生物质炭、气、油联产综合利用项目建议书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除生物质炭、气、油联产综合利用项目建议书一、项目概况该项目主要是将农村和林场所的农、林废弃物通过炭化设备进行炭化。炭化时产生的燃气经净化提纯后收集到储气罐，由管网输送到锅炉或用户取暖和做饭，燃气发电可并国网或企业自用；炭化时产生的炭粉可制作成型炭、烧烤炭或炭煤球，炭煤球可代替原煤燃用；炭化时产生的副产品焦油、醋酸液可以提炼轻油、柴油等化工产品。改变了传统的炭化方式，采用机械化连续式炭化炉和炭化混合气的后续分离净化回收技术，连续化投料作业，流水线式生产，使炭化生产由作坊式转变为现代工业生产。这一技术集炭化、气化、液化工艺技术为一体，产物全部回收利用，无废弃物排放，生产高效、清洁、零污染。对秸秆热解利用率达70%以上，实现了将农林剩余物的能量“吃干榨净”，彻底解决了热解炭化生产工业化问题。经国家中心科技情报所查新，该集成技术在国内外处于领先水平。二、项目的意义农作物秸秆大量废弃已成为严重的环境问题和社会问题，同时造成大量宝贵的生物质能源浪费。其废弃方式有二种：一是直接在田间燃烧，污染大气，并引发火灾和交通等安全隐患；二是堆弃于地头、路边、沟河，既有安全隐患，沤烂后又污染水源。在当前能源紧缺和大量燃用化石能源造成严重污染，面临节能减排的严峻形势下，对农林业废弃物进行开发利用，转化为清洁能源，无论从环境保护还是从能源角度衡量，都具有战略意义。生物质炭、气、油联产综合利用技术，可将秸秆（包括林下剩余物）在一条生产线上转化为生物质炭、生物质燃气、生物质焦油和木醋液四种产品，对秸秆热解利用率达70%左右，生产过程实现零污染。从生物质燃料生成到使用的循环周期衡量，其对大气的二氧化碳净排放量为零。因此，本项目消化的是污染环境的废气秸秆，产出的是清洁能源，其对增加清洁能源供应、节能减排、净化城乡环境、增加农民收入，都具有十分重要的意义三、项目技术的成熟性（一）项目技术基本情况。生物质炭、气、油联产综合利用技术，历经了多年的艰苦科研、实验和完善，相继研发成功了连续式炭化炉、炭化分解气体回收利用、燃气发电和居民燃用、生物焦油炼油、炭基肥等一系列关键性技术，实现了工艺技术和应用的创新。经过大量实践和探索，已确立了独特的技术模式、生产模式、经营模式，具备了实施产业化推广的条件。（二）关键性技术与技术路线. 生物质炭、气、油联产综合利用技术路线：以连续式热解炭化装置对农林生物质进行热裂解，产出生物质炭和热解混合气，再利用热解气体分离回收系统，分离出生物质燃气、生物质焦油和木醋酸，生物质燃气经二次净化后输入内燃机发电或供生活燃用和锅炉燃用；炭经出炭粉碎系统输送入后续加工系统，加工为炭基产品。工艺技术路线如下：2.连续式炭化炉技术:为了提高炭化的工业化程度，在研发出了连续式炭化炉,该炉为上部进料下部出炭的立式炭化炉，采用输送带式上料机装料，炉下部装有水冷式出炭机，边炭化边出炭，可一次点火，连续不停作业，数月生产不停炉。出炭机与输送机、粉碎机相连，组成连续式流水生产线，生产线前端装秸秆，末端产出炭粉，实现了真正意义的炭化生产工业化和机械化，大幅度提高了生产效率，降低了劳动强度。本项技术目前已申报专利5项，其中实用新型专利3项，发明专利2项，目前已获得专利证书2项。3.燃气发电技术:在热解炭化可燃气利用方式上获得新的突破，采取热解炭化装置与燃气内燃机对接方式，利用可燃气发电。规模可大可小，所发电可就近直接并入10kv电网。经实验，2.7m3燃气发1度电。