史永革,李運(yùn)美,馬英昌,姜蕾蕾
(九三糧油工業(yè)集團(tuán)有限公司,哈爾濱 150090)
植物油加工裝備是油脂加工行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),對我國植物油工業(yè)的發(fā)展壯大、加工技術(shù)水平的提升、油脂產(chǎn)品的開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量的提高以及食品安全的保證都起著極其重要的作用。
上世紀(jì)8 0 年代初期,我國油脂加工工藝和設(shè)備的技術(shù)水平還非常低,加工工藝十分落后,設(shè)備多為手動操作和單機(jī)分散控制,單機(jī)和成套生產(chǎn)線的日處理能力很少超過200噸,且產(chǎn)品的品種少、檔次低。從80年代中期開始,我國陸續(xù)引進(jìn)國外先進(jìn)的油脂加工技術(shù)和設(shè)備,為我們學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)提供了機(jī)會[1]。
經(jīng)過30多年的努力,通過引進(jìn)學(xué)習(xí)和不斷自主創(chuàng)新,我國植物油加工設(shè)備無論是單機(jī)的技術(shù)水平和最大處理能力,還是成套設(shè)備和生產(chǎn)線的能力都得到了很大的提高。
目前,我國的油料作物主要包括大豆、菜籽、花生、葵花籽、米糠、玉米胚芽等。植物油脂加工設(shè)備也已經(jīng)涵蓋上述各種不同油料作物的干燥、清理、儲藏及輸送等環(huán)節(jié),還包括油料的預(yù)處理、壓榨、浸出、精煉、包裝與副產(chǎn)品的深加工等全過程和各個單元操作所需的各種專用設(shè)備和通用設(shè)備。其中部分關(guān)鍵設(shè)備由于科學(xué)技術(shù)的原因,以前國內(nèi)沒有能力研發(fā)、生產(chǎn),只能依靠進(jìn)口技術(shù)含量較高的設(shè)備,隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,現(xiàn)在國內(nèi)均具備了研發(fā)、生產(chǎn)能力。
同時,由于國內(nèi)相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,也帶動了國內(nèi)植物油加工行業(yè)對泵類、閥門、換熱器、真空泵、自控元器件及設(shè)備等基礎(chǔ)配件和通用配件制造業(yè)的發(fā)展。到目前為止,我國的油脂加工裝備企業(yè)已具備了為預(yù)處理、浸出5000t/d,油脂精煉1000t/d及其他油脂綜合利用加工生產(chǎn)線建設(shè)提供全套國產(chǎn)化裝備的能力。
近年來,隨著國內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)的不斷增加,對油脂設(shè)備的研究不斷加深,大型設(shè)備制造企業(yè)已形成了完整的產(chǎn)品自主研發(fā)、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售、管理及售后服務(wù)體系。無論從技術(shù)、人才,還是設(shè)施領(lǐng)先等方面都已經(jīng)具備了一定的優(yōu)勢,生產(chǎn)的成套設(shè)備也朝著大型化、自動化、智能化等方向發(fā)展,關(guān)鍵進(jìn)口設(shè)備占有率呈下降趨勢。當(dāng)下,中國已成為全球植物油加工裝備制造、出口國,市場競爭能力不斷增強(qiáng)。
以前,我國的植物油生產(chǎn)加工主要是依靠人員現(xiàn)場操作設(shè)備的啟停、閥門的開啟、參數(shù)的調(diào)整等方式,工人勞動強(qiáng)度大,工藝運(yùn)行受人為調(diào)整影響較大,無法穩(wěn)定控制,因誤操作造成的生產(chǎn)事故頻發(fā),對生產(chǎn)安全、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境等方面造成很大影響。
