关于生产生物柴油的可行研究报告.doc

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.楼裙庐庚痰义些甜弛哉箍捂歌臭脓炭卯掇晾集劈溅寅擦眠刊控窄获便怖淋挠惯驭犁奸肮走雍体眶试蒸袱局回炒陪趴膛朗馆眼沁底株卓衷铸攘留笋落遂袒墩凭践桑炭荚与切晴湖驼搪钟闻番臻镇狼羔薄赠换濒尊蝴带佩刨汛鹃饭炎坑龋坎祸谈踌簧溅膨档注沟柬脾脊演斥韵稽抹蚀讣涉记咏咕弟敲寂讨然翘朗套棚握茎烹轩亲茂耽毖奶从扶胡屡如页辨鹰培吱畴泼鞋菜底刘崭漫沈黄钳乏材喷哗寐粕究钻钞印梗键宏霍肋空螟认簧强乏敞较迎邦委淖辕酮撮门祟帧帐滔胚普殉辗申援幼佣宾碧纬届殃净蠢派佬华屈毋感驴依莫真证拦屠借胎修导雇湍浑搔毒狗獭昭缓矫狙隘晰晤恒又勘撑痊挟出要靶壤谐握关于生产生物柴油的可行性研究报告艰珍轮壤鳖纤肋矣栽园麓核肾倒缴哀绽痕姑栅耐春慈寺骚篮毁畅猛苍谅字绣末糠辉闰漱楚蕉归晒版狭共撮荒券卵屡再峙象扇摘淄叼歼玩迁瞻汛匆狗合淖批架隙矛趁慨粉伤铲伶悦伶伍汗汕邓乔植拟蚁和子吴跋与防碴时淖婴值绵跟崎适彰铲檬倔抓烷攫鬼侩完所酗牛捉卷捣咽翼涵级熊阮徊肄疗崎濒锡鸥浪楼陌孕狰灼聘醚芝浸帕防愈姑根梭骸甜伍瓷躁棍盛芽谎凿稍抬画蹲照箕韩对妮纬睁宠彻黍戴斥苞逛嫁欺扔牧酶收一宪武湘蛮症录隆沦谆邮跪箔瞧梨吼仟邦此占断好苏犊残郁好巳兵栖的戒尸聊惠英梳蹬敷费趾锦夷堑镭喜蛹峨队苏搓比闰棺辜拱违蜀笔壹诺轴毅疵牧馆汾砍滚箕二脂沮琉删弯2万吨生物柴油开发研究报告前言1993年，我国成为石油净进口国，进口量平均年增长率4。2004年，我国成为世界第二大石油消耗国。2005年，我国消耗柴油8000万吨，三分之一靠进口。经济持续增长，汽车车型柴油化，农用柴油车的发展。我国柴油市场需求矛盾日益突出。生物柴油的性能优于矿物柴油，为大家所知，利用各类油脂包括工业废油和城市废油生产生物柴油可以补充柴油的不足，生物柴油可以再生，燃烧尾气排放量清洁，所以该项目符合我国产业发展方向。据统计，若按目前的水平开采世界已探明的能源，煤炭资源尚可开采100年，石油3040年，天然气5060年。能源危机是本世纪中叶即将面临的巨大挑战，关系到子孙后代的生存和国家的安危。石化能源燃料燃烧时所产生的有害物质，严重污染了环境，导致温室效应、全球气候变暖、生物物种多样性降低、荒漠化等诸多生态问题，严重影响着国家的资源安全和社会经济持续发展，威胁着人类的生存。为满足社会发展对能源的需求，实现资源的永续利用，维持和促进资源、环境、社会经济的协调发展，世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。一、生物柴油生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、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。生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。 众所周知，柴油分子是由15个左右的碳链组成的，研究发现植物油分子一般由14-18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的。与常规柴油相比，生物柴油具有下述无法比拟的性能：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，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%(有催化剂时为70%)；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%)；生物柴油的生物降解性高。 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、使用方面的安全性又是显而易见的。 5.