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生物柴油生产技术可行性研究报告


生物柴油生产技术与装置项目 可行性研究报告
一、总论 1. 概述 生物柴油生产技术与装置项目属生物质能技术领域。 该项技术采用可 再生的废弃或低价值的高酸价植物油为原料生产生物柴油,主要创新点是 采用催化裂解直接处理高酸价油, 集多道工序为一体, 生产方法简单灵活; 技术水平国内领先;该项技术主要应用于植物油厂或独立建厂均可,适用 原料为动植油脂及下脚料,具有经济价值的

原料有高酸价油、天然有毒植 物油、废弃植物油以及非食用动物油等。 2. 项目的社会经济意义、进展及必要性 ⑴ 有利于促进我国农业结构调整:我国是油料生产大国,可通过结 构调整,同时将退耕还林和木本油料植物发展结合起来,建立生物柴油原 料基地,开发种植特色高产油料,发展成生物能源供应地。 ⑵ 能源安全的战略意义重大:自 1993 年我国成为石油净进口国以 来,石油进口量以每年 4%速度增长,20 00 年以来每年进口达 7000 万吨 以上,已占我国石油消费量的 1/3。因此,利用国内资源优势,开发生物 柴油具有重要意义。 ⑶ 有利于保护生态环境:生物柴油燃烧时不排放二氧化硫,排出的 有害气体比石油柴油减少 70%左右。 生物柴油中不含对环境造成污染的芳 香化合物,因而废气对人体损害也低于柴油。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。由于生物柴油含氧高, 燃烧时排烟少,排放的一氧化碳比普通柴油减少约 10%。 该项目符合国家产业政策,技术含量较高,创新性较强,技术处于国 内领先水平。产品有较大的市场容量和较强的市场竞争力,有较好的潜在
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经济效益和社会效益并有望形成新兴产业。 3. 企业实施该项目的优势及风险 实施该项目的主要风险是行业障碍。 生物柴油在发达国家应用于汽车 已非常普遍,在国内,汽车应用试验已经成功,并得出比普通柴油更好的 使用性能。生物柴油的推广需要石化行业的大力支持。为了化解此风险, 首先将生物柴油产品应用于燃油锅炉、餐饮业燃烧用油,精制后运用到车 用燃料,现已经得到了国内外众多餐饮企业的大力支持。 4. 项目计划目标 ⑴ 总体目标 本项目的总体目标为:在项目执行期间计划投资额为 8--50 万元,项 目完成时达到批量生产阶段, 年生产能力为 600-15000 吨, 企业资产规模 达 10-80 万元,企业总人数 5-35 人。 ⑵ 经济目标 本项目在执行期间内累计实现销售收入 60-120 万元,交税总额 3- 24 万元,净利润 56-98 万元。 ⑶ 技术、质量指标 闪点(闭口)℃ 硫含量 %(m/m) 残碳%(m/m) 十六烷值 ≥ 100 ≤ 0.02 ≤ 0.3 ≥ 49

(4)发展思路重点在对外推广技术合作及投资计划,推动我国生物柴油 产业化发展, 选择有资源和有市场优势的国内大中城市合作建设 5-15 家生 物柴油企业,规模年产 10 万吨。 三、项目的技术可行性和成熟性分析 1.项目的技术创新论述 ⑴ 基本原理及关键技术内容
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① 催化裂解原理
催化裂解是指在中温(借助催化剂)的条件下将一种物质转化为另一种物质的过 程。