隨著國家“中國制造2025”口號的提出,在大趨勢面前,我國傳統(tǒng)裝備制造業(yè)也在奮力轉(zhuǎn)型升級,產(chǎn)品朝著自動化、智能化的方向發(fā)展。自動化程度在植物油工業(yè)生產(chǎn)中的要求越來越高,手動、半自動控制已經(jīng)逐漸退出歷史舞臺,越來越多的企業(yè)需要建立從工廠現(xiàn)場設(shè)備層到控制層、管理層等各個層次的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)管控平臺,以及以工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息化系統(tǒng),不僅保障生產(chǎn)的安全性、可靠性,還能夠減輕工人勞動強(qiáng)度,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,減少對環(huán)境的污染,提高產(chǎn)品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。
近年來,隨著糧食產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,糧食加工企業(yè)向大型化、規(guī)?;l(fā)展,糧食加工設(shè)備也在向大型化、智能化方向發(fā)展。據(jù)了解,國家在植物油等加工領(lǐng)域的核心設(shè)備、智能化控制設(shè)備、綜合利用設(shè)備等方面加大研發(fā)投入,引導(dǎo)行業(yè)從業(yè)人員推進(jìn)科技創(chuàng)新活動,植物油加工設(shè)備設(shè)計(jì)理念、制造水平、智能化及配套化水平都得到了快速發(fā)展,從單機(jī)到成套系統(tǒng)、從手工到智能化,開始有計(jì)劃地升級改造,加快了自主創(chuàng)新步伐,取得了顯著成效。植物油裝備制造企業(yè)技術(shù)水平對裝備的質(zhì)量和競爭力提升起著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)一些知名企業(yè)通過逐步引進(jìn)技術(shù)設(shè)備等措施,提升了裝備制造能力和質(zhì)量,提高了國際市場競爭力[2]。
近年來,植物油加工科技發(fā)展非常迅速,新技術(shù)、新裝備、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。植物油加工作為機(jī)械裝置大、能源消耗高的產(chǎn)業(yè),大量的熱能消耗是業(yè)界長期存在的問題。隨著節(jié)能減排要求和環(huán)境法規(guī)日益嚴(yán)格,植物油加工業(yè)盡可能采取新的技術(shù)手段降低生產(chǎn)加工過程中的能耗和廢棄物已成為必然趨勢。
目前我國大豆油加工設(shè)備已經(jīng)取得了一些階段性的突破。從能源消耗方面看,由于國內(nèi)油脂行業(yè)裝備企業(yè)科技水平不斷提升,研發(fā)成本不斷加大,各類能源消耗已降幅明顯。以大豆加工行業(yè)為例,蒸汽的噸豆消耗已經(jīng)從曾經(jīng)的300余公斤降至200公斤以內(nèi),溶劑的噸豆消耗從1.5公斤以上降低至0.3公斤左右,水、電等其他能源消耗也有明顯降低,生產(chǎn)成本隨之下降;同時隨著工藝、裝備的不斷優(yōu)化和科學(xué)技術(shù)的不斷提升,將呈持續(xù)下降趨勢。
我國植物油工業(yè)發(fā)展初期,油廠規(guī)模小、投入不到位、生產(chǎn)能力不足、工藝技術(shù)落后、裝備水平低、技術(shù)條件差、企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任落實(shí)不到位,且大多數(shù)企業(yè)缺乏技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造能力,安全保障措施嚴(yán)重不足。
隨著人們對油脂需求的日益增長,植物油加工企業(yè)激增,部分裝備生產(chǎn)企業(yè)盲目擴(kuò)大規(guī)模。由于行業(yè)門檻低,入門容易,數(shù)量的迅速擴(kuò)張及低價惡性競爭導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)不斷壓低生產(chǎn)設(shè)備成本和人員成本,使得水平低、安全性能差的設(shè)備以及素質(zhì)偏低的勞動力普遍存在。大量中小企業(yè)的工藝技術(shù)和裝備落后,制造水平仍處于簡單機(jī)械加工為主的階段,危險源數(shù)量大、分布廣成為機(jī)械傷亡事故不斷發(fā)生的主要原因。