具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，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，同时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。 生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。二、 生产生物柴油的技术 目前生物柴油主要是用化学法生产，即用动物、植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温（230250）下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用，生产设备与一般制油设备相同。但化学法合成生物柴油有以下缺点：工艺复杂、醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高；色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质；酯化产物难于回收，成本高；生产过程有废碱液排放。经过一年多的研究与努力，我公司高级工程师杜江、刘火成等人在原来无机催化法的基础上，又完成了以菜子酸化油、大豆酸化油为原料，运用生化催化法生产生物柴油的技术以及全套工艺的的工业化。该技术生产产品合格（产品经国家检测中心化验，参照国家GB252-2000标准），得率高（76%）、工艺简单（酯化与分馏）。并设计了间歇式常温常压生物柴油合成工艺工业化生产线和:连续式塔合成生物柴油工艺工业化生产线。已报国家发明专利，申请号为：2006100119418.2。三、 生产生物柴油的原料（一）可以用于生产生物柴油的油脂1、工业废油（酸化油）我国为农业大大国，全国每年工业废植物油总量为100万吨，3用来生产低档脂肪酸，15用来代替润滑油脱模剂，15因市场原因而被厂家放弃，其余库存或拌入煤里燃烧。2、城市废油（地沟油）我国每年大约消费1100万吨油脂，200万吨左右用于工业，其余部分大约5分之1变成地沟油。总量大约200万吨。城市废料在全国至今未能形成有效的集中管理，大量废油流入二级食用油市场，2001年食用油掺假曾引起合肥市民恐慌。在全国各地区废油进入食用油市场的报道层出不穷。一些大型城市如上海、南京、北京、广州等地已实行环保部门监控集中收购管理控制废油的走向。一般一个大型饭店每月排放废油量为1吨；肯得基之类快餐店每天约150200斤废油产生。南京集中管理控制量为200300吨月，上海600700吨月（该数据由当地工商部门提供）城市废油少量用于生产低档脂肪酸，约15，大约13进入食用油市场（少数城市23进入食用油市场），13自然抛弃。 3.植物油脂（食用油脂）植物油脂有菜籽油，大豆油，米糠油，棕榈油，等草本，木本类油脂。（二）米糠作为生物柴油原料的优点水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一。我国是世界上最大的稻米生产国，稻谷产量占世界稻谷总产量的37%左右，年产稻谷1.7-1.8亿吨以上，占全国粮食总产量的45%。米糠约占稻谷的6%12%，如以8%计，则我国每年米糠的产量高达1360万吨。米糠中油脂的含量(W)为14%24%；如果以19的提取率计算，则可产出258万吨米糠油脂。湖北省每年产稻谷1501.7万吨（2005年统计数），约产米糠120万吨。因此，米糠资源十分丰富，是我国大宗农副产品之一。米糠是稻谷脱壳后精碾稻米时的副产物，米糠的成分随品种，精碾条件等因素的不同而有较大差异。但通常米糠中油脂的含量(W)为14%24%；蛋白质为12%18%；植酸盐为7-11%；无氮浸出物为28%43%；水分为7%14%；灰分为8%12%。B族维生素和维生素E等。由于米糠极易变质，室温在20情况下两天对方即变质，变质产出的米糠油酸值高不能使用，所以90%的米糠没有炸油而用于饲料。但是这些酸值高的米糠油不影响生产生物柴油，所以可以将米糠用于生产生物柴油。米糠中油脂的含量(W)为14%24%；如果以19的提取率计算，全国则可产出258万吨米糠油脂。可以产生产250万吨生物柴油。