10萬(wàn)噸年甲醇蛋白項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.doc

寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司10萬(wàn)噸/年甲醇蛋白項(xiàng)目可行性研究報(bào)告江蘇煤化工程研究設(shè)計(jì)院2008年11月- 84 -目 錄1.總論- 1 -1.1概述- 1 -1.1.1項(xiàng)目名稱、主辦單位、企業(yè)性質(zhì)及法- 1 -1.1.2 編制依據(jù)和原則- 1 -1.1.3 寧夏寧東能化投資有限公司簡(jiǎn)介- 2 -1.1.4項(xiàng)目提出的背景和必要性- 2 -1.1.5 預(yù)可行性研究范圍- 3 -1.2 研究結(jié)論- 3 -1.2.1研究的綜合結(jié)論- 3 -12.2.2 存在的主要問(wèn)題和建議- 4 -1.2.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)- 4 -2 市場(chǎng)預(yù)測(cè)與分析72.1 國(guó)外市場(chǎng)分析72.1.1國(guó)外生產(chǎn)情況72.1.2 國(guó)外消費(fèi)現(xiàn)狀及需求預(yù)測(cè)82.2. 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析82. 2.1 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)情況82.2.2 國(guó)內(nèi)消費(fèi)現(xiàn)狀和需求預(yù)測(cè)92.2.3發(fā)展甲醇蛋白工業(yè)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策112.2.4單細(xì)胞蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析133產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模153.1生產(chǎn)規(guī)模的選擇153.2生產(chǎn)規(guī)模153.3產(chǎn)品方案154. 甲醇蛋白工藝技術(shù)164.1 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)概況164.2 甲醇蛋白生產(chǎn)工藝技術(shù)174.2.1. 國(guó)外甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)174.2.2. 國(guó)內(nèi)甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)204.2.3. 推薦的工藝技術(shù)及來(lái)源214.3 全廠工藝流程說(shuō)明234.3.1 全廠工藝裝置234.3.2工藝流程概述234.4 全廠物料平衡及消耗定額244.4.1 物料平衡244.4.2 消耗定額244.5 主要設(shè)備一覽表254.5.2甲醇蛋白主要設(shè)備255.原料、燃料及輔助材料的供應(yīng)275.1 原料甲醇規(guī)格及用量275.2 輔助材料供應(yīng)275.2.1蒸汽275.2.2電275.2.2 循環(huán)水285.2.4 污水處理286建廠條件和廠址方案296.1 建廠條件296.1.1廠址的地理位置、地形、地貌概況296.1.2工程地質(zhì)、地震烈度及水文地質(zhì)情況296.1.3氣象條件306.1.4地區(qū)和城鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃326.1.5廠區(qū)交通運(yùn)輸條件和運(yùn)輸量現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃346.6.6水源、水質(zhì)及供排水工程現(xiàn)狀356.1.7電源、供電、電信現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃376.1.8供熱工程396.1.9供氣工程406.1.10當(dāng)?shù)厥┕ず蛥f(xié)作條件406.1.11與城鎮(zhèn)、地區(qū)規(guī)劃關(guān)系及生活福利設(shè)施條件416.1.12目前園區(qū)內(nèi)土地使用情況、本項(xiàng)目擬占地面積及需征土地情況416.2廠址方案427 公用工程和輔助設(shè)施437.1總圖運(yùn)輸437.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)437.1.2 總平面布置437.1.2 豎向設(shè)計(jì)437.1.3工廠運(yùn)輸447.1.4 原材料倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施447.1.6 工廠綠化447.2 給水排水457.2.1 工廠給水457.2.2 廠區(qū)給水系統(tǒng)方案的比較和選擇457.2.3 工廠排水477.2.4 污水處理站478 節(jié) 能508.1 編制依據(jù)508.1.1合理用能標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范508.1.2 行業(yè)能耗狀況518.1.3本項(xiàng)目的能耗水平518.2項(xiàng)目用能特點(diǎn)及節(jié)能原則518.2.1項(xiàng)目能源消耗特點(diǎn)及消耗種類518.2.2節(jié)能原則528.3節(jié)能措施及優(yōu)化配置方案528.4 能耗指標(biāo)及效果分析538.4.1 項(xiàng)目能耗綜合指標(biāo)538.4.2 節(jié)能效果分析539 環(huán)境保護(hù)549.1 編制依據(jù)549.1.1 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)549.1.2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)549.2 建設(shè)地區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀549.2.1廠址地理位置559.2.2廠址自然條件559.2.2噪聲質(zhì)量現(xiàn)狀569.3主要污染源及污染物569.3.1廢氣主要污染源與污染物569.3.2廢水主要污染源與污染物569.3.3廢渣主要污染源與污染物569.3.4噪聲污染579.4設(shè)計(jì)中擬采用的環(huán)保治理措施579.4.1廢氣治理措施579.4.2廢水治理措施579.4.3固體廢物治理措施609.4.4噪聲609.5環(huán)境管理機(jī)構(gòu)及環(huán)境監(jiān)測(cè)609.6環(huán)境影響分析609.6.1大氣環(huán)境影響分析609.6.2水體環(huán)境影響分析609.6.3固體及噪聲環(huán)境影響分析619.7廠區(qū)綠化619.8簡(jiǎn)要說(shuō)明619.9環(huán)保投資估算6110消 防6210.1 編制依據(jù)6210.2 依托條件6210.3 工程概述6210.4消防設(shè)施6310.4.1 消防給水系統(tǒng)6310.4.2 其它消防設(shè)施6410.4.3 消防設(shè)施費(fèi)用6511 勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生6711.1 編制依據(jù)6711.1.1 國(guó)家和地方的有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定6711.1.2采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范6711.2 工程概況6811.3 生產(chǎn)過(guò)程中危害因素分析6811.4 設(shè)計(jì)中采取的防范措施6911.5 安全機(jī)構(gòu)的設(shè)置及定員7011.6 勞動(dòng)安全衛(wèi)生投資估算7212工廠組織、勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn)7312.1工廠組織7312.2工廠班制和勞動(dòng)定員的估算7312.3人員的來(lái)源和培訓(xùn)7312.4裝置初步定員表7413 建設(shè)進(jìn)度設(shè)想- 76 -13.1預(yù)計(jì)工程總進(jìn)度- 76 -13.2實(shí)施規(guī)劃說(shuō)明- 76 -13.3項(xiàng)目規(guī)劃進(jìn)度表- 77 -14 投資估算及資金籌措7914.1投資估算7914.1.1建設(shè)投資估算7914.1.2固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅估算8014.1.3建設(shè)期貸款利息計(jì)算8014.1.4固定資產(chǎn)投資估算8014.1.5 流動(dòng)資金估算8014.1.6 項(xiàng)目工程總投資8014.2 資金籌措8114.2.1 資金來(lái)源8114.2.2 資金運(yùn)籌計(jì)劃8115 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)- 83 -15.1 編制依據(jù)- 83 -15.