مقدمه
طرح توجیهی الکل طبی جهت دریافت مجوزهای لازم برای شروع کار و یا ارائه به سایر ارگان ها ضروری است. ایالات متحده بزرگترین تولیدکننده اتانول در جهان است که بیش از 15.7 میلیارد گالن در سال 2019 تولید کرده است.  ایالات متحده و برزیل 84درصد از اتانول جهان را تولید می‌کنند. تولید اتانول جهانی به طور پیوسته از حدود 90 میلیارد لیتر در سال 2013 به 115 میلیارد لیتر در سال 2019 افزایش یافته بود. انتظار می‌رود با افزایش تقاضای اتانول در چین میزان تولید در سال 2020 افزایش پیدا کند. کل تولید اتانول برزیل در سال آینده میلادی با رشد 7درصدی به 35.5میلیارد لیتر خواهد رسید. با این رقم برزیل همچنان پس از آمریکا (با 51میلیارد لیتر) دومین تولیدکننده بزرگ اتانول دنیا می‌باشد. بیشترین مصرف اتانول در برزیل با همکاری و سرمایه‌گذاری شرکت‌های خارجی برای تامین سوخت است. ایران به علت کشت چغندر و نیشکر دارای مزیت تولید الکل از ضایعات کارخانه‌های تولید قند می‌باشد. با صرفه‌ترین گزینه برای تولید اتانول استفاده از ملاس چغندر است. هر چند که از ملاس سایر محصولات کشاورزی از جمله خرما، گندم، نیشکر نیز می‌توان اتانول تولید نمود.

اتانول يا اتيل الكل دارای فرمول شيميایی CH3CH2OH T، مایعی فرار، قابل اشتعال، زلال و بی رنگ است که از تخمیر قندهای طبیعی و نشاسته توسط باکتری ساکارومایسیس سروزیه حاصل شده و در ستون و برج های تقطیر به خلوص مورد نظر می‌رسد. بوی آن آشنا و ویژه است، گریدهای مختلف آن نیز وابسته به میزان آب و روش تهیه در بازار وجود دارد.  اتانول 99درصد كه اتانول مطلق ناميده می‌شود به طور گسترده در صنايع دارویی به عنوان حلال، نگهدارنده، گندزدا و در ادكلن‌ها استفاده می‌شود. اتانول جز اصلی نوشيدنی‌های الكلی نیز است كه از تخمير كربوهيدرات‌های قابل تخمير حاصل می‌شود.

الکل اتانول غیر خوراکی

اگر از الكل برای مصارف غيرآشاميدنی استفاده شود، به آن متانول، پيريدين، فرمالدهيد به عنوان حلال صنعتی اضافه می‌شود. اتانول همچنين جهت ساخت برخی از مواد شيميايی و در برخی كشور به عنوان سوخت خودرو مصرف می‌شود. اتانول نه تنها از طريق سنتز شيميايی با استفاده فرآورده‌های نفتی، بلكه از طريق تخمير مواد آلی در دسترس نيز تولید می‌شود. از اين رو اهميت اقتصادی اتانول به عنوان يک ماده خام برای ساخت مواد شيميایی گوناگون رو به افزايش است. اتیل الکل از تخمیر کربوهیدرات‌های قابل تخمیر همانند غلات، سیب زمینی و بسیاری از محصولات کشاورزی و ضایعات غذایی دیگر نیز قابل استحصال است. به طور کلی هر ماده‌ای که قند، سلولز و نشاسته داشته باشد، پس از تخمیر و تقطیر قابلیت تبدیل شدن به اتانول را دارد.

طرح توجیهی الکل طبی | انواع اتانول

اتانول طبی دارای حداقل نود و شش درصد اتانول خالص می‌باشد و به عنوان الکل طبی در موارد پزشکی استفاده می‌شود . اتانول مطلق به لحاظ وزنی حاوی 99/4 الی 100 درصد اتانول بوده و در دمای 20 درجه سانتیگراد وزن مخصوص مابین0/793 الی 0/793 است. الكل تقليبی‌، الكلی است كه با افزودن موادی، غيرقابل شرب می‌شود. از الکل صنعتی با درجه الکلی 90 در مصارف صنعتی همانند تولید رنگ، لاک الكل و سوخت استفاده می‌شود و با درجه الکلی 96 در موارد بهداشتی و آرایشی استفاده می‌گردد.

مفهوم درجه الکلی

درجه الکلی یک محلول الکلی، حجم الکل خالص موجود در 100 میلی لیتر آن را نشان می‌دهد. به عنوان مثال، الکل 90 درصد یعنی محلولی که در هر 100 میلی‌لیتر آن، 90 میلی‌لیتر الکل خالص وجود دارد. برای تعیین درجه الکلی یک محلول از دستگاه الکل سنج استفاده می‌شود. الکل سنج در آب خالص صفر و در الکل مطلق 99 درجه را نشان می‌دهد که حاکی از دشواری بسیار زیاد تهیه الکل با درجه 100 می‌باشد.

