生物柴油动植物油甲酯项目建议书文档格式.docx
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由于原油中轻油(汽油、柴油)比例少于重油,石油加工企业出于经济考量,故重油轻质化偏向于采用催化裂化工艺,而催化裂化装置上汽油的产出量远高于柴油,生产柴汽比仅为0.7。
(2)由于涡轮增压技术、电子控制、管理系统(ECM)技术、尾气处理系统中气化催化器的技术的普通采用,大大提高了柴油发动机的经济性、动力性和轻量化,使用柴油机可以比汽油机节能四分之一,因此汽车柴油化是一种发展的趋势;
同样,在我国柴油的消费量远大于汽油,消费柴汽比达到1.3以上,这样,生产柴汽比不能满足消费柴汽比,将是炼油行业一个难以缓解的结构性问题,供需矛盾只会越来越扩大。
(3)本项目利用植物油为主要原料生产生物柴油,用以部分替代矿物柴油,与目前石化行业调整油品结构,提高柴汽比相契合,故意义深远。
(注:
柴汽比是指柴油与汽油之间的比例)
3、价格定位
由于生物柴油的低排放与可自然降解特性,西方发达国家又把绿色环保放在优先考量的地位,所以生物柴油的市场流通价格高于柴油;
国内的习惯是把燃料油的密度大小放在首位,环保意识又比较弱,因此密度较大的生物柴油,每吨价要比柴油低200元左右。
四、生产原料品种
虽然,我国的动植物油资源丰富,但是人均占有和消费水平还不高,所以现阶段要大规模利用动植物油脂来生产生物柴油还不现实。
但是,在现阶段利用动植物油脂在生产和消费过程中产生的废料来生产生物柴油,不仅在经济上是可行的,并可以为将来大规模开发生产打好基础。
这些废料大概有以下几种:
1、生产精制色拉油时的皂脚形成的酸油,我国每年产生这样的酸油约有上百万吨。
2、各种油脂厂生产的粗脂肪酸。
3、榨油厂的下脚油。
4、各种生物制品厂生产过程中动植物废油、下水油形成的动植物酸油。
5、食品厂、化工厂加工过程中形成的废油。
6、各类宾馆、饭店的煎炸废油、泔脚油、潲水油、地沟油。
7、环保系统和社会商贩回收的地沟油。
8、各种木本油料树含油果实、桐籽、含油松杂等榨取的各种烷烃液。
9、甲醇、非标乙醇、混合醇。
10、从焦化油中取得的轻焦油等等。
11、进口棕榈油等。
五、本项目生产规模、建厂条件及能源概况
表一:
项目
名称
数量
备注
生产能力
年产量
30万吨
建厂条件
厂房及办公室
库棚
征地
7000M2
2500M2
约200亩
道路、围墙、绿化
消防、环保
公用设施概况
最大用电负荷
最大用水负荷
最大热负荷
压缩空气
蒸汽锅炉
1600KW
80M3
12,000,000千卡/h
24M3/7kg·
h
4T/h·
8kg
新鲜水(不计循环水)采用过热蒸气
六、技术方案
动植物油的平均质量低热值达38MJ/kg,十六烷值平均达到37,这些特性均与矿物柴油接近,但它是大分子化合物,在常温下的粘度要比轻柴油高一个数量级,其20℃的粘度约为50—100mm2/s,另外植物油的密度值平均为0.92kg/L,仅从这些来看,似乎难以适应高速柴油发动机的使用要求。
可是它的粘温特性却充分揭示了其运动粘度和密度值可以通过合适的工艺加工改善,从而提高它的燃烧性能。
1、生活柴油生产工艺简介
目前生产生活柴油的方法大致有以下几种:
溶剂稀释法、热裂介法、催化
裂化法、生物酶工程、甲酯化以及微乳化。
(1)溶剂法:
目前从经济方面考虑,合适的溶剂只有低碳醇,但这样的稀释油难以和矿物柴油互溶。
(2)热裂介法:
此方法目前难以控制缩聚现象,故轻质油收率偏低。
(3)催化裂介:
微晶及非晶催化剂的相继出现,催化裂介工艺越臻成熟,但投资规模大,在目前动植物油价格偏高的情况下,大规模的催化裂化生产线尚不宜启动。
(4)生活酶工程:
所谓生活酶工程生产生物柴油,是利用脂肪酶或固定化生物酶作为催化剂,使动植物油酸和脂肪醇实现转酯化反应,形成脂肪酸酯。
这种工艺具有能耗低、无污染等诸多优点,但现有活性脂肪酶,均对低C醇的催化效率不高,而且容易中毒失效,因此对低碳醇的高效活性酶尚未发现之前,不应盲目工业化。
