1 概况
酒精工业是基础原料工业,其产品主要用于食品、化工、军工、医药等领域:在食品工业中,酒精是配制各类白酒、果酒、葡萄酒、露酒、药酒和生产食用醋酸及食用香精的主要原料;它也是许多化工产品不可缺少的基础原料和溶剂,利用酒精可以制造合成橡胶、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、酯类、环氧乙烷和乙基苯等大量化工产品;它是生产油漆和化妆品不可缺少的溶剂;在医药工业和医疗事业中,酒精用来配制、提取医药制剂和作为消毒剂;染料生产、国防工业及其它工业部门也需要大量酒精。酒精工业与农业也有密切关系。酒精生产是农业原料深加工和综合利用重要途径。1973年,世界上接连发生了两次石油禁运(西方称石油危机),严重影响西方国家石油供应。代用燃料的研究得到广泛重视,而酒精作为一种潜在能源身价百倍,在汽油中加入5%—20%无水酒精而得到汽油醇。另外,酒精还可以作为抗爆剂加入汽油中,以代替四乙基铅,以减轻汽油燃烧废气对空气污染。近年来在原油价格持续高位运行的刺激下,燃料乙醇的旺盛需求推动全球酒精产量强劲增长,美国超越巴西成为第一大酒精生产国。美国、巴西、欧盟及中国是当前全球酒精行业的主要经济体。
中国酒精工业的发展已有近百年的历史,解放前,我国酒精工业基础十分薄弱,只有沿海、东北、四川等地的小生产厂家。建国后,随着国民经济的发展和白酒液态生产法的推广,酒精工业进入崭新的发展阶段。黑龙江、吉林、山东、安徽、河南、广西等地酒精制造业较为发达,是目前中国酒精的主要产区。到目前为止,有生产厂家100多家,生产规模年产量达20万吨/年厂家2个,5万—10万吨/年厂家9个,万吨以上厂家约100多个,其余为千吨及千吨以下小厂家。目前,我国年生产酒精能力约500万吨,其中商品酒精约200万吨,自产自用酒精约300万吨。我国酒精工业通过数十年的努力,在生产和技术上有很大提高,但是,在生产节能、综合利用、自动化等方面与国际先进水平还有一定距离。随着经济的发展,酒精工业在我国国民经济发展中占有重要地位,酒精工业在轻工业中所占比例逐渐增大,从而为国民经济发展做出突出贡献。
2007年1月—11月,中国酒精制造行业规模以上企业实现累计工业总产值33,921,257千元,比上年同期增长了38.41%;实现累计产品销售收入29,550,616千元,比上年同期增长了26.49%;实现累计利润总额1,132,282千元,比上年同期增长了25.44%。
2008年1月—11月,中国酒精制造行业规模以上企业实现累计工业总产值42,811,642千元,比上年同期增长了33.28%;实现累计产品销售收入34,889,708千元,比上年同期增长了27.47%;实现累计利润总额1,450,891千元,比上年同期增长了42.26%。
中国酒精制造业的主要原料原来以玉米等粮食原料为主,2006年以来,为保证国家粮食安全,政府开始限制粮食酒精的盲目发展,酒精生产原料“非粮化”趋势明显。目前,木薯、甘蔗、甜菜、纤维素等非粮原料在酒精生产中被广泛应用。中国纤维素乙醇有望在2010年实现产业化。
2 酒精工业的现状
2.1据《中国酿酒工业年鉴》统计,2002 年全国发酵酒精生产主要企业为100多家,发酵酒精产量(商品量)为212.86 万吨,遍布26 个省、市、自治区,其中以山东省、黑龙江省为最多,而年产酒精万吨以上的省份有:山东45.71 万吨,黑龙江29.86 万吨,江苏22.02 万吨,广西16.05 万吨,河南14.1 万吨,天津14.48 万吨,四川13.54 万吨,吉林13.08 万吨,云南12.96 万吨,安徽8.66万吨,广东5.87 万吨,河北4.36 万吨,新疆3.43 万吨,辽宁1.29 万吨,陕西1.28 万吨,海南1.28 万吨,浙江0.88 万吨,甘肃0.41 万吨。
发酵酒精行业的总体情况是:酒精产量较前年略有增加,其中山东、广西、云南、新疆、天津、安徽有较大幅度增长,山西、内蒙古、江苏、江西、四川、宁夏有一定增长,而其它省市有所减少;行业销售收入增长7.29%,但销售费用增长近14.2%,销售收入利润率进一步降低,经营状况不佳,资产负债率高达93%,居酿酒行业各酒种之首。
