年产20万吨生物柴油项目可行性研究报告.doc

老师打分自评分组名称梦之飞越队班级题目年产20吨生物柴油项目化工09-3 成员学号姓名分工联系方式9107庄健彬（队长） 负责分工合作，带控制的流程图的设计、工艺计算、工艺说明书、设备选型、ppt制作及最终汇报发言； 6721758203邓华聪项目建议书中的市场分析与建设规模；选址情况和主要建设条件；7319 梁伟超项目承办方概况与项目背景；项目建设的必要性和有利条件建议书；7420李超 企业组织与劳动定员、项目实施进度计划、总体布置与主要技术方案；8527麦玮诚 投资估算、资金筹措、财务效益预测；8637赖柏林环境及安全影响分析及节能减排；8739刘云带控制点流程图的制作、 cad图制作； 化工设计大作业1目录 一、总论 . 1 1.1 项目情况 .1 1.1.1 项目名称. 1 1.1.2 项目承办人和组员. 1 1.1.3 项目拟建地区、地点.1 1.1.4 编制本可行性研究报告所依据的法规、文件及资料 . 1 1.2 项目背景 . 2 1.2.1 项目概况. 2 1.2.2 项目优势 .3 1.2.3 项目投资的必要性 . 4 1.2.4 项目投资的条件 . .5 二、需求预测及建设规模 .5 2.1 产品概述 . 5 2.2 生物柴油的用途 . 6 2.3 生物柴油的市场分析及预测. 6 2.3.1 国外市场需求分析 . .72.3.2 国内市场需求分析及预测. 7 2.4 销售价格分析预测 . 8 2.5 产品方案和拟建项目的规模. 8 三、原材料、燃料及公用设施情况. 9 3.1 原料现状及发展趋势 . 9 3.2 餐饮废油的来源 . 10 3.3 产品、副产品和原料规格及质量指标. 11 3.3.1 产品生物柴油质量指标：. 11 3.3.2. 副产品甘油质量指标：. 12 3.3.3. 主要原料质量指标 . 133.4. 油厂皂脚的价格及发展前景. 13 3.5 原料来源及数量 . 14 四、建厂条件和厂址方案 . 154.1 建设规模 . 154.2 厂址确定 . 16 五、设计方案 . 17 5.1 生物柴油的定义 . 17 5.2 技术来源 . 18 5.3本项目采用的工艺 . 19 5.4 生产过程 . 20 5.4.1 生产工艺流程 . 20 5.4.2 生产安全 . 21 5.4.3 消防设施 . 22 5.4.4 防火防爆 . 23 5.4.5 防爆措施 . 23 5.4.6 易燃易爆品的性质参数、危险性及措施.24 5.4.7 节能措施 . 25 5.5 设计规模和要求 . 26 5.6 能量和物料衡算. 27 5.7 设备选型 . 29 5.8 厂区平面布置 . 30 5.8.1 厂区概况 .32 5.8.2 厂区平面布置图 .34 5.8.3 布局说明 .35 5.9 厂内外运输方案的比较及初步选择.36 5.9.1 原料及辅助原料运输 . 38 5.9.2 产品及废料的运输 .40 六、环境保护方案 .44 6.1 建厂地区环境现状 .466.1.1 建厂地区的概述 .48 6.1.2 建厂地区的自然条件.50 6.1.3 环境质量概况.51 6.2 建厂地区的社会现状 . 52 6.2.1 劳动力资源.53 6.2.2 现有工业分布及主要污染源. 54 6.2.3 建厂地区对环境的特殊要求.576.2.4 地区环境对本项目的影响.58 6.3 拟建项目的污染物及其处理方案.59 6.3.1 生产原料和催化剂及其对环境的影响. 60 6.3.2 “三废”污染物的分析及其治理方案. 616.4工厂绿化方案 .626.4.1 厂前区绿化. 636.4.2 生产用地绿化.64 6.4.3 生活用地绿化.656.4.4 工业防护绿地.65 七、企业组织、劳动定员和人员培训.667.1 生产车间及辅助车间的划分.66 7.2 人员配备及培训规划 .67 7.2.1 人员管理与配置.68 7.2.2 培训规划.68 7.3 培训人员的要求 .69 7.3.1 初期组织架构.697.3.2 中期组织架构.70 八、总投资估算与资金筹措 .70 8.1 总投资估算范围 .718.2 固定资产 .71 8.2.1 工艺设备费用 .72 8.3 无形资产 .72 九、项目经济效果分析 .72 9.1 全面预算体系 .72 9.2 财务评价依据及基础数据与参数.73 9.3 项目生产成本估算.73 9.9结论与建议 .73 9.9.1 结论 .74 9.9.2 建议 .74 附录一 生产成本估算表 .74 附录二 总费用估算表 .75 附录三 主要财务评价数据指标汇总表.76 一、总论 1.1 项目情况 1.1.1 项 目的名称 