② 工艺流程
预热处理 裂解催化剂 碱催化剂 器 高酸价植物油——→催化裂解→

分离——→冷凝→生物柴油

⑵ 创新点 ① 本项目采用高酸价油脂直接催化裂解生产生物柴油,工艺为先用 固体复合裂解剂作催化剂,再用碱作催化剂。 ② 本项目采用直接一步催化裂解技术,将多种原料如高酸价油、废弃 植物油、油脚、家庭废油和地沟油进行加工生产生物柴油,是一项废物利用、 能源再生以及经济环保的高科技项目,技术独特; ③ 本项目催化裂解装置集多种工序于一体,简化了工艺流程,装置 灵活,适合我国国情。 (4) 本装置采用连续进料和连续出成品工艺, 具有环保、 节能、 安全、 除尘系统、废气回收系统等各家设备的优点。 2.国内外发展现状 生物柴油既可作为一种生物燃料,又可作为柴油机燃料的添加剂。近 20 年来,由植物油制备生物柴油作为石油燃料的替代物,已引起了世界各 国的广泛关注。目前,欧洲和北美主要以植物油为原料制备生物柴油.而 日本则通过回收废食用油来制备生物柴油。欧洲已建立了数家生物柴油工 厂,规模最大的生物柴油工厂在意大利,生产能力达 250 000t/年。1982 年前后,德国和奥地利首次在柴油机引擎中使用菜籽油甲酯。1985 年奥地 利建立了以新工艺(常温、常压)生产菜籽油甲酯的中试装置,并从 1990 年起以菜籽油为原料工业化生产生物柴油。同年.生物柴油在拖拉机中广 泛试用、 得到了一致的好评及认可。 成为生物柴油成功走向市场的里程碑。
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1996 年德国和法国建立了生物柴油的工业化生产装置。并在 Volkswagen、 Audi 等小轿车中使用生物柴油作为发动机燃料;同年,欧洲还成立了以生 产生物柴油为主的生物柴油委员会, 这表明了又一个新兴工业的形成。 1991 年奥地利标准局首次发布了生物柴油的标准, 之后, 世界上其他—些国家, 如法国、意大利、捷克、瑞典、美国和德国,也相继建立了生物柴油标准。 生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占到成品燃料油市场的 5%。欧洲生 产生物柴油的原料主要为菜籽油,目前的生物柴油标准也主要是参照菜籽 油的品质制定的。1999 年,欧盟共生产了 3.9 亿升生物柴油。2000 年初德 国的生物柴油生产总量已达 45 万吨.并有逐年上升的趋势。德国凯姆瑞 亚· 斯凯特公司自 1991 年起开发研制了生产生物柴油的工艺和设备。 目前 已在德国和奥地利等欧洲国家建起了多个生物柴油生产工厂,最大产量达 300 吨/日。 在美国, 生物柴油的产量由 1999 年的 50 万加仑猛增到 2000 年的 500 万加仑。目前已有纯态形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料、在汽车 上的试验已超过 1600 万公里。 纯态形式的生物柴油又称为净生物柴油, 已 经被美国能源政策法正式列为一种汽车替代燃料。依据原料和生产商的不 同,目前美国净生物柴油的价格不及 1.95—3.00 美元/加仑;含 80%生物 柴油成分的混合生物柴油,市场价格比传统柴油贵 30-40 美分/加仑。国 际市场上,生物柴油根据等级和纯度的不同,价格在 250 美元/吨以上。 在国内海南正和生物能源公司已将生物柴油的生产推进到产业链发展 阶段。 该公司经过多年探索和努力, 已于 2001 年 9 月在河北武安市建成 了我国第一个生物柴油生产装置,以餐饮废油、榨油废渣和林木油果为原 料,年产生物柴油 1 万吨。2003 年以来,福建龙岩卓越新能源公司也利用 废动植物油已生产生物柴油 14000 多吨。 ①存在的问题及解决途径
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可用于生产生物柴油的原料主要有:动植物油脂、脂肪酸等。欧洲和 北美国家主要利用过剩的菜籽油和豆油为原料生产生物柴油。但在我国大 量的动植物油还不能用于生产加工生物柴油, 我国食用油缺口较大。 因此, 在现阶段我国开发生产生物柴油存在的主要问题是没有大量集中原料供 应,适宜生产生物柴油的原料来源复杂,大规模生产受到原料供应和成分 限制较大。 针对上述问题,我们调查了大量的植物油加工企业,这些企业在生产 植物油的同时, 产生了一部分油脚或皂脚, 许多小规模油厂没有很好利用, 只有在一些大规模企业用于生产酸化油。将这些企业的油脚或皂脚经简单 处理就可完全保证一个中等规模的生物柴油工厂生产的生产需求。以武汉 市为例,几家油脂加工厂生产的油脚或皂脚每天大约有 40~50 吨,供应年 产 12000 吨生物柴油加工厂仍有剩余,就是在油脂加工企业生产淡季,也 可以收购部分餐饮业废油来补充。 ②发展趋势 西方发达国家由于植物油生产过剩,生产生物柴油主要是利用质量较 高的植物油在碱催化下进行甲酯化反应来生产。我国则废弃的植物油、油 厂下脚生产, 个别地方正在发展木本油料作物生产油脂作为生物柴油原料。 根据我国国情开发生物柴油技术,将会使我国生物柴油技术领域比西方国 家更为广阔。 3.目的成熟性及可靠性论述 本项目产品,各项指标符合生物柴油企业标准。按照我国 0 号柴油标 准检测除 3 个物性指标不同外(这是由于生物柴油的主要成分不同于 0 号 柴油)其他完全合格。 小批量产品在热水锅炉、汽车上使用取得了理想的结果。