(5)甲酯化及微乳化工艺:
甲酯化是将动植物油酯和甲醇在催化剂的参与下形成动植物油甲酯——这是目前世界上一致认可的——优质“生物柴油”。
微乳化是将低碳醇与动植物油预酯化、酰胺化以后,再在催化剂的作用下,与柴油三者均质成清澈透明的生物、矿物复合柴油的方法。
2、本项目选择甲酯化及微乳化法生产生物柴油工艺。
从以上的技术分析本项目选择甲酯化生产工艺是明显最为有利的。
(1)(动)植物油经甲酯化以后,其粘温曲线已经与柴油十分接近,甚至在35℃时菜子油甲酯的粘度已小于柴油,所以脂肪酸甲酯是目前我国乃至世界上最重要的生物柴油品种。
(2)甲酯化的反应机理国内外都研究得比较透彻,我们与国外的水平很接近,工艺条件相对不算很苛刻,工程设备国内多能生产,造价也不算很高。
(3)甲酯化生产工艺,既可以是自动化连续的管道系统,也可以选择手控的半连续工艺。
生产规模可大可小,投资方式也就灵活可调。
(4)甲酯化生产使用的原料油既可以是精制的各种动植物油,也可以在同一装置上调整工艺后,利用动植物油生产加工过程中形成的下脚油、下水油、污油,食品工业、餐饮业形成的各种废油、地沟污油等等作为原料油。
(5)甲酯化的另一主要原料——甲醇,国内货源比较充足,价格也便宜,还有利于使用价格较便宜的硷性催化剂。
(6)只要适当调整工艺条件,在同一装置上还能灵活实施柴油、生物柴油微乳化复合柴油生产工艺,从而成倍扩大绿色环保柴油的生产量。
3、关键工艺流程
(1)(动)植物油甲酯化工艺流程:
催化剂甲醇甲醇回流回收甲醇抽真空
原料油精制预酯化再酯化粗植物油甲酯脱色精制成品
回收甘油生物柴油
(2)餐饮废油、地沟油生产生物柴油工艺流程:
净化剂抽真空催化剂甲醇甲醇回收抽真空
餐饮废油、地沟油
榨油厂油脚净化干燥甲酯化再酯化粗植物油甲酯脱色、精制成品生物柴油回收甘油
(3)酸化油甲酯化生产工艺流程:
净化剂催化剂甲醇甲醇回流回收甲醇抽真空
酸化油净化预酯化再酯化粗植物油甲酯精溜
水杂脱水剂连续脱水催化剂、粗甘油渣油成品生物柴油
(4)微乳化生物柴油生产工艺流程:
皂脚酸化油净化剂催化剂甲醇胺化剂稀释剂柴油
净化预酯化酰胺化微乳化油精制
餐饮用油、地沟油水杂微乳化剂成品生物柴油
4、工艺流程示意图(见附图)
5、产品理化性能指标
表二:
生物柴油
质量指标
试验方法
十六烷值
49—56
GB/T386
馏程
50%馏出温度℃
90%馏出温度℃
95%馏出温度℃
268
312
356
GB/T6536-86
蒸余物残碳10%
0.12
GB/T8022
灰分%
0.004
GB/T508
机械杂质%
无
GB/T511
水分%
痕迹
GB/T260
闭口闪点℃
108
GB/T261
铜片腐蚀
1
GB/T5096
酸度mgKeH/100ml
92.19
GB/T258
冷凝点℃
-5—-20
GB/T2413
冷滤点℃
-2—-10
SY2413
水溶性酸或碱
GB/T259
实际胶质
37.6
GB/T509
密度kg/m320℃
0.88
GB/T1884
运动粘度mm2/s40℃
4—6
GB/T265-88
硫含量m/m%
0.007
GB/T380-80
七、物料平衡
表三:
甲酯化工艺物料平衡表(生产一吨植物油生活柴油)
序号
投入
一
原料名称
数量(kg)
百分比%
废植物油
1025
100.3
2
工业甲醇
120
12
3
催化剂
10
4
净化剂
30
5
抗聚剂
6
水蒸气
600kg
7
电量
42kw
8
水
300kg
注:
实取得生活柴油950kg,回收甲醇(略)。
八、总图运输(略)
九、主要设备选型
表四:
主要设备明细表
设备名称
规格型号
数量(台)
备注
原料油处理系统
烘房
2000M2
200M2
1座
蒸汽加热
液—液分离罐
30M3
粉体定量加料装置
脱色除味(连续)系统
2吋油泵
5kw×
3电机
电器控制柜
二
甲酯化系统
