【導(dǎo)讀】第五章、原料、輔助材料及動力供應(yīng)……………………第七章、公用工程及輔助設(shè)施方案………………………化工產(chǎn)品生產(chǎn)項目。氨基酸產(chǎn)品質(zhì)量為食品級和醫(yī)藥級。噸以及蘇氨酸50噸。甘氨酸生產(chǎn)線一條和年產(chǎn)280噸氨基酸精制生產(chǎn)線一條。內(nèi)部招待所、倉庫、工人倒班房等相應(yīng)的設(shè)施。磷生產(chǎn)項目用地20畝。17,萬元,鋪底流動資金6,萬元。年均所得稅2,萬元，年均稅后利潤8,萬元。產(chǎn)氨基酸酯類、鹽類以及雷諾普利等氨基酸的衍生物4000噸。其中氨基酸項目在葛店經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的生物醫(yī)藥科技工業(yè)園。石儲藏地鶴峰縣境內(nèi)的鶴峰經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)實施。公司的經(jīng)營范圍為：甘氨酸、絲氨酸、蛋氨酸、鹽酸賴。公司主要采用基因。北峰江氨基酸有限公司。氨基酸產(chǎn)品研制、開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、生產(chǎn)與銷售的專業(yè)性公司。體內(nèi)不可缺少的營養(yǎng)成份，對人類健康有著十分重要的意義，廣泛用于醫(yī)藥、食品、飼料、保健及科。市場的低迷，該產(chǎn)品的功能漸漸弱化。上世紀的90年代，國內(nèi)

　　

【正文】 途徑較長，轉(zhuǎn)化率有限，實用價值不大。本工藝是以甘氨酸和甲醛為底物，采用生物轉(zhuǎn)化法合成 L絲氨酸。其工藝流程簡短，無特殊工藝要求，設(shè)備投資小，工藝穩(wěn)定；原材料來源廣泛，成本較低，轉(zhuǎn)化率高，成品收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好；廢水排放量小，生產(chǎn)工藝屬于環(huán)保型。生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn) L絲氨酸的技術(shù)關(guān)鍵是要篩選構(gòu)建得到高效表達 SHMT 工程菌。隨著基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，加上固定化技術(shù)及生物反應(yīng)器研究成果的配合，使生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氨基酸的技術(shù)取得了重大進展。經(jīng)過公司科研人員的多年努力，采用基因工程技術(shù)成功構(gòu)建了絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶，以甘氨酸和甲醛為原料生產(chǎn) L絲氨酸。本項目研究即采用該技術(shù)方案，利用基因工程法構(gòu)建 SHMT 工程菌，以甘氨酸為原料，酶促轉(zhuǎn)化合成 L絲氨酸。該工藝的主要創(chuàng)新點：①、重組質(zhì)粒 PET17bglyA 中插入 f5 基因片段，使構(gòu)建的 SHMT 基因工程菌帶有傳代穩(wěn)定基因，保證了該工程可永久傳代，變異性極小。②、將 進行誘變，獲得了一株蛋氨酸營養(yǎng)缺陷性菌株，該菌株無 SD 活性，以此作為工程菌宿主細胞，可保證酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)所生成的 L絲氨酸不被分解而積累。武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告38③、實現(xiàn)了高底物（甘氨酸）濃度（≥3mol/L）條件下的酶促轉(zhuǎn)化反應(yīng)，相對于底物甘氨酸，其摩爾轉(zhuǎn)化率≥95%，產(chǎn)量 350克/升370 克/升，L 絲氨酸分離精制收率≥95% 。