اتانول به دو شیوه سنتزی و تخمیری تولید می‌شود. اتانول سنتزی حاصل از فرآورده‌های نفتی معمولاً از واكنش آب دار كردن اتيلن حاصل می‌شود.

 روش سنتزی تولید اتانول

دو روش كلی برای ساخت اتانول از طريق سنتز ماده اوليه اتيلن وجود دارد. یکی روش آب دار كردن غيرمستقيم اتيلن است، دومين روش آب دار كردن مستقيم اتيلن شامل آب دار كردن كاتاليتكی اتيلن در فاز بخار است. مزیت روش آب دار كردن مستقيم اتيلن نسبت به آب دار كردن غيرمستقيم اتيلن حذف سولفوريک اسيد در فرآيند توليد اتانول می‌باشد که فرایندی بسیار پر هزينه‌ای است. علاوه بر آن، تشكيل مواد كربنی در سولفوريک اسيد يكی از مشكلات ناشی از غلظت زياد اسيد و در نتیجه ايجاد خوردگی در سيستم است.

روش تخميری تولید اتانول

در ايران اتانول فقط از طريق تخمير توليد می‌شود. اتانول تخميری را می‌توان از هر ماده‌ای كه دارای قند، نشاسته‌ها و مواد سلولزی باشد يا بتواند تحت عمل آنزيم‌ها به قند تبديل شود، تهيه نمود. روش تولید اتانول تخمیری به دو شیوه batch كلاسيک و پیوسته انجام می‌گیرد. شیوه batch به دليل سادگی براي توليد اتانول در ظرفیت‌های کم جذاب است، ولي معايب زيادی دارد. از جمله معايب اين روش بهره‌وری پايين، دشواري در اتوماتيک سازی فرآيند، ميزان خواب طولانی ماشين آلات و هزينه بالای نيروی انسانی است. در مقابل فرآيندهای پيوسته تولید اتانول تخمیری معایب قبلی را نداشته و ماشين آلات و تجهیزات تولیدی می‌توانند برای مدت زمان زيادی بطور مستمر كار كنند، بدون اين كه نيازی به توقف باشد. در نتیجه ميزان بهره‌وری منابع و کیفیت محصول افزايش می‌یابد. حجم راكتور در سيستم‌هاي پيوسته نسبت به سيستم‌های batch كوچک‌تر بوده و فرآيندها را می‌توان به طور دقیق و كاملاً اتوماتيك و کنترل شده پیاده‌سازی و مدیریت كرد. در ابتدای فرایند تولید اتانول تخمیری ملاس حاصل از آسیاب تر در مخازن ذخیره مواد خام قرار گرفته و پس از اضافه شدن ترکیباتی مورد نیاز به آن آماده ورود به مرحله محلول سازی می‌گردد. ملاس با آب و سایر ترکیبات در مخازن محلول سازی ترکیب شده و با اضافه شده افرودنی‌های دیگر به مرحله تخمیر چند مرحله‌ای با استفاده از مخمر یا باکتری‌هایی که از قند تغذیه می‌کنند انتقال می‌یابد.

ماشین آلات خط تولید الکل تخمیری عبارتند از :

تجهيزات پخت و استريل ملاس با تجهيزات جانبی كامل

تجهيزات فراوری كامل شامل مخازن كوچک و بزرگ

تجهيزات تخمير نهايی به همراه مخازن

دستگاه تقطير اوليه با تجهيزات كامل كويل‌ها و كندانسورها

تجهيزات و ماشين آلات تقطير نهایی

مخازن نگهداری الكل نگهداري  40 – 70 درجه

مخازن نگهداری الكل نگهداري 90 – 100 درجه

دستگاه‌های پرکن و لبل زن برقی اتوماتیک

دستگاه درب بند اتوماتیک

انواع الكتروپمپ مکش اسيد، لجن‌كش جهت انتقال الكل، جابه‌جايی مواد در جریان ساخت و آب

مخازن نگهداری اسيد

ماشين‌آلات و تجهيزات تعميرگاه و آزمايشگاه

ساير لوازم و متعلقات خط توليد

خلاصه وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید الکل طبی

ظرفیت تولید سالانه : 1200 تن
مساحت زمین مورد نیاز : 10000 مربع
زیر بنای کل : 3000 متر مربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 35-40 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : 8.5 میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : 4.3 میلیلرد تومان
میزان نرخ بازده داخلی : 33%