定量油泵
7.5kw×
酯化反应釜(蒸汽加热)
24M3
18
15kw×
24
9
回流冷凝器
紊流式剪切均质器
11
甲醇精馏塔
甲酯精馏塔
13
甲醇回流连续脱水器
14
甘油回收分离装置
30M3
15
固液离心分离机
10kw电机
16
催化剂加料装置
17
甲醇投料装置
三
中间储罐及输送泵
回收甲醇储罐
20M3
19
多级泵(抽真空)3吋
喷射器
7kw
20
催化剂储罐
21
净化剂储罐
22
甲醇中间储罐
100M3
23
成品甲酯中间储罐
甲醇输送泵
3吋
25
成品油输送泵
26
催化剂输送泵
1吋
3kw×
27
净化剂输送泵
1寸
四
控制系统及辅助设备
28
原料油储罐
3000M3
29
甲醇储罐
2000M3
甘油罐
200M3
31
成品油罐
32
原料油、成品油、甘油、甲醇输送管道系统
33
生产车间操作平台
3座
34
仪表、阀门
配套
五
动力、热力设备
35
锅炉
配套钠离子交换器16kw×
36
37
压缩空气机
6M3/7kg
二台
40kw×
38
手动操作系统
39
电器控制系统
十、公用工程
公用工程主要包括给排水、消防、供电及供热等。
1、给排水
(1)新鲜水主要用于蒸汽锅炉、循环水补充用水及冲洗场地等,由城市供水(自来水)系统引接,供给压力0.65Mpa。
供给量约150M3/h。
(2)循环水主要用于油品冷却用水,由自建循环水系统供给。
(3)消防水应满足加工区消防的要求。
(4)污水经过二级处理达标后再排放。
2、供电
(1)三相电源就近供给,供给量3600kw。
生产每吨生物柴油,消耗电能约30kW,总装机容量约1300kw,考虑到办公、生活用,工厂供配电应达到1600kw,利用系数0.7。
(2)是否考虑自备供电机组。
应由当地电网供电情况决定。
3、供热
(1)水蒸汽
生产每吨生活柴油约消耗水蒸气500-600kg,蒸汽压力一般不大于8kg,主要用于原料有罐加热、保温,工艺上用于原料油精制(脱色、脱臭、除水杂、脱蜡以及酯化、甲醇回收、提取甘油、蒸馏预热等)部分生活用汽等,本项目应适应6T/h·
8kg锅炉及配套钠离子交换器四台。
(2)饱和蒸气发生气系统
如使用废油特别是酸化油作为主要原料,其中带有一定量的胶质、不皂化物、色素等,这些大分子物质会在发动机燃油喷咀、缸体中形成结胶积碳,因而必须对产品进行蒸馏提纯,蒸馏温度必须达到300℃以上,故应采用饱和蒸气发生气系统,本项目应建立800万千卡/h饱和蒸气发生气及其配套设备。
4、供气
供气系统主要由小型移动式压缩空气机和储气罐供给,供给量20M3/h,供给压力0.65Mpa。
十一、环境保护及工业安全
1、废水
主要是生产污水和含油污水。
(1)生产污水
主要来自动力站(锅炉排污、反冲洗水等),这些废水中的杂质主要是盐类和固定悬浮物。
(2)含油污水
主要来自工艺装置生产过程中与油品接触的冷凝水、介质水、生成水和油品洗涤水,可以从各排放点集中到污水处理场进行处理。
2、控制废水排放措施
(1)机、泵冷却水返回循环水池,经隔油后循环使用,减少了含油污水的排放量。
(2)加强管理,控制排放污水的污染物含量。
(3)到有条件的时候,可采用先进可靠的控制仪表,保证污水处理设施正常运行。
3、废气
(1)加工过程中产生的废气。
反应釜生产过程中换热产生的少量废气。
锅炉烟气。
气体主要来自管线、阀门、机泵等的泄露。
其它非连续性、不定期排放的废气,如装置开、停工时置换、吹扫空气等。
(2)废气排放控制措施
优化换热流程,提高热量回收率,降低热负荷,提高热效率,从而减少排放。
装置正常和非正常的放空油气尽量进入回流装置,进行回流。
除开、停工或较大事故状态时,才会有少量排入大气中,尽可能减少对大气的污染。
少量挥发气体属无序排放,设备管线,阀门应尽可能处于完好的工作状态,尽量做到密封,以减少无序排放量。
4、废渣
废渣主要是含油渣和污泥,应设置油污泥处理设备。
5、噪音
(1)噪音源及声压级
