甜高粱茎杆年产10万吨燃料乙醇

 可行性分析报告

 河南鑫盾科技发展有限公司虞城分公司

 

2010-11-27

 

甜高粱茎杆年产10万吨燃料乙醇

可行性分析报告

 

第一章项目建设意义和必要性

（一）国内外现状和技术发展趋势

1、生物质能特点及发展形势

能源危机是当今社会发展面临的巨大挑战之一。能源短缺不仅给我国的战略储备安全构成潜在的威胁，而且化石能源消费所引起的环境问题已经成为制约我国可持续发展的瓶颈之一。目前，我国能源短缺形式尤为严峻，特别是缺乏液体燃料。2003年中国进口石油9112万吨；2004年，我国进口石油增至1.2亿吨。我国石油的对外依存度已达到44.6%，能源安全已受以威胁。预计石油对外依存度将逐年增加，2010年原油消费量将达到3.9亿吨，供需缺口会更大。我国石油储量是世界的2%，消费量是世界第二，SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。因此，我国急需研究、开发新的可替代能源，来保证我国的能源安全与现代化经济高速发展的需要。

生物质能因其清洁、可循环再生等优点收到世界各国的普遍重视，被认为是最有希望的代替能源之一。生物质能是当前唯一可再生的碳源，它可转化成常规的固态、液态和气态燃料。但从目前的技术发展水平上看，直接从生物质裂解成液体在技术与成本方面还存在一定问题，最成熟的技术就是从植物体中直接提取生物油类，或从糖质和淀粉质原料中转化成液体燃料，这包括生物燃油与燃料乙醇。生物燃油主要来自植物油，存在成本高、不易推广及人争油等缺点。我国已大面积生产、应用到燃料市场上的是燃料乙醇，主要是用陈化粮来生产乙醇，并出台了混烧燃油的相应标准。但用粮食生产乙醇的成本在4000元/吨以上，可供生产乙醇的粮食原料有限，另外，进入燃料市场还需要国家的大量补贴。因而，当前最主要的是加大然就力度，挖掘低成本生产燃料乙醇的其他渠道，而从糖质原料直接生产乙醇是十分可行的途径，也是生物质能中最有希望的发展方向。

2、国际上燃料乙醇生产概况及经验

燃料乙醇转化主要指以糖类、淀粉类及木质纤维素类生物质为原料，进行微生物发酵生产燃料乙醇的过程。乙醇可用坐汽车发动机的燃料使用。巴西、美国及欧盟大力推广燃料乙醇技术，巴西以甘蔗为原料年产燃料乙醇1000万吨以上，美国以玉米为原料年产原料乙醇约500万吨。我国以玉米、小麦等陈化粮转化燃料乙醇已在吉林、黑龙江及河南省进行了推广。

就乙醇生产而言，巴西是世界上用乙醇代替石油最成功的国家。从上世纪70年代中期，巴西开始研发乙醇燃料，充分利用本国的农业资源，尤其是甘蔗种植的优势，制定了以甘蔗为主要原料的乙醇燃料发展计划。经过尽30年的努力，巴西不仅成为乙醇生产大国，而且掌握了生产乙醇燃料的熟练技术。目前，巴西全国使用乙醇汽油（汽油中轻加一定比例的无水乙醇）燃料的汽车达1550万辆，摩托车350万辆；完全用含水乙醇作燃料的汽车达220万辆。巴西已成为世界上唯一不供应纯汽油的国家，也是世界上以乙醇为汽车燃料最为成功的国家之一。

3、我国燃料乙醇的现状及对策

（1）我国甘蔗乙醇的成本偏高

乙醇的生产成本中，原料的成本一般在60%-80%。在巴西，由于种植优良的品种，种植面积大、机械厂化程度高，一次种植多年收获，这大大降低了甘蔗原料的成本。由于我国甘蔗分散种植、优良品种少、栽培技术不过硬，使甘蔗杆的价格偏高，在160元以上。按14-15吨秸秆生产一吨乙醇来算，一吨乙醇的原料成本就在2500元以上。另外，7-8吨甘蔗就可以生产一吨糖，而糖的价格与燃料乙醇相当，因而我国糖厂对生产燃料乙醇的积极性不高，只用糖蜜发酵来生产乙醇。当然，我们能学习巴西的成功经验，推广优良品种、提高产量，并进行生物质的综合全效利用研究，实现糖-乙醇-电联产，乙醇的生产成本会大幅下降，甘蔗也会成为燃料乙醇生产的重要原料。

