【正文】 otein 法、日本 MGC 法、法國 IFP 法、美國 Provezteen法等，其中 ICI 法是最有工業(yè)化前途的生產(chǎn)工藝；也是目前應(yīng)用、研究最多的工藝。 第四章 產(chǎn)品方案及規(guī)模 產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模 本項(xiàng)目為 10 萬噸／年 甲醇蛋白 項(xiàng)目，以 甲醇 為原料生產(chǎn) 甲醇蛋白 。因此，建設(shè)年產(chǎn) 10 萬噸 甲醇蛋白 項(xiàng)目具有非常好的市場前景。 甲醇蛋白的市場前景廣闊，經(jīng)濟(jì)效益好 甲醇蛋白相對于其它合成單細(xì)胞蛋白（ SCP）來講，具有消耗甲醇量大、資源豐富、不占耕地、生產(chǎn)不受氣候條件影響，生產(chǎn)速度快、蛋白質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定、營養(yǎng)價值高等優(yōu)點(diǎn)。 庫車縣屬南疆重鎮(zhèn)，在地理位置上是阿克蘇地區(qū)東部四縣的經(jīng)濟(jì)中心。目前，初步形成以煤炭、電力、化工、輕紡、建材、食品、皮革為主的工業(yè)體系。其中中石化西北石油局已鋪設(shè)天然氣管線，向庫車石化工業(yè)園區(qū)送氣 7 億 m3／ a。油氣探明儲量已基本具備年產(chǎn)天然氣 200 億 m3 和數(shù)十萬噸輕烴的基礎(chǔ)，具備大規(guī)模開發(fā)利用天然氣的資源和產(chǎn)業(yè)條件。 2021 年甲醇蛋白市場價格有所下降，年平均價格約為 萬元／噸左右。不同品種牌號、不同性能指標(biāo)、不同用途的甲醇蛋白產(chǎn)品，其價格差異也較大。 這個數(shù)字如果能夠?qū)崿F(xiàn)，對甲醇工業(yè)的意義也十分重大。近年來，大型甲醇裝置的建成和投產(chǎn)，加上市場因素，使產(chǎn)品滯銷，急需尋求下下游加工產(chǎn)品，而甲醇蛋白則是其后加工產(chǎn)品中很有發(fā)展前景的產(chǎn)品。這些技術(shù)的開發(fā)多始于 20 世紀(jì) 60 年代后期。 無論從甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)，還是從飼料工業(yè)的需求角度分析，甲醇蛋白都是十分重要且極具市場潛力和發(fā)展前景的產(chǎn)品。目前我國以占世界 7％的耕地養(yǎng)活占世界 22％的人口，解決糧食問題具有重大和長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。利用阿克蘇當(dāng)?shù)刎S富廉價的天然氣資源生產(chǎn)附加值高，國內(nèi)外市場緊缺 的甲醇蛋白產(chǎn)品，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和高投資回報率。 生產(chǎn)輔助設(shè)施 原料罐區(qū)、成品倉庫與貯運(yùn)、冷凍站、空分與空壓、中央化驗(yàn)室、機(jī)、電、儀維修、熱電裝置、脫鹽水等。 編制原則 工藝技術(shù)先進(jìn)可靠實(shí)用 (1) 擬引進(jìn)先進(jìn)可靠的國外工藝技術(shù)，包括專利技術(shù)使用許可證、工藝包或基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)。 2）阿克蘇地區(qū)“十一五”石油天燃?xì)饣ぐl(fā)展規(guī)劃。 設(shè)計(jì)中充分考慮能量的節(jié)約和綜合利用，以期降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。目前探明儲量已基本具備年開采天然氣 200 億 m3 的條件。 甲醇蛋白被稱為第二代單細(xì)胞蛋白，與天然蛋白相比，營養(yǎng)價值高，它的粗蛋白含量比 魚粉和大豆高得多，而且含有豐富的氨基酸以及豐富的礦物質(zhì)和維生素。世界魚粉年產(chǎn)量多年停滯在 550 萬噸左右，并呈下降趨勢。近年來中國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，居國內(nèi)領(lǐng)先水平。目前國內(nèi)通過比較，多傾向采用英國 ICI 法。甲醇蛋白生產(chǎn)成本低，以甲醇蛋白代替?zhèn)鹘y(tǒng)的魚粉和豆類等蛋白，無疑是降低飼料成本、提高飼養(yǎng)效率、加速發(fā)展我國飼料工業(yè)的有效途徑。