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)- 83 -15.2.1 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案- 83 -15.2.2 實(shí)施進(jìn)度- 83 -15.2.3 總投資估算及資金來(lái)源- 83 -15.2.4 工資和福利費(fèi)估算- 83 -15.3 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)- 84 -15.3.1 銷售收入和銷售稅金及附加估算- 84 -15.3.2 產(chǎn)品成本及費(fèi)用估算- 84 -15.3.3 利潤(rùn)總額及分配- 84 -15.3.4 財(cái)務(wù)盈利能力分析- 85 -15.3.5 清償能力分析- 85 -15.3.6 不確定性分析- 85 -15.4 評(píng)價(jià)結(jié)論- 85 -1.總論1.1概述1.1.1項(xiàng)目名稱、主辦單位、企業(yè)性質(zhì)及法項(xiàng)目名稱： 10萬(wàn)噸/年甲醇蛋白項(xiàng)目承建單位：寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司建設(shè)地點(diǎn)：靈武市寧東鎮(zhèn)中心區(qū)寧東煤化工園區(qū)c區(qū)法定代表：馬漢成單位地址：寧夏銀川市解放東街143號(hào)1.1.2 編制依據(jù)和原則1.1.2.1 編制依據(jù)(1) 項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告(2) 立項(xiàng)報(bào)告批復(fù)文件(3) 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司與江蘇煤化工程研究設(shè)計(jì)院簽訂的編制可行性報(bào)告委托合同(4) 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司提供的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料(5) 化工投資項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制辦法1.1.2.2 編制原則（1）本著采用的工藝技術(shù)應(yīng)可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理的原則先經(jīng)初步方案論證，然后確定最佳方案，以便使該項(xiàng)目在建成后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)能達(dá)到并保持國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)水平。（2）除國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)或質(zhì)量尚不過(guò)關(guān)的關(guān)鍵設(shè)備、專有設(shè)備、部件和材料、儀表或電氣材料考慮引進(jìn)外，其余則根據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)備制造成能力、水平、經(jīng)驗(yàn)及使用業(yè)績(jī)，應(yīng)最大限度實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。（3）方案中應(yīng)注意節(jié)約投資，合理布置廠址總圖，并盡量利用周邊企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)施和條件，完善產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和多聯(lián)產(chǎn)，同時(shí)還應(yīng)充分發(fā)揮公司現(xiàn)有行政服務(wù)體系，公用工程及輔助設(shè)施潛力。（4）認(rèn)真貫徹國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)法令與法規(guī)，搞好三廢的治理工作，盡量做到廢物充分利用，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排。（5）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)的安全生產(chǎn)、工業(yè)衛(wèi)生、勞動(dòng)保護(hù)以及消防工作的有關(guān)法規(guī)與規(guī)定，采取有效措施改善勞動(dòng)條件，確保安全生產(chǎn)。（6）充分考慮節(jié)能與綜合利用以降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。（7）以科學(xué)和求實(shí)的工作態(tài)度，公正，客觀，并科學(xué)地反映擬建項(xiàng)目的實(shí)際情況。1.1.3 寧夏寧東能化投資有限公司簡(jiǎn)介寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司成立于2004年，是寧東能源化工基地管委會(huì)出資注冊(cè)的一個(gè)國(guó)有企業(yè)，注冊(cè)資本金1000萬(wàn)元，屬國(guó)有獨(dú)資企業(yè)，主要經(jīng)營(yíng)土地開(kāi)發(fā)，房地產(chǎn)、交通、能源行業(yè)的投資，污水處理等。目前，公司在寧東基地已投資1億余元，完成寧東煤化工園區(qū)、臨河綜合工業(yè)園區(qū)部分道路、綠化及供水工程。寧東能源化工基地是寧夏的一個(gè)新建的大型工業(yè)基地，寧東煤化工園區(qū)、臨河綜合工業(yè)園區(qū)為其組成部分。本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于寧東煤化工園區(qū)內(nèi)靠近英力特園區(qū)的地塊。1.1.4項(xiàng)目提出的背景和必要性我國(guó)以占世界耕地面積的7%養(yǎng)活了占世界22%的人口，糧食供需矛盾十分突出，解決13億人口的吃飯問(wèn)題仍是中國(guó)的第一大事，而合成單細(xì)胞蛋白（single cell protein）是解決我國(guó)糧食問(wèn)題的重要途徑之一。依靠種植糧食類高等植物來(lái)滿足人類對(duì)蛋白質(zhì)的需求已不能完全解決問(wèn)題，而各種病蟲(chóng)害和自然災(zāi)害又會(huì)對(duì)糧食產(chǎn)量產(chǎn)生一定的影響。隨著人們生活日趨富裕和生活水平的提高，人民對(duì)動(dòng)物蛋白質(zhì)的需求量也會(huì)不斷的增加，而甲醇蛋白可從化石原料出發(fā)，經(jīng)由甲醇而制得。它含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和多種維生素，產(chǎn)品安全而無(wú)毒，能促進(jìn)牲畜生產(chǎn)和提高飼料利用率。由于生產(chǎn)甲醇蛋白勿需依賴耕地的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，每生產(chǎn)1萬(wàn)噸甲醇蛋白至少可節(jié)約3.5萬(wàn)畝耕地，本項(xiàng)目甲醇蛋白生產(chǎn)規(guī)模為10萬(wàn)噸/年，即可節(jié)約35萬(wàn)畝耕地，對(duì)我國(guó)人多地少國(guó)情具有重大意義。甲醇蛋白在國(guó)外已使用20余年，證明它是一種安全的動(dòng)物飼料添加劑。開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)甲醇蛋白對(duì)緩解魚(yú)粉等動(dòng)物飼料蛋白不足，并減少環(huán)境污染，促進(jìn)國(guó)內(nèi)畜牧業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。