產(chǎn)品質(zhì)量符合中國藥典 2020 版標準。本工藝在技術(shù)方面具有三個特點：①、技術(shù)先進性 采用生物轉(zhuǎn)化法合成 L絲氨酸，其工藝流程簡短，無特殊工藝要求，設(shè)備投資小，工藝穩(wěn)定；原材料來源廣泛，成本較低，轉(zhuǎn)化率高，成品收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好；污染物排放量小，易處理。②、技術(shù)獨占性采用基因工程技術(shù)成功構(gòu)建了絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶，以甘氨酸和甲醛為原料生產(chǎn) L絲氨酸。該技 術(shù)為姚蘇等人研究的專有技術(shù)，生產(chǎn)過程中關(guān)健控制點多，一般人員不可能掌握全套生產(chǎn)工藝，具有一定的技術(shù)壁壘。③、技術(shù)可行性生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)藥用 L絲氨酸產(chǎn)品方案符合行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，符合國家產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策，同時，技術(shù)成熟，已成功工業(yè)化生產(chǎn)。而且，該項目由于產(chǎn)品生產(chǎn)無對環(huán)境有害的污染物排放，也符合清潔生產(chǎn)的要求。根據(jù)湖北峰江氨基酸有限公司的生產(chǎn)經(jīng)驗，絲氨酸的發(fā)酵工廠和轉(zhuǎn)化車間不能在同一個地方，否則轉(zhuǎn)化車間的菌種泄漏武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告39后將對菌種發(fā)酵造成影響，使得生產(chǎn)不正常。該公司在實施絲氨酸項目時，為了節(jié)約大筆投資，決定不投資進行發(fā)酵工廠的建設(shè)，采用委托加工的形式進行菌種的發(fā)酵。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、武漢科樂公司等菌種專業(yè)發(fā)酵機構(gòu)，都提供相應(yīng)菌種發(fā)酵的業(yè)務(wù)，這樣可以節(jié)約大約 2020 萬元的固定資產(chǎn)投資，還可避免絲氨酸發(fā)酵工廠與轉(zhuǎn)化車間在一起時對菌種發(fā)酵生產(chǎn)造成影響。D、L蛋氨酸目前，世界上生產(chǎn) DL蛋氨酸大都采用海因法。如法國AEC 公司、日本的曹達、住友，西德迪高沙公司、美國的孟山都、杜邦公司都采用此法。其特點在于既能生產(chǎn)蛋氨酸，又可生產(chǎn)MHA。混旋蛋氨酸對映異構(gòu)體中，右型和左型二者除了在使平面偏振發(fā)生不同方向相同角度偏轉(zhuǎn)這一點上的差異外，其它物理、化學(xué)性質(zhì)一般條件下沒有差異。因此分離出右型和左型體是十分困難的。傳統(tǒng)的化學(xué)拆分法，利用 D 溴代樟腦磺酸銨與混旋蛋氨酸衍生鹽的方法形成非對映體的鹽，利用其溶解度的差異，從而達到混旋蛋氨酸拆分的目的，該法要消耗大量的天然樟腦，使用大量的 Br、氯磺酸、氯仿等腐蝕性強的化工原料，生產(chǎn)周期長，毒副作用大，而且天然樟腦短缺，生產(chǎn)成本高，因此工業(yè)法生產(chǎn)左旋蛋氨酸受到了極大的限制。本項目采用自行研制開發(fā)的兩種酶拆分法生產(chǎn) L蛋氨酸武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告40和 D－蛋氨酸生物技術(shù)，通過連續(xù)兩步生產(chǎn)工藝，可以同時生產(chǎn)出 D 型蛋氨酸和 L 型蛋氨酸，其 L 型蛋氨酸的生產(chǎn)成本只有一步酶法的 60%相比。該生產(chǎn)工藝為我公司首創(chuàng)，國內(nèi)還未見有報道相類似生產(chǎn)工藝成功研究。