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四、项目产品市场调查与竞争能力预测 1.市场预测 近两年来,国际市场石油价格连创新高,我国汽车消费的持续火暴, 导致柴油价格持续上涨,个别地方甚至出现有价无货的局面。在一些大中 城市燃油锅炉逐渐取代燃煤锅炉,更加加剧了这一紧张局面。因此发展生 物柴油部分替代石油柴油,可以缓解柴油供应紧张状况。可以解决我国石 油消费持续上涨,并长期依赖大量进口的问题,也是加强国家石油安全的 需要。根据在郑州市餐饮业及宾馆的调查,一般宾馆月需要柴油数吨至十 几吨, 平均每年大约需要 100 吨左右, 这种规模的餐馆或宾馆按 1000 家计 算,每年大约需要 10000 吨,实际上郑州市餐馆或宾馆有数千家,12000 吨/年生物柴油仅供应餐馆或宾馆仍然不够, 汽车对柴油的消耗更是一个巨 大的市场。 2.国内主要研制及生产厂家 国内海南正和生物能源公司和福建龙岩卓越新能源公司以餐饮废油、 榨油废渣和林木油果为原料生产生物柴油,年产生物柴油约 2 万吨。利用 植物油厂高酸价油生产生物柴油在国内尚无大工业化生产。 3.产品竞争力 生物柴油比石油生产的柴油具有许多明显的优势,市场竞争力强。产 品研究及生产在我国正处于起步阶段,市场发展潜力极大。

五、项目实施方案
1.技术方案 该项目使用的少量催化剂为固体复合催化剂,不具有腐蚀性,降低了 设备投资成本,利于该项目的推广,在该项目投产后将继续进行研究,寻 找适合工业化生产的低腐蚀或无腐蚀催化裂解催化剂。给企业提供更先进
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的技术服务。 2.生产方案 (1) 工艺生产中需要的水主要是冷却水, 冷却水采用循环方式供水。 其它工艺用水较少,每天约 5-10 吨,含少量的碱,经简单处理就可达到环 保要求。 (2) 该项目生产场地选择在原来一座化工厂内,供热、供水、辅助 等设施齐全, 生产场地较为完善, 无须增加其它公用工程等基本建设内容。 3.营销方案 该项目产品目前主要销售国内大中城市, 主要销售对象是宾馆、 餐馆、 酒店,其次是汽车燃油市场。 5.其它问题的解决方案 生产过程中有少量废水产生,暂时使用现有企业污水处理装置,企业 不必增加大型污水处理设备。工业锅炉产生的废气、废渣严格按照环保部 门要求处理和排放。

六、经济、社会效益分析
1.产品成本分析 本项目产品的生产(制造)成本由直接材料费、直接人工费和制造费 用构成,期间费用由销售费用和管理费用构成。 3.经济效益分析 预计本项目在创新基金资助期间内,累计可实现销售收入 6300 万元, 净利润 737 万元,交税总额 485 万元。 4.项目投资评价

5.社会效益分析
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本项目的实施不仅能够创造较为可观的经济效益,而且可以带来较好 的社会效益。 首先,本项目的实施可以在一定程度上缓解我国社会经济发展对于动 力燃料的日益增长的需求。众所周知,我国正在大规模且持续地开展经济 建设,柴油,作为一种极为重要的动力燃料的需要量是非常大的。然而, 我国的石油储量仅占世界储量的 2%左右,而人口却占世界人口的 20%。可 以说,我国的经济建设、国防安全、人民日常生活等诸多方面无不同石油 及其燃油制品息息相关。从某种意义上讲,我国的石油供需矛盾比当今世 界上任何一个国家都更为突出,总体能源形势异常严峻。为此,非常有必 要开发新的能源,以弥补传统动力燃料——柴油供应的不足。本项目产品 ——生物柴油就是现阶段一种比较理想的传统柴油的替代产品,本项目的 实施将会成功地推出一定数量的新的动力燃料,为促进我国社会经济的发 展贡献我们的一份力量。 其次,本项目的实施可以在一定程度上减轻环境污染。一般而言,伴 随着传统动力燃料的大量消耗,空气污染、环境恶化的程度将日趋严重, 这也是一对难以克服的矛盾。在目前条件下,缓解这一矛盾的有效途径就 是大力开发可再生性能源,寻求清洁的“绿色”柴油。本项目产品——生 物柴油既是目前情况下一种比较现实的可再生能源,故本项目的实施将向 社会推出一种新的、洁净的动力燃料,从而,为保护环境、控制污染尽到 我们的一份责任。

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