这一技术的突破，为热解炭化可燃气的利用，提供了稳定可靠的市场。与供锅炉燃用和农户燃用相比，热解炭化生产不再受用户生产时间和用气时间的限制，推广发展潜力巨大。4.炭基肥技术：生物质炭为多孔、活性物质，具有蓄肥、保墒、改良土壤和增加土壤活性等作用，由于其能有效防止肥料流失，可减少化肥使用量；木醋液具有促进作物生长和防治病虫害的良好作用。基于以上原理，开发了炭基复合肥，以秸秆炭、木醋液为原料配以其它元素和氮肥制成炭基肥。经对比实验，炭基肥具有以下显著作用：（1）显著的增产作用。与对比组比较，使用炭基肥的小麦、玉米产量提高10%以上。（2）显著的防治病虫害作用。使用炭基肥的小麦与对比组比较，病虫害明显减少，而且炭基肥组不喷施农药，对比组喷施农药，可有效降低生产成本。（3）具有改良土壤，保墒抗旱作用。（4）具有提高小麦抗倒伏作用。5. 生物质焦油炼油：经过一年多的实验探索，木焦油炼油科研已经完成，并完成了工艺流程设计。木焦油可提取60的生物燃料油、30的生物沥青。工艺技术路线如下：焦油过滤蒸馏导热油汽化态油分馏调配精虑生物燃料油生物沥青生物质焦油炼油技术路线图（三）技术核心与特点。项目的技术核心是：利用限氧自热式热解工艺和热解气体回收分离工艺，将秸秆在一条生产线上同时转化为生物质炭、生物质燃气、生物质焦油和木醋酸四种产品，集炭化、气化、液化的工艺技术为一体，所有产出物全部回收利用，无废弃物排放，实现了清洁高效开发利用秸秆资源的目的。利用本技术，1吨秸秆可产出330公斤左右的生物质炭、750立方米左右的生物质燃气、25公斤左右的生物质焦油、250公斤左右的木醋酸原液。根据秸秆的不同种类，连续式炭化炉单炉1小时可投料400公斤左右，可一直连续投料；池式炭化炉每炉可投料12吨，在小时左右的时间内完成热解炭化。技术特点如下：1 吃干榨净，利用率高。本技术生产过程产出物全部回收利用，其热能利用率高达70%以上。仅产出的生物质炭及燃气对秸秆热能的利用率就分别达到40%和28%2规模可大可小，操作简单，适合秸秆资源分散性特点。本项技术可按生产规模要求定设备，分离器大小和炭化池多少均可按规模变化，小到可日产1吨，一个自然村即可建厂；在原料集中的地方，大到可以日产数十吨。3简化了处理工艺，成本低。现行的各种秸秆加工利用技术，均需对秸秆进行粉碎，耗费大量电能和成本，如秸秆直燃发电、秸秆气化、秸秆成型颗粒燃料等；再如机制炭技术，需要先对秸秆进行细粉和烘干、挤压成型后才能炭化，加工1吨秸秆耗电150多度，而利用该技术炭化加工环节吨秸秆耗电小于50度，既节能降耗，又节约加工成本。4整个过程无污染，产出的是洁净燃料。生产过程产生的气体进入回收系统，分离为燃气、焦油和木醋酸。燃气直接供内燃机发电机组发电或供锅炉燃烧，污染系数为零。生物质秸秆炭含硫0.2%以下，燃用时二氧化硫、氮氧化物排放量低于柴油。5第一次实现了生物质炭工业化生产，使燃料炭生产由作坊式变为一种新兴产业。本技术的秸秆炭化采用多炉组合循环、连续化投料作业，出炭、成型实现流水线工业化生产。（四）产品主要技术指标 表1 生物质炭主要技术指标项目全水分灰分挥发分固定碳热值生物质炭8101022141860702025说明：不同原料产出的炭指标不同 表2 生物质燃气主要技术指标项目燃气成份低位热值COH2CH4CO2O2N2MJ/Nm2燃气10-1310-144.5-5.218-212-2.347-485说明：不同原料产出的燃气指标不同, 2.7Nm3左右的燃气发 1度电。 