1.1.5 可行性研究范圍（1）論述國(guó)內(nèi)外甲醇蛋白市場(chǎng)情況，并進(jìn)行價(jià)格分析。（2）論述甲醇蛋白及生產(chǎn)工藝技術(shù)的基本原理，工藝技術(shù)方案的比較與選擇。（3）推薦先進(jìn)合理，具有國(guó)內(nèi)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)又切實(shí)可行的工藝技術(shù)，提供自動(dòng)化水平高的裝置配置。（4）提供工藝流程圖，確定主要工藝設(shè)備規(guī)格及主要設(shè)備的平面布置。（5）提供主要原料消耗定額以及水、電、汽等公用工程所需規(guī)格及用量。（6）確定生產(chǎn)裝置的勞動(dòng)定員。（7）規(guī)劃項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度表。（8）估算設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。（9）對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行財(cái)務(wù)分析并做出評(píng)價(jià)。（10）提出初步的結(jié)論性意見(jiàn)。1.2 研究結(jié)論1.2.1研究的綜合結(jié)論1.2.1.1本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和能源政策并符合地區(qū)發(fā)展規(guī)劃本項(xiàng)目由于利用甲醇為原料，生產(chǎn)甲醇蛋白。在技術(shù)上又都采用了最新的發(fā)酵技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)而可靠，又具有規(guī)模效應(yīng)，對(duì)寧東工業(yè)園區(qū)進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和完善產(chǎn)業(yè)鏈也具有重要意義。1.2.1.2產(chǎn)品用途廣泛，市場(chǎng)前景廣闊本項(xiàng)目產(chǎn)品是甲醇蛋白。我國(guó)對(duì)蛋白質(zhì)需求量相當(dāng)大，每年均大量進(jìn)口魚(yú)粉及豆類制品來(lái)滿足市場(chǎng)需要。近年我國(guó)每年要進(jìn)口魚(yú)粉約100萬(wàn)噸以上，占全世界魚(yú)粉貿(mào)易量的四分之一以上。2001至2006年間，我國(guó)共消費(fèi)魚(yú)粉956萬(wàn)噸，年均159.3萬(wàn)噸，其中66.8%依賴進(jìn)口，而用于豆粕生產(chǎn)的大豆約70%需進(jìn)口。據(jù)中國(guó)農(nóng)科院飼料研究所估算，2010年時(shí)我國(guó)蛋白質(zhì)飼料需求量為6000萬(wàn)噸，而資源量?jī)H2200萬(wàn)噸，尚缺口3800萬(wàn)噸，若10%的蛋白質(zhì)飼料缺口用甲醇蛋白頂替，則至少需求量為380萬(wàn)噸，而目前國(guó)內(nèi)甲醇蛋白工業(yè)尚處于起初階段，尚未建立較大型裝置，因而市場(chǎng)廣闊。1.2.1.3 工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠本項(xiàng)目以工業(yè)園區(qū)的甲醇為原料，采用國(guó)內(nèi)近期開(kāi)發(fā)并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)、風(fēng)險(xiǎn)較小。引進(jìn)國(guó)外技術(shù)困難而且專利技術(shù)費(fèi)太高，難以接受。1.2.1.4 注意環(huán)境保護(hù)本項(xiàng)目在可行性研究中充分注意環(huán)境保護(hù)，對(duì)“三廢”采取綜合治理措施，使所有排放物均可達(dá)標(biāo)后排放，投產(chǎn)后不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。1.2.1.5安全與消防本可行性研究報(bào)告注意到安全、衛(wèi)生及消防的關(guān)系要求與規(guī)定，采取了必要的防范措施，在項(xiàng)目造成投產(chǎn)后可保證安全生產(chǎn)與人身安全。12.2.2 存在的主要問(wèn)題和建議1. 本研究的基礎(chǔ)是南京工業(yè)大學(xué)生物化工技術(shù)工程研究中心開(kāi)發(fā)的酵母法制取甲醇蛋白技術(shù)，目前已進(jìn)行了50噸/年的放大試驗(yàn)，但在國(guó)內(nèi)尚未建立工業(yè)生產(chǎn)裝置。但國(guó)外相同方法的10萬(wàn)噸/年工業(yè)裝置則早在1980年既已投產(chǎn)，雖存在一定技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，但風(fēng)險(xiǎn)不大。2. 本工程尚需進(jìn)一步做環(huán)保和消防安全方面論證。4. 本工程是一項(xiàng)新技術(shù)，對(duì)銀川市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)，為此請(qǐng)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門能給予支持，盡快批準(zhǔn)本項(xiàng)目，并給予政策和資金的支持。1.2.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表1-1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（請(qǐng)把下表填寫(xiě)完整）序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注1生產(chǎn)規(guī)模(甲醇蛋白)萬(wàn)噸/年102年操作時(shí)間小時(shí)80003主要原材料消耗3.1甲醇萬(wàn)噸/年203.2液氨噸/年208003.3營(yíng)養(yǎng)物噸/年200003.4富氧空氣m/a161064公用工程消耗4.1電（6000v/380v）千瓦時(shí)/小時(shí)50004.2循環(huán)冷卻水（補(bǔ)充水）噸/小時(shí)304.3新鮮水噸/小時(shí)354.4低壓蒸汽（0.6mpa）噸/年2000004.5燃料gj/a701045勞動(dòng)定員人1666占地面積公頃8.57項(xiàng)目投總資金萬(wàn)元1216507.1其中建設(shè)投資萬(wàn)元1069517.2建設(shè)期利息萬(wàn)元95307.3流動(dòng)資金萬(wàn)元51697.4鋪底流動(dòng)資金萬(wàn)元15517.5資金籌措萬(wàn)元1216507.5.1借款萬(wàn)元803437.5.2資本金萬(wàn)元413077.5.3資本金比例%35.008年均銷售收入萬(wàn)元827338.1年平均總成本費(fèi)用萬(wàn)元620568.2年均利潤(rùn)總額萬(wàn)元157698.3年均銷售稅金萬(wàn)元39429財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)9.1全投資內(nèi)部收益率（稅前）%15.809.2全投資內(nèi)部收益率（稅后）%13.459.3資本金利潤(rùn)率%28.639.4財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（稅前）萬(wàn)元25226折現(xiàn)率ic=12%9.5財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（稅后）萬(wàn)元89969.6自有資金內(nèi)部收益率%16.339.7投資利稅率%17.009.8投資利潤(rùn)率%12.969.9投資回收期（稅前）年8.19含建設(shè)期9.10投資回收期（稅后）年8.76含建設(shè)期9.11貸款償還期年8.17含建設(shè)期9.12盈虧平衡點(diǎn)%64.232 市場(chǎng)預(yù)測(cè)與分析2.1 國(guó)外市場(chǎng)分析2.1.1國(guó)外生產(chǎn)情況上世紀(jì)60年代后期，世界上不少國(guó)家紛紛研究甲醇蛋白，70年代初研究單位達(dá)1000多個(gè)，已成為世界性的研究課題，并取得很大進(jìn)展。