利用废生物材料制取年产20万吨生物柴油建设项目 1.1.2 项 目承办人和组员 组长：庄健彬组员：邓华聪 麦玮诚 李超 刘云 赖柏林 梁伟超1.1.3 项 目拟建地区、地点 茂名石化工业园区 1.1.4 编 制本可行性研究报告所依据的法规、 文件及资料 1、编制依据 （1）广东省成品油分销体系“十二五”发展规划编制工作方案（商商贸发2009393 号） （2）2005 年 2 月 28 日国务院颁布中华人民共和国可再生能源法（2006 年 1 月 1 日实施）（3）国务院促进产业结构调整暂行规定（2005 年）； 2、编制原则 (1)贯彻执行国家基本建设的方针，使设计做到切合实际，技术先进，经济合理，安全适用。 (2)采用先进可靠的工艺技术，节能并严格控制对环境的污染，减少“三废”排放。 (3) 节能与降耗并重，做好工艺余热的回收和水的重复利用，提高水的循环利用率。 1.2 项目背景 1.2.1 项目概况 近 10 年来,随着石油储量的日益减少以及人类对石油燃烧所带来的地球环境影响的关注，作为可再生资源的生物柴油被日渐关注。目前制备生物柴油主要是以油料作物、野生油料植物、工程微藻、动物油脂和餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。 生物柴油是利用植物油脂或动物油脂等可再生资源制造可替代石化柴油的清洁安全的新型燃料，具有可再生、燃烧污染物排放低、温室气体排放低等特点。由于生产成本略低于普通柴油，且与常规柴油相比，生物柴油具有点火性能佳、燃烧更充分、适用性广、保护动力、通用性好、安全可靠、节能降耗、气候适应性好、功用多等无法比拟的性能，具有很强的市场竞争力。生物柴油的原料成本低且来源广泛，它是一种清洁环保型可再生能源，开发生物柴油，对于改变我国现有的燃油结构、促进经济发展、保护城市环境、进一步实施可持续发展战略具有十分重要的意义。 本项目工艺采用将原料油先经过滤去除机械杂质，再连预处理的原料油经过闪蒸脱水使含水质量分数降低。预处理的原料油经过三级串联反应后，生成的甲醇在硫酸的催化下连续逆流反应，过量的甲醇作为带水剂将酯化反应产生的水一同带出反应体系，进入后续甲醇精馏塔回收利用；反应产物经气液分离器进入脂肪酸甲酯真空精馏塔精炼，进而获得生物柴油产品。来自气液分离器的液相产物进入脂肪酸甲酯真精馏塔精馏，侧线采出得到生物柴油成品油；反应所产生的副产物（甘沥青、低沸点生物柴油等）可进一步回收利用，生产工艺分三步进行：预处理、酯化、生物柴油精制。 1.2.2 项目优势 1.生产工艺的优势 生产工艺有：物理混合稀释法、热分解法和脂交换法 脂交换法以被绝大多数国家广泛利用，工艺成熟，稳定性好。所以本设计项目采用高酸值油脂的脂交换法生产生物柴油，主要体现在以下几个方面：第一，以植物油脂如高酸值酸化油、餐饮垃圾油等为原料，可大幅度降低原料成本且原料来源广泛。第二，所采用的硫酸作催化剂可以同时催化酯化和酯交换反应，催化剂具有活性高、易分离、稳定性好等优点。第三，反应过程采用的逆流绝热三釜串联工艺，大大地降低了能量的损耗和厂区空间。第四，反应过程中大量甲醇既作为反应物，又作为带水剂将反应产生的水带出体系，大幅度提高了酯化反应转化率而有效降低了产品的酸值和原料的利用率。第五，塔顶和塔釜所产生的副产物可再次开发和利用。第六，采用减压精馏过程分离产品，产品组分少，纯度高，收率好，生产过程中三废少、无污染，实现了绿色生产的理念。 2.原材料方面的优势 利用废生物材料作为生产生物柴油的原料，如油料作物、野生油料植物、工程微藻、动物油脂和餐饮垃圾油等厂下脚料，这些原材料来源广泛，价格低廉，作为生产生物柴油的原材料实现了资源变废为宝和回收再利用的可持续发展的理念， 经济合算 、工艺成熟、值得推广。 3. 能耗方面的优势 本设计采用逆流绝热三釜串联工艺，热量的损耗比较少，连续脱水操作的真空度在-0.090099mpa,温度维持在 150180，压力 0.81.8mpa，条件温和，容易控制。 1.2.3 项目投资的必 要性 1.巨大的市场缺口 柴油是国家的战略物资，广泛用于工程机械、锅炉、工业窑炉、船舶、军舰、农用机械、交通、动力等设备的柴油机燃料，生物柴油的应用广泛，需求量不断的大增。 下图为生物柴油的应用范围及需求量 表 1-1 生物柴油利用的阶段性导入 部门 2008 年 2009 年 2010 年 2015 年 2020 年 2025 年 家庭用 运输 工商业用 发电用 9 月-12 月 _ 1% 2.5% 0.1% 1 月 _ 1% 2.5% 0.25% 1 月 _ 2.5% 5% 1% 1 月 _ 5% 10% 10% 1 月 _ 10% 15% 15% 1 月 _ 20% 20% 20% 目前国内对柴油的年需求量已超过 1 亿吨，为此，国家每年都要花费大量外汇进口柴油或原油以满足日益增长的需求。