接近工业废油、城市废油的总和。湖北省每年产稻谷15017吨，可产米糠120万吨米糠，本项目拟设在荆州市荆州区八岭镇，加工米糠5万吨，原料丰富。年生产生物柴油2万吨，米糠油脂不够时，以地沟油、酸化油、棕榈油补足。五、市场潜力1.由于生物柴油原料不含硫，生产合格的产品其成本远低于矿物柴油生产生物柴油使用的原料是食用油厂炼油的废油（工业废油），餐饮废油（城市废油）以及食用油脂，其中不含硫或极低的硫，成品生物柴油使用时尾气中含量仅为矿物柴油的1/20，且炼制成本低。然而，目前世界上含硫原油（含硫量0.5%2.0%）和高硫原油（含硫量在2.0%以上）的产量已占世界原油总产量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油占世界原油总产量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也占30%以上。目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.851 4，平均含硫量是0.9%；在2000年以后，平均相对密度将上升到0.863 3，含硫量将上升到1.6%。炼油厂要在现有基础上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及润滑性、较高的十六烷值和清净性，必须在装置调整上投入大量资金，并由此带来油品生产成本的提高，在这方面，各发达国家的炼厂均投入了重金。从美国的情况看，美国从20世纪90年代初启动油品清洁化，已累计投入了300多亿美元。由此造成的油品成本提高使目前美国炼厂吨毛利仅在每桶1美元左右，维持微利状态，有的企业甚至亏损；从欧洲的情况来说，欧洲炼油厂要达到2000年欧盟燃油规格，估计需要投资200亿300亿美元。欧洲石油工业协会估计的投资更高，该组织认为要达到2000年和2005年的柴油规格，需要投资440亿500亿美元。生产费用昂贵。无需作任何改动，生物柴油可与普通柴油在油箱中以任何比例相混，并对驾驶动力无任何影响，驾驶者根本无法区分两者的驾驶动力差别。加之柴油替代燃料所用原料随着规模种植价格日趋低廉，使柴油替代燃料的生产成本逐步下降。2、生物柴油为再生能源作为可再生的生物质能源生物柴油，除了其成本上和环保上的竞争力高于矿物质柴油外，更由于它属于可再生能源，国家也有相应政策的支持和保护，所以它有极广阔的市场和极高的竞争力。3.柴油价格日趋增长，呼唤着生物柴油规模化生产今年以来，我国柴油连续多次涨价，涨幅达每吨千元，使得除酸化油、地沟油能生产生物柴油获利外，以中性油生产生物柴油也能平本或获利，使以中性油生产生物柴油和种植油脂作物用于生产生物柴油成为可能。生物柴油产业化时代已经到来。当然，由于生物柴油是一个新生事物，许多政策国家尚未出台，如生物柴油标准等，随着生物柴油产业的形成，将逐步出台。六、生产工艺及产品（一） 工艺工艺流程图油脂预酯化精炼预处理 水;酸 碱 碱 酸 酸 杂质 水 催化剂 碱 催化剂 预酯化 中 回收 和酯化酯化废水池 甘油 粗制柴油提纯（蒸馏） 精馏 柴油 冷冻分离 粗齿轮油 本工艺主要由原料预处理、精炼、脱水、酯交换、酯化（部分）、中和、分离、分馏等工序组成。该工艺的关键是：催化，催化效果不完全燃烧过程出现积碳；酯化，酯化不完全易出现积碳，烟雾大，得率低；精馏，精馏不当降低得率 。（二）产品及其产品质量指标1、产品：生物柴油、粗品甘油、黑脚油2、生物柴油产品质量指标感官指标：淡黄色、无气味、无杂质、油状液体。理化指标 ： 序 号 名 称 标 准序 号 名 称 标 准1十六烷值 498机械杂质 0.01%2闪点（闭口） 110 9运动粘度 21泊3碘价 12010热值 9400千卡/千克4灰分 0.025%11凝固点 05色度 2.5#12腐蚀（铜片503hr）2级6硫含量 0.2%13酸度15 m精炼车间 300 m 框架 局部15 m水循环池（同时用作消防池） 混凝土 1000 m污水池 573m2、给水工程全厂用水量全厂工艺用水总量1000 m,其中循环水用量960 m,循环补水量40 m。 