目前,我国淀粉生产酒精的出酒率一般在 52%左右,较好的为53%—54%,最高可达56%,而差的只有50%左右。原料出酒率一般在 32%左右,好的33%—34%,最高可达35%。
吨酒精标煤耗量一般在 700 公斤左右,好的600 公斤左右,最低420 公斤,最高1300 公斤。
2.2 由于历史原因,我国酒精厂家星罗棋布,遍及全国,隶属十多个部门,规模大小参差不齐,行业管理混乱。特别是酶制剂工业和酵母工业的发展,促进中小酒精厂的兴起。而中小酒精厂(酿酒厂)一般都是地方经济的支柱企业,所以在税收上给予一定优惠政策。目前一些国家酒精厂多实行包税制,使国税流失已超过现征收的消费税。酒精工业以前多以国营企业为主,而现在合资、兼并、股份、集体和私营企业不断扩大,随着国企改革的不断深入,私营企业将会在国民经济发展中占主导地位。
2.3 近几年来,随着国家的深化改革,酒精行业也出现了前所未有的市场危机:
(1)酒精生产严重过剩,产需不平衡。由于国家粮食、谷物的增产,使酒精工业原料充足,由于酒精、白酒高税收,已成为地方财政收入的主要来源,一些地区盲目的扩建和新建酒精生产项目,使实际市场需求量不足酒精总产量的一半。酒精厂盲目建设,给国家、企业带来严重损失。
(2)酒精生产市场萎缩,竞争激烈。由于酒精成本高,在化工行业的应用渐渐下降,而成本低于酒精,以甲醇为原料合成冰醋酸技术的项目,国内已有几家投产,冰醋酸等在化工行业的生产,使原料转换减少了酒精的使用。加上合成酒精,糖酒精的低价冲击,使本来形势严峻的酒精市场竞争更加激烈,企业效率低,大多数只能维持生产状态,企业效益大幅度下滑。
2.4 酒精生产过程中成本高,能耗大,与国外先进技术水平相比有一定差距。我国许多酒精企业至今版权中国酒业新闻网还沿用非常传统的生产工艺。虽然经过多次技术改造,但与国外先进技术相比仍有较大差距。我国酒精生产企业的节能是系统性的,例如热电联产热与轴功率的利用、低温蒸煮、连续发酵、差压蒸馏、多效蒸发、热泵利用、自调自控等。在国外玉米原料酒精生产倾向于推广使用耐高温a-淀粉酶进行中温蒸煮的方法,它有节能和提高酒精糟质量的优点。大中型企业推广热电联产节能法,远近结合、以汽定电、留有余汽用备用炉调峰和保证必需背压等。而我国酒精工厂进行综合利用投资少、效益差。比如CO2回收,每吨可增收500元,酒精糟液的利用有更多方面的效益,发展下游产品,如白酒、供食品和医药用的冰醋酸等都能收到好的效果。但是,我国在这些方面尚有很大欠缺。
2.5 酒精糟液环境污染严重,对其治理迫在眉睫。每生产1吨酒精副产酒精糟12吨—15吨,其中COD达4×104mg/L—7×104mg/L,BOD达3×104—5×104mg/L,造成严重污染源。
我国酒精工厂多,且大多数设在城市,副产酒精糟总量达300多万吨/年,大多数没有得到很好的利用,排放而造成污染十分严重,很多新建、扩建企业没有对酒糟的合理处理进行规划,增大了污染源。由于酒糟废液量大,加之处理技术不够,目前已经成轻工业中第二个大污染源。为此,对酒糟的合理处理是酒精工业的大事。
3 酒精行业的对策及发展思路
3.1 国家应加强调控。酒精工业正处于困境,国家有必要加强宏观调控。要严格审批新、扩建工厂,防止重复建设;严格做好对生产许可证的审发工作,健全质量保证体系,监督酒精质量;严格执行新、扩建企业的“环保三同时”,防止新污染源的增加,并对老企业的污染问题进行限期治理;要重点扶持有较高管理水平和技术水平大中型企业的改革和发展,对综合利用、环境治理、节能降耗的投资优先提供低息贷款,对其产品进行减免税;要消除地方保护主义,统一税收政策,加强税收监督,严肃征管纪律,对某些企业,必要时应派驻厂员,使所有企业都在同样的税收条件下进行竞争,防止“优厂减产,劣厂发展”;酒精属工业原料,不同于一般商品,应停征消费税。还需建立酒精工业协会。国家为加强宏观调控,行业为组织、团结、协调行业成员都需要建立行业协会,山东、安徽、江苏等几个酒精大省目前都建立了酒精工业协会。