按現(xiàn)在預(yù)估，生產(chǎn)甲醇蛋白的效益也是十分可觀的。 2021 年 10 月智利魚粉價格已達(dá) 美元/t，加上運(yùn)費(fèi)達(dá) 美元 /t，如按平均最低進(jìn)口量 60 萬 /t 計(jì)，折人民幣 億元。特別是以庫車為中心的塔北地區(qū)，天然氣的蘊(yùn)藏極為豐富。 阿克蘇地區(qū)天然氣氣價相對優(yōu)惠。 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要 阿克蘇是鑲嵌在絲綢之路上的一顆璀璨明珠，擁有國土面積 萬平方公里和 36 個民族的 215 萬人口；氣候 宜人，河流縱橫，水草豐茂，農(nóng)牧發(fā)達(dá)，素有“塞外江南”、“魚米之鄉(xiāng)”美譽(yù)。 阿克蘇市是地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、物流和西部 5 縣的地理中心。開發(fā)潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。而甲醇蛋白中占成本 50%以上的甲醇，由于裝置的大型化和采用節(jié)能技術(shù)而成本降低，使得工業(yè)化生產(chǎn)的甲醇蛋白在價格上具有了與魚粉、大豆的有利的競爭環(huán)境。對阿克蘇地區(qū)發(fā)展具有十分重要的意義。唯有甲醇原料產(chǎn)量大、供應(yīng)充足、價格、成本低，因此現(xiàn)在 甲醇蛋白 工業(yè)生產(chǎn)都是采用甲醇作為生產(chǎn)原料。發(fā)酵罐底部出來的物料經(jīng)過調(diào)節(jié) pH 值，使細(xì)菌凝聚、絮凝，分離除去大量的水，粗產(chǎn)物經(jīng)過閃蒸干燥得到飼料級產(chǎn)品。與其他工藝相 Norprotein法更加注重對發(fā)酵后的發(fā)酵液的處理工藝的研究，開發(fā)了不同的凝絮、干燥工藝。 生產(chǎn)工藝條件比較見下表 1。其中，英國居領(lǐng) 先地位， 1980 年已有 10 萬噸級的甲醇蛋白裝置投產(chǎn)。主反應(yīng)器生成的反應(yīng)氣經(jīng)甲醇蒸發(fā)器換熱降溫后，進(jìn)入吸收一塔，與用二塔循環(huán)泵從吸收二塔底送來的大部分稀甲醇蛋白逆流接觸進(jìn)行吸收。在停車的時候，導(dǎo)熱油卸回到導(dǎo)熱油貯槽存貯待用。采用雙塔串聯(lián)吸收方式，雖然在布置上多占一個塔位，但設(shè)備安裝容易，泵的揚(yáng)程下降，可降低電耗。 (3)甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù)的不足： 目前，英國 ICI 法公司有年產(chǎn) 10 萬噸甲醇蛋白裝置。在單體生產(chǎn)部分，其中多數(shù)為非標(biāo)設(shè)備，而 在 后處理單元多數(shù)為處理固體粉料或粒料設(shè)備，屬于專用設(shè)備。 6)粉料干燥器 選用圓盤轉(zhuǎn)動式干 燥器，干燥盤帶夾套，用蒸汽加熱。 為滿足工藝生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量要求， 3 個主裝置都采用分散型控制系統(tǒng) (DCS)進(jìn)行集中控制，顯示和打印各種報表，并用PLC 實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖，還分別設(shè)置可燃及有毒氣體檢 測報警系統(tǒng)對其裝置可燃?xì)怏w泄漏進(jìn)行監(jiān)控。現(xiàn)場安裝的儀表應(yīng)為全天候型，其防護(hù)等級至少應(yīng)是 IP54。 (3)壓力測量通常采用彈簧管壓力表和壓力變送器。配氣站距離庫車縣化工業(yè)園區(qū)1． 2 公里，年供氣能力 7 億 m3 除供大化肥用氣外，可保證本項(xiàng)目的用氣需要。 全年共用原料、燃料天然氣 17730 萬 m3。城區(qū)分為老城區(qū)、新城區(qū)和東城區(qū)。 工程與水文地質(zhì)、地震烈度 工程與水文地質(zhì) 庫車縣境南北橫跨塔里木地臺和天山褶皺系兩個構(gòu)造單元，接壤部位又形成了庫車坳陷。場地表面以礫質(zhì)戈壁為主，卵礫石層深度為 ，地基允許承載力 250kPa。南天山和靜一拜城地震帶自 1765 年有地震記載以來，到 1999 年共發(fā)生 5 級以上 (包括 5 級 )地震 72 次，其中 級地震 8 次， 級地震 1 次。 新疆交通以公路運(yùn)輸為主，現(xiàn)已形成以烏魯木齊為中心的連接全區(qū)各地的公路網(wǎng)。 