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年产9万吨CO2回收项目可行性报告九江汇泉生物工程有限公司二零一一年四月年产9万吨CO2回收项目可行性报告1目录第一章项目背景和概况……………………………（2）第二章市场前景分析及预测…………………………（6）第三章建厂条件和厂址选择…………………………（11）第四章工程技术设计方案……………………………（15）第五章环境保护………………………………………（24）第六章企业组织与制度………………………………（21）第七章投资估算………………………………………（25）年产9万吨CO2回收项目可行性报告2第一章项目背景与概况一.项目名称与建设单位1.项目名称年产9万吨CO2回收项目2．项目拟建单位九江汇泉生物工程有限公司3．项目主管部门江西省九江县发改委4.项目建设单位的概况九江汇泉生物工程有限公司于2009年9月签约九江县赤湖产业区，占地面积237亩，总投资6亿元兴建年产10万吨优级食用酒精项目,目前一期工程年产10万吨优级酒精生产线已经基本完工，二期工程正在筹建。为增收降耗、做好低碳经济这篇文章，最大限度减少温室气体排放，拟扩大对原项目的CO2回收，使其回收率达90%以上、回收量达到年产9万吨。5.生产规模/生产条件年产9万吨CO2回收项目可行性报告3(1)生产规模a．装置能力:年产9万吨b．装置操作弹性：40-110%c．装置操作实数：300天以上(2)原料生产指标a.原料来源:酒精发酵气b.原料气压力:～0.02MPa(G-表压)c.原料气温度:≤40℃d.原料气量:～2000Nm3/he.拟定原料气杂质含量表(V/V)6.生产指标/能耗指标(1)产品质量指标a.产品额定产量:9万吨b.产品CO2回收率:≧60%醇类醛类有机酸类酯类0.5%0.06%0.04%0.02%年产9万吨CO2回收项目可行性报告4c.CO2产品纯度:≧99.9%d.产品CO2压力：～2.5MPa(G)e.产品CO2温度:～-20℃满足可口可乐标准（GB10621一2006）(2)生产消耗指标a.冷却水:～55t/hb.仪表空气:～30Nm3/hc.配电功率：～650kWd．电耗:～0.45kWh/Nm3-CO2二.项目提出的背景1.食用级CO2市场背景在我国的二氧化碳消费结构中，碳酸型饮料占70%，碳酸二甲酯与降解塑料加工占10%，二氧化碳保护焊占6%，超市食品保鲜占5%，烟丝膨化及其他占5%，油井注压采油占4%。由此可见，食用级酒精的消费前景极为乐观。烟草行业需求量将大幅增长。根据《关于消耗臭氧层物质蒙特利尔议定》，全国烟草行业从2001年开始将拆除全部年产9万吨CO2回收项目可行性报告5氟利昂膨胀设备，改为用二氧化碳膨胀烟丝。预计今后几年烟草行业CO2需求量将以50%的速率增长，2008年全国烟草行业CO2需求量达到15万吨以上。生物医药行业需求增长迅速。高纯二氧化碳另一个高速成长的市场是生物医药行业，中国已把生物医药行业作为重点发展产业，二氧化碳超临界萃取技术产业化后，高纯二氧化碳产品需求量将非常巨大。啤酒饮料市场需求量有所增长。根据市场调查分析，2008年啤酒饮料行业对二氧化碳年需求额大约为10亿元，皖、江、浙、沪约占全国市场的五分之一强。这个区域市场，主要趋势是对CO2质量要求高，为确保食品安全，对产品生产过程和运输过程的质量控制均有较高的要求，预计今后五至十年内需求量将以20%速度增长。2.一期项目背景我公司拟上项目所产生的CO2系微生物发酵是在提取酒精的同时回收而得，一方面质量有可靠的保证，另一方面拉长产业链，使二者的生产成本都得到大幅下降，副产品的再利用既达到环保要求又具有很高的附加值。年产9万吨CO2回收项目可行性报告6第二章市场前景分析及预测一.气体行业前景分析及预测近年来，随着国民经济的快速发展，我国的气体行业发展迅速，气体产品市场不断扩大，气体工业年增长率达12%。