其技術(shù)特點為：①采用兩種新的酶源，成本低，底物濃度高，酶活性高，兩步酶反應(yīng)可以同時生產(chǎn) L 型和 D 型蛋氨酸。②比傳統(tǒng)化學(xué)拆分法工藝簡化，原料易得，生產(chǎn)時間短，收率高，適合規(guī)?；a(chǎn)，生產(chǎn)成本低，L 型蛋氨酸的生產(chǎn)成本大大降低，有利于搶占國際國內(nèi)市場。本工藝在技術(shù)方面具有三個特點：①、技術(shù)先進性第一，采用新的酶源，成本低，底物濃度高，酶活性高。第二，比傳統(tǒng)化學(xué)拆分法工藝簡化，原料易得，生產(chǎn)時間短，收率高，適合規(guī)模化生產(chǎn)。②、技術(shù)獨占性第一，使用酶源不同； 第二，拆分產(chǎn)物進行分離的方式不同； 第三，為我公司首創(chuàng)，未見國內(nèi)外同類技術(shù)的研究報道。③、技術(shù)可行性該工業(yè)化試驗裝置已正常運行多年，且已形成年產(chǎn) 100 噸的工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模，其生產(chǎn)技術(shù)成熟，完全具備了擴建工業(yè)裝置的條件。武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告41甘氨酸甘氨酸沒有不對稱碳原子，無光學(xué)異構(gòu)體，所以其生產(chǎn)全部采用合成法。目前甘氨酸的生產(chǎn)工藝方法有以下三種：①．氰化鈉法(施特雷克法)施特雷克法的反應(yīng)過程是：以甲醛、氰化鈉、氯化氨為原料反應(yīng)，在硫酸存在下醇解，然后與氫氧化鋇一起水解制得甘氨酸。主要化學(xué)反應(yīng)如下：2HCHO+NaCN+NH4CL—→CH=NCHCN+NaCl+H 2OCH=NCHCN+2C2H5OH+H2SO4—→(H 2NCH2CN)H2SO4+CH2(OC2H5)22(H2NCH2CN)H2SO4+3Ba(OH)2—→(NHCHCOO) 2Ba+2BaSO4↓+2NH4↑+2H2O(NHCHCOO)2Ba+H2SO4—→2NH 4CH2COOH+BaSO4↓施特雷克法的優(yōu)點在于產(chǎn)品易精制，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。其缺點是原料氰化鈉為劇毒，操作條件苛刻，反應(yīng)后的脫鹽操作較復(fù)雜，反應(yīng)路線長。氰化鈉法生產(chǎn)甘氨酸原料消耗及成本（收率按 75％計算）原料名稱 規(guī)格 理論單耗/tt 1 價格/元t 1 金額/元羥基乙腈 工業(yè)品 8000 6080碳酸氫銨 600 60武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告42活性碳 6000 600合計 6740注：表中羥基乙腈消耗為理論值，生產(chǎn)實際中約為 1/tt1②． 天然氣法以天然氣為原料生產(chǎn)甘氨酸，成本更低，美國，日本等國均以此法生產(chǎn)甘氨酸。該工藝以天然氣和氨合成的氫氰酸為主體原料，在生產(chǎn)過程可直接利用它的氣態(tài)或任意比例的水溶液和醛反應(yīng)生成羥基乙腈，羥基乙腈再和氨反應(yīng)生成甘氨酸。醛類可利用氣體，溶液或高聚物。氨源可用碳酸銨、碳酸氫銨等。各原料的投料量近于理論量，反應(yīng)溫度 170℃，壓力為自生壓，產(chǎn)品含量大于 95%。合成路線見下圖。甲烷氨空氣氫氰酸甲醛NH3CO2乙類酰脲 甘氨酸羥 基 乙 腈該工藝的優(yōu)點是：由于反應(yīng)步驟少，因此工藝過程縮短，流程連續(xù)化,操作步驟簡化,自控程度較高；主要原料價格優(yōu)勢明顯( 在天然氣 產(chǎn)地) ，其中的氨源（碳酸銨或碳酸氫銨）還能夠循環(huán)使用，該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品最大特點是不含氯化物，產(chǎn)品不結(jié)塊，所以在后處理過程中無需除氯化物，節(jié)約了這部分的費用，生產(chǎn)成本大為降低；無三廢處理，易于放大生產(chǎn)；所得甘氨酸產(chǎn)武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告43品質(zhì)量明顯優(yōu)于氯乙酸法產(chǎn)品。