【文章內(nèi)容簡介】 生態(tài)因子造成了巨大污染和破壞，直接威脅著人類生存環(huán)境和發(fā)展后勁。資源短缺和環(huán)境惡化已成為各國可持續(xù)發(fā)展最重要的限制因素，利用豐富的生物質(zhì)資源開發(fā)液體燃料，特別是生物燃料油，已成為當(dāng)今世界的熱門課題。生物柴油作為一種新型、清潔和可再生能源，具有優(yōu)良的環(huán)保特性（生物柴油含硫量低，可使二氧化硫和硫化物的排放減少約 30％，生物柴油不含對環(huán)境造成污染的芳香烴，與普通柴油相比，生物柴油具有環(huán)境友好特點(diǎn)，其柴油車尾氣中有毒有機(jī)物排放量僅為普通柴油 1/10，顆粒物為 20％，CO 2和 CO排放量僅為 10％），有助于減少排泄其它多種環(huán)境污染物，這些優(yōu)點(diǎn)使生物柴油替代普通柴油 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 19 具備了良好的前景，生物柴油的產(chǎn)量和需求量隨著生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)越來越大。就我國而言，系統(tǒng)性地發(fā)展生物燃料油，不僅對保障國家的能源安全，控制環(huán)境污染，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)等方面有重大戰(zhàn)略意義，而且市場需求巨大，前景廣闊。目前油價(jià)很難大幅度回落，有可能進(jìn)一步升高，所以，生物柴油在世界范圍內(nèi)將越來越受到重視。目前，我國這方面的生產(chǎn)規(guī)模很小，盡管由于原料油價(jià)格偏高，影響了發(fā)展，但它依然對我國具有很大的吸引力。其主要意義在于：近中期大力推廣生物柴油代替一小部分石油產(chǎn)品，尚可緩解石油進(jìn)口量的增長；生物柴油是清潔運(yùn)輸燃料，可大大降低汽車尾氣排放引起的城市空氣污染；開發(fā)生物柴油煉油廠，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，有利于增加就業(yè)和再就業(yè)機(jī)會(huì)，使農(nóng)民、林業(yè)工人增加收入；從長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略來看，這將是我國啟動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，邁入生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)的開始，不可不謂之貫徹我國以人為本、全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)性的科學(xué)發(fā)展觀的一條途徑。近年來，油價(jià)飆升推動(dòng)了國際生物柴油的發(fā)展，也引起了我國政府和一些企業(yè)對生物柴油的重視。然而，原料價(jià)格和充足的原料供應(yīng)已經(jīng)成為制約生物柴油發(fā)展的關(guān)鍵，只有破解了這兩大難題，我國生物柴油才可望走上產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路。 價(jià)格現(xiàn)狀與預(yù)測由于中國生物柴油產(chǎn)業(yè)剛剛起步，所以目前國內(nèi)市場上還見不到生物柴油，雖然國內(nèi)已有少數(shù)幾家企業(yè)開始生產(chǎn)生物柴油，但多出口國外，目 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 20 前國內(nèi)生物柴油價(jià)格尚無法直接對比。生物柴油：生物柴油市場價(jià)格的制定參照石化柴油的價(jià)格，生物柴油市場價(jià)應(yīng)低于石化柴油現(xiàn)行市場價(jià)。目前生物柴油市場行情看好，全國多數(shù)地區(qū)出廠平均價(jià)在 6500元/噸左右，未來隨著市場的開拓可逐步提升售價(jià)。副產(chǎn)品植物瀝青（黑腳）及粗甘油：當(dāng)前，植物瀝青（黑腳）現(xiàn)在市場價(jià) 3000元/噸（含稅），比石化瀝青價(jià)格略低，粗甘油精制后含量 80%以上的價(jià)格較高，本項(xiàng)目考慮到精制成本的，因而將生產(chǎn)的粗甘油不做任何處理，直接當(dāng)生產(chǎn)甘油的原料出售，銷售市場價(jià)格在 1500元/噸。 原料供應(yīng)體系本項(xiàng)目主要以餐飲廢油脂、各類非食用的動(dòng)植物油脂以及甲醇為原料。項(xiàng)目位于陜西省*****，*****四川、重慶，北接西安，公路交通十分方便，而四川、重慶由于飲食結(jié)構(gòu)的原因是國內(nèi)目前最大的餐飲廢油產(chǎn)生地，而陜西省會(huì)城市西安亦每年有大量餐飲廢油產(chǎn)生，這三大廢油產(chǎn)生區(qū)域?yàn)楸卷?xiàng)目的原料油提供了有力保障。同時(shí)**作為全國油菜籽的主產(chǎn)區(qū)，周邊有諸多菜籽油糧油生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的下腳料酸化油也可以作為原材料生產(chǎn)生物柴油，提高了資源的綜合利用率，實(shí)現(xiàn)了廢棄資源價(jià)值再生的最大化。