资回报率较高，具有很强的投资可行性。由于生产工艺的同一性，可以逐渐形成多品种氨基酸食品添加剂系列的工厂。23