【正文】 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 30 2 運出量 t/a 38454 167。 167。 (9) 對裝置的水、電、汽及有關(guān)物料均設(shè)置計量儀表核算消耗定額，降低能耗。 (7) 在廠房布置方面，根據(jù)工藝生產(chǎn)允許的范圍，盡可能將需加熱的裝置集中，減少供熱介質(zhì)管路長度，減少能量的損耗。 (6) 選擇優(yōu)良的保溫材料，減少熱量的損失。 (5) 采用廢熱鍋爐，利用裝置生產(chǎn)產(chǎn)生的尾氣進行燃燒，產(chǎn)生蒸汽供生產(chǎn)裝置使用。 (3) 設(shè)備及管道布置盡量緊湊合理，從而減少散熱損失和壓力損失。 (2) 采用新型高效機泵，提高能量轉(zhuǎn)換效率。 (3)．采用成熟可靠的節(jié)能技術(shù)。 2．節(jié)能原則 (1)．采用先進的工藝和技術(shù)。 h/t產(chǎn)品） 耗蒸汽量（ t標煤 /t產(chǎn)品） 產(chǎn)品收率 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 27 品 ） 本項目水平 0 102 ≥ 95% 百奧公 司水平 125 ≥ % 由表可見，該項目能源消耗指標 均低于山東百奧能源科技有限公司，而 產(chǎn)品收率 高于百奧公司。百奧公司除主體工程 2萬噸 /年的生物柴油生產(chǎn)設(shè)備外，配套一臺燃煤導(dǎo)熱油爐。 山東百奧能源科技有限公司位于德州市寧津縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，生物柴油生產(chǎn)規(guī)模為 2萬噸 /年。 167?！? 167。 該項目 建立了年產(chǎn) 600 噸的生物柴油 中試 裝置，植物油下腳料和地溝油生產(chǎn)生物柴油產(chǎn)品，其主要性能指標經(jīng)河南 省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院檢測，閃點、餾程、運動黏度、硫含量、密度等指標均優(yōu)于我國 O柴油指標和美國生物柴油標準（ FAME）。 ③采用超臨界流體動力學技術(shù)，生產(chǎn)過程 連續(xù)，解決了傳統(tǒng)生物柴油生產(chǎn)過程不連續(xù)的問題。 該項目生產(chǎn)工藝實現(xiàn)了了生物柴油產(chǎn)品的經(jīng)濟、高效、清潔生產(chǎn)過程，在多項生產(chǎn)技術(shù)方面取得了突破，主要體現(xiàn)在： ①常溫常壓下生產(chǎn)，解決了傳統(tǒng)生物柴油生產(chǎn)過程中需要高溫高壓的弊端，生產(chǎn)成本低，轉(zhuǎn)化率達 95%，生產(chǎn)過程安全無危險。中和塔混合液經(jīng)過 H2SO4 中和后部分循環(huán)使用，多余部分回用于原料油預(yù)處理 ——水化脫膠油工序。 （ 4）甘油精制 粗甘油及生成水進入堿液分離罐分離后，再經(jīng)過干燥后得到甘油產(chǎn)品。 精餾過程中在減壓分 子精餾塔 3 和柴油精餾塔產(chǎn)生精餾殘液，作為副產(chǎn)品皂腳外售。 減壓分子精餾塔 2 進一步將富含維生素 E 和胡蘿卜素的柴油在大回流比30:1 情況下提純。 精餾系統(tǒng)由減壓分子精餾塔 減壓分子精餾塔 2 和精餾塔 3 組成。 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 22 （ 3）柴油精餾 粗柴油由柴油中間罐自流（自動液位控制）到柴油水洗塔（塔頂壓力 、溫度 45℃），被來自中和塔飽和鹽水充分洗滌。 酸化油中脂肪酸的分子式可表示為 ROOH，其中 R 的含義為含 1 18 或 20個碳的直鏈烷烴，通常 R 還含有 1 到 2 個雙鍵，酸化油加工生物柴油的反應(yīng)方程式為： 由脂肪酸到生物柴油的反應(yīng)式為： RCOOH + CH3OH = RCOOCH3 + H2O 由甘油三酯到生物柴油的反應(yīng)式為： C3H5(RCOO)3 + 3CH3OH = RCOOCH3 + C3H5(OH)3 反應(yīng)混合物沉降分為甘油相和甲酯相，經(jīng)離心機分離。經(jīng)化驗分析合格后，結(jié)束合成反應(yīng)，向盤管內(nèi)注入循環(huán)冷水，迅速冷卻并停止攪拌。 （ 2）酯化反應(yīng) 標準原料油與甲醇經(jīng)靜態(tài)混合器充分混合后再與催化劑混合，然后進入合成反應(yīng)器。最后經(jīng)過過率去除植物蠟，得到標準原料油。棒土作為廢棄物。 脫膠油后的油脂通過凹凸 棒土吸附，去除色素以及惡臭雜質(zhì)。 （ 1）預(yù)處理 將廢棄油脂加入到脫油罐中，通入 加 90～ 95℃熱水，并不斷攪拌，使油脂中的磷脂等溶解在水中形成分液層。工 藝轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，并且污染物產(chǎn)生較少，達到同類研究國際領(lǐng)先的水平 。 