（2）我国北方两是乙醇现状

我国非常重视燃料乙醇工作，在国家政策扶持下，目前用粮食来生产燃料乙醇的规模达190-200万吨。但变性燃料乙醇生产主要以玉米为原料，成本相对较高，都有政府扶持和补贴。

（3）以非粮食作物为原料是燃料乙醇产业的必然趋势

变形燃料乙醇生产所用的原料体积大，不能长途运输，只能就近建立原料供应的基地。而变性燃料乙醇是危险的易燃品，混配汽油后遇水容易分层，所以不易长途运输，这就决定了生物质能生产的区域性。南方最有潜力的原料就是甘蔗和木薯，而北方当前以玉米生产乙醇为主，但甜高粱、甘薯、甜菜等原料的引用能降低乙醇的生产成本，成为燃料乙醇供应的新途径，这也是使原料多元化成为燃料乙醇产业将抗发展的必然趋势。

随着燃料乙醇需求量的增大，仅用玉米作为原料，不但有成本偏高的问题，也有与粮食争地的问题。另外，玉米在种植过程中，投入肥料、水分量大，对管理与土壤条件要求高，因而，更需要发展其它生物质原料来生产酒精，以降低成本，充分利用低产田来生产燃料乙醇。在我国北方，选用高产、适应性强的甜高粱为原料，充分利用边际性土壤是燃料乙醇产业健康发展的必然之路。

（二）甜高粱燃料乙醇项目的重大意义

甜高粱具有产量高、适应性强、杆籽兼用等特点，用甜高粱来生产燃料乙醇将开辟新的产业，为燃料乙醇的充分供应提供了新的途径。具体来说有以下几个优势：

1、减轻燃料乙醇生产与粮食争地的问题

甜高粱的主要优点就是能在盐碱地上种植，在干旱、贫瘠的土地上生长，抗不良气候的能力强，因而可以利用中低产田或盐碱性土壤大面积种植甜高粱来生产燃料乙醇，从而摆脱单独对于迷瞪粮食作物的依赖，实现原料的多元化，减轻不断扩大的燃料乙醇对粮食供应的压力，逐渐解决燃料乙醇生产与粮食争地的问题，从而能保证燃料乙醇大量、持续的供应问题，促进本产业的健康、稳定发展。

2、充分利用盐碱、中低产田，外觉土地的生产潜力

我国有大量的边际性土壤或中低产田，种植利用的现状并不理想。大部分用来种植大宗作物，而大宗作物一般对水肥要求高、抗性差，产量很低，直接影响到农民的积极性。最终造成大面积的边际性农田的弃耕，使我国的边际性农田的生产潜力没有挖掘出来。而通过种植能源作物—甜高粱，对于充分利用中低产田、盐碱地等边际性土壤，发挥土地的生产潜力，具有重要的意义。

3、促进农村劳动力的就业，增加农民的收入

相对于玉米酒精来说，加工链长，劳动力需求量大。甜高粱需要由农民大量种植、并参与收获、运输、初加工等五环节后，才能形成完整的产业链。农民的广泛参与，一方面能够促进农民剩余劳动力的季节性就业，还可以促进农民种植、利用边际性土壤的积极性，增加农民的收入，另一方面，可以解决三农问题，促进燃料乙醇产业和健康可持续性发展。

 

第二章  项目分析

（一）甜高粱介绍

甜高梁其精华在于亩产高达4-5吨富含糖份（含糖量17％-21％）的茎杆。甜高梁的碳水化合物为玉米的3.2倍。它耐涝、耐旱、耐盐碱，适性极强，从海南岛至黑龙江可栽培。原国家科委已将甜高梁列为国家“九五”重点推广项目。目前，可发挥甜高梁效益的领域有：
　　1、甜高梁茎杆含糖量高，适口性好，饲喂甜高梁青贮饲料的奶牛平均每天增产鲜奶800-1850克。过去一头奶牛需要二亩饲料地，现在种植甜高梁一亩地即可满足。
　　2、种植一亩甜高粱一般产粮食200-450公斤，同时又可收获4000-6000公斤茎杆，可制糖300公斤左右。
　　3、将甜高梁鲜杆粉碎加大曲发酵、蒸酒，其经济效益更高，发酵时间一般只需4-6天，每亩可生产60度的白酒500公斤，白酒经进一步加工便可制成酒精。
　　4、用甜高梁的茎杆中的糖制取味精，可省去由淀粉转化为葡萄糖的工序，只需将汁液中部分蔗糖转化为葡萄糖即可，若甜高梁亩产茎杆5000公斤，则一亩地的甜高梁便可生产味精243.8公斤。
　　5、甜高梁的茎杆中纤维素的含量高达12％-20％，每亩地的杆渣最少可生产150平方米的纤维板。
　　6、甜高梁茎杆制酒或制糖后杆渣可用来生产饲料酵母，液体肥料，生物饲料，生物控释肥，木糖醇，肉牛养殖，完成本项目产业链循环.