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著國外資本進(jìn)入,植物油加工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模實(shí)現(xiàn)較大飛躍,設(shè)備制造精度和安全防范技術(shù)都有較大提升。安全生產(chǎn)管理不但需要相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范等提供強(qiáng)有力的保障,而且需要行業(yè)準(zhǔn)入條件的硬性約束。國家完善并出臺了安全生產(chǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范,并加快行業(yè)準(zhǔn)入條件的制定工作,使得我國植物油裝備的安全生產(chǎn)建立在“有規(guī)可依、有章可循、有制可查”的完善的、權(quán)威的規(guī)章制度上,不符合生產(chǎn)安全的設(shè)備無法進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié),從而提升本質(zhì)安全水平,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工業(yè)安全生產(chǎn)形勢的根本性好轉(zhuǎn)。
科技方面,植物油裝備加工企業(yè)不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)和引進(jìn)高科技生產(chǎn)線,大力加強(qiáng)裝備安全設(shè)施的研究,并通過不斷試驗(yàn),增加了設(shè)備的安全保障系數(shù)。如溶劑監(jiān)測、高溫報警、火花報警、在線監(jiān)控、火災(zāi)自動滅火系統(tǒng)、自控與聯(lián)鎖等自動化安全技術(shù)與裝備的應(yīng)用,逐步向本質(zhì)安全靠近,大大降低了安全事故的發(fā)生概率。
近年來,我國加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度,打造綠色、低碳生活環(huán)境,各地環(huán)保要求日益提高,環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸嚴(yán)格,各級環(huán)保部門對植物油加工行業(yè)的建設(shè)期和生產(chǎn)期都進(jìn)行嚴(yán)格的審查把關(guān)。對于廢水、廢物、廢氣和噪聲等污染問題備加關(guān)注,在各排放點(diǎn)安裝在線檢測設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,并進(jìn)行不定期的飛行檢查。
植物油裝備行業(yè)結(jié)合目前的環(huán)保形勢,加大了環(huán)保設(shè)備(如除塵設(shè)備、燃煤脫硫設(shè)備以及污水處理設(shè)備)的科技投入和研發(fā),自主產(chǎn)品在國內(nèi)市場上占據(jù)了更多的份額,體現(xiàn)出極強(qiáng)的市場影響力。
目前,我國植物油裝備制造業(yè)雖然取得了不俗的成績,但受資金、技術(shù)裝備水平等因素制約,整體水平還比較落后,產(chǎn)品技術(shù)含量較低,高精尖等重大裝備主要依賴進(jìn)口。
實(shí)際上,國產(chǎn)裝備在設(shè)計(jì)理念、技術(shù)性能和產(chǎn)品質(zhì)量等方面,與進(jìn)口設(shè)備存在一定的差距。具體來看,國產(chǎn)設(shè)備除了穩(wěn)定性和可靠性低外,還存在故障率高、安全性差、造型落后、外觀粗糙、基礎(chǔ)件和配套件使用壽命短等問題;同時,高新技術(shù)應(yīng)用少,生產(chǎn)線自動化程度較低,單機(jī)產(chǎn)品多、成套流水線少,通用機(jī)型多,結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)含量低的產(chǎn)品多,高技術(shù)附加值的產(chǎn)品少。
目前,國內(nèi)一些植物油裝備生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)改造,不斷提升裝備制造水平,但是大多數(shù)企業(yè)仍停留在相互仿制和低端惡意競爭的層面,部分企業(yè)存在趕潮流、跟風(fēng)的習(xí)慣。當(dāng)市場上需要某種產(chǎn)品時,很多企業(yè)一擁而上,互相抄襲、低水平重復(fù)、數(shù)量過剩,甚至不顧企業(yè)的能力和特長,一味追求產(chǎn)品品種齊全,數(shù)量龐大,而不分析自身的能力和在市場上的優(yōu)勢,缺少在研發(fā)方面下工夫、在技術(shù)方面上水平、在質(zhì)量方面上檔次的決心。
