5千吨木糖生产线余热及残渣利用节能减排技改项目可行性研究报告

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1、*制品有限公司5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目可行性研究报告书目 录第一章 总论11.1项目概况11.2项目编制依据及原则21.3可行性研究和评价标准41.4项目建设的背景及意义4第二章 现有企业生产情况72.1市场预测72.2生产规模与产品方案92.3生产工艺技术方案92.4主要原材料、辅助材料及燃料供应162.5主要工艺设备182.6主要污染源及污染物和治理措施20第三章 技术改造工程253.1技术改造工程方案253.2技改后原材料、辅助材料及燃料供应323.3技改工程主要工艺设备33第四章 厂址及建厂条件364.1厂址364.2建设条件36第五章 总图运输与

2、公用、辅助工程435.1总图运输435.2公用、辅助工程45第六章 节能、节水措施496.1设计依据及原则496.2节能措施49第七章 环境保护517.1执行的环境质量标准517.2厂址环境现状517.3技改工程与环境保护59第八章 劳动安全卫生628.1编制依据628.2生产过程中的职业危害及防护措施628.3劳动保护与卫生安全62第九章 组织机构与劳动定员649.1组织机构649.2劳动定员649.3人员培训65第十章 项目实施进度66第十一章 投资估算及资金筹措6711.1总投资估算6711.2资金筹措69第十二章 技术经济及效益评价7012.1技改费用分析7012.2环境效益分析721

3、2.3经济、社会效益分析7212.4风险分析73第十三章 结论与建议7513.1结论7513.2建议75III5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目 可行性研究报告第一章 总论 1.1项目概况1.1.1项目名称5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目1.1.2项目建设单位名称：*制品有限公司项目法人：秦全生1.1.3设计单位名称：*工程管理（集团）有限公司1.1.4工程规模5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造实现年节约煤量2.8万吨，节约电量230万度，节约水量233万立方米，回收蒸汽19.76万吨；综合利用近五万吨木糖渣及其

4、他生产废渣。1.1.5工程内容(1)采用“木糖残渣液综合利用新工艺”技术对水解排渣工艺进行彻底改造，将原“干式开放排渣工艺”改为“带液封闭排渣新工艺”；(2)增建渣液分离车间；(3)在锅炉烟囱位置增加气流烘干装置；(4)采用改进型四效降膜蒸发器代替单效升降膜蒸发器和双效降膜蒸发器，增加6套闪蒸器；(5)在耗电7.5千瓦以上的电器设备上加装变频装置；(6)增加水循环利用设施；(7)增加废酸、废碱回收利用设施；(8)建立清洁生态机制，实现循环经济目标。1.1.6项目厂址本项目位于*武威工业园区生物化工区。1.1.7项目投资*制品有限公司5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目

5、总投资1915万元，全部为固定资产投资。其中：设备投资：1575.5万元，占总投资82.27% 基建投资：132万元，占总投资6.89%节电设施变频器投资：207.5万元，占总投资10.84%1.1.8资金筹措本项目总投资1915万元主要由企业法人与自然人筹集和申请国家项目支持基金。暂不申请贷款。1.2项目编制依据及原则1.2.1编制依据(1)原化学工业部文件化计发(1997)426号：化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）。(2)国务院关于加强节能工作的决定（国发200628号）和国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发200715号）。(3)有关法律法规、国家及行业标

6、准和规范。(4)节能项目的相关材料。1.2.2编制原则(1)技改工程要坚持科学合理、全面综合增效的原则，工程投资成本与降低生产成本、提高产品效益紧密结合的原则。(2)工艺技术方案选择的技术成熟可靠为前提，积极采用新技术、新工艺、新装备、新材料、，做到先进可靠、经济合理。(3)充分考虑技改产生的正面或负面综合影响。(4)严格按照国家及地方有关环境保护、劳动卫生及安全消防法规标准规范进行设计，坚持生产设施与环保设施“三同时”的原则，采用各种设施在实现节能降耗的同时减少或消除环境污染，达到环保要求。1.2.3其它(1)*制品有限公司年产5000吨木糖建设项目可行性研究报告(2)*制品有限公司5000