國(guó)外采用選擇性微生物以甲醇為碳源生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白（即甲醇蛋白）的生產(chǎn)廠商及研究機(jī)構(gòu)及主要方法有兩大類（共6種）：采用嗜甲醇營(yíng)養(yǎng)菌的方法：英國(guó)的ici法、瑞典的norprotein法、德國(guó)的赤奇斯德伍德公司（hoechst-uhde）法；采用酵母的方法：日本的三菱瓦斯化學(xué)（mgc）法、法國(guó)石油協(xié)會(huì)（ifp）法。這些技術(shù)的開(kāi)發(fā)多始于20世紀(jì)60年代后期。其中，英國(guó)居領(lǐng)先地位，1980年已有10萬(wàn)噸級(jí)的甲醇蛋白裝置投產(chǎn)。世界主要的甲醇蛋白裝置見(jiàn)表2-1。表2-1 世界主要甲醇蛋白裝置序號(hào)國(guó)家公司微生物裝置能力 kt/a備注1英國(guó)ici細(xì)菌11972年投產(chǎn)2英國(guó)ici細(xì)菌1001980年投產(chǎn)3德國(guó)德國(guó)赫斯特-伍德細(xì)菌1中試，1978年運(yùn)轉(zhuǎn)4法國(guó)ifp酵母中試5日本mgc酵母0.5中試，1974年運(yùn)轉(zhuǎn)6瑞典nerprotein細(xì)菌中試7西班牙林德1.5中試，1979年建成8捷克國(guó)營(yíng)石油1小試，1971年運(yùn)行9原蘇聯(lián)小試俄羅斯、墨西哥、馬來(lái)西亞、印尼、沙特阿拉伯等國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣都有建廠計(jì)劃，其中俄羅斯擬用90萬(wàn)噸/年甲醇裝置用來(lái)生產(chǎn)甲醇蛋白。目前，英國(guó)ici公司可設(shè)計(jì)承建10萬(wàn)噸級(jí)的甲醇蛋白生產(chǎn)裝置。如前蘇聯(lián)擬引進(jìn)ic1技術(shù)建10萬(wàn)噸/年的甲醇蛋白裝置。ici公司還作過(guò)30萬(wàn)噸/年甲醇蛋白的可行性研究。2006年時(shí)，全世界單細(xì)胞蛋白飼料年產(chǎn)量為200余萬(wàn)噸。2.1.2 國(guó)外消費(fèi)現(xiàn)狀及需求預(yù)測(cè)在國(guó)外，甲醇蛋白已廣泛用作仔豬、肉雞、小牛和魚(yú)的飼料，目前還正在研究將甲醇蛋白用作人類食品的蛋白質(zhì)添加劑和調(diào)味品原料。伴隨世界糧食供需矛盾日益突出，環(huán)境問(wèn)題倍受重視，自然災(zāi)害頻發(fā)，以煤為原料工業(yè)化生產(chǎn)蛋白資源，不依靠耕地、不依靠海洋魚(yú)業(yè)資源、不受氣候反常的影響，必將獲得迅速發(fā)展。2.2. 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析2. 2.1 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)情況經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，我國(guó)飼料工業(yè)從無(wú)到有、從小到大、發(fā)展迅速，已經(jīng)形成包括飼料原料工業(yè)、飼料添加劑工業(yè)、飼料加工工業(yè)、飼料機(jī)械設(shè)備工業(yè)和飼料科技教育、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)等為一體的飼料工業(yè)體系，成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)中新的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，飼料產(chǎn)量20多年增長(zhǎng)近40倍，飼料工業(yè)在全國(guó)統(tǒng)計(jì)的38個(gè)工業(yè)行業(yè)中排名第23位。目前，中國(guó)已成為繼美國(guó)之后的世界第二飼料生產(chǎn)大國(guó)。2005年，我國(guó)飼料總產(chǎn)量達(dá)到1.07億噸，占世界總量的1/8，已連續(xù)多年居世界第二位。據(jù)相關(guān)專家介紹，2007年中國(guó)工業(yè)飼料（配合、濃縮、預(yù)混）產(chǎn)量達(dá)到1.23億噸，同比增長(zhǎng)11.5%。其中配合飼料產(chǎn)量為9319萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)14.8%；濃縮飼料產(chǎn)量為2491萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)1.4%；添加劑預(yù)混合飼料產(chǎn)量521萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)7.2%。與2006年相比，2007年配合飼料產(chǎn)量比重提高了3個(gè)百分點(diǎn)，濃縮飼料比重下降3個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)混合飼料保持穩(wěn)定。據(jù)中國(guó)飼料工業(yè)協(xié)會(huì)信息中心介紹，2008年1月至4月，全國(guó)飼料總產(chǎn)量約為3920萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)13.6%。2008年全年飼料產(chǎn)量增幅將超過(guò)10%，總產(chǎn)量將超過(guò)1.3億噸。巴西、中國(guó)和墨西哥為飼料工業(yè)發(fā)展最快的三個(gè)國(guó)家。國(guó)內(nèi)飼料總產(chǎn)量及預(yù)測(cè)見(jiàn)表2-2及圖2-1。表2-2 國(guó)內(nèi)飼料總產(chǎn)量及預(yù)測(cè) 單位：萬(wàn)噸年份2000200120022003200420052006200720082020產(chǎn)量74298020831987819300107009800123001300015600圖2-1 近年來(lái)國(guó)內(nèi)飼料工業(yè)總產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)(單位：萬(wàn)噸)2.2.2 國(guó)內(nèi)消費(fèi)現(xiàn)狀和需求預(yù)測(cè)我國(guó)的豬肉生產(chǎn)、禽蛋生產(chǎn)、畜產(chǎn)品生產(chǎn)總量位居世界第一，中國(guó)的禽肉生產(chǎn)位居世界第二，勿庸置疑我國(guó)已是世界最大的飼料消費(fèi)國(guó)。但飼料不足，特別是高質(zhì)量蛋白質(zhì)飼料的短缺將嚴(yán)重影響著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。為補(bǔ)充飼料蛋白資源，我國(guó)每年必需大量進(jìn)口魚(yú)粉及豆粕。魚(yú)粉是飼料生產(chǎn)中最重要的動(dòng)物性蛋白原料，隨著我國(guó)傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)養(yǎng)殖技術(shù)的不斷改進(jìn)，魚(yú)粉作為飼料使用數(shù)量大增，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求數(shù)量隨之快速增長(zhǎng)。目前，世界上對(duì)魚(yú)粉的需求也在快速增長(zhǎng)，造成魚(yú)粉的進(jìn)口國(guó)不斷增加，輸出國(guó)主要集中在幾個(gè)著名的海產(chǎn)資源豐富國(guó)家。國(guó)際魚(yú)粉市場(chǎng)也因?yàn)槟厦烂佤敗⒅抢葒?guó)推行海洋魚(yú)類資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展政策，使原料魚(yú)產(chǎn)量受到限制；另外全球氣候異常對(duì)世界各主要漁場(chǎng)自然氣候的影響也導(dǎo)致原料魚(yú)的產(chǎn)量下降、魚(yú)粉供求失衡趨大。我國(guó)是世界最大的魚(yú)粉消費(fèi)國(guó)，20002006年消費(fèi)量150萬(wàn)噸左右。全世界魚(yú)粉年產(chǎn)量600萬(wàn)噸左右，貿(mào)易量約400萬(wàn)噸。我國(guó)每年進(jìn)口魚(yú)粉約100萬(wàn)噸，占世界魚(yú)粉貿(mào)易總量的四分之一。我國(guó)魚(yú)粉用量約為世界飼料平均魚(yú)粉用量的2倍。近年來(lái)我國(guó)魚(yú)粉市場(chǎng)供應(yīng)量的變化見(jiàn)表2-3。