但是，該法流程半連續(xù)化，操作壓力、溫度較高，主要原料劇毒、腐蝕性較大，需采用特殊材質(zhì)，設(shè)備投資較高，維修率也較高，運行成本較高天然氣法合成甘氨酸原材料成本估算名稱 分子量 噸耗 單價 價 格甲烷 16 842m3 液氨 17 硫酸 98 37%甲醛 30 碳酸氫銨 78 590 59活性碳 12 6000 600甘氨酸 75 1T ③、α鹵代酸法主要化學(xué)反應(yīng)如下：ClCH2COOH+2NH3—→CH 2NH2COOH+NH4Cl本工藝以六次甲基四胺（烏洛托品）水溶液為介質(zhì)，在一定的溫度下，加入一氯乙酸和氨進行反應(yīng)，生成甘氨酸。用甲醇作析晶劑，經(jīng)結(jié)晶、分離、精制、干燥得到成品甘氨酸。該合成法工業(yè)化較早，技術(shù)成熟可靠，我國大都采用此法生產(chǎn)。 該工藝的優(yōu)點是：由于反應(yīng)步驟少，工藝過程簡單，操作步驟簡化，操作壓力溫度都較低，設(shè)備投資少，主要原料價格優(yōu)勢明顯，無三廢處理。在生產(chǎn)過程中由于六次甲基四胺（烏洛托品）水溶液為催化介質(zhì)，消耗很少。根據(jù)項目實施單位多年生產(chǎn)武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告44的經(jīng)驗，進行了工藝調(diào)整，將六次甲基四胺（烏洛托品）回收再次使用，從而降低了甘氨酸的生產(chǎn)成本。該法一般的晶形易結(jié)塊，本可行性研究報告推薦采用天津大學(xué)國家結(jié)晶技術(shù)研究中心王靜康院士的高新技術(shù)，可使晶形或質(zhì)量達到或超過國際先進水平。通過對上述三種工藝方法的比較，天然氣連續(xù)法生產(chǎn)甘氨酸成本最低，也是國際上發(fā)達國家流行的生產(chǎn)工藝，但是在無天然氣資源的地區(qū)，依靠外購石化廠丙烯腈的副產(chǎn)羥基乙腈來制作甘氨酸，一則貨源無保障，二則長途運輸也很危險（國家已正式將羥基乙腈列為劇毒化學(xué)品了）。目前，只有重慶三峽英力公司建起一套 5 萬噸/ 年規(guī)模的裝置，目前尚未試車成功。氰化鈉法(施特雷克法)我國至今尚無生產(chǎn)廠家。本研究報告，根據(jù)原料來源，擬采用成熟可靠的 α鹵代酸法工藝，加上合成反應(yīng)自控及新結(jié)晶技術(shù)，使產(chǎn)品質(zhì)量保持國內(nèi)領(lǐng)先水平。L色氨酸、L鹽酸賴氨酸及 L蘇氨酸精制由于氨基酸產(chǎn)品的共性，其精制要求的設(shè)備及廠房基本一致，如果建一條氨基酸精制生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)鹽酸賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸等十余種氨基酸產(chǎn)品。完全可以根據(jù)市場需求的情況，隨時更換生產(chǎn)品種，以滿足市場的需求。氨基酸精加工產(chǎn)品利潤高，投資風(fēng)險小，市場完善，技術(shù)成熟、產(chǎn)品生命期長，收益預(yù)期優(yōu)秀，將獲得豐厚的回報。該項目武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告45不僅可以創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益，而且可以創(chuàng)造較好的社會效益。①、技術(shù)先進性第一，采用現(xiàn)代膜工藝技術(shù)進行的產(chǎn)品精制方法，產(chǎn)品質(zhì)量檔次高，不僅符合中國藥典標準要求，而且符合美國、日本、歐州藥典標準的要求。