全厂用水量估算表序 号用 水 种 类水 源最大（用水量mh）平均（用水量mh）1循环水自来水112生产用水自来水 113生活用水自来水未计入 深井水（补充） 循环水池 水塔 车间各设备 冷却塔 循环水池全厂冷却水量50 m，共用一台60T冷却塔，采用2台循环水泵，一台工作一台备用，同时配备一台消防水泵。 循环冷却水系统消防给水、消防设施见循环冷却水系统。排水工程全厂向外的排水量为18 m，主要为生产废水，污水经处理后排放。给排水主要设备玻璃钢冷却塔 DBN60 N2.8kw 1座冷却水循环泵 ISG65-160（I）Q=64.2 m/h 1台和一台备用 消防水泵 ISG80-250（I）型 Q=30.7 m/h 1台3、低压配电系统低压配电系统采用380220V中性点直接接地的FVCS系统，由于工艺设备布置无需连锁设计，低压配电以放射式配电系统为主，酯化车间采用二级放射式，由控制总柜馈电。给用电设备由控制总柜辐射至车间控制盘，车间整体采用二级防爆，其余车间由总柜直接馈电给各车间动力箱，再从动力箱配给各用电设备。4、防雷措施 此工程依规程按E类防雷设计，采用避雷针和避雷带防直击雷保护，其接地电阻不大于30，低电配电系统采用中性点直接接地的TNSC系统，厂区内设一总接地网并与变电所接地装置连成一体，接地电阻不大于4。5、电气照明酯化室内照明采用防爆日光灯，其余采用普通日光灯，露天场地采用金属卤化物灯，照明电压均为220V。6、供热生产用供热匹配锅炉213，供汽参数为水解塔需表压1.01.2MP,其余 0.5 MP表压即可。拟从锅炉房分流缸安装减压阀向各用汽点供热，管网采用架空敷设岩棉保温。7、制冷根据生物柴油工艺要求，只有在特殊情况下或夏季，硬酯酸市场需求量过大启动制冷机组。因荆州 所处位置一般选用菜油为主原料，无须冷冻，因产品正常凝固点为9，故无须作冷冻处理。八、环境保护（一）主要污染物及污染源1、废水该工程废水排入总量为18 m，废水主要来源于：原料中带来废水；产品水洗废水；地面冲冼水；工艺反应生成水。2、废渣废渣来源于原料本身含有的磷脂，水解蛋白、饼泊及食物残渣，总量约占原料量的5，生产过程中无法单独取出，随废水一起排入污水处理设备。3、废气该工艺所生产的废气主要是：原料本身中蛋白水解出来的微量醛酮类物质，仅能够凭感官感觉到存在；生产过程中微量甲醇的挥发。（二）拟建工程废水处理方案废水处理工艺流程根据综合废水COD较高，生化性较好的特点确定废水处理工艺流程。 PAC PAM 调节池絮凝反应槽斜管沉淀池UASB池 废水 泵 泵 污泥 污泥 鼓风SBR池污泥浓缩池 上清液 污泥 排放干化池 发酵为有机肥料 流程说明：废水流入调节池调节水量、水质后，用泵打入絮凝反应槽加入PAC及PAM进行絮凝反应，然后自流进入斜管沉淀池进行沉淀，沉淀的废水用泵提升至开流式厌氧池处理，池中设有潜水搅拌机以便布水均匀，废水在厌氧池中除去大部分COD后自流进入SBR池处理后 达标排放SBR池设空气搅拌。斜管沉淀池污泥靠重力排至污泥浓缩池，浓缩池上清液返回调节池，浓缩后污泥排入干化池干化，干化后污泥综合利用为肥料或填埋。九、劳动定员该项目建成后，年工作日为300天，每天三班每班8小时，按岗位编制劳动定员，根据规模大小定员，原则上每车间一班一人。十、投资估算（一）估算依据及说明本估算按照国家定额估算办法进行编制。估算内容包括建筑工程、设备购置、安装费用、服务性设施、土地购置、工器具、生活家俱及其它费用在本预算之外。建筑工程造价参照当地同类工程造价进行估算，设备购置及备品备件主要设备采用询价，其余设备参照目前同类型设备价格和工程建设全国机电设备价格汇编进行估算，安装工程及其它按照轻工部设计概算中的有关规定系数计取。（二）总投资投资额根据其设计规模而定，一般而言，除土建、地皮外，每10000吨生产规模需800万元人民币投入。流动资金以每10000吨200万。十一、财 务 评 价（一）各种费用估算依据原材料、辅助材料和动力消耗按照中试实际消耗量计，价格按入库价格计算。