7、t/a结晶木糖建设项目环境影响报告书(3)*制品有限公司5000吨木糖生产线余热及残渣综合利用节能技术改造项目可行性研究委托书(4)石羊河流域重点治理规划、*省水利厅、*省发展和改造委员会，2007年10月(5)*制品有限公司年产5000吨木糖建设项目水资源论证报告书1.3可行性研究和评价标准1. 3.1能耗标准(1)燃煤：按平均低位发热量用千卡表示，节煤量按折标准煤系数折算；(2)电折标煤系数按发电煤耗0.35kg/Kwh计；(3)残渣折标准煤按委托企业在相关单位检测的发热值标准计算（并参考同行业燃烧残渣节煤数据计算）；(4)项目能耗基准状况参考项目实施前规定时间内，项目范围所有用能环节的各

8、种能源消耗情况。1.3.2原辅材料消耗标准(1)依照国家规定的行业标准；(2)参照项目实施前行业内的平均消耗标准。1.3.3环境质量标准(1)环境空气质量标准（GB3095-1996）；(2)地下水质量标准（GB/T14848-93）；(3)城市区域环境噪声标准（GB3096-93）；(4)土壤环境质量标准（GB15618-1995）。1.4项目建设的背景及意义1.4.1地区概况武威市地处河西走廊，全市土地广阔，灌溉便利，是国家商品粮基地和*省畜牧业发展基地，素有“银武威”之称。武威市凉州区地处东经10159-10323，北纬3723-3823，位于*省西部河西走廊东端。镇域面积96km2，其

9、中耕地面积73374亩，耕地以玉米为主。区域内年产玉米在45-50万吨之间，玉米芯产量在25万吨以上。农、林、牧、副的协调发展，促进了工业生产的发展壮大，现已初步形成轻工、食品、化工、建材、机械、医药等具有地方特色的工业体系，建成了一大批地方特色明显的骨干企业。本项目位于*武威工业园区，园区距市区和武南城区的距离为1-2km，地理位置优越，与两城区的交通便捷，是发展工业园区的理想位置。位于园区北部的凉古公路、中部的武威至武南主干路以及南部的联系市区和武南城区的公路是实现园区与市区交通的主要通道。距南面公路100m左右平行公路设置的是兰（州）新（疆）铁路，是河西走廊地区重要的交通动脉，铁路在武南

10、镇设大型编组站，是铁路货物集散的重要节点。在兰新铁路的南部，距离兰新铁路1.5km左右为联系上海至伊宁的312国道，这也是武威市向东南与兰州联系、向西北与金昌、张掖、嘉峪关和酒泉联系的主要公路通道。另外，园区内电力设施完备，水资源比较丰富，信息网络畅通，这些都为本项目的建设提供了良好的条件。1.4.2项目建设优势5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目建设的优势主要体现在能耗将大大降低，耗水量也较来有所下降，将实现固体废物的零排放，同时能增加30个劳动岗位。具体优势如下：1、节能(1)每吨木糖燃煤(标煤)，由9t以上降至2t以下，降低75-80%，年节煤量达到2.8-3.

11、5万t。(2)每吨木糖电耗由1888度降至1382.4度，节电25%以上，年节电总量230万度以上。(3)每吨木糖耗蒸汽由64.88t降至25.36t。2、节水每吨木糖耗水量由600m3降至150 m3以下，年节水233万m3，节水率75%以上。3、提供就业岗位净增劳动定员30人，可减轻当地部分工作人员的就业压力。4、改善环境5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目完成后，产生的固体废弃物木糖渣被综合利用，彻底改善了固体废弃物给当地环境带来的压力，废水排放量较基准工艺减少57%，没增加任何新的污染物，反之因残糖的回收利用，废水的COD含量降低约15%，这样就大幅度降低了污