本項(xiàng)目符合國家發(fā)展和改革委員會(huì)于二○○八年三月三日以[發(fā)改能源〔2022〕610 號(hào)]發(fā)出的《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī) 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 21 劃》、國務(wù)院辦公廳于二 OO九年六月二日以[國辦發(fā)〔2022〕45 號(hào)文]發(fā)出的“促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展若干政策的通知”。因此，本項(xiàng)目符合國家政策，屬于國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)發(fā)展項(xiàng)目。 市場風(fēng)險(xiǎn)一是注意市場供求總量的實(shí)際情況與預(yù)測值的偏差帶來的風(fēng)險(xiǎn)；二是項(xiàng)目產(chǎn)品缺乏市場競爭能力帶來的風(fēng)險(xiǎn)；三是實(shí)際價(jià)格與預(yù)測價(jià)格的偏差導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。因此在項(xiàng)目整個(gè)實(shí)施過程中注意把握好上述主要三方面，以降低市場方面的風(fēng)險(xiǎn)因素。 在企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，不可避免的會(huì)遇到風(fēng)險(xiǎn)，尤其是市場風(fēng)險(xiǎn)，面對激烈的市場競爭，企業(yè)必須確定其應(yīng)對策略。① 渠道策略a、保持傳統(tǒng)的銷售區(qū)域，同時(shí)不斷開拓新的銷售市場；b、要敢于突破已設(shè)定的或同行業(yè)選取的渠道，以創(chuàng)新精神開發(fā)新機(jī)會(huì)和潛在目標(biāo)市場。② 價(jià)格策略產(chǎn)品在銷售上與同行業(yè)同類產(chǎn)品比較，要有價(jià)格優(yōu)勢，在成本價(jià)基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的交易條件、交易對象、交易方式和交易行為，要有不同的靈活、機(jī)動(dòng)的策略。 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模的選擇1. 生產(chǎn)規(guī)模 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 22 本裝置的生產(chǎn)規(guī)模擬定為：*****噸/年生物柴油2. 產(chǎn)品方案 生物柴油：*****噸/年；(副產(chǎn)品)甘油：****噸/年；(副產(chǎn)品)黑腳：****噸/年(副產(chǎn)品)。 產(chǎn)品、副產(chǎn)品和原料規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo)生物柴油的成分是脂肪酸甲酯，有時(shí)生物柴油也簡稱為甲酯。生物柴油中的脂肪酸，實(shí)際上是棕櫚酸（C16:0）、油酸（C18:1）、亞油酸（C18:2）等有機(jī)酸的通稱。2022 年國家頒布了《柴油機(jī)燃料調(diào)和用生物柴油(BD100)》（GB/T208282022）的標(biāo)準(zhǔn)，2022 年又頒布了《 生物柴油調(diào)和燃料(B5)》（《GB/T251992022）的標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目生產(chǎn)的產(chǎn)品生物柴油質(zhì)量將嚴(yán)格按照 GB/T208282022的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。產(chǎn)品生物柴油質(zhì)量指標(biāo)見下表 21。表 21 產(chǎn)品生物柴油質(zhì)量指標(biāo)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目S500 S50試驗(yàn)方法密度（20℃）a/（Kg/m3） 820—900 GB/T2540運(yùn)動(dòng)黏度（40℃）/(mm2/s) — GB/T265GB/T261閃點(diǎn)（閉口）/℃ 不低于 130 GB/T261冷凝點(diǎn)/℃ 報(bào)告 SH/T0248硫含量 b（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% 不大于 SH/T068910%蒸余物殘?zhí)迹ㄙ|(zhì)量分?jǐn)?shù)）c/% 不大于 GB/T17144硫酸鹽灰分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% 不大于 GB/T2433水含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% 不大于 SH/T0246機(jī)械雜質(zhì) d 無 GB/T511銅片腐蝕（50℃，3h）/級 不大于 1 GB/T5096十六烷值 不小于 49 GB/T386氧化安定性（110℃）/小時(shí) 不小于 EN14112酸值/（mgKOH/g） 不大于 GB/T264GB/T5530 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 23 游離甘油含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% 不大于 ASTMD6584總甘油含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% 不大于 ASTMD658490%回收溫度/℃ 不高于 360 GB/T6536該項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)量及與石化柴油相比較見下表 22。