表3 木焦油主要技术指标项目检测结果项目检测结果粘度 E6.2水分 8 热值 MJ/kg34酸度 3.3比重 d2041.06含硫量 %0.00-0.05木焦油可提炼60%左右生物质燃料油，30%左右的生物沥青。（小型提炼成本高，大型提炼才有效益）表4 木醋液主要技术指标项目有机酸含量 %PH值比重木醋酸573.54.51.0061.016说明：不同原料，不同干湿度产出的木醋酸指标不同。四、原料供应可行性本项目技术适应原料广泛，各种农作物秸秆、农作物加工剩余物和各种树枝薪柴、树叶、杂草、木肖等，均可作为热解炭化原料。农作物秸秆及加工剩余物年产出量达巨大。更重要的是：农作物秸秆是一个永不枯竭的资源，只要有阳光、空气和水，秸秆就会年复一年、循环往复的不断产出。据统计资料，全国农作物秸秆加农产品初加工剩余物产量达亿吨，黑龙江农作物秸秆产量达 万吨。黑龙江省是农业大省，农产品资源丰富，具体秸秆产量见下表：表2010年黑龙江省主要农作物的产量和秸杆产量表种 类面积（万亩）产量（万吨）草谷比秸杆产量（万吨）粮食作物稻谷小麦玉米谷子高梁其它谷物豆类薯类小计油料作物棉 花烟 叶总 计随着化肥、种子、农药技术的提高和水利设施的不断完善，农作物秸秆产量随粮、棉、油产量的提高而不断提高。但随着经济的发展，富裕后的农民为提高效率和改善卫生状况已多使用煤或液化气，除少数秸秆用于传统养殖和生活燃料外，秸秆的剩余量越来越大。因此，本项目有充分的原料供应保障。五、市场可行性生物质炭、气、油联产综合利用所生产的洁净燃料及生物化工产品，有着巨大的民用市场和工业原料市场。（一）生物质燃气市场。燃气既可免费保障供应生活燃用又可与农民置换秸秆，多余燃气可就近供应企事业单位或洗浴中心锅炉燃用，亦可配置燃气发电机组发电，燃气不存在市场问题。（二）木炭市场。木炭作为清洁燃料，其燃用时二氧化硫排放量低于柴油，同时作为生物质燃料对大气的二氧化碳净排放量为零，具有巨大的市场潜力。1烧烤用型炭：烧烤用炭在国内外具有很大的市场，由于近年来禁止伐木烧炭，烧烤炭市场紧俏，价格不断上扬。以树枝薪柴炭化获得的木炭粉加工成烧烤用型炭，质量比较优良，是原木炭的理想替代品，价格应在1700-1800元/吨，秸秆炭价格在1100-1400元/吨。2居民生活用炭：加工成民用炭球，就近销售给居民燃用，以炭代煤。3.工业用炭：将炭粉参入粉煤灰或黄泥加工为锅炉用成型炭，可直接用于燃煤锅炉。4.蚊香用炭粉：全国年需蚊香用炭粉40万吨以上，价格在1200元/吨以上。5肥料用炭：此市场潜力巨大，炭与它肥料混合可制成长效肥料，能增长肥效、减少氮、膦、钾使用量和改良土壤。将炭、醋酸按比例混合，再加一定数量的其它元素，可制成炭基复合肥用于农业生产。6用作活性炭和其他工业用炭原料。（三）焦油市场。焦油炼油可提取生物燃料油60%、生物沥青30%，这两种产品均不存在市场问题。根据目前柴油和沥青价格，生物燃料油销售价格可达到4000元/吨以上、生物沥青3000元/吨以上。另外，焦油还是重要的化工原料，直接销售价在2500元/吨以上。（四）木醋酸市场。木醋酸含有200多种物质，具有广泛的开发用途：可提取生物杀虫剂、杀菌剂，因其富含有众多种有机成分，具有独特的防止病虫害效果，虫菌不易产生抗药性；用作土壤改良剂（木醋酸对碱性土壤具有良好的改良作用）、作物生长促进剂，同时还可做为底肥、叶面肥使用，具有促进作物生长的作用；利用其杀菌特性提取制作护肤、洗浴等保健产品；提取薰香剂、食物保鲜剂等食品添加剂；与炭粉混合作饲料添加剂等。目前，木醋液添加其它元素加工为叶面肥销价4000元/吨左右；木醋液原液销价300-400元/吨。