“醇甜系列”甜高梁在含盐量3‰-5‰的盐碱地种植仍可获得较好的收成
　　2005年山东东营盐碱地甜高梁产量
　　含盐量（‰） 3.5-5.7 ≤3.5
　　茎秆产量（t/亩） 3-4 4-6
　　汁液锤度（BX） ≥18 ≥18
　　籽粒产量（kg/亩） 219 227
　　苏北地区盐碱地甜高梁种植
　　盐碱地含盐量（‰） 3-3.5‰
　　茎秆产量（t/亩） 5吨/亩
　　汁液锤度（BX） 18％
　　籽粒产量（kg/亩） 300-350公斤/亩
　　河北黄骅盐碱地甜高梁种植
　　盐碱地含盐量（‰） 3.23‰
　　茎秆产量（t/亩） 5.78吨/亩
　　汁液锤度（BX） 17％
　　籽粒产量（kg/亩） 210公斤/亩
　　通过2001-2005年在我国北京、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、新疆、河北、河南、山东、湖南、湖北、四川等地种植，“醇甜系列”甜高梁表现为：
　　甜高梁茎秆产量（t/亩） 60-100吨/公顷
　　甜高梁汁液锤度（BX） 16-20％
　　甜高梁籽粒产量 4.5-6吨/公顷
　　每吨甜高梁乙醇需甜高梁茎秆16吨

（二）项目分析

1、种植

甜高粱是一种既产糖，又产糖食的优质作物，而且两者之间并不矛盾，只有当籽粒成熟时，茎杆中糖含量才达到最大值。而且，甜高粱具有多种用途，在用秸秆生产燃料乙醇的同时，可以综合利用其它生物质或废弃物，达到最高的经济效益。

2、加工技术

在联合国项目的执行过程中，在国家农科院、河南省农业厅及省微生物所等单位合作，在虞城县内建立起来了甜高粱种植与育种基地。并投资建成了用甜高粱汁液发酵生产乙醇的大型加工生产线，年生产能力为10万吨燃料乙醇。最终，将形成甜高粱育种、种植、加工的产业链，促进甜高粱的综合利用，加工生产出乙醇及饲料产品。

 

第三章  项目建设方案

（一）项目规模

一期工程建成后，年产燃料酒精100000吨，饲料酵母3000吨，液体肥料90000吨，生物饲料15万吨，生物控释肥料 10万吨，木糖醇0.5万吨，优质高粱酒2000吨。

（二） 设主要内容

1、甜高粱种植基地40万亩

2、燃料乙醇10万吨生产线

（三）建设地点及建设条件分析

1、建设地点

（1）甜高粱种植基地的的建立以虞城为中心，建立半径约为40公里的甜高粱种植区域

（2）甜高粱的酒精加工生产线设在虞城产业聚集区内

2、生产工艺概述
用输送设备将甜高粱秆送入撕解压榨车间进行压榨，将榨出的糖汁送入原料贮罐或搅拌罐中，在搅拌罐中加入硫酸、磷酸、营养盐，搅拌均匀，静置，将清液泵入酸化高位箱中酸化，酸化时间大于4小时。酸化好的糖汁自流入发酵罐，与培养好的酒母醪混合发酵。发酵过程中产生的二氧化碳气体，经收集后送入吸收塔，回收酒精 。成熟发酵醪液经泵送入粗馏塔 。粗馏塔底部用蒸汽直接加热，塔底温度控制在108 -110℃，塔顶温度控制在96-98℃。塔顶粗酒精蒸汽送入精馏塔，在精馏塔中进一步提纯，除杂，可提取96%（V/V）的食用普级酒精。96%（V/V）的酒精送入脱水塔，同时加入脱水剂（苯），塔底采用蒸汽间接加热，酒精液中水分转移到三元恒沸液中使乙醇与水溶液得到分离，得到无水燃料乙醇。富含脱水剂相送入脱水塔循环使用，富水相送入回收塔，将酒精与脱水剂回收。

3、甜高粱秸秆 工艺流程如下：

 

 压 榨 机 秸秆渣

糖 汁 原料贮罐

搅 拌 罐 硫酸、磷酸、营养盐

酸化高位箱

发 酵 罐 酒母罐酵母

醪 池

粗 馏 塔 酒糟

精 馏 塔 杂醇油、食用级酒精

苯 脱 水 塔 燃料乙醇

回 收 塔

 