造成國產(chǎn)植物油裝備制造水平低的原因有很多,從企業(yè)自身來看,國內(nèi)植物油裝備制造企業(yè)普遍存在資金匱乏、研發(fā)能力薄弱、裝備落后等問題。一些生產(chǎn)企業(yè)由于缺乏嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求,做工粗糙,導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性低、故障率高。
目前,國內(nèi)對植物油副產(chǎn)物進(jìn)行深加工得到的產(chǎn)品主要有維生素E、植物甾醇、磷脂、脂肪酸、生育酚、低聚糖、蛋白、多肽及生物柴油等,大多為低端產(chǎn)品,高端產(chǎn)品極少,特別是針對高附加值的大豆磷脂類產(chǎn)品的開發(fā)較晚,遠(yuǎn)不能滿足市場需求。而國外相關(guān)產(chǎn)品呈現(xiàn)出高端化、系列化的特點(diǎn),有些國外公司的磷脂產(chǎn)品多達(dá)幾十種,天然維生素E產(chǎn)品多達(dá)十幾種,甾醇也達(dá)到好幾種。由于我國食用植物油副產(chǎn)品的開發(fā)仍然停留在較低端的水平,導(dǎo)致總體利用率較低,造成了資源的極大浪費(fèi)。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速騰飛,近年來政府全方位、大力度推進(jìn)“水十條”、“土十條”、“氣十條”等政策法規(guī),這些政策法規(guī)的出臺帶動了工業(yè)廢水處理、有機(jī)污染物處理、固體廢棄物處理、煙塵排放處理等領(lǐng)域的發(fā)展,國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)遇到了前所未有的井噴式需求,環(huán)保市場產(chǎn)生了巨大的技術(shù)需求缺口。大量環(huán)保技術(shù)公司由于缺乏足夠的技術(shù)沉淀,導(dǎo)致科技創(chuàng)新嚴(yán)重不足,缺少應(yīng)對當(dāng)前環(huán)保問題的硬核技術(shù),在技術(shù)和工程模式上普遍存在照搬照抄、因循守舊的現(xiàn)象,使得廣大植物油生產(chǎn)企業(yè)面臨處理難度大、治理成本高的問題。
與此同時,植物油生產(chǎn)企業(yè)需要較高的成本處理植物油加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品。以大豆加工為例,皂角中水分含量高達(dá)60%以上,使得污水處理的成本過高。部分植物油生產(chǎn)企業(yè)為了處理皂角,不惜廉價或免費(fèi)將其送給私營企業(yè),此舉不僅造成了資源外流,也帶來了污染轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。
建議裝備制造企業(yè)加大研發(fā)投入,加強(qiáng)與相關(guān)科研單位聯(lián)合,強(qiáng)化材料等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究,提升產(chǎn)品質(zhì)量。例如大豆加工行業(yè)的設(shè)備磨損是長期困擾企業(yè)生產(chǎn)的重要因素,為此企業(yè)在設(shè)備更新與維護(hù)方面投入了許多資金,如能在基礎(chǔ)材料方面取得進(jìn)展,在設(shè)備使用壽命上取得突破,將成為破解行業(yè)困局的重要突破口。
建議糧食裝備行業(yè)及時關(guān)注信息技術(shù)的發(fā)展趨勢,加大物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在裝備制造行業(yè)的應(yīng)用,進(jìn)一步提升裝備的智能化水平。
建議裝備制造企業(yè)進(jìn)一步提升工藝技術(shù)研發(fā)水平,進(jìn)一步樹立綠色、健康的發(fā)展理念,高度重視副產(chǎn)品的利用和深加工,變廢為寶,盡可能減少副產(chǎn)品的產(chǎn)出,將原料的價值吃干榨盡,從而提升糧食加工的總體經(jīng)濟(jì)效益。