表2-3 19952007年魚(yú)粉生產(chǎn)與需求 單位：萬(wàn)噸年份1995199619971998199920002001200220032004200520062007國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉13225066786865504550456238.4進(jìn)口魚(yú)粉696398416311890961101101359896.6供應(yīng)總量8285148107141187155146155160180160135據(jù)中國(guó)農(nóng)科院飼料研究所的有關(guān)專家分析，到2010年和2020年，我國(guó)蛋白質(zhì)飼料需求量分別為0.6億噸和0.72億噸，而資源供給量?jī)H為0.22億噸和0.24億噸，供需缺口分別為0.38億噸和0.48億噸。我國(guó)不可能長(zhǎng)期依賴增加魚(yú)粉進(jìn)口量來(lái)滿足蛋白質(zhì)飼料需求，因此，研究開(kāi)發(fā)畜、禽、魚(yú)類生長(zhǎng)所必需的、能促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育、防止疾病以及提高生產(chǎn)性能等作用的質(zhì)好價(jià)廉的新飼料蛋白資源將是當(dāng)務(wù)之急。2008年第一季度，主要飼料原料價(jià)格全面上漲，其中玉米年均價(jià)格普遍在每噸1650元以上，同比上漲15%，豆粕每噸3850-4200元，同比上漲60%左右。碳酸氫鈣由2007年同期的1600元左右上漲到目前的3400元/噸，維生素e同比上漲2.6被，其它維生素及微量元素都有不同程度的上漲。飼料生產(chǎn)企業(yè)成本提高，利潤(rùn)降低，維持在保本或微利生產(chǎn)狀態(tài)。近年來(lái)，隨著生物工程科學(xué)的進(jìn)步和世界蛋白資源的緊缺，對(duì)單細(xì)胞蛋白和菌體蛋白的興趣又重新高漲起來(lái)。從營(yíng)養(yǎng)角度看，這些產(chǎn)品能儲(chǔ)存，有較好的性能和香味。它的優(yōu)點(diǎn)首先是生長(zhǎng)速度快，蛋白質(zhì)含量高，而且以煤為原料生產(chǎn)蛋白資源，原料豐富、不依靠耕地、不依靠海洋魚(yú)業(yè)資源、不受氣候反常的影響。如細(xì)菌每20分鐘至2小時(shí)增加一倍，酵母1-3小時(shí)增加一倍。大型發(fā)酵容器在24小時(shí)內(nèi)甚至可生產(chǎn)數(shù)噸的蛋白質(zhì)，其產(chǎn)品蛋白可高達(dá)40%80%，其次是原料來(lái)源豐富。甲醇蛋白具有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)是明顯的。早在1984年，國(guó)務(wù)院辦公廳就在國(guó)辦發(fā)（1984）111號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)原國(guó)家經(jīng)委1984-2000年全國(guó)飼料工業(yè)發(fā)展綱要（試行草案）的通知中，要求把甲醇蛋白列為飼料工業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)品之一，并要求化工部門抓好生產(chǎn)建設(shè)，但是，由于尚未掌握相關(guān)技術(shù)(當(dāng)時(shí)，國(guó)家科委安排科技攻關(guān)項(xiàng)目一直未能完成)，當(dāng)時(shí)甲醇市場(chǎng)價(jià)格又較高、產(chǎn)量較低，而魚(yú)粉等蛋白飼料資源較充足、價(jià)格也較低，加之當(dāng)時(shí)甲醇蛋白的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平處于競(jìng)爭(zhēng)較差的局面，所以20多年過(guò)去了，甲醇蛋白的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化在我國(guó)仍然處于起步階段。但是，近幾年隨著蛋白質(zhì)飼料的日益短缺和甲醇產(chǎn)量的增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)經(jīng)過(guò)各方面論證，紛紛準(zhǔn)備新建大型甲醇蛋白生產(chǎn)裝置，如重慶川慶化工廠擬引進(jìn)生產(chǎn)工藝裝置合資建設(shè)6萬(wàn)噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；山東省萊西市昌華集團(tuán)股份有限公司，擬引進(jìn)資金、關(guān)鍵設(shè)備和工藝技術(shù)新建2萬(wàn)噸/年飼料級(jí)甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；吐魯番永新石化有限責(zé)任公司與香港永禾集團(tuán)公司籌資擬新建10萬(wàn)噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；濟(jì)南化肥廠有限責(zé)任公司擬建一套3000噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；蕪湖飛鷹木材加工有限責(zé)任公司也擬建設(shè)10萬(wàn)噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置等等。以甲醇為原料合成甲醇蛋白用作高能量的精飼料，每1噸可節(jié)省糧食3.5噸，可配制10噸飼料，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益均十分可觀。所以，發(fā)展甲醇蛋白是解決我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)及食品工業(yè)蛋白質(zhì)短缺問(wèn)題的重要途徑之一，對(duì)解決我國(guó)的糧食問(wèn)題也具有重大的戰(zhàn)略意義。近年來(lái)，由于甲醇蛋白的原料甲醇來(lái)源較廣，甲醇蛋白的開(kāi)發(fā)前景已變得非常樂(lè)觀。這將給甲醇蛋白的技術(shù)發(fā)展、生產(chǎn)和銷售帶來(lái)較大的商機(jī)。無(wú)論從開(kāi)發(fā)甲醇下游產(chǎn)品；還是從飼料工業(yè)的需求角度分析，甲醇蛋白都是一只十分重要且極具市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景的產(chǎn)品。我國(guó)甲醇蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)將對(duì)畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的良性發(fā)展都有著重要的推動(dòng)作用，其將具有無(wú)法估量的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益。據(jù)我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)專家測(cè)算，如果我國(guó)人均攝入動(dòng)物蛋白質(zhì)達(dá)到世界平均水平 ， 則畜牧業(yè)蛋白質(zhì)飼料總需求在6000萬(wàn)噸/年，相對(duì)于國(guó)內(nèi)的供應(yīng)量而言短缺50%，即3000萬(wàn)噸/年。根據(jù)中國(guó)農(nóng)科院飼料研究所的有關(guān)專家分析，到2010年和2020年，我國(guó)蛋白質(zhì)飼料年需求量分別為6000萬(wàn)噸和7200萬(wàn)噸，而供給量?jī)H為2200萬(wàn)噸和2400萬(wàn)噸，供需缺口分別為3800萬(wàn)噸和4800萬(wàn)噸。到2010年，如果10%的蛋白質(zhì)缺口由甲醇蛋白來(lái)填補(bǔ)，則甲醇蛋白的年需求量為380萬(wàn)噸。可見(jiàn)，我國(guó)蛋白質(zhì)市場(chǎng)非常廣闊，發(fā)展甲醇蛋白前景看好。 在甲醇蛋白的生產(chǎn)中，原料甲醇的成本占總成本的50%以上。目前我國(guó)甲醇工業(yè)發(fā)展十分迅猛，現(xiàn)有生產(chǎn)能力加上在建和擬建項(xiàng)目，不遠(yuǎn)的將來(lái)甲醇產(chǎn)能將達(dá)到5000萬(wàn)噸/年以上，這些都需要下游產(chǎn)品消化，因此，發(fā)展甲醇蛋白的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。2.2.3發(fā)展甲醇蛋白工業(yè)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策 隨著中國(guó)小康社會(huì)建設(shè)和城市化進(jìn)程的加快，人民生活水平的進(jìn)一步提高。