第四章  项目投资

（一）项目总投资规模

项目总投资规模70000万元

1、本项目建设内容主要如下

生产车间，包括酒精车间、固体酿酒车间、饲料酵母及有机肥料车间、仓储区等；生产设备及其相应的工艺装备；配套建设相应的研发中心、职工生活中心、公用工程及服务性设施；建设相应的环保设施。

2、建设规模

一期工程建成后年产燃料酒精100000吨/年，优质高粱酒2000吨/年，液体肥料90000吨/年，饲料酵母3000吨/年，生物饲料15万吨/年，生物控释肥料10万吨/年，木糖醇5万吨/年 

3、乙醇工程30万吨/年燃料（一期10万吨）主要设备设施一览表

 

（二）投资使用方案

1、工艺设备购置费21800万元

压榨机4000万元（压榨能力1000吨/天、二台）

发酵系统8000万元（发酵能力60吨酒精/天）

蒸馏脱水系统5000万元（处理能力50吨酒精/天）

其他设备4800万元（汽车、消防车、机修、办公设备，地磅200台）

2、公用工程建设费14700万元

污水处理站3000万元（日处理水量10000立方米）

建筑工程6400万元（每平方米800元，8000平方米）

征地2500万元（征地500亩，每亩5万元）

总图设施100万元（总图、变电站、冷却水站、供水站）

3、安装费用2800万元

4、建设期间利息986万元

5、流动资金估算20000万元

（三）资金筹措方案

1、项目资本金69000万元

3、申请地方政府配套补贴1000万元

 

第六章  项目财务分析

（一）年销售收入估算

本项目正式投产后销售收入：71750万元（含税）

1、本项目生产规模及产品销售价格如下：

燃烧酒精     10万吨/年       5500元/吨（含税）

生物饲料     15万吨/年      650元/吨（含税）

生物控释肥料 10万吨/年      700元/吨（含税）

木糖醇        5万吨/年      20000元/吨（含税）

2、按国家政策，燃料酒精未计算政府补贴，也未计算消费税及增值税。

3、下脚料的增值税平均负为8%。

（二）营运周期说明：

1、原材料周转天数：甜高粱粒30天，甜高粱杆120天。

2、成品周转天数7天。

3、应收账款周转天数90天。

4、除甜高粱杆外，其他原料应会账款周转天数30天。

（三）流动资金投入

1、项目达到生产的规模时，需流动资金20000万元。

2、启动流动资金7500万元，其中流动资金贷款 15000万元。

3、企业周期内累计流动资金贷款15000万元。

（四）成本计算说明：

1、固定资产折旧按10年计提。

2、固定资产维修费用按折旧费的30%计算。

3、生产员年平均工资按0.96万元计算。

4、财务费用按年利率6.12%计算（长期贷款与流动资金贷款同）。

5、管理费用：按销售收入计提的比例：燃料酒精2.7%。

6、销售费用：按销售收入计提的比例：燃料酒精3%。

（五）利润及税金说明：

1、利润总额21525万元。

2、所得税按25%计算（燃料的增值税未考虑在内，因本项目未估算政府财政补贴）。

3、增值税3659万元，所得税5381万元。

4、净利润12485万元。

（六）偿还贷款计划：

从项目正式投产一年后，开始偿还长期贷款（固定资产投资贷款），三年全部清偿完。

（七）主要财务效益评价：

1、内部收益率为16.8%（按建成后五年生产期计算）

2、投资回收期6.7年（动态+2年建设期）

 

第六章  社会效益

 

1、本项目可解决1200人的就业问题。

2、项目无污染，蒸馏后的醪液富含氨基酸，是良好的有机肥料，有利于当地碱性土壤改良，造成良性的绿色生态循环。

3、本项目生产的燃料乙醇的使用和相关技术的渗透，不仅能节约大量的石油能源，而且能有效的改进汽油品质，减少尾气污染，大大改善环境质量。同时能提高农民收入，有效的解决农民收入低的问题。为农业产业化、定单化，开创了一条新路。

 

第七章结论

 

通过以上论证，我们认为该项目符合国家新能源开发政策，得到当地政府大力支持，符合联合国《京都协议》精神,技术先进，并兼顾了农民利益、能源、环保问题，具有较好的经济效益和社会效益，特别是商丘黄泛区广阔而肥沃的土地是原料资源的可靠保证，该项目具备了天时、地利、人和，因此，实施该项目是切实可行的。

 

 

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