12、水处理量，也降低了污水处理强度。因此，5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目有利于当地环境的改善，具有一定的环境效益。1.4.3项目建设的意义宝鸡赫原木糖有限公司研究创造出的渣液分离及其废渣综合利用新技术，不仅解决了木糖生产废渣对环境的污染问题，而且能节省70%的煤炭，回收5%以上的糖液，降低10%以上的成本。*有限公司本次技术改造将采用母公司宝鸡赫原木糖有限公司研制的渣液分离及其废渣综合利用新技术，以5000t/a生产线为例，每年可节省1.2万吨标煤，多产540吨左右成品木糖，带来的直接经济效益在1000万元以上。5000t/a木糖生产线技术改造项目完成后具有很大的社

13、会效益，经济效益和环境效益。第二章 现有企业生产情况2.1市场预测2.1.1市场分析预测木糖，学名五碳醛糖，外形为白色晶体，其甜度相当于蔗糖，热量低于葡萄糖，易溶于水，食用后口感清凉。木糖是以玉米芯为原料制成的一种食品添加剂。由于木糖用途非常广泛，所以以玉米芯为主要原料生产木糖产品，可促进当地农作物资源再利用向高起点、高水平发展，调整农产品加工结构，具有较好的经济效益和社会效益。木糖性能和异麦芽低聚糖较为接近，可作为表面活性剂、助剂、增塑剂、涂料工业的深色剂和调和剂，还可以用于绝缘材料、高压电缆等。木糖与氢气反应制取的木糖醇是一种优良的多功能甜味剂，作为食品、医药、饮料、保健品、高档化妆品等的

14、添加剂，是糖尿病人和肝炎病人的专用食品并具有辅助治疗作用，木糖醇生产的口香糖具有预防龋齿的作用。木糖作为功能性食品的基料，以其独特的生理功能而倍受关注。其生理功能主要体现在四个方面：不被消化吸收，没有能量值，是治疗糖尿病和肝炎并发症的理想药物；活化人体肠道的双歧杆菌并促其生长，双歧杆菌是肠内的有益菌，它的多少已成为衡量健康好坏的一种指标；不被口腔内微生物所利用，不会引起牙齿龋变，有利于保持口腔卫生；由于木糖不被人体消化吸收，具备膳食纤维的部分生理功能，诸如降低血清胆固醇和预防肠癌等。目前，木糖广泛应用于食品、医疗等领域，国际上西欧、韩日、美国等发达国家和地区需求量较大，也是我国目前重要的出口产

15、品。我国是从上个世纪六十年代末从前苏联引进木糖和木糖醇的生产技术，七十年代在吉林建成第一家成规模生产厂家，八十年代发展到河北保定、浙江开化等三家，至上世纪末发展到十余家生产厂，但规模较小，在300-1000t/a之间。当时全国的年生产量仅有一万吨左右。2000年以后，随着木糖生产技术的进步，木糖生产的规模和产量也不断扩大，最大厂家的年生产量达到了5000t。截止2006年，我国的木糖年产量达到了30000t以上，占世界生产量的50%。随着国内外木糖、木糖醇需求量的迅速增长，近几年木糖产品的市场供应紧张，缺口增大，价格暴涨，特别是2006年以来，导致各地纷纷新建和扩建木糖、木糖醇项目，但是受原料

16、和技术的限制，新增的生产量也仅能满足目前的国内外市场需求。我国木糖生产厂家主要集中分布在河南、山东、河北等中部地区，东北吉林、黑龙江近两年新建三家生产厂，西部仅陕西宝鸡（我公司）一家和目前我公司在建的武威新厂。具体分布和产量情况如下：河南：汤阴丹尼斯克5000t/a；汤阴融鑫1500 t/a；辉县宏泰原产2000 t/a，新扩建3000 t/a；濮阳原产3500 t/a，新建厂5000t/a；武陟原产2000 t/a，新扩建2500t/a。山东：禹城福田4500t/a；高密原产3000t/a，新建厂3000t/a；乐陵2500t/a；阳信新建2500t/a；郓城新建1500t/a。河北：唐山乐

