【正文】 字 [2022]第 024號 利用植物瀝青制取植物甾醇研究J 其他 蘇經(jīng)貿(mào)鑒字 [2022030號 從植物瀝青中制取植物甾醇J 其他 蘇經(jīng)貿(mào)鑒字 [2022]029號 從植物油腳中制取生物柴油（4）項目已有技術基礎描述包括成果來源，技術依托，知識產(chǎn)權狀況及權屬，項目實施所處階段，獲獎情況，國家、省部計劃支持情況等。目前，本項目已經(jīng)入中試，建成了 1000 噸/年生物柴油中試試驗裝置；先后制定了 2 項企業(yè)標準（標準備案編號：Q/320925YYL009202Q/320925YYL0102022 ） ，申請了 4 項發(fā)明專利：一種用植物瀝青制取生物柴油的方法（專利申請?zhí)枺海?、一種用植物瀝青制取生物柴油和植物甾醇的方法（專利申請?zhí)枺海?、一種用植物瀝青制取生物甾醇的方法（專利申請?zhí)枺骸⒁环N提取植物甾醇乙酯的方法23（專利申請?zhí)枺?***） ；小試產(chǎn)品經(jīng)****省質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等檢驗，生物柴油達到德國DIV 技術標準，精制級植物甾醇也已超過美國 FDA 的要求。①主要工藝技術原理：植物油腳是植物油脂加工過程中形成的下腳料。天然油脂多由直鏈脂肪酸的甘油三酯組成，與甲醇酯交換后，分子量降至與柴油的接近，從而使其具有更接近于柴油的性能。二是碘值低。2）植物甾醇分子結構式：植物甾醇是 β谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇的混合物，來源于大豆油、菜籽油等植物油的脫臭餾出物。④研究的內(nèi)容和關鍵技術ⅰ自行研發(fā)利用植物油腳以吸附分離催化耦合酯化技術生產(chǎn)生物柴油聯(lián)產(chǎn)植物甾醇的新工藝；使生產(chǎn)過程清潔化，提高植物油腳利用率。本項目利用植物油腳通過氣相連續(xù)酯化工藝生產(chǎn)高質(zhì)量的生物柴油，同時借助聯(lián)產(chǎn)高附加值的植物甾醇進一步降低生物柴油的成本。具體創(chuàng)新點主要包括以下 4 個方面： ①自主開發(fā)了以植物油腳為原料生產(chǎn)生物柴油并聯(lián)產(chǎn)植物甾醇的新技術和新工藝，同時實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。本項目既實現(xiàn)了生物柴油和植物甾醇的聯(lián)產(chǎn)，實現(xiàn)了植物油腳資源的充分利用，又達到清潔生產(chǎn)的目的。本項目選用了一種具有高吸水功能的強酸性樹脂作催化劑，強酸樹脂替代無機酸，可以具有較好的催化能力，樹脂屬于固體顆粒，有效克服了常規(guī)無機27酸催化酯化反應所用均相催化劑分離困難，催化劑不能再生的缺陷，并且樹脂具有吸附能力，可以不斷地吸取反應生成的水，使反應朝酯化方向進行，實現(xiàn)了反應吸附分離技術的耦合。甲酯的存在可以加快這個步驟，因為甲酯作為兩種反應物共有的溶劑，可以起到“相轉(zhuǎn)移催化劑”的作用。植物瀝青經(jīng)預酯化酯交換后的產(chǎn)物存在組分復雜、沸點高、分離難度大的問題。28（3）簡述本項目國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、存在的主要問題及近期發(fā)展趨勢，并與國內(nèi)外同類產(chǎn)品及技術現(xiàn)行指標進行比較分析（可列表說明） 。早期利用油脂高溫裂解生產(chǎn)生物柴油的技術，因轉(zhuǎn)化率低、能耗高、經(jīng)濟性差而淘汰；在現(xiàn)有生物柴油生產(chǎn)技術方面，普遍以動植物油脂為原料采用酯化或轉(zhuǎn)酯化等化學過程將油脂轉(zhuǎn)化成脂肪酸單烷基酯，這一過程目前還需要使用不能回收的酸堿催化劑，在生產(chǎn)過程中形成了三廢排放污染，同時還降低了動植物油脂進行生物柴油轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化效率，而生物酶技術還沒有29真正達到工業(yè)化實用水平，需要研究不使用化學催化劑或使用可完全回收催化劑的生物柴油綠色化生產(chǎn)技術。