表 22 生物柴油與常規(guī)柴油的物性比較物性 生物柴油 常規(guī)柴油冷凝點(diǎn)（CFPP）/ ℃夏季產(chǎn)品冬季產(chǎn)品+10+1001020℃的密度/gmL1 40℃動(dòng)力粘度/mm2s1 — —閉口閃點(diǎn)/ ℃ 110 60十六烷值 ≥49 ≥49熱值/ MJL1 32 35燃燒功效（柴油=100%）/ % 104 100硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/ % 氧含量（體積分?jǐn)?shù)）/ % 10 0燃燒 1kg燃料的最小空氣耗量/ kg 水危害等級 1 23. 主要原料質(zhì)量指標(biāo)（1）廢油脂廢油脂主要由 50%—60%的脂肪酸、10—20%的甘油三酯和其它一些如植物蛋白、炭化膠質(zhì)以及飯菜殘?jiān)冉M成，其中只有脂肪酸和甘油三酯（包括單甘酯和雙甘酯）可以用來制備生物柴油，而其它組分可用作生產(chǎn)植物瀝青的原料。廢油脂中酸化油中脂肪酸的分子式可表示為 ROOH，其中R的含義為含 118 或 20個(gè)碳的直鏈烷烴，通常 R還含有 1到 2個(gè)雙鍵。（2）甲醇分子式：CH3OH，分子量：，熔點(diǎn)：℃ ，沸點(diǎn)：℃， 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 24 蒸汽壓：℃， 閃點(diǎn)：11℃，外觀與性狀：無色澄清液體，有刺激性氣味，溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。（3）催化劑該項(xiàng)目催化劑分為酸性催化劑和踐行催化劑兩種，主要成份為沸石、氫氧化鋁、烷基磺酸等，根據(jù)企業(yè)提供資料顯示，酸性催化劑以硫酸、磷酸為主成分，顯酸性，不含有重金屬等物質(zhì)。堿性催化劑以氫氧化鈉為主要成分。 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 25 第 3章 技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 技術(shù)方案 技術(shù)方案 為擴(kuò)大原料適應(yīng)性，本次技改主要是需要增加一個(gè)蒸餾車間，蒸餾車間內(nèi)安裝 1套負(fù)壓蒸餾系統(tǒng)、2 臺(tái)脫酸反應(yīng)釜和 1套負(fù)壓干燥系統(tǒng)，通過脫酸反應(yīng)釜對高酸值的原料油（地溝油、餐廚垃圾油、酸化油等都屬于高酸值油脂）進(jìn)行預(yù)酯化脫酸處理，然后將處理后的油脂輸送到原車件進(jìn)行生物柴油的合成反應(yīng)及后續(xù)處理，最后再將處理好的油脂輸送到蒸餾車間先進(jìn)行干燥脫水再進(jìn)行蒸餾，使得最終產(chǎn)品達(dá)到國家生物柴油 BD100標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。（1）設(shè)備方案：原生產(chǎn)規(guī)模為 3萬噸/年，本項(xiàng)目根據(jù)原生產(chǎn)規(guī)模和選定的生產(chǎn)工藝流程確定本項(xiàng)目的設(shè)備選擇方案。本項(xiàng)目的設(shè)備主要包括工藝設(shè)備、自控設(shè)備、電氣設(shè)備等。① 工藝設(shè)備本項(xiàng)目包括的工藝設(shè)備主要有：反應(yīng)釜、蒸餾釜、干燥塔、換熱器、泵、儲(chǔ)罐等。② 自控設(shè)備從職工的安全和減少勞動(dòng)強(qiáng)度考慮，設(shè)計(jì)盡量采用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替人工調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。對反應(yīng)釜、精餾塔等關(guān)鍵溫度、壓力的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)控制，采用氣動(dòng)儀表調(diào)節(jié)、控制，以保證裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 26 ③ 電氣設(shè)備 電氣設(shè)備包括現(xiàn)場泵上的電機(jī)、防爆燈具、配電室的配電柜等。電機(jī)及防爆燈具選用隔爆型，防爆等級為 dⅡBT4，配電柜選用 PLG低壓配電柜。其中主要的生產(chǎn)工藝設(shè)備詳見表 32，共計(jì) 97臺(tái)（套）。大部分設(shè)備為國內(nèi)市場采購，小部分設(shè)備需委托技術(shù)提供方制造。設(shè)備選擇立足成熟、可靠和經(jīng)濟(jì)，原則上盡量采用國產(chǎn)設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備的部件國內(nèi)質(zhì)量不過關(guān)的采用進(jìn)口。