17、亭原有2000t/a，新建2500t/a；永清原有1500t/a，新建3000t/a；赞皇新建700t/a。东北：吉林新建5000t/a；七台河原有600t/a，新建5000t/a；鹤岗新建3000t/a。陕西宝鸡：2000t/a（已停产）。山西：长治新建2000t/a。*武威：5000t/a。目前全国的木糖生产能力为71800t/a。目前国内木糖醇生产厂家共有九家，生产年需木糖7.5万吨左右，出口木糖1.8万余吨，国内木糖年生产量7万吨左右，全国木糖市场缺口约2.3万吨。近几年木糖市场需求增长率在18%左右，据据专家预测在今后十年国内外木糖年需求量将达20万吨，我国的生产量将达70%以上，因

18、此木糖市场将有一个发展潜力巨大的空间。2.1.2产品价格分析根据目前国内木糖的销售价格为16000元/吨-24000元/吨，考虑到本项目所有的原料、动力、人工费用及其他成本等因素，暂定本项目木糖的销售价格为18000元/吨，以此作为项目财务分析的价格依据。 2.2生产规模与产品方案根据市场需求情况及建设单位的资金筹措能力，项目产品为木糖，生产规模确定为年生产木糖5000t。日工作24小时，工作制度实行三班倒制，年运行330天。2.3生产工艺技术方案木糖是以富多缩戊糖的植物纤维如玉米芯、甘蔗渣、桦树皮等为原料生产的，本项目采用玉米芯为原料。项目生产所需原料玉米芯完全立足于武威地区供货，这为项目建

19、成后的长周期运行创造了有利条件。5000t/a木糖生产线建设采用了国内外较成熟的生产工艺技术，吸收了宝鸡市赫原木糖有限公司及国内其它木糖厂的优点，截止目前，单条木糖生产线年产5000t至6000t规模在国内外仍属大型生产线。该生产线的技术工艺流程见图2-1。图2-1 5000t/a木糖生产线技术工艺流程图2.3.1预处理工艺（1）玉米芯的筛选与除尘玉米芯在收购、运输和堆放过程中，表面必然污染尘土、泥沙等，许多尘土板结于玉米芯蜂窝格内。因此必须用筛选和水洗涤除去表面的泥沙、杂质和霉变部分。生产中采用干筛除尘和水箱洗涤两个步骤，水洗完成后用皮带输送机直接送入水解锅内。（2）热水预处理工艺玉米芯经过

20、筛选和水洗只能除去附着在表面的尘土泥沙，其内部的灰份、色素、果胶、含氮物脂肪等无法脱除，水解前必须尽可能除去。因此必须进行热水预处理。热水预处理的条件是升温120，加0.1%稀酸预处理120分钟可洗出固形物约3%，其中还原物约1.5%，灰分含量约0.5%，有机酸约0.45%，含氮物约0.2%（以氮计）排除预处理液浑浊、浅黄、半透明。糖份损失约1.64%。2.3.2水解工艺水解萃取木糖液是木糖生产的关键工艺。木糖在自然界中不能单独存在，主要存在于半纤维素中的多缩戊糖内。玉米芯含多缩戊糖达35-40%，必须用水解方法将多缩戊糖水解出来，才能得到木糖液。多缩戊糖中80%以上的为木糖，其次为阿拉伯糖和

21、其它杂糖。多缩戊糖水解条件是：用酸作催化剂，100-120的温度，且在水溶液中，其反应如下： 水解工艺流程见图2-2。图2-2 水解工艺流程图2.3.3中和脱色工艺水解液中含有催化剂、无机酸、有机酸和大颗粒杂质和色素，必须除去进行提纯。一般用轻质碳酸钙脱去无机酸（生成硫酸钙沉淀），再用活性炭（粉状）脱去色素、胶体和大颗粒杂质，其工艺流程见图2-3。 图2-3 中和脱色工艺流程图2.3.4离子交换工艺经中和脱色后的糖液，仍含有酸根、钙、镁等金属离子及少量灰份、含氮物等杂质，利用阳、阴离子交换树脂的吸附和交换功能进行多次离子交换处理（一般3-4次），方可除去上述绝大部分杂质，得到纯度很高的木糖浆液