高質(zhì)量的飼料產(chǎn)品市場(chǎng)廣闊，飼料供應(yīng)量還有較大的增長(zhǎng)潛力。蛋白飼料缺口較大。蛋白飼料將長(zhǎng)期短缺，我國(guó)重要的動(dòng)物蛋白飼料魚(yú)粉一直依靠進(jìn)口，約70%需要進(jìn)口。飼料用大豆明顯不足，每年產(chǎn)生豆粕的大豆近70%需要進(jìn)口，50%以上的氨基酸依靠進(jìn)口。新型飼料原料開(kāi)發(fā)與推廣亟待加強(qiáng)。我國(guó)是蛋白飼料資源短缺的國(guó)家。目前主要蛋白質(zhì)飼料原料依然依靠進(jìn)口。由于資金投入不足，大量?jī)?yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源未能得到開(kāi)發(fā)利用，造成寶貴的蛋白質(zhì)資源的浪費(fèi)。農(nóng)業(yè)部飼料工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃指出：“十一五”增加優(yōu)質(zhì)飼料蛋白原料來(lái)源。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料400萬(wàn)噸，是我們每年進(jìn)口魚(yú)粉數(shù)量的4倍，折算相當(dāng)于600萬(wàn)噸豆粕資源。對(duì)于促進(jìn)畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。用低廉而豐富的甲醇蛋白源，即單細(xì)胞蛋白源，部分替代魚(yú)粉進(jìn)口是可行的。隨著以糧食為主的傳統(tǒng)飼料價(jià)格的上漲和魚(yú)類資源的減少，目前作為我國(guó)蛋白質(zhì)補(bǔ)充飼料的植物蛋白，大豆蛋白和動(dòng)物蛋白如魚(yú)粉及骨粉等資源緊缺，每年需大量進(jìn)口來(lái)滿足國(guó)內(nèi)需求。水產(chǎn)動(dòng)物蛋白飼料主要依賴于魚(yú)粉，實(shí)質(zhì)上還沒(méi)有擺脫“以魚(yú)養(yǎng)魚(yú)”的狀態(tài)，而美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已通過(guò)合成蛋白替代魚(yú)粉，不但減少魚(yú)粉消耗，還騰出相當(dāng)數(shù)量用于出口。大量研究表明，用低廉而豐富的甲醇蛋白部分或全部替代魚(yú)粉是可行的。20世紀(jì)以來(lái)，世界人口增長(zhǎng)速度很快，糧食特別是蛋白質(zhì)需求矛盾凸顯。作為飼料用的蛋白質(zhì)更為緊缺，世界各國(guó)都在尋找解決這一矛盾的途徑。單細(xì)胞蛋白飼料（scp），主要是指細(xì)菌、酵母以及藻類等單細(xì)胞生物體?，F(xiàn)在人們已公認(rèn)單細(xì)胞蛋白在為食品及飼料工業(yè)提供蛋白質(zhì)原料方面起著重要的補(bǔ)充作用。國(guó)外于60年代研究成功，發(fā)展至今年產(chǎn)量已突破200萬(wàn)噸。我國(guó)60年代初期開(kāi)始研究，經(jīng)過(guò)30多年的努力，近兩年相應(yīng)技術(shù)已獲重要進(jìn)展，現(xiàn)已進(jìn)入工業(yè)化放大和生產(chǎn)階段，并已呈現(xiàn)出興旺的發(fā)展勢(shì)頭。據(jù)全國(guó)飼料工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)：到2010年，我國(guó)蛋白飼料需求量將達(dá)到6000萬(wàn)噸，按5%是甲醇蛋白飼料，需甲醇蛋白300萬(wàn)噸。甲醇蛋白生產(chǎn)成本低，以甲醇蛋白代替?zhèn)鹘y(tǒng)的魚(yú)粉和豆類等蛋白，無(wú)疑是降低飼料成本.提高飼養(yǎng)效率，加速發(fā)展我國(guó)飼料工業(yè)的有效途徑。同時(shí)，利用現(xiàn)代微生物技術(shù)開(kāi)發(fā)無(wú)糧食型，高效能蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)飼料是推進(jìn)我國(guó)飼料工業(yè)發(fā)展的必要手段。2.2.4單細(xì)胞蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析 單細(xì)胞蛋白具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，菌體中蛋白質(zhì)含量可達(dá)40%60%。其中氨基酸組分齊全，生物效價(jià)較高，相當(dāng)于酪蛋白，而且賴氨酸等必需氨基酸含量較高，還具有豐富的維生素，可以作為維生素的補(bǔ)給品。表中可以看出，幾種單細(xì)胞蛋白與主要蛋白質(zhì)食品的蛋白含量，單細(xì)胞蛋白的蛋白質(zhì)含量比大豆粉高，而且可利用氮比大豆高約20%，在有蛋氨酸添加時(shí)，可利用氮甚至可達(dá)到95%以上。表2-4 單細(xì)胞蛋白同幾種蛋白食品的蛋白含量比較 品名 蛋白質(zhì)含量（ % ） 可利用蛋白的比率（ % ） 細(xì)菌單細(xì)胞蛋白 80 80 酵母單細(xì)胞蛋白 60 70 88 白地霉單細(xì)胞蛋白 46 80 大豆粉 42 60 谷物 8 14 50 70 肉、魚(yú)、奶酪 20 35 65 70 80 雞、蛋 12 94 單細(xì)胞蛋白除營(yíng)養(yǎng)豐富外，在開(kāi)發(fā)利用上也具有很大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在：（1）原料廣泛?，F(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)，認(rèn)為可以作為單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)原料的資源很多。其中石油二次制品甲醇和煤基甲醇是一項(xiàng)豐富的原料資源。如果能夠借助于遺傳工程育種技術(shù)和伴隨生物工程學(xué)水平的提高，前景是十分廣闊的。（2）生產(chǎn)速度快，投資少。一般蛋白質(zhì)生長(zhǎng)速度同豬、牛、羊等體重的倍增時(shí)間成正比。由于單細(xì)胞蛋白具有繁殖力強(qiáng)、速度快、重量倍增時(shí)間短的特點(diǎn)，所以其富集蛋白質(zhì)的能力要比動(dòng)植物快得多。 細(xì)菌、酵母等微生物的倍增時(shí)間比牛、豬、雞等快千倍、萬(wàn)倍。有人估計(jì)，一頭500kg的公牛每天能產(chǎn)蛋白質(zhì)約0.4kg，而500kg 酵母，每天至少生產(chǎn)蛋白質(zhì)500kg。因此從生產(chǎn)速度考慮，以工業(yè)方式生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白能大幅度地提高飼料蛋白的產(chǎn)量。 （3）不受生產(chǎn)地區(qū)、氣候條件的影響。工業(yè)生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白不需要占用大量的耕地，不受季節(jié)和氣候條件的制約。一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸的單細(xì)胞蛋白工廠，以酵母計(jì)，按含蛋白45%計(jì)算，一年所產(chǎn)蛋白質(zhì)為4.5萬(wàn)噸。0.067公頃大豆按每公頃產(chǎn)3000kg、蛋白質(zhì)含量40%計(jì)，一年為80kg?？梢?jiàn)，一個(gè)工廠所生產(chǎn)的蛋白質(zhì)相當(dāng)于3.73萬(wàn)公頃土地所產(chǎn)的大豆，若將這些蛋白用于飼料飼養(yǎng)禽畜，可養(yǎng)豬28萬(wàn)頭，或養(yǎng)雞390萬(wàn)只。3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模3.1生產(chǎn)規(guī)模的選擇以甲醇為原料合成甲醇蛋白用作高能量的精飼料，每1噸可節(jié)省糧食3.5噸，可配制10噸飼料，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益均十分可觀。所以，發(fā)展甲醇蛋白是解決我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)及食品工業(yè)蛋白質(zhì)短缺問(wèn)題的重要途徑之一，對(duì)解決我國(guó)的糧食問(wèn)題也具有重大的戰(zhàn)略意義。3.2生產(chǎn)規(guī)模甲醇蛋白生產(chǎn)規(guī)模：100kt/a。3.3產(chǎn)品方案本工程項(xiàng)目的產(chǎn)品甲醇蛋白，它應(yīng)符合表3-1所示的標(biāo)準(zhǔn)。