传统石油为不可再生资源，而生物柴油是利用可再生资源合成而得，因此开发生物柴油对节约石油资源，增强国家战略安全具有深远意义。目前，汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向，到 2010 年为止，世界柴油需求量从 38%增加到 45%，而柴油的供应量严重不足，这都为生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。 3.国内发展现状及发展角度 中国开展生物柴油的研究开发工作较早，1981 年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生产生物柴油的试验研究。 我国政府也制定了一系列政策和措施支持生物柴油的研究开发工作，使我国生物柴油产业快速发展起来。2001 年海南正和生物能源公司在河北邯郸建成以回收废油、野生油料为原料的年产 1 万 t 生物柴油试验厂。2002 年 8 月四川古杉油脂化学公司以植物油下脚料为原料生产生物柴油，年生产能力 1.5 万 t。2002 年 9 月福建龙岩卓越新能源发展有限公司建成年产 2 万 t 生物柴油装置，并在 2003 年建成年生产能力 10 万 t 的生产装置。 目前，以这些作为生产生物柴油的原料还难以在我国实现商业化运作、规模化经营。这严重影响了我国生物柴油产业的发展，生物柴油至今还没有在国内市场上市。2000 年、2001 年石油进口量均达 7,000 万吨以上，2003 年石油进口量超过了 8718 万吨，2004 年中国累计进口原油1.2 亿吨， 2005 年石油进口量达 1.65 亿吨。为了缓解石油柴油供应紧张的局势，我国发展生物柴油势在必行、迫在眉睫。 4.落实产业和技术政策角度 随着生物柴油产业的发展， 政府也相继出台了系列政策、措施。财政部正在拟订我国生物质能源替代石油的中长期发展目标，到 2020 年，我国生物质能源消费量有望占到整个石油消费量的 20%。 财政部日前正式出台可再生能源发展专项资金管理暂行办法，对该专项资金的扶持重点、申报及审批、财务管理、考核监督等方面做出全面规定。最值得关注的是，以非粮为原料的生物质能源被放在了资金重点扶持的首位，明确指出，重点是扶持发展生物柴油、生物乙醇燃料等新型可再生能源。因而本项目的建设，理应得到各有关部门的大力支持。 本项目从原材料来看，安全、无污染，不仅保护了环境，节约了生产及环境环境保护的成本，也大大提高了生产效率以及生产过程的安全性。从产品来看，生物柴油是一种真正绿色的可再生新能源，它具有良好的低温发动机启动性能和润滑性能，同时还具有优良的燃烧性能和较高的生物降解性能。 1.2.4 项目投资的条 件 广东省茂名石化工业区背靠大西南,面向东南亚，有天然深水良港，市场空间广阔，交通运输、电力、通讯和水利设施完全满足发展大炼油工业的要求。各种政策优惠都有利于炼油公司的筹建和发展。 茂名的基础设施日臻完善。已形成铁路、公路、海运等运输网络，茂名与湛江有高速公路相连，一小时可达湛江机场。三茂（三水茂名）铁路与京广、广九相接，河茂（河唇茂名）铁路与柳湛铁路相连；207、305国道贯穿南北东西；茂名港是国家一类对外开放口岸，名列全国大港之一。茂名的立体交通使得企业物流更加便捷、廉价，能够保证其他各种原材料的正常供应。电话实现程控化，移动电话遍布城乡。电力、水利一应满足石化工业需要。人力资源丰富，可以为公司提供足够的劳动力。丰富的人才也可以为公司技术发展改造提供必要的技术支持。 1.2.5资源、原材料的供应条件 餐饮废油是从餐饮业的地沟隔油池中捞取，经过简单的加热、脱水、去渣、沉淀等工艺提取的油脂，俗称地沟油又称潲水油，其是不可食用的动植物废油。地沟油的职业回收者，只需一把铲子、几个破旧铁桶、一把手电筒，外加一辆电动车就可以满载而归。而茂名石化工业区正好靠近茂名市区，收购潲水油方便。加上茂名这个地区的餐饮业发达，这将为潲水油的制作增添了更多的原料。同时因为茂名地区还没有类似的生物柴油炼化厂，原材料的获取将会价格低廉。 二、需求预测及建设规模 2.1 产品概述 生物柴油是清洁的可再生能源，是一种近年来备受关注的石化柴油的替代品，它是以油菜籽和大豆等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。目前，汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向，据专家预测，到 2020年，生物柴油的国内需求量达 4 亿多吨，而中国的石油产量只有 1.6亿吨-1.7 亿吨，届时中国将有 2.4 亿吨的石油缺口。