22、。一般用阳阴阳程序进行离子交换脱酸，并除去糖液中的各种有害离子和杂质，达到提纯目的。其工艺流程见图2-4。图2-4 离子交换工艺流程图离子交换脱酸提纯用辅助材料主要是化学材料盐酸、液体烧碱、硫酸等。主要用于交换树脂的淋洗和再生，以保证离子交换树脂的重复使用，这些材料的特性不再详述，木糖生产中的废水80%产生于离子交换工艺。2.3.5蒸发浓缩工艺经过脱酸和离子交换工艺提纯后的木糖液的浓度仅5%左右，必须经蒸发浓缩将大部分水份蒸掉，得到浓度85%以上的糖膏，经结晶后，才能得到成品木糖。一般须经过三次蒸发过程才能获得85%的糖膏，其工艺流程见图2-5。图2-5 蒸发浓缩工艺流程图 蒸发工序是耗能最多

23、工序，一般每吨成品木糖需经蒸发蒸掉42 m3左右的水份，会消耗大量的蒸汽。按单效蒸发器效率，每蒸发1 m3水，需耗1.1 m3蒸汽，因此仅蒸发工序每吨成品糖就消耗46-50t蒸汽，耗煤量（标煤）6.5-7t。2.3.6结晶离心烘干工艺经过三次蒸发出来的木糖膏，折光85%，温度83左右，形成饱和溶液，达到结晶条件，控制降温速度一般1/h，使晶核逐渐长大，糖膏变稠，温度降到35-45时，即可开始用离心机分离，就可获得结晶粉末状成品木糖，经烘干和冷风降温，水份降至0.5%以下，即可包装入库。2.3.7主要工艺技术参数项目主要工艺技术参数见表2-1。 表 2-1 主要工艺技术参数序号指标名称单位技术参

24、数备注1日处理量：玉米芯吨1502有效生产时间天3303日工作时间小时244硫酸浓度25水解温度1066水解时间小时2.5-37脱色温度758脱色时间分钟459离子交换温度25-3010结晶起始温度8511结晶终点温度4112结晶时间小时5613烘干温度60-6514烘干时间分钟5-815蒸发温度7，含部分污染物）可以用做玉米芯洗涤用水及其它方面，交换上可回收重复用水总量2300m3/d。这样细分可回收循环使用的总水量在200m3/h以上，实际日耗水量可降至1900 m3/d左右，吨糖耗水降至120-130m3。根据上述分析，只需增建5类回收水池，把蒸发冷却水、冷凝水、交换顶糖水、淋洗后期的无

25、色水分别回收、分别循环使用，日节水总量在7000-7200m3，即可节水78%以上。按照上述分析测算，节水技改主要建5类回收水池，容积1000m3，增加回收管道设施和10台循环水泵即可。6、废酸碱回收利用木糖生产水污染物主要是原料洗涤泥沙和交换淋洗出的有机污染物及其所含的废酸(主要是盐酸)、废碱。其中约30%以上，同时也节约了用水，方法和措施与水回收相同，投资量也不大，根据测算可知，5000t/a木糖生产线全年可回收盐酸约2000t（含量31%），液体NaOH 2100t（含量30%）。7、推行清洁生产，实现循环经济目标上述各项技改方案实施后，可以实现固体废弃物零排放，全部循再利用，废水经处理

26、达到一级标准后排放，可用于农田灌溉，基本能够实现清洁生产的要求，也能达到循环经济的条件和目标，其模式图如图3-3所示。图3-3 木糖清洁生产及循环经济模式图3.2技改后原材料、辅助材料及燃料供应3.2.1主要原辅材料消耗定额5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目只是对水解工段进行改造，综合利用此工段产生的木糖渣和蒸汽余热；对蒸发工序中的一、二次蒸发进行技术改造，节省蒸发工序对蒸汽的需求量；以及对水、电工艺的技术改造。整个改造过程中不涉及对原辅材料的改变，因此5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目完成后，项目的原辅材料年消耗指标和技术改造之前的相同