六、项目的支持政策本项目可获得以下政府有关法规、政策支持：（1）中华人民共和国可再生能源法；（2）财政部、国税局新近出台了生物质能源免除全部增值税政策和减免所得税政策。（3）关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见（4）国家财政部、能源局、农业部绿色能源示范县建设补助管理办法（5）电网企业全额收购可再生能源电量监管办法；（6）可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法和新近出台的生物质能发电在脱硫电价基础上补贴0.35元/度政策。（7）国家环境保护相关法规政策。七、项目投资与效益分析根据我省秸秆资源分散性和秸秆质轻体积大、不宜长距离运输的特点，每个厂的合理经济规模为年消化秸秆2万吨。以此规模为布点发展模式，燃气利用按发电模式，其投资效益分析如下：(一)投资。年消化2万吨秸秆热解炭化厂投资632.8万元，征地投资未计入（按租用），建设内容与投资概算见下表:表72万吨秸秆热解炭化厂建设内容与投资概算序号项目单位数量单位造价（元）投资金额（万元）1生产设备合计453.51.1连续式热解炭化炉套52500001251.2上料系统套1120000121.3工艺管道系统套1320000321.4500 m3储气柜个1800000801.5混合气分离净化系统套2460000921.6水环式真空泵台350000151.7炭粉碎输送储存系统套1180000181.8凉水塔台2.3000061.9循环水设施套16000061.10抓草机台1120000121.11木渣机台3250007.51.12铲车台13000031.13炭成型生产线条1200000201.14供配电设施套1180000181.15地磅台17000072土建合计179.32.1设备混泥土基础m39542042.240m3分离池个1150001.52.3200m3木醋酸储存池个18000062.4150m3循环水池个1500004 2.5炭化车间m236085030.62.7炭成型车间m240042016.82.8库房m2400350142.9原料棚m21500220332.10办公生活用房m2400700282.11道路m2500844.22.12地面硬化m21500427.22.13围墙大门及辅助设施303总计（12）632.8（此表不含土地投资） (四)经济效益分析。 1、成本估算。年处理2万吨秸秆总成本为582万元，具体成本估算见下表。表6 年处理2万吨秸秆综合成本估算项 目单位数 量单价（元）估算金额（万元）秸秆原料成本吨20000200400电费度燃气自发辅料及运杂费（30元/吨）60维修费(按折旧费30%计算)24工资及附加费（按20人，2000元/月）48折旧（平均按15年）40其它费用（按销售收入10%计）10土地租金总计5822、销售收入估算。根据项目性质，生产期内按年达产100%，炭产品按烧烤用型炭价格估算，实现年销售收入977万元。销售收入估算见下表：表7销售收入估算表产品单位数量单价（元）估算金额（万元）炭吨60001000600木焦油吨5002500125木醋液吨5000暂不计燃气供暖、做饭万立米500暂不计燃气发电万立米1000350度*0.72252合计9773. 利润及分析本项目属可再生能源，享受免税优惠政策，核算不计扣增值税；所得税按销售收入减10%后计算应纳税所得额。效益分析如下：总 成 本：582万元（具体见表6）产值收入：977万元（具体见表7）所得税前利润：977582=