（2） 工程方案：在原生產(chǎn)車間北側(cè) 30米處新建一鋼結(jié)構(gòu)車間，需增加廠房土建及一些設(shè)備基礎(chǔ)費(fèi)用。 工藝流程 1. 改造前生產(chǎn)工藝和裝置⑴ 改造前工藝流程簡要說明 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 27 原生產(chǎn)線采用兩步堿煉合成法，其主要原理為：甘油三酯與甲醇在堿性催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯及甘油，反應(yīng)后的粗甲酯通過沉淀分離、負(fù)壓脫醇、離心脫皂、靜態(tài)快速水洗分離、蒸發(fā)干燥等工序處理最終形成產(chǎn)品。反應(yīng)過程生成的廢甲醇通過冷卻回收，集中進(jìn)行精餾處理，然后回用。整個(gè)過程除負(fù)壓脫醇和干燥外都是在常壓、不高于 80℃條件下進(jìn)行。該工藝生產(chǎn)具有能耗低、產(chǎn)率高、反應(yīng)過程簡潔、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，但原料油的要求比較苛刻，要求原料油脂的酸值、固雜含量、色度等均要達(dá)到精煉油標(biāo)準(zhǔn)，使得原料的適應(yīng)性大受局限。兩部堿煉法生產(chǎn)工藝流程圖如下： 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 28 圖 31 改造前工藝流程圖至污水處理站外售回收利用精煉油脂一次酯交換堿催化劑 甲 醇沉淀分離 粗甘油二次酯交換 甲 醇堿催化劑沉淀分離 粗甘油負(fù)壓脫醇 廢甲醇 精制回收離心脫皂金屬皂稀 酸廢油脂廢水 快速水洗負(fù)壓干燥成品柴油質(zhì)檢入庫 生物柴油生產(chǎn)線原料擴(kuò)展技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 29 ⑵ 改造前主要設(shè)備情況見下表表 31 改造前主要設(shè)備一覽表序號(hào) 設(shè) 備 名 稱 規(guī) 格/型 號(hào) 數(shù)量 單位 使用部門1 堿催化劑儲(chǔ)罐 ￠80012005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間2 脫醇前甲酯儲(chǔ)罐 ￠250035005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間3 粗甘油儲(chǔ)罐 ￠250035005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間4 脫醇后甲酯儲(chǔ)罐 ￠250035005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間5 離心后甲酯儲(chǔ)罐 ￠250035005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間6 水洗后甲酯儲(chǔ)罐 ￠202225005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間7 干燥后甲酯儲(chǔ)罐 1 ￠160025005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間8 干燥后甲酯儲(chǔ)罐 1 ￠160025005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間9 脫醇接收罐 ￠100012006 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間10 尾氣接收罐 ￠60010006 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間11 真空緩沖罐 1 ￠60010006 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間12 軟化熱水罐 ￠140025005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間13 真空緩沖罐 2 ￠60010006 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間14 含水甲醇罐 ￠160025005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間15 精甲醇暫儲(chǔ)罐 ￠160025005 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間16 甲酯分離罐 ￠140045005 4 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間17 地下甲醇儲(chǔ)罐 ￠2500600010 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間18 甲酯脫醇塔 ￠140040008 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間19 甲酯干燥塔 ￠140040008 1 臺(tái) 生物柴油生產(chǎn)車間20 反應(yīng)釜