目前全国气体产品市场年销售额约为350亿元，到2012年将达到380亿元。气体行业对新技术的应用以及大型先进设备的引进，使国内很多大型机组达到了国际先进水平；变压吸附气体分离技术、膜分离技术的广泛推广应用，充分体现了我国工业气体行业正逐步走向成熟。二.食用级CO2市场需求分析及预测自从2004年年中以来，CO2不再毫无价值地被排放到大气之中，而是更好地在加以利用。现在已建立起一条输气管道，将这一气体输送到气体处理厂进行液化处理，作为工业用途。实践证明，CO2并不只是一种温室气体，而且也是一种珍贵的原材料。它自身的特性已使其成为现代工业中不可缺少的辅助产品：在正常的条件下，它几乎是一种不会产生化学反应的惰性气体，它很容易溶于水中，当其从固体（“干冰”）直接升华成气体时，可以使周围的温度发生很大的变年产9万吨CO2回收项目可行性报告7化，使气温上升到70℃。在水资源管理、医药技术和各种工程中，CO2作为净化和清洁处理剂是不可缺少的。例如，钢铁零件的清洗，可用米粒大小的干冰进行抛丸处理。1.食品级CO2主要用在：(1)饮料和啤酒行业：饮料和啤酒行业是食品CO2主要市场，目前我国饮料和啤酒消费量远远低于发达国家，只有人均5kg/年，而美国等发达国家达150kg/年以上。随着我国人民生活水平的日益提高，这一行业对食品CO2的需求将会以每年20%以上的速度增长。(2)烟草行业：烟草行业原来是氟利昂膨化烟丝，随着环保要求的提高以及对食品添加剂的严格要求，为食品CO2进入烟草行业提供了很大的机遇，液体食品CO2用于烟丝膨化可使每箱香烟节约2.5-3.0kg原料烟丝，而且烟丝膨化质量也有很大的提高。浙江卷烟厂已经在2001年将原氟利昂膨化设备全部改成了CO2膨化设备，卷烟行业以年产3000万箱计算约需CO290万吨/年。1M9t%x&S-|k5t(3)防腐保鲜行业：真正绿色食品的推广给食品、蔬菜、水果、水产品的防腐保鲜，粮食的杀虫与贮存提供了新的应用领域。(s%d(Q:y7j+w(4)CO2超临界萃取技术：作为一项新型化工技术,CO2超临年产9万吨CO2回收项目可行性报告8界萃取技术在中药、食品、香料、石油化工、生物化工、环境化工等方面取得了突破性发展，其用量也在快速增长。'B2s:H随着CO2应用领域的不断拓宽,CO2的工业需求和食品需求正在大幅提高,二氧化碳干冰需求也在逐步增加,(此装置要上,只需增加一套干冰装置即可。)作为有CO2气体的生产企业,要充分利用自身优势,开发食品CO2项目兼产工业级CO2。应用超前的眼光,从发展的角度，审时度势,高起点、高质量要求、建设高品质的食品CO2装置，抢占市场，以获得最大的经济效益。这是一条发展多种经营,降低成本,增加企业效益的有效途径。2.食用级CO2产品国内市场份额年产9万吨CO2回收项目可行性报告93.近年来国内食用级CO2供销对比4.需状况分析及预测年产9万吨CO2回收项目可行性报告105.市场价格分析及预测年产9万吨CO2回收项目可行性报告11第三章建厂条件与厂址选择一．建厂条件1.原料CO2回收工程项目是回收酒精生产过程中所产生的CO2。我国酒精厂大多是以淀粉质原料生产食用酒精为主发酵是酒精企业生产的核心工序之一。在发酵过程中酵母菌把糖转化成乙醇，同时还产生二氧化碳、酵母菌的酒精发酵过程包括葡萄糖酵解（途径）和丙酮酸的无氧降解两大EMP生化反应过程整个过程可分为4个阶段12步。简而言之，由1mol葡萄糖生成2mol丙酮酸，丙酮酸先由脱羧酶脱羧生成乙醛，再由乙醇脱氢酶还原成乙醇总的反应方程式为：C6H12O6+2ADP+2H3PO4→2C2H5OH+2CO2+2ATP+10.6KJ。1809288由上式可以看出二氧化碳是酒精生产发酵过程中产生的最主要副产物，每生产1吨酒精可获得二氧化碳吨（理论值），每生产1吨96%（V）酒精可得到二氧化碳0.916吨。在酒年产9万吨CO2回收项目可行性报告12精发酵气中二氧化碳的浓度可达到99%以上，其它杂质为醇类、醛类、酯类及微量氧气。以年产酒精10万吨的酒精厂来说，年可产生二氧化碳9万吨。