甲醇蛋白為替代糧食用飼料的產(chǎn)品，目前尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此給出甲醇蛋白營(yíng)養(yǎng)成分(未來(lái)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)先建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，如表3-1所示。表3-1 甲醇蛋白營(yíng)養(yǎng)成分名 稱粗蛋白脂 肪賴氨酸+蛋氨酸甲醇蛋白（%）72（ici法）8.57.4甲醇蛋白富含17種氨基酸，其中還有動(dòng)物體內(nèi)無(wú)法合成的氨基酸。4. 甲醇蛋白工藝技術(shù)4.1 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)概況甲醇蛋白(methanol protein)是以甲醇作為碳源基質(zhì)，利用細(xì)菌或酵母等單細(xì)胞微生物菌種生產(chǎn)的一種單細(xì)胞蛋白(scp)。單細(xì)胞蛋白又稱微生物蛋白或菌體蛋白，指的是從純培養(yǎng)的非病源性微生物細(xì)胞中提取的總蛋白，可作為人或動(dòng)物蛋白的補(bǔ)充。單細(xì)胞蛋白中粗蛋白含量高達(dá)40%80%，而且各種氨基酸搭配合理，維生素、生物酶、激素及未知生長(zhǎng)因子等含量也十分豐富，是一般植物性原料不可比擬的，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的一種優(yōu)良飼料蛋白，也可作為人類食品添加劑。單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)原料有： 石油及其產(chǎn)品類（石蠟、正烷烴、甲烷、甲醇、乙醇），菌種為酵母菌和單胞菌； 工廠廢液（在酒精、味精、豆制品、淀粉、丙酮、丁醇、皮革、亞硫酸造紙等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢液），菌種為膠質(zhì)紅色假單胞菌、白地霉；食品廠廢渣（木薯渣、甘蔗渣、廢糖蜜、甜菜渣、酒糟、水果皮渣），菌種為假絲、球擬和漢遜酵母； 光能和無(wú)機(jī)碳源（光合作用；利用無(wú)機(jī)碳源，如co2、碳酸氫鹽），菌種為螺旋藻、魚(yú)腥藻、小球藻等。在單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)中，雖可利用某些生產(chǎn)工藝的廢液為原料，既可體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)又能降低生產(chǎn)成本，但受原料來(lái)源的限制，無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)。目前能夠工業(yè)化大量生產(chǎn)的就是甲醇蛋白，所以它被稱為第二代scp，是大規(guī)模生產(chǎn)飼料蛋白的最好選擇。甲醇蛋白相對(duì)于其它scp生產(chǎn)來(lái)講，具有以下優(yōu)勢(shì)：常溫下甲醇為液體，能與水完全互溶，既容易在培養(yǎng)基上溶解和分散，菌體也易于洗滌，又無(wú)需很大的攪拌動(dòng)力即可使菌體很好吸收；甲醇裝置原料路線較多，原料易得，資源豐富。寧東能源化工基地中有煤為原料生產(chǎn)甲醇。為生產(chǎn)甲醇蛋白創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)，不像正烷烴和石蠟?zāi)菢邮軣捰蛷S提供原料的限制；甲醇的沸點(diǎn)較低，在產(chǎn)品干燥過(guò)程中易于從菌體中脫除；甲醇基質(zhì)發(fā)酵耗氧量低，發(fā)酵熱也少，因而，可大大降低能耗；甲醇和甲醇蛋白裝置可相鄰建設(shè)，既能節(jié)約用地，又可減少中間設(shè)施，節(jié)省基建投資，減少操作費(fèi)用等，還可綜合采用熱電化聯(lián)產(chǎn)，達(dá)到節(jié)能、減排、降耗和降低成本的目的； 甲醇蛋白生產(chǎn)還有不受環(huán)境和氣候的影響、可連續(xù)生產(chǎn)、易于控制、污染小等優(yōu)點(diǎn)。自上世紀(jì)60年代后期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，利用甲醇為原料可生產(chǎn)scp。隨后甲醇蛋白引起世界不少國(guó)家的廣泛關(guān)注，并紛紛開(kāi)展甲醇蛋白的研究與開(kāi)發(fā)，到70年代初期研究單位達(dá)1000多個(gè)。隨著現(xiàn)代生物化工技術(shù)的發(fā)展，甲醇蛋白工藝的開(kāi)發(fā)已成為世界性的研究課題，并取得了很大的進(jìn)展。目前，甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)外已工業(yè)化，若干頗具工業(yè)規(guī)模的甲醇蛋白生產(chǎn)裝置已建成。當(dāng)前，世界上以甲醇為原料生產(chǎn)scp的技術(shù)有八種，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的有六種，其中，英國(guó)占據(jù)了領(lǐng)先地位。4.2 甲醇蛋白生產(chǎn)工藝技術(shù)4.2.1. 國(guó)外甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)目前世界上甲醇蛋白實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的已有英國(guó)ici法、德國(guó)hoechst-uhde法、瑞典norprotein法、日本mgc法、法國(guó)ifp法、美國(guó)provesteen法等六種主要生產(chǎn)工藝。其中以英國(guó)ici和日本三菱瓦斯化學(xué)的方法最具代表性。生產(chǎn)方法的工藝條件見(jiàn)表4-1。表4-1 甲醇蛋白生產(chǎn)方法的工藝條件方法生產(chǎn)能力g.l-1.h-1發(fā)酵溫度ph蛋白質(zhì)含量%發(fā)酵罐型式英國(guó)ici法535406.779空氣提升式加壓外循環(huán)德國(guó)hoechst-uhde法5406.57.57090空氣提升式內(nèi)循環(huán)日本mgc法528293.05060空氣提升式法國(guó)ifp法3.435363.03.56062升氣式瑞典norprotein法81加壓式（1）英國(guó)ici法ici法甲醇蛋白生產(chǎn)工藝過(guò)程為：預(yù)先在發(fā)酵罐內(nèi)加入經(jīng)過(guò)滅菌的甲醇水溶液和一定量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如磷酸及其它營(yíng)養(yǎng)元素，然后再將經(jīng)過(guò)滅菌處理的含氨空氣、甲醇及其它培養(yǎng)液從壓力循環(huán)發(fā)酵罐底部加入。在高靜壓下利用空氣攪拌促進(jìn)氧溶解于溶液中，并增大上升溶液的孔隙率，使各種物料混合均勻?？諝鈹嚢枳饔檬拱l(fā)酵罐內(nèi)溶液形成自然循環(huán)。控制發(fā)酵罐內(nèi)溫度為3540、ph為6.7時(shí)開(kāi)始發(fā)酵作用。培養(yǎng)液中甲醇濃度保持為11010-6，經(jīng)過(guò)30小時(shí)左右的發(fā)酵，所產(chǎn)生的co2和剩余的空氣由發(fā)酵罐頂部排出，重度增大后的溶液順著發(fā)酵罐的一邊向下流，含粗產(chǎn)品的發(fā)酵液從塔底連續(xù)取出，從而，使發(fā)酵罐中的細(xì)菌濃度始終保持在30g/l。調(diào)整含粗產(chǎn)品發(fā)酵液的ph值使細(xì)菌凝聚，再經(jīng)離心分離、閃蒸脫水、干燥得到甲醇蛋白產(chǎn)品。發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的熱量由發(fā)酵罐底部的冷卻器來(lái)完成熱交換。甲醇蛋白產(chǎn)品有粒狀和粉狀兩種：粒狀用作家畜、家禽、魚(yú)等的飼料蛋白；粉狀用以代替奶粉。其工藝過(guò)程如圖4-1所示。圖4-1 ici法甲醇蛋白工藝流程簡(jiǎn)圖英國(guó)ici公司于1980年建設(shè)了世界上第一座甲醇蛋白工業(yè)生產(chǎn)裝置，規(guī)模為10.0萬(wàn)噸/年，并擁有世界上最大的連續(xù)發(fā)酵器。該法系采用嗜甲醇營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，其產(chǎn)品的商品名為“pruteen”，產(chǎn)品中含有72%的粗蛋白，蛋氨酸和賴氨酸含量與白魚(yú)粉非常相近，作為富含熱量、維生素、礦物質(zhì)及高蛋白的飼料在市場(chǎng)上銷售。