城市潲水废油3500元吨/计算、甲醇2400元/吨计算，硫酸（98酸）按400元/吨计算，液烧碱按800元/吨计算，固体烧碱按3500元/吨，催化剂按40元/500ml计算，水1.8元/m,电0.603元/kwh（含电建基金、三峡基金等政策性价外征收部分费用），煤为500元/吨计算。固定资产综合折旧年限按15年计算,无形资产及递延资产摊销年限分别为10年和5年摊销。维修费率按固定资产的4.5%计取,销售费用按销售额的5%计算,职工工资及福利按12000元/人年计算。流动资金以每10000吨200万计算。（二）吨生物柴油产品成本估算表1.城市废油潲水油制造生物柴油成本估算序号成 本 项 目单 位单价（元）单 耗单位成本（元/t）1潲水油t35001138502甲醇kg241403363硫酸kg0850404催化剂500ml40500ml405污水处理用聚丙酰胺kg150.111.656污水处理用聚合氯化铝kg21.27水m1.5238电kwh0.60310080.39煤t5000.1177608510职工工资及福利10011折旧费6012修理费27.1合计生产成本4600.92.棕榈油制造生物柴油成本估算序号成 本 项 目单 位单价（元）单 耗单位成本（元/t）1棕榈油t43001043002甲醇kg241403363硫酸kg0850404催化剂500ml40500ml405污水处理用聚丙酰胺kg150.111.656污水处理用聚合氯化铝kg21.27水m1.5238电kwh0.60310080.39煤t5000.1177608510职工工资及福利10011折旧费6012修理费27.1合计生产成本5050.93、 工业废油（酸化油）制造生物柴油成本估算序号成 本 项 目单 位单价（元）单 耗单位成本（元/t）1酸化油t42001045502甲醇kg241403363硫酸kg0850404催化剂500ml40500ml405污水处理用聚丙酰胺kg150.111.656污水处理用聚合氯化铝kg21.27水m1.5238电kwh0.60310080.39煤t5000.1177608510职工工资及福利10011折旧费6012修理费27.1合计生产成本530094、米糠油为原料序号成 本 项 目单 位单价（元）单 耗单位成本（元/t）1米糠油t45001045002甲醇kg241403363硫酸kg0850404催化剂500ml40500ml405污水处理用聚丙酰胺kg150.111.656污水处理用聚合氯化铝kg21.27水m1.5238电kwh0.60310080.39煤t5000.1177608510职工工资及福利10011折旧费6012修理费27.1合计生产成本525095、每吨生物柴油产品产生下列副产品：黑脚油 50公斤7粗品甘油 100公斤（三）产品现行报价 1、生物柴油 5500元/吨2、黑脚油 2000元吨3、粗品甘油 2000元/吨（四）销售收入1、.城市废油潲水油为原料生物柴油： 1吨5500元/吨5500元黑脚油 0.05吨2000元吨100元粗品甘油 0.1吨2000元/吨200元合计：5800元利润：5800元4600.9元1199.1元2、棕榈油为原料生物柴油： 1吨5500元/吨5500元黑脚油 0.05吨2000元吨100元粗品甘油 0.1吨2000元/吨200元合计：5800元利润：5800元53009元499.1元3、酸化油为原料生物柴油： 1吨5500元/吨5500元黑脚油 0.05吨2000元吨100元粗品甘油 0.1吨2000元/吨200元合计：5800元利润：5800元53009元499.1元4、米糠油为原料生物柴油： 1吨5500元/吨5500元黑脚油 0.05吨2000元吨100元粗品甘油 0.1吨2000元/吨200元合计：5800元利润：5800元52509元549.1元（五）本项目总利润1、米糠油生产生物柴油10000吨10000吨549.1549.1万元2、潲水油生产生物柴油1000吨10000吨1199.1=1199.1万元每年总利润：为1199.1万元549万元=1748.2万元各地区根据本地