如果能够将此部分二氧化碳进行回收，无论是对保护环境减少温室气体的排放，还是对企业的效益都是很有意义的。2.项目能源供应(1)供电:50HZAC±0.03%CO2CO2回收以及厂区公用设施用电（由二期热电站供给），届时能满足项目需求。(2)供水:循环水压力0.4MPa(g)上水温度32℃;回水温度40℃(3)仪表空气：压力0.5MPa(g)，低于环境温度10℃露点-40℃(4)蒸汽：压力0.6MPa（饱和）二．厂址选择项目拟建在九江汇泉生物工程有限公司临边，项目拟征CO2回收项目用地100亩。1.九江的地理位置优势年产9万吨CO2回收项目可行性报告13投资环境优越的区位优势,丰富的自然资源,使得九江的投资环境十分优越。便利的交通使得投资前景更加的广阔。九江是国家铁路中长期规划的四大八向枢纽之一，京九,武九(至武汉),合九(至合肥)2008年7月通车的铜九(至铜陵),九景衢(至景德镇、浙江衢州)以及规划中的长岳九（长沙，岳阳，九江）等六条线路在九江交汇;城际高铁：昌九城际高铁，池九城际高铁（池州至九江，规划），2010年2月，铁道部在九江召开会议，正式确立了九江为大铁路枢纽，至2020年以前，将有11条铁路在九江交汇。公路105(北京—珠海),316(福州—兰州)国道。九江—瑞昌—码头镇的九码快速通道已于2010年5月通车。福银高速（昌九高速）,杭瑞高速（九景高速），九瑞高速（九江至瑞昌），大广高速（武吉高速，途经武宁，修水两县），永修至武宁高速（在建），彭泽至湖口高速（2010年9月16日通车），市内已基本实现县县通高速,乡乡通油路;水运上通重庆,下达上海市并延伸海外,内河航道里程762公里,共有各类港口及专用码头144个,年吞吐能力3000万吨,年产9万吨CO2回收项目可行性报告14九江港是东西水运,南北水陆中转的重要枢纽港,最高年客运量500万人次,最高货物吞吐量5000万吨,分别居长江各港口的第二位和第四位。2009年上港集团九江城西港建成开港。2.位于沿江产业区优势CO2回收项目与九江汇泉生物工程有限公司临边，具有以下优势：1.配套工程模式，拉长了酒精生产的链条，相互之间的管道输送便捷，供热供水供电更加方便。2.酒精生产后的拟配套项目生产的CO2的质量会更好，提升了酒精的附加值。3.有利于壮大公司经济总量，持续改进企业总体业绩，更有利于公司在激烈的市场竞争中保持更有利、更主动的地位。总之，厂址选择就近建设无论从建设成本，还是从交通运输、给排水等各个方面，均有一定优势，非常理想。年产9万吨CO2回收项目可行性报告15第四章工程技术设计方案一．项目实施时间CO2公司计划与二期工程同步实施完成二．辅助机构a．销售公司（负责CO2销售业务）b.运输公司(负责CO2运输工作)c.办公及生活区三.生产技术设计方案1.CO2回收技术理论上，酒精发酵过程中每公斤葡萄糖可分别获得0.511kg乙醇、0.489kgCO2。即实际生产过程中每生产一吨95酒精即可产出一吨CO2，而且CO2很容易实现气、液、固三相的转变，即在低温加压的情况下，二氧化碳会变成无色具有流动性的液体，最终变成雪花状固体，这为CO2回收和处理提供了依据。2.CO2回收工艺过程年产9万吨CO2回收项目可行性报告16过滤塔压滤机酒气、CO2-----→CO2-----→固态CO2（1）预处理：由于发酵罐逸出的二氧化碳气体中含有较高的液相成份，而二氧化碳在水中的溶解度很小，根据这一理论将来自发酵罐的原料气进行水溶液和高锰酸钾溶液进行洗涤，然后进入气液分离装置，这样一些易溶于水易被氧化的杂质留在液相，少量被气液分离出来。（2）初级净化：将预处理后的气体进一步处理，目的脱除醛类、醇类、烃类等杂质，并去除大部分水。（3）压缩：经过初级净化的二氧化碳进入压缩机中，一般为二级压缩，每级压缩经冷却和水汽分离进一步提纯，气体压力一般为1.6mp和2.5mp，压缩过程产生的热量采用循环水进行降温。（4）二次净化：将压缩后的气体经过活性炭吸附塔进行进一步净