第二，精制產(chǎn)品全，該項目實施單位現(xiàn)已掌握了幾乎所有氨基酸產(chǎn)品的精制生產(chǎn)工藝，能夠配套精制生產(chǎn)十余種氨基酸產(chǎn)品。②、技術(shù)可行性項目實施單位進行了多年氨基酸精制生產(chǎn)的工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量好，出口到四十多個國家和地區(qū)。相應(yīng)人員非常熟悉工藝技術(shù)及國際、國內(nèi)的 GMP 管理程序，熟悉產(chǎn)品打入國際市場的程序和要求，并具有穩(wěn)定的客戶網(wǎng)絡(luò)。在產(chǎn)品生產(chǎn)和國際國內(nèi)銷售不存在有技術(shù)障礙。（二）、磷化工項目工藝技術(shù)方案的選擇黃磷 按照供給反應(yīng)所需熱量方式的不同，黃磷的生產(chǎn)方式可分為高爐法和電爐法。高爐法投資大，磷的收率低，在工業(yè)上未能得到推廣。根據(jù)目前國內(nèi)黃磷的生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)經(jīng)驗，結(jié)合武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告46項目實施地磷礦石的特點，我們選用電爐法進行自動化生產(chǎn)。該工藝在統(tǒng)礦進廠、篩分、粉碎、烘干、熔融等工藝全部實現(xiàn)自動化控制，使原有工藝得到了很大的提高，勞動強度明顯降低。收率和產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高，降低了生產(chǎn)成本。同時，技術(shù)成熟，已成功工業(yè)化生產(chǎn)。三氯化磷工業(yè)三氯化磷的生產(chǎn)原理非常簡單，是由熔融的黃磷與氯氣反應(yīng)制取，工藝成熟，操作控制容易。按其生產(chǎn)方法，可分為連續(xù)工藝和間歇工藝，連續(xù)工藝就是每天24小時連續(xù)通氯，不間斷的生產(chǎn)方式 ；間歇工藝是采用單臺(套)裝置，進行間斷生產(chǎn)，多為手工操作，主要設(shè)備比較簡單，性能不高，單臺(套)裝置產(chǎn)量較低，能耗較高，大多數(shù)廠家的生產(chǎn)裝置落后，自動化程度低，產(chǎn)品質(zhì)量較差，不能滿足高質(zhì)量的三氯化磷市場需求，我們綜合各廠生產(chǎn)特點并進一步優(yōu)化，采用連續(xù)法生產(chǎn)工藝。該工藝兼容了自動化控制生產(chǎn)，由于工藝設(shè)計非常合理,產(chǎn)品的質(zhì)量易于控制，對工人素質(zhì)的相應(yīng)要求較低，操作人員易于上手，而且安全系數(shù)大大提高，是國內(nèi)最先進的三氯化磷規(guī)模化生產(chǎn)工藝，不但大大提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且突出降低了能源的消耗，這樣可使生產(chǎn)成本降至理論最低點，是三氯化磷高品質(zhì)、大產(chǎn)量、低成本生產(chǎn)的杰出工藝。而且三廢排放量少，屬于環(huán)保型生產(chǎn)工藝。武漢振峰生物科技股份有限公司 3000 噸 /年氨基酸項目和 萬噸 /年磷化工產(chǎn)品項目預(yù)可行性研究報告47該工藝的主要創(chuàng)新點：（1）、在連續(xù)法生產(chǎn)的基礎(chǔ)上兼容了自動化控制，各項指標達到國際領(lǐng)先水平。（2）、生產(chǎn)裝置杜絕了污染。（3）、操作人員大大減少，消耗大大降低。本工藝在技術(shù)方面符合行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，符合國家產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策，同時，技術(shù)成熟，已成功工業(yè)化生產(chǎn)。 亞磷酸二甲酯亞磷酸二甲酯的合成方法很多，歸納起來主要有兩種：(1)由亞磷酸與醇直接酯化制備；