3.2 酒精企业需要自强。市场经济竞争激烈,酒精企业只有创造优势、不断前进才可免遭淘汰。改革开放以来,企业已经实现了机制转换、机构调整,今后需要继续做好各项基础工作。企业应千方百计地降低成本创造竞争优势。针对市场经济,企业应研究市场变化,重视市场信息,优化经营机制,采用灵活多样的促销和售后服务来扩大市场份额,努力发展国外市场。企业应通过发展规模经济、调整产品结构、提高产品质量、创造名牌产品、加强科技投入、编制远近规划、进行技术改造、发展综合利用、开拓下游产品和多种产品、进行多种经营、进行集团联合等措施来增强活力。企业还应着手提高职工素质,并加强厂、学、研、设、制的结合。
3.3 积极引进研究和发展新菌种、新工艺、新设备和新技术,并尽快用于企业生产。在菌种选育方面,常规的诱变育种技术加上遗传工程技术,将有可能获得能直接发酵成淀粉、纤维素、半纤维素的菌株;纤维素酶高产菌株、耐高温酵母和其它优良的酒精发酵微生物、抗杂菌酒精发酵菌也将有得到的可能。上述任何一个菌株的获得都将从根本上改变目前酒精生产的面貌。关于新工艺,高发酵强度酒精发酵新工艺也将会有突破性的进展。现在实验结果表明,发酵强度已超过100 g/(L·h),也就是说,比间歇发酵提高了50倍以上。为此,在工业生产上争取达到50 g/(L·h)是完全有可能的[3]。自20世纪80年代末期,安徽特级酒精厂引进玉米酒精DDGS生产线投产后,又有北京、上海、天津、哈尔滨、山东等厂家引进国外技术设备投入运行,从而使我国酒精生产技术进入一个新时期,新工艺、新技术、新设备、新材料普遍地推广应用,提高了酒精质量,降低了生产成本,扩大了生产规模。可见,引进新设备、新技术能大大加快我国酒精酒精行业的发展。
3.4 自控与微机控制。除了应用传统自动化仪表作为酒精生产的自动控制手段外,由于计算机技术的发展和在多领域内的应用,在未来的酒精生产装置中,微机控制系统应作为首选对象,可以有效解决传统自动化仪表不能达到控制质量要求的问题,提高自动控制质量,为保证酒精生产过程和酒精质量的稳定提供保障。
3.5 酒糟处理的指导思想应当是将酒糟作为一个有用的原料来处理,要将生产SCP、燃料、饲料、肥料或其它生物制剂与酒糟的处理结合起来进行,或在工艺中消除污染源,最终达到无污染排放。不同原料的酒精糟有着不同的利用方法,工厂首先需要确定今后使用什么原料,然后才可确定可利用的工程设计。治理污染的最大困难是资金。企业申请贷款只能解决所需资金的一部分。山东省对酒精行业限期1年治理达标,并设立治理专项资金,每生产1吨酒精提取50元(从企业管理费中开支)作为自筹资金,直到污染治理达标和还清理贷款为止。其他地方可考虑借鉴山东省的经验。
4 酒精行业发展趋势预测
我国酒精生产基本上是发酵法,合成酒精只占 3.5%,这一趋势在“十五”乃至更长的时间仍将维持。根据《全国酒精行业“十五”计划和2015 年规划(草案)》,“十五”期间,酒精的生产规模为300 万吨(商品量为200 万吨),2015年的生产规模将达到400 万吨(商品为300 万吨)。调整和优化产品结构,逐步提高特优级和优级品酒精的比例。在本世纪,将试点发展综合利用程度高的大型综合性企业,对使用玉米原料的企业,以湿法取代半湿法取脐去皮,在生产淀粉和各种糖品的同时生产酒精,以提高资源的高度有效利用和企业的综合经济效益。调整行业生产布局和区域结构调整,改变目前生产布局不合理部分,使酒精生产与原料高产区密切结合,以利于提高酒精产品的市场竞争能力;停止在大中城市内建酒精厂。淘汰高温蒸煮、稀醪(酒份8%以下)的发酵工艺;推广中、低温蒸煮,浓醪发酵(酒份在10%以上)和差压蒸馏等工艺,降低能耗。“十五”期间有15%(2015 年有35%—40%)的酒精生产达到国际先进水平,达到每吨优级酒精耗蒸汽小于4.2 吨(蒸馏用汽小于3 吨),耗电小于180 KWH,耗水小于50 m3;每吨DDGS 耗蒸汽小于2.5 吨,耗电小于180 KWH。