因此，可保證 24 小時為本項(xiàng)目和其他大工業(yè)企業(yè)可靠供水。專為石化工業(yè)園區(qū)而興建的庫車縣東城變電站現(xiàn)已投入運(yùn)行。大型化工項(xiàng)目的布局一般都傾向于靠近廉價優(yōu)質(zhì)原料基地和水資源豐富的地區(qū)。工業(yè)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)代化大廠眾多，諸如機(jī)電儀維修、消防、 三廢處理等可采用共同出資、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理，可節(jié)約建設(shè)投資。北距新 314 國道 3 公里，南距火車站 公里，西距飛機(jī)場 3 公里。 (4)結(jié)合總體規(guī)劃，近期建設(shè)與預(yù)留發(fā)展合理布置。廠區(qū)消防道路為 6 米，主要運(yùn)輸?shù)缆窞?7— 9 米。依托社會運(yùn)輸力量，不需新增運(yùn)輸車輛。東城水源地以南打井深度為 160～ 180m，單井涌水量 120～ 300m3／ h，井距一般約 300m，水源地距本項(xiàng)目廠區(qū) 4． 3～ 5km，廠區(qū)距東城水廠 。在技術(shù)上兩個方案都是可行的，經(jīng)濟(jì)比較如下： 自建水源：投資費(fèi)約 530 萬元。 其它生產(chǎn)生活、低壓消防給水由界區(qū) 內(nèi)設(shè)增壓泵向用戶供水，生產(chǎn)生活供水量為經(jīng)常 196m3／ h，最大 225 m3／ h。 循環(huán)水 甲醇裝置及 甲醇蛋白裝置等 工藝裝置和冷凍、空分空壓等輔助工程的冷卻用水采用一套循環(huán)供水系統(tǒng)。水泵機(jī)組為戶外型電機(jī)，露天布置，自灌吸水。 高壓消防水系統(tǒng) 甲醇裝置及甲醇蛋白 裝置屬于甲類火災(zāi)危險性等級，根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》， 甲醇裝置及甲醇蛋白 裝置及其儲罐的消防水量按一處著火考慮，最大為 150 L／ s，火災(zāi)延續(xù)時間為 3 小時，在界區(qū)內(nèi)設(shè)消防水泵房一座，消防水池一座，分二格，總?cè)莘e 3240 m3，其中高壓消防水量 1620 m3／ h，生產(chǎn)生活低 壓消防蓄水量 1620 m3。 生產(chǎn)生活、低壓消防水泵與高壓消防水泵泵房設(shè)計(jì)按合建一處考慮，兩者的蓄水池 設(shè)計(jì)按合建一處分兩格考慮。廢水總量經(jīng)常約為 m3／ h，最大時約 m3／ h，可直接排至界區(qū)外，也可回用做綠化用水。 110kV 回路進(jìn)線分別引自拜城發(fā)電廠和西城變電站。一級用電負(fù)荷原則上不允許停電。 (2)供電方式 根 據(jù)各裝置的電力負(fù)荷及其總圖位置，設(shè) 35kV 總變電所 1座。 主要電氣設(shè)備材料的選擇。 在 甲醇裝置及甲醇蛋白裝置 區(qū)；冷凍站及循環(huán)水街區(qū)和廠前區(qū)分別設(shè)置 6／ 配電所共 3 座。 電力負(fù)荷估算 本項(xiàng)目總需要電力負(fù)荷為 萬 kW，其中自發(fā)電 9000～ 萬 kW，由電力系統(tǒng)供給 4735～ 1735kW。 35kV 側(cè)還有 4 個出線間隔可外供出線。本項(xiàng)目不設(shè)雨水收集系統(tǒng)。 排水 本項(xiàng)目系統(tǒng)采用清污分流，界區(qū)內(nèi)設(shè)生活污水、生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)和假定清凈下水系統(tǒng)。 消防水系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓制，平時由穩(wěn)壓泵維持消防管網(wǎng)的壓力，著火時，通過報警、管網(wǎng)壓力降低啟動消防主泵供消防用水。設(shè)成套加藥設(shè)備一套，加藥能力為 4— 5 kg／ h。 循環(huán)水水量：經(jīng)常 11392 m3／ h，最大 13423 m3／ h。 該部分管網(wǎng)應(yīng)滿足經(jīng)常生產(chǎn)生活用水量的 70％和全部低壓消防用水量之和，即 282 m3／ h。 根據(jù)以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，自來水公司富裕水量 萬 m3／日和本項(xiàng)目需要直流水量：經(jīng)常 450 m3／ h，最大 524m3／ h。