27、，详见表3-1。表3-1 技改后主要原辅材料消耗指标序号名称产品单耗年消耗量来源单位数额t/a1玉米芯吨1050000当地2硫酸吨0.31500外购3熟石灰吨0.15750外购4活性炭吨0.09450外购5盐酸（37%）吨0.653250外购6烧碱（30%）吨0.954750外购7纯碱吨0.02100外购8酒精吨0.10500外购9编织袋万条4020 外购10盐吨0.05250外购3.2.2燃料动力供应5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目通过在水解和蒸发工序进行改造，将大大降低对蒸汽的使用量；在项目的整个生产过程中提高对各工序用水的循环使用率，减少了项目对新鲜用水的使

28、用量；同时对7.5Kw以上电力的设备上统一加装先进的变频器，将使电耗得到有效的降低。技术改造项目完成后，项目对各燃料的消耗将有很大的减少，燃料动力消耗与供应情况见表3-2。表3-2 技改后燃料动力消耗指标序号名称产品单耗年消耗量来源单位数额5000t/a1煤吨210000外购2电Kwh1382.46912000武威市电力局3蒸汽吨25.36126800自产4水吨150750000地下水3.3技改工程主要工艺设备5000t/a木糖生产线余热及残渣综合利用节能减排技术改造项目在原有工艺设备的基础上主要增加的工艺设备设施如下：(1) 残渣液综合利用工艺排渣管道采用耐腐、耐温（120）、耐压材料管道。

29、可选择：316L不锈钢管，衬四氟管或FRPP管外包碳钢管；建半封闭式100 m3渣液池两座，封闭式50 m3糖液池两座；建渣液分离车间（两层）500 m2；渣液分离离心机（LW-450型）10台；板框架过滤机6台（60-100 m2）；皮带输送机一套；锅炉尾气气流烘干机3套；配套输渣泵（ZW自吸式）4台，输液泵6台。(2) 水解排液排空余热(压)利用工艺闪蒸器6套(316L材质)液封罐三个连接管道、材料一批(3)一、二次蒸发工序四效蒸发器两套(4)节电工艺增设变频器65台(5)节水工艺建5类回收水池，容积1200m3；增加回收管道设施；增设10台循环水泵。(6)废酸碱回收利用建酸碱池1座，容积

30、200m3。技改工程增加的设施设备具体情况见表3-3至表3-4。表3-3 技改工程增加的主要设备序号设备名称数量单位备注1排渣管道120m不锈钢2排渣旋分器2台不锈钢3渣液输送泵4台不锈钢4高位渣液罐4台5LW离心机10台6板框压滤机6台7渣输送带50m8气流烘干机3套9闪蒸器6套10四效蒸发器2套11各类打液泵26台12电流电压自控保护器13电容补偿功率配电装置14变频器65台15其它回收水酸碱用安装管道、阀门等表3-4 技改工程增加的主要设施设备名称数量单位备注渣液分离车间500m2回收水池1200m3加防腐回收酸碱池200m3加防腐第四章 厂址及建厂条件4.1厂址本项目厂址已经确定，位于

31、*武威工业园区生物化工区。项目厂址占地面积106亩，厂内供水、供电齐全，因此不再作厂址方案的比较。本项目地理位置图见图4-1。4.2建设条件4.2.1地理位置本项目位于武威市凉州区东南郊武威工业园区，东经10234，北纬3756。国道312线和兰新铁路穿境而过。镇域面积96km2，其中耕地面积73374亩。武威市凉州区地处东经10159-10323，北纬3723-3823，位于*省西部河西走廊东端。南面是巍巍的祁连山，东北是浩瀚的腾格里沙漠，中部走廊平原东连咽喉要冲山的古浪峡，西与永昌县东大河洪积扇戈壁滩相接，正北有北沙河与永昌、民勤县为界，有“通一线于广漠，控五郡之咽喉”的市位优势。4.2.2 地形地貌凉州区地处黄土、青藏、蒙新三大高原的交汇地带，东南长122km，南北宽90.1km，总面积为5080.97 km2，海拔高度在1440-3262.9（冬青顶）m之间，总的地势西南高、东北低。项目厂址 图4-1 项目地理位置图4.2.3气象特征 多年平均降水量 160mm一次最大降雨量 62.7mm一次最大