这都为生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。 生 物柴油国家标 准柴油机 燃料调合用生物 柴油（bd100 ）（gb/t20828-2007表 2-1 生物柴油质量指标 2技术指标 密度(kg/m3) 水含量（v/v，%） 运动粘度（ 20），mm /s 闭口闪点， 十六烷值 90%回收温度， 游离甘油含量，% 硫含量（质量分数），% 国家标准 820-900 0.05 1.9-6.0 130 49 360 0.02 0.05 本项目生产的生物柴油主要是一种用城市餐后油加工制取的新型燃料。与常规柴油相比，生物柴油具有如下优良的性能： 1、具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，含氧量高，使其燃烧时排烟少，生物降解性高等优点。 2、具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20。3、具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。 4、具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的安全性较好。5、具有良好的燃烧性能。十六烷值高，使其燃烧性好于石油柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。6、具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。 7、无须改动柴油机，可直接添加使用，无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。 8、生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。 表 2-2 生物柴油和石油柴油的性能比较 序号特性生物柴油石油柴油1冷滤点（cepp）/夏季产品 冬季产品220的密度/g.ml-1-20-20340动力粘度/ mm s4.62.44闭口闪点/100 605十六烷点56496热值/mj.l-1 32357硫含量（质量分数），%0.001 0.2 8氧含量（体积分数），%1009水危害等级122.2 生物柴油的 用途 生物柴油可作为柴油替代燃料单独使用或与柴油以任意比例混合使用，可广泛用于各种载重汽车、火车、机车、舰船、工程机械、农用机械、发电机组等柴油内燃机，同时还可作为工业窑炉、锅炉、发电厂及酒店、宾馆、单位食堂餐饮炉具等非动力燃料。 生物柴油还是合成许多高级表面活性剂的原料，重要的有机合成中间体。对油脂具有互溶性、粘度低、涂擦时铺展性好等特点，广泛用于乳化剂制品，如脂肪酸、脂肪酸甲酯磺酸盐、烷醇酰胺的制备。在化妆品工业，经精加工后作香料的溶剂，香波中的头发亮剂，还可以作为皮革加脂剂、润滑剂。副产物毛甘油（主要成分丙三醇），该产品是重要的有机化工原料，可用于生产多种树脂，也可用作溶剂、吸湿剂、防冻剂、甜味剂等，纺织、印染工业用于制造织物防皱、防缩处理剂，扩散剂、渗透剂、润滑剂等，医药工业用作生产某些药物，国防工业用作生产炸药，另外丙三醇在造纸、制革、照相、印刷、染料、化妆品、金属加工等方面都有广泛的用途。 2.3 生物柴油的 市场分析及预测 2.3.1 国外市场需求 分析 西方国家生物柴油产业发展迅速。近年来，西方国家加大生物柴油商业化投资力度，使生物柴油的投资规模增大，开工项目增多。目前世界每年新车产量大约 5 000 万辆，全世界汽车保有量大约7.5 亿辆（含摩托车）。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求，所以开发新型可再生能源具有很大的战略意义。 2.3.2 国内市场需求 分析及预测 随着经济的全面复苏，石化产品的产量、价格等各方面都有所回升，特别在 2008 年全球经济危机后的 2010 年，石化企业更是高速发展。生物柴油的用途广泛，它可以作为石化柴油的替代品用于各类柴油发动机，同时它也是许多化工产品的原料和中间体，下游产品的推广应用进一步促进它的需求。生物柴油以其优良的性质、广泛的用途赢取了多个行业的青睐，在市场上有强大的竞争能力，前途一片光明。据相关资料显示，预计到 2020 年，生物柴油的国内需求量达 4 亿多吨，而中国的石油产量只有 1.6 亿吨-1.7 亿吨，届时中国将有 2.4 亿吨的石油缺口。鉴于此，生物柴油的市场前景是十分光明的。 2.4