三、 本項目 工藝技術(shù)方案說明 本項目采用目前生產(chǎn)生物柴油的 普遍方法 —— 化學法生產(chǎn)：植物和動物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在催化劑的作用下，進行酯化反應(yīng)生成脂肪酸酯生物柴油。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染物排放；副產(chǎn)品甘油的回收較易，操作方便；反應(yīng)物中的游離脂肪酸能完全轉(zhuǎn)化成酯等優(yōu)點，但由于低碳醇對酶有毒性，致使酶法轉(zhuǎn)化率低 (低于 90％ )，生產(chǎn)成本高，難以進行工業(yè)化生產(chǎn)。但是它也存在以下缺點：工藝復(fù)雜，醇必須過量；反應(yīng)物中游離脂肪酸與水的存在對酯交換反應(yīng)有妨害作用；過量的醇必須回收，所 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 20 以必須有相應(yīng)的醇回收裝置，而且能 耗高，產(chǎn)品的色澤較深，生成過程有廢堿液排放。酸作催化劑時，需要較高的溫度，酸催化反應(yīng)是可逆的，耗能多且收率較低，不過當植物油為低級油時，在酸性條件下酯轉(zhuǎn)化反應(yīng)更完全。③ 在后處理過程中需要洗滌，產(chǎn)生工業(yè)廢水，造成環(huán)境污染，使 后處理復(fù)雜化。但是它也存在著明顯的缺點：①酯交換要分兩步完成，第一步中和游離酸，除去水分并使催化劑分散均勻：第二步加熱到比較高的溫 度進行反應(yīng)。 目前生物柴油主要用化學法生產(chǎn)，采用植物和動物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑和 130150℃下進行酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。研究內(nèi)容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設(shè)備。 工藝技術(shù)方案的選擇 一、 國內(nèi)、外工藝技術(shù)概況 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 19 生物柴油制備的方法有四種 :直接使用 ,混合 ,熱解 ,酯交換和微乳法。 （ 3） 催化劑 該項目催化劑為專利技術(shù)產(chǎn)品，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，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)。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1 18 或 20個碳的直鏈烷烴，通常 R還含有 1到 2個雙鍵。 s1 4～ 6 2～ 4 閉口閃點 / ℃ 110 60 十六烷值 ≥ 56 ≥ 49 熱值 / MJ 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（ CFPP） / ℃ 夏季產(chǎn)品 冬季產(chǎn)品 +10 0 0 10 20℃的密度 /g生物柴油中的脂肪酸，實際 上是棕櫚酸（ C16:0）、油酸（ C18:1）、亞油酸（ C18:2）等有機酸的通稱。 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模的選擇 一、生產(chǎn)規(guī)模 本裝置的生產(chǎn)規(guī)模 擬 定為： 30000 噸 /年生物柴油 二、產(chǎn)品 方案 生物柴油： 30000 噸 /年 甘油： 3300 噸 /年 (副產(chǎn)品 ) 黑腳： 1300 噸 /年 (副產(chǎn)品 ) 皂角： 2300 噸 /年 (轉(zhuǎn)換油脂 ) 167。 就生物柴油在美國和歐洲的價格來看，生物柴油的價格比普通石化柴油價格高 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 15 一倍左右，但考慮到生物柴油的環(huán)保效益，美歐各政府均出臺了相關(guān)的減稅免稅政策，政府通過行政手段補貼由于技術(shù)成本造成的生物柴油 比普通石化柴油高出的那部分差價，甚至使其市場價比石化柴油還低，以此來鼓勵生物柴油的應(yīng)用。 167。生物柴油可能在 2020 年前后將出現(xiàn)在國內(nèi)加油站。 預(yù)計到 2020 年，中國生物柴油需求量將達 2020 萬噸， 全球生物柴油產(chǎn)量預(yù)計增長 35%，歐洲仍將是主產(chǎn)國，生物柴油行業(yè)投資前景將非常樂觀。 