Amans 等在 1983 年將大豆油與 2 號柴油進行混合，然后在直接噴射的渦輪發(fā)動機上試驗，結果表明，大豆油與 2 號柴油以 l:2 的比例可以得到很好地混合，降低了燃料油的黏度，并可直接用于農(nóng)用機械的替代燃料。我國****理工大學與德國 ELSBETT 公司合作，成功地開發(fā)了燃燒植物油的小缸徑高速直噴內(nèi)燃機，并在開發(fā)的車用內(nèi)燃機上開展了用植物油做燃料的應用研究，成功地燃燒多種植物油。生物柴油化學生產(chǎn)技術經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)形成比較完備的技術體系和方法，其技術根本點就在于采用不同的酯化或轉(zhuǎn)酯化催化劑、工藝技術條件等將動植物油脂轉(zhuǎn)化成生物柴30油，在這些方面已有大面積的專利技術覆蓋和公開發(fā)表的大量研究報告，涵蓋了化學催化劑法、生物酶催化劑法、無催化劑法（在高溫高壓下進行） 、常壓法、加壓法等生物柴油生產(chǎn)技術的各個方面，其生產(chǎn)原料包括動植物油脂和廢棄食用油脂。具體技術比較見表 5表 54，產(chǎn)品性能比較見表 5表 56。其主要性能指標均領先國內(nèi)水平，達到德國 DIV 生物柴油系列標準。 第二批：投入棉籽油油腳酸化后酸化油為 噸，水解得到黑脂酸 噸，蒸餾得到脂肪酸 噸和植物瀝青 噸， 噸脂肪酸采用樹脂催化酯化后得到 噸生物柴油， 噸植物瀝青預酯化酯交換后，經(jīng)分子蒸餾得到 噸生物柴油和 58 公斤植物甾醇和部分殘渣。 從以上數(shù)據(jù)可以看出，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和收得率穩(wěn)定。植物甾醇產(chǎn)品出售給建湖飛羽特種珍禽養(yǎng)殖場作為飼料添加劑飼養(yǎng)特種珍禽，使用一月后，幼禽成長速度明顯加快，母禽的產(chǎn)蛋率增加 26%，珍禽的死亡率下降 60%。經(jīng)查新，該生產(chǎn)工藝技術填補國內(nèi)空白。食品添加劑和醫(yī)藥原料是植物甾醇的兩大主要用途。歐盟的這一規(guī)定推動了生物柴油的生產(chǎn)。2022 年，國家專項農(nóng)林生物質(zhì)工程啟動，規(guī)劃 2022 年我國生物柴油產(chǎn)量達 200 萬噸，2020 年產(chǎn)量達 1200萬噸。專家認為，只要石油價格高于每桶 50 美元，生物柴油工業(yè)就會持續(xù)不斷地迅猛發(fā)展。目前，植物甾醇的核心技術主要被 Cognis、Raisio、Degussa 等公司壟斷。而目前國內(nèi)企業(yè)的實際產(chǎn)量才有 30 萬噸左右，即使與 2022 年我國生物柴油。柴油的供需平衡問題將是我國未來較長時間石油市場發(fā)展的焦點問題。最引人注目的是具有降膽固醇、防治心臟病、抗癌、防治前列腺疾病等功效，巳被國際營養(yǎng)學會推薦為未來十大功能性營養(yǎng)產(chǎn)品之一，是世界公認的功能性食品添加劑。據(jù)專家估算，提煉 1 升生物柴油需耗資 美分，而 1 升柴油的市場價格為 美分。隨著石油等傳統(tǒng)能源的日益緊缺，生物柴油開發(fā)已引起我國政府和眾多企業(yè)的關注。（2） 市場發(fā)展狀況由于石油價格上漲，在歐洲銷售的機動車輛中，已有 50%裝配柴油發(fā)動機。（1）產(chǎn)品主要用途、應用領域生物柴油就是以生物質(zhì)資源作為原料為基礎加工而成的一種柴油（液體燃料），其顏色與石化柴油一樣清亮透明。項目在利用植物瀝青制取生物柴油生產(chǎn)過程中的殘渣采用多級分子蒸餾、活性碳脫色、冷析、結晶工序等制取植物甾醇。生物柴油產(chǎn)品投入大型柴油機客車用戶使用后，發(fā)現(xiàn)除冷濾點較高外，其主要性能指標，如閃點、運動黏度、硫含量、密度等均優(yōu)于我國零號柴油。 第三批：投入棉籽油油腳酸化后酸化油為 8 噸，水解得到黑脂酸 噸，蒸餾得到脂肪酸 噸和植物瀝青 噸， 噸脂肪酸采用樹脂催化酯化后得到 噸生物柴油， 噸植物瀝青預酯化酯交換后，經(jīng)分子蒸餾得到 噸生物柴油和 105 公斤植物甾醇和部33分殘渣。 （具體請見附件）（2）產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性2022 年 8 月份，我公司對生物柴油、植物甾醇小試生產(chǎn)線進行連續(xù)運行，使用三批棉籽油瀝青為原料，得到 3 批產(chǎn)品，統(tǒng)計結果如下：第一批：投入棉籽油油腳酸化后酸化油為 噸，水解得到黑脂酸 噸，蒸餾得到脂肪酸 噸和植物瀝青 噸， 噸脂肪酸采用樹脂催化酯化后得到 2 噸生物柴油， 噸植物瀝青預酯化酯交換后，經(jīng)分子蒸餾得到 噸生物柴油和 33 公斤植物甾醇和部分殘渣。 本項目與南京工業(yè)大學合作開發(fā)，2022 年 6 月樣品試制成功，2022 年 2 月完成小試；目前已經(jīng)進入中試后期的技術完善與優(yōu)化階段，各項工作均在按計劃順利實施。③本項目技術、產(chǎn)品的優(yōu)勢本項目在消化吸收了國外連續(xù)酯交換法的技術基礎上，分析植物油腳富含植物甾醇的特點，發(fā)揮公司原有的脂肪酸生產(chǎn)技術特長，提出了利用植物油腳以水解、精餾、連續(xù)酯化、分子蒸餾、高效脫色的先進的工藝路線生產(chǎn)生物柴油，聯(lián)產(chǎn)植物甾醇，實現(xiàn)資源化綜合利用，并在催化劑的選擇、設備選型等方面大膽創(chuàng)新，生產(chǎn)的產(chǎn)品不但成本大大降低，而且品質(zhì)顯著提高。酯化和酯交換是生物柴油的主要生產(chǎn)方法，即用（含或不含游離脂肪酸）的動植物油脂和甲醇等低碳一元醇（通常為 C14 醇）進行酯化或轉(zhuǎn)酯化反應，生成相應的脂肪酸低碳烷基酯，再經(jīng)分離甘油、水洗、干燥等適當后處理即得生物柴油。另一種方法是將動植物油制成微乳液，來解決動植物油的黏度高的問題。①物理法生物柴油生產(chǎn)技術 在物理法生物柴油生產(chǎn)技術方面，主要是利用了動植物油脂具有高能量密度和可燃燒的特性用于柴油代用燃料。生產(chǎn)過程存在污染環(huán)境和綜合利用低等問題。本項目從脂肪酸甲酯和植物甾醇生產(chǎn)分離設備的共性和原料特點出發(fā)，采用分子蒸餾提取技術。相反地，一個連續(xù)化的工藝過程中，兩種反應物添加入已存有穩(wěn)定量甲酯的反應混合物體系中，兩種反應物的接觸親和速度加快， 連續(xù)化工藝的普遍優(yōu)勢(因為免去了進料／出料的等待時間，相同規(guī)模下設備尺寸更小，能耗和公用工程消耗低，自控更容易實現(xiàn)，產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定)，出于工業(yè)規(guī)模的工廠的經(jīng)濟性考慮時，幾乎必須采用連續(xù)化工藝。 ③采用連續(xù)酯化工藝技術，克服了間歇法酯化技術要求設備臺套數(shù)多、投資大、生產(chǎn)成本較高等缺點。②采用高吸水性強酸樹脂為脂肪酸酯化催化劑，實現(xiàn)了吸附分離催化技術的偶合，使脂肪酸酯化率達到 99%以上。植物油腳中有效成分并未完全利用，價值無法體現(xiàn)。（2）論述項目創(chuàng)新點，包括技術創(chuàng)新、產(chǎn)品結構創(chuàng)新、生產(chǎn)工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品性能及使用效果的顯著變化等。ⅲ 以連續(xù)酯化工藝替代間歇酯化工藝，降低生產(chǎn)過程的能耗，提高催化劑的利用率26ⅳ 采用分子蒸餾技術并進行多級優(yōu)化組合用于提純生物柴油和植物甾醇，提高產(chǎn)品的得率和質(zhì)量。 甾醇酯已于 2022 年被美國食品與藥物管理局（FDA）批準作為功能性食品配料使用。三是穩(wěn)定性好。具有如下特點：一是游離甘油、總甘油含量和殘?zhí)嫉?。整個生產(chǎn)工藝流程充分考慮了資源的利用率和生產(chǎn)過程的清潔性。2022 年，本項目先后列入****省科技攻關項目（項目編號：BE2022322 ）和國家生物質(zhì)高技術產(chǎn)業(yè)化專項計劃（文件編號：*******）。