（2）日本三菱瓦斯化學(xué)法（mgc法）甲醇、鹽類、磷酸、水、空氣等原料經(jīng)過(guò)滅菌、過(guò)濾后加入發(fā)酵罐。此法系采用酵母菌連續(xù)發(fā)酵方法。發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)置多層多孔隔板，以空氣攪拌作用高效進(jìn)行氧的遷移和攪拌。罐中菌體重度為35kg/m3，生產(chǎn)效率達(dá)5kg/m3h。從發(fā)酵罐出來(lái)的培養(yǎng)液經(jīng)離心機(jī)分離，清液返回發(fā)酵罐；離心后的物料經(jīng)預(yù)處理、混合、?；?、干燥后得到粒狀產(chǎn)品。為了節(jié)能，此法可用燃?xì)馔钙降膹U氣進(jìn)行菌體干燥。日本三菱瓦斯化學(xué)公司于1974年建立了500t/a的甲醇蛋白實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行中試，并以其取得的工藝數(shù)據(jù)為根據(jù)，確定60100kt/a生產(chǎn)裝置的工藝技術(shù)，其工藝流程如圖4-2所示。圖4-2 mgc法甲醇蛋白工藝流程簡(jiǎn)圖（3）德國(guó)赫斯特-伍德法（hu法）此法是在富集氨-磷酸的甲醇基質(zhì)中，采用明亮甲基單孢菌連續(xù)發(fā)酵，生產(chǎn)甲醇蛋白的一種技術(shù)，已于1978年開(kāi)發(fā)成功，并在法蘭克福建成了1000噸的試驗(yàn)裝置。本法是將磷酸、鹽、水和微量元素按比例混合，經(jīng)加熱和冷卻消毒后泵入發(fā)酵罐；甲醇經(jīng)加熱、冷卻消毒后單獨(dú)送入發(fā)酵罐。發(fā)酵罐內(nèi)事先裝有培養(yǎng)液生成的細(xì)胞懸浮液。發(fā)酵過(guò)程中加入氨水，使反應(yīng)液的ph值保持在7.0左右。發(fā)酵罐出來(lái)的物料經(jīng)濃縮、離心分離、干燥等處理得到產(chǎn)品。該公司的產(chǎn)品主要是供給人類食用（只要將發(fā)酵罐中的細(xì)菌細(xì)胞分成蛋白質(zhì)和核酸，當(dāng)?shù)鞍字兴怂?.0%時(shí)，就可供人食用，如加入面包中做強(qiáng)化劑）。其產(chǎn)品也可作為禽、畜飼料蛋白。（4）法國(guó)ifp法該法的工藝流程為培養(yǎng)基液體經(jīng)噴管系統(tǒng)吸入需要的空氣，然后進(jìn)入一段（或二段）發(fā)酵罐；于3536、ph為3.03.5的條件下進(jìn)行發(fā)酵。由發(fā)酵罐出來(lái)的物料經(jīng)離心分離、過(guò)濾、溶解、干燥后得到產(chǎn)品。此法采用酵母菌發(fā)酵，生產(chǎn)甲醇蛋白。（5）瑞典的norprotein法此法系采用專性嗜甲基細(xì)菌發(fā)酵。首先將原料甲醇、營(yíng)養(yǎng)液、氨、空氣、水等物料嚴(yán)格滅菌，然后進(jìn)入發(fā)酵罐；發(fā)酵的甲醇是通過(guò)多點(diǎn)流入發(fā)酵罐或同壓縮空氣一起供入。此法是在30、ph為4.5、發(fā)酵罐經(jīng)過(guò)嚴(yán)格滅菌的狀況下進(jìn)行操作；從發(fā)酵罐出來(lái)的物料經(jīng)絮凝、懸浮、過(guò)濾、干燥后得到產(chǎn)品。由于此法對(duì)滅菌要求嚴(yán)格，所以可生產(chǎn)滿足食品工業(yè)衛(wèi)生要求的甲醇蛋白產(chǎn)品。發(fā)酵罐排出氣體的能量可在與壓縮機(jī)相連接的透平中得以回收，然后與熱空氣混合用于產(chǎn)品干燥。（6）美國(guó)provesteen法美國(guó)phillips petroleum公司于1983年開(kāi)發(fā)出以酵母菌為菌種的甲醇蛋白生產(chǎn)新工藝，并在75噸/年中試基礎(chǔ)上于1985年在美國(guó)俄克拉荷馬州建成了13602270噸/年的工業(yè)示范裝置。其商品名為provesteen。此工藝的特點(diǎn)是改進(jìn)發(fā)酵罐熱交換和氧傳遞條件，生產(chǎn)高濃度甲醇蛋白，菌體收率達(dá)120150mg/l。目前，英國(guó)ici和美國(guó)phillips petroleum公司均可設(shè)計(jì)承建10萬(wàn)噸級(jí)的甲醇蛋白生產(chǎn)裝置。還有，ici和phillips petroleum公司正在進(jìn)行建設(shè)30萬(wàn)噸/年大型甲醇蛋白裝置的可行性研究。當(dāng)前，很多國(guó)家或地區(qū)，如俄羅斯、墨西哥、馬來(lái)西亞、印尼、沙特阿拉伯等國(guó)以及中國(guó)臺(tái)灣都有建設(shè)甲醇蛋白生產(chǎn)廠的計(jì)劃，其中俄羅斯擬引進(jìn)ici技術(shù)，建設(shè)10萬(wàn)噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置。4.2.2. 國(guó)內(nèi)甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)自20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)也在大力開(kāi)展甲醇蛋白的研究，主要單位包括中國(guó)科學(xué)院微生物研究所、北京市營(yíng)養(yǎng)源研究所、中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)研究所、中國(guó)石油克拉瑪依研究院、四川大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)（我國(guó)生物化工工程研究技術(shù)中心）等單位。近年來(lái)中國(guó)石油克拉瑪依石化公司研究院引進(jìn)一株銅綠假單胞菌sx，使甲醇轉(zhuǎn)化率達(dá)40%以上，蛋白質(zhì)含量達(dá)80%以上，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。但這些技術(shù)均距大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化尚遠(yuǎn)，尤其不能滿足萬(wàn)噸級(jí)以上規(guī)模甲醇蛋白生產(chǎn)的技術(shù)要求。經(jīng)與南京工業(yè)大學(xué)聯(lián)系，我國(guó)生物化工技術(shù)帶頭人歐陽(yáng)平凱院士告知：南京工業(yè)大學(xué)生物化工技術(shù)中心優(yōu)選與培殖了生產(chǎn)甲醇蛋白的菌種，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試；完成了1噸/年及5噸/年的模式。目前，正在進(jìn)行50噸/年的放大試驗(yàn)，同時(shí)籌建250噸/年的工業(yè)示范裝置。總之，推動(dòng)我國(guó)甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)工業(yè)化的條件己經(jīng)成熟，完全可以較快地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，南京工業(yè)大學(xué)生物化工技術(shù)中心也愿意承擔(dān)這一技術(shù)實(shí)施工業(yè)化的任務(wù)。目前，國(guó)內(nèi)蛋白質(zhì)生產(chǎn)共有40余家，其基本上是以酒精、糖、味精、紙張、淀粉、豆制品、屠宰場(chǎng)等的廢棄物為原料，年總產(chǎn)量不過(guò)1.52.0萬(wàn)噸，只相當(dāng)于國(guó)外一個(gè)中試裝置的產(chǎn)量。至今，我國(guó)尚無(wú)甲醇蛋白工業(yè)生產(chǎn)裝置，但近幾年隨著蛋白質(zhì)飼料的日益短缺和甲醇產(chǎn)量的增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)經(jīng)過(guò)各方面論證，據(jù)悉，有十余家企業(yè)紛紛準(zhǔn)備新建大型甲醇蛋白生產(chǎn)裝置。其中，青海第一化肥廠擬投資2.5億元人民幣，采用英國(guó)ici法建設(shè)2萬(wàn)噸/年甲醇蛋白工業(yè)生產(chǎn)裝置；重慶川慶化工廠擬投資1.5億元人民幣引進(jìn)生產(chǎn)裝置，合資建設(shè)6萬(wàn)噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；山東萊西市昌華集團(tuán)擬引進(jìn)資金、關(guān)鍵設(shè)備和工藝技術(shù)新建2萬(wàn)噸/年飼料級(jí)甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；吐魯番永新石化公司利用地方自籌1.25億元、香港永禾集團(tuán)公司籌資11.25億元擬建10萬(wàn)噸/年甲醇蛋白生產(chǎn)裝置；濟(jì)南化肥廠投資約670