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 14 隨著生物柴油生產(chǎn)工藝的改進，使用普通柴油的發(fā)動機即可使用生物柴油，無需作任何改動，生物柴油可與普通柴油在油箱中以任何比例相混，對駕駛者無任何影響。四是環(huán)保效益顯著，市場競爭力不斷提高。二是有利于土壤優(yōu)化，種植油菜可與其他作物輪種，改善土壤狀況，調(diào)整平衡土壤養(yǎng)分，挖掘土壤增產(chǎn)潛力。生物柴油可能在 2020 年前后將出現(xiàn)在國內(nèi)加油站，鑒于國內(nèi)生產(chǎn)不足，需求旺盛的情況， 預(yù)計 2020年，我國生物柴油進口量將高達 1900萬噸 四、 國內(nèi)、外近期、遠期需求量預(yù)測 生物柴油生產(chǎn)和推廣應(yīng)用具有優(yōu)越性。）， 有助于減少排泄其它多種環(huán)境污染物 ，這些優(yōu)點使生物柴油替代普通柴油具備了良 好的前景 ，生物柴油的產(chǎn)量和需求量隨著生產(chǎn)技術(shù)的改進越來越大。另一方面，由于對能源和礦產(chǎn)資源的過度開采和不當利用，對空 氣、水體及土壤等生態(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。 2020 年我國生物柴油產(chǎn)量達到了約 20 萬噸， 預(yù)計 到 2020 年，中國年生產(chǎn)生物柴油將達到約 100 萬噸；到 2020 年，年產(chǎn)生物柴油將達到約 900萬噸。 目前，美國有 4 家生物柴油生產(chǎn)廠，總能力為 30萬噸／年 ；日本 40萬噸 /年； 歐盟國家主要以油菜為原料， 2020 年生物柴油產(chǎn)量已超過 100 萬噸， 2020 年， 德國生產(chǎn)生物柴油 500 多萬噸；東南亞國家以棕櫚油為原料生產(chǎn)生物柴油 100 多萬噸 。 中國是石油資源相對貧乏的國家，目前我國主要面臨進口石油 比例急速增加、國際原油價格大幅波動、石油供應(yīng)單一化與國際油源競爭日趨激烈等方面的石油能源問題。 二、 國內(nèi)、外相同或同類產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、產(chǎn)量和變化趨勢 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 12 國際上最新估算，地球上石油穩(wěn)定供給不會超過 20年，枯竭期僅為 50 年。 中國生物柴油產(chǎn)業(yè)雖 然在近幾年才開始產(chǎn)業(yè)化，而且尚未形成規(guī)模，市場也還沒形成，但在 2020年 11月的生物柴油國際論壇上，中國政府承諾將在 2020使生物質(zhì)能源在燃料油市場上的份額，達到 10％左右。目前我國生物柴油技術(shù)已取得重大成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司和都已開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了規(guī)模超過萬噸的生產(chǎn)廠。研究內(nèi)容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設(shè)備。美國、加拿大、巴西、日本、澳大利亞、印度等國都在積極發(fā)展這項產(chǎn)業(yè)。 目前生物柴油主要用化學法生產(chǎn)，采用植物油與甲醇或乙醇在酸或堿性催化劑和 130150 度 下進行酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。但是，生物柴油因其自身的特點，成為了石油柴油的最好的替代品。生物柴油的熱值只有 生產(chǎn) 30000t/a 生物柴油項目可行性研究報告 11 傳統(tǒng)柴油的 90%，所以單獨使用生物柴油的油耗 要高于石油柴油，混合使用油耗沒有明顯變化。生物柴油還具有潤滑性能好，十六烷值高 (國家標準要求常規(guī)柴油的十六烷值不低于 45，一般在 4550 之間，超過 52 的很少，但是生物柴油的十六烷值高達 5662)，所以重車半坡停車后再起步性能很好。 生物柴油是動植物油脂通過酯化或者酯交換生 成的脂肪酸甲酯或者乙酯，其碳鏈集中在 C14C18.(石油柴油的碳鏈集中在 C11C22，石油柴油是烴類，不含氧；生物柴油是酯類，含氧 )。 可以 替代煤炭、石油和天然氣等燃料，從而減少對化石資源的依賴，緩解資源短缺，是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。生物柴油 是清潔的可再生能源 ，通過與傳統(tǒng)柴油混合，發(fā)揮著節(jié)約資源、降低污染物等積極作用。 國內(nèi) 外 需求情況預(yù)測 一、 產(chǎn)品 市場 現(xiàn)狀及用途 柴油分子由 15 個烴鏈組成，植物油和動物油分子一般由 14～ 18 個烴鏈組成，與柴油分子相似。 經(jīng)過對該項目各方面的調(diào)研得出結(jié)論，該項目條件成熟，市場需求旺盛，前景廣闊，可進