按夏季估計(jì)，水廠富裕水量 萬 m3／天。道路兩旁種植一定數(shù)量的行道樹，凡不能利用的地方盡量綠化，全廠綠化系數(shù)為 35％。 豎向布置 豎向布置原則 (1)滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝卸對高程要求，為其創(chuàng)造良好的條件。 總平面布置 本項(xiàng)目包括 3 大主要生產(chǎn)裝置，即年產(chǎn) 15 萬噸甲醇裝置和年產(chǎn) 10 萬噸甲醇蛋白裝置。 本項(xiàng)目占地約 36． 12 公頃 (包括生活區(qū)及予留發(fā)展用地 )。項(xiàng)目三廢達(dá)標(biāo)排放，三廢由工業(yè)園區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃管理，有利當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)。有充足穩(wěn)定的原料供應(yīng)。站內(nèi)設(shè) 31500 千伏安三卷主變 1 臺。 從工業(yè)廢水排放系統(tǒng)情況看，目前庫車縣市政排水設(shè)施，主要設(shè)置有生活污水設(shè)施，目前還沒有獨(dú)立的工業(yè)廢水排放系統(tǒng)和處理設(shè)施。民航以烏魯木齊為中心，通往北京、上海、廣州、西安等數(shù)十個國內(nèi)航線。歷史上最大的地震是 1949 年 2 月 24 日庫車東北的 級地震，震中區(qū)地震烈度為 9 度，本項(xiàng)目場址區(qū)域地震烈度為 8 度。 廠址范圍內(nèi)無河流通過。天山褶皺系是在陸殼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的再生地槽褶皺系。 廠址位置詳見 《 地理位置圖 》 和 〈 區(qū)域位置圖 〉 。 第六章 建廠條件和廠址方案 建廠條件 廠址地理位置 新疆阿克蘇地區(qū) 10 萬噸／年甲醇蛋白項(xiàng)目的擬建廠址位于阿克蘇地區(qū)庫車縣或阿克蘇市境內(nèi)。羊達(dá)克 2 井分布在溫宿縣 阿克蘇市周邊，且阿克蘇天然氣進(jìn)城項(xiàng)目 2021 年底可望完成。 (4)溫度通常采用雙金屬溫度計(jì)和熱電偶／熱電阻 (Ptl00)進(jìn)行測量，保護(hù)管材料與工藝介質(zhì)特性相適應(yīng) (5)分析器由所選儀器制造商帶分析器小屋并要求正壓通風(fēng)。 (5)各裝置儀表系統(tǒng)采用中華人民共和國法定計(jì)量單位。并可將公用工程中的隨機(jī)成套的儀表 (柜 )上的主要工藝參數(shù)以及公共報警信號送入控制室的 DCS 顯示。加料器采用失重稱量。 關(guān)鍵設(shè)備選擇 1)甲醇蒸發(fā)器 采用真空降膜蒸發(fā)器。另可利用技術(shù)轉(zhuǎn)讓方最近對設(shè)備選型的改進(jìn) ，并借助技術(shù)專讓方在本國進(jìn)行的關(guān)鍵設(shè)備改型實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，使本項(xiàng)目建設(shè)更為可靠。因此本項(xiàng)目采用兩個吸收塔。 表 4 100kt/a 甲醇蛋白的原料消耗和能耗 消耗指標(biāo) 德國 HU 美國 ICI 日本 ICI 法國 IPP 甲醇 /kg NH3（ 25%） /kg H2PO4(70%)/kg H2SO4(94%)/kg KOH(38%)/kg Fe2+/kg Ca2+/kg Mn2+/kg Cu2+/kg 檸檬酸 /kg D 生物素 /kg VB1/kg 電 / 2021 640 120 80 8 2021 2021 170 85 20（ 90%） 1600~2500 2021 110 60 12 2560 17202160 147 60 燃料 /kj 蒸汽 /m3 工藝用水 /m3 工藝水 /m3 冷卻水 /m3 壓縮空氣（表壓） /m3 儀表空氣 （表壓） /m3 3600 12 1688 12 80 ~209 2~3 104 4 1830 主要設(shè)備選擇 關(guān)鍵設(shè)備的選擇 (1)循環(huán)風(fēng)機(jī) 以往 循環(huán)風(fēng)機(jī)均采用羅茨風(fēng)機(jī)，壓力和風(fēng)量較穩(wěn)定是它的最大優(yōu)點(diǎn)，但耗電高、噪音大。一塔頂出來的氣體，進(jìn)入第二吸收塔 ，與來自外界的脫鹽水逆流接觸完成最后的吸收。目前，英國 ICI和