在共同開發(fā)的過程中，得到了中科院院士歐陽平凱等專家的大力指導和支持。1997 年 7 月任上海冶金所所長。上海人，研究員。 現(xiàn)任中國科學院副院長，中國光學學會薄膜專業(yè)委員會委員、中國宇航學會副理事長、第九屆全國人民代表大會代表、常務委員會委員、教科文衛(wèi)委員會委員?；鹞瘑T會主任嚴義塤 中國科學院副院長。在業(yè)務上受國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委與中國科學院的領導，在行政上由中國科學院管理。****永宣創(chuàng)業(yè)投資企業(yè)是在 2022 年 11 月 8 日，由****投資管理有限公司作為普通合伙人與國家計委國家經(jīng)貿(mào)委中國科學院科技促進經(jīng)濟基金委員會、上海聯(lián)和投資有限公司、MOTOROLA INC 等投資者（作為有限合伙人）共同發(fā)起設立的中外合作非法人制創(chuàng)業(yè)投資企業(yè)，注冊資金 3500 萬美元。目前公司管理了****創(chuàng)業(yè)投資有限公司、****永宣創(chuàng)業(yè)投資企業(yè)、C TECH 基金、聯(lián)創(chuàng)策源基金以及阿爾卡特電信技術基金（T TECH 基金） ，受托管理的資金規(guī)模折合人民幣超過 20 億元。自成立以來股權一直沒有發(fā)生變化。６、與項目實施相關的已有主要生產(chǎn)設備和檢測設備情況與項目實施相關的已有主要生產(chǎn)設備和檢測設備情況如表 35 所示：表 35 現(xiàn)有主要生產(chǎn)設備和檢測設備 序號 設備名稱 數(shù)量 型號 用途 價格（萬元）一、生產(chǎn)設備1 酸化池 2 V=400m3 酸化 202 水洗釜 4 V=30m3 水洗 15173 水解塔 5 Φ1100*12022 水解 1504 高壓進料泵 5 進料 85 高壓進水泵 2 進水 86 冷凝器 8 F=30120m2 冷凝 807 水洗鍋 2 V=20m3 粗脂酸水洗 208 閃蒸罐 1 Φ500*1500 脫水 39 脫臭塔 1 Φ800*2800 脫低碳 1010 分餾塔 2 Φ2200*1800 精制 20011 冷凝器 3 F=30120m2 冷凝 12012 導熱油循環(huán)泵 4 送導熱油 713 物料循環(huán)泵 20 送物料 814 導熱油爐 1 260 萬大卡 熱源 5015 酯化反應器 1 V= 酯化 216 兩級分子蒸餾 1 F=3m2 甲酯與甾醇分離 8017 薄膜蒸發(fā)器 1 F=4m2 脫臭和脫水 618 蒸汽噴射真空泵 1 抽氣 3019 氟里昂冷卻機組 1 制冷 1820 空氣壓縮機 1 加壓 4821 制氮機 1 制氮 2422 過濾機 1 過濾 23 真空泵 1 抽空 224 冷凝器 2 冷凝 325 蒸餾塔 1 精制 60二、檢測設備26 電子天平 萬分之一 27 恒溫干燥箱28 高溫電阻爐29 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀30 真空干燥箱31 旋轉(zhuǎn)粘度劑32 酸度劑33 加德 色度測定儀34 氣相色譜儀35 定硫儀合 計18注：114 為利用植物油腳生產(chǎn)脂肪酸的設備，生產(chǎn)能力為 5 萬噸/ 年；1525 項為生物柴油中試試驗設備。（2）企業(yè)信用等級、企業(yè)商譽、企業(yè)獲獎等情況16①企業(yè)信用等級及商譽公司自成立以來，十分重視商業(yè)信譽的積累。項目管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括：項目文檔管理、項目進度管理、項目任務管理、項目資源管理、項目配置管理、項目財務管理、項目組公告與交流、項目問題跟蹤等，系統(tǒng)以 ISO9001 流程管理規(guī)范為基礎，覆蓋項目整個生命周期，努力做到項目管理流程化、標準化。只有不斷強化管理，才能保持企業(yè)持續(xù)贏利的能力，提高企業(yè)效益。表 33 企業(yè)財務指標分析表 年 度科 目 2022 年 2022