噪音主要集中在生产装置系统的机泵,种类较多,有以下特征:
连续和稳态噪声
加工过程是连续进行的,故设备产生的噪声大多是连续的稳态噪声,在正常的生产过程中,环境噪声相差不大。
中、低频为主的气流噪声
中频气流噪声主要是机泵产生的,低频气流噪声由加热装置和风机等产生的,这些噪声的声压级一般都在85dB(A)左右。
(2)采取减噪、防噪措施
选择噪声低的同类设备,将噪声的高低作为设备的选择依据之一。
如:
我国已经可以生产单机噪声小于85dB(A)的C系列轴流风机。
(可用于空气冷凝器)
中、小型防爆电机采用yB系列电机,设置电机隔声罩。
气体放空安装消声器。
今后有可能的话,工艺装置由专设的控制室集中控制。
控制室距离噪声源有一定的距离,其建筑物应具有良好的隔声效果,控制室内的噪声不会大于65dB(A),从而使其中的工作人员免受噪声的危害。
装置设置供现场巡回检查人员和操作维护人员使用的巡检室、操作控制室和值班室,这些地方的噪声都低于70dB(A)。
十二、劳动定员
表五:
劳动定员一览表
岗位名称
班次定员
小计
补
生物柴油生产工人
42
辅助工人
机电工兼管油库、配电房、消防泵房等
管理人员
合计
106
现场生产人员可由管理人员灵活调度。
十三、财务分析
1、投资估算和资金筹措
(1)建设投资:
约7869万元
征地750万元
厂房、办公、仓库820万元
道路、围墙、绿化75万元
储运系统(包括油库5.5万M3)2855万元
动力及配电
配电(含照明)1600KW150万元
供热:
(水蒸汽、锅炉)4T/8kg·
h38万元
消防及环保150万元
给排水25万元
工艺设备2566万元
可行性研究与设计费160万元
不可预见费280万元
(2)流动资金:
约1.5亿元
(3)资金筹措(略)
2、生产成本估算
(1)固定资产折旧费:
787万元
(固定资金折旧年限为10年,按实际形成固定资产,每年10%直线法计提折旧。
)
(2)大修理基金计提率4%31万元
(3)水、电、气价格1005.5万元
表六:
水、电、气价格估算表(万元/年)
单价(元/吨)
年消耗数量(吨/年)
总价(万元)
新鲜水
22500
6.75
循环水
15000
1.5
电
0.6元/kw
9,000,000kw
540
气
42000M3
25.2
供热
60
72000/吨
432
1005.5
(4)原辅材料价格143,400万元/年
表七:
原辅材料价格估算表:
材料名称
单价(万元)
数量(吨)
总价(亿元)
0.54
300,000吨
16.2
原料油(工业或餐饮
废油)酸油
0.4
306,250
12.25
甲醇
0.32
45,000
1.44
0.8
3000
0.24
除臭剂
0.9
1500
0.14
阻聚剂
0.27
合计(含运输费)
14.34
(5)职工工资福利支出:
346万元/年
其中年薪水平:
管理人员(平均)24×
5=100万元
生产人员82×
3=246万元
合计:
106人346万元
(6)车间经费:
18万元
(7)流动资金贷款利息:
1000万元/年(财务费用)
(按1.3亿元贷款,年息按7.5---8%计)
(8)企管费计取:
120万元/年
(9)年生产成本总额:
※其中固定成本:
2102万元
3、财务评估
(1)财务分析参数
本项目还贷资金额为:
折旧和利润。
投产后,基本折旧(除大修理用外)全部用于还贷,直至还贷结束为止。
还贷后,折旧用于做发展基金。
还贷期间企业自留利润比例为25%
现金流量计算折现率为6%。
银行贷款利率为6%。
产品价格的确定。
根据国内柴油5600元/吨的价格现状,确定油品价格为:
生物柴油:
0.54万元/吨
(2)财务分析:
运输费1500万元/年
税金(销售)4050万元/年
销售费300万元/年
销售费收入16.2亿元/年
生物柴油0.54×
30万吨=16.2亿元/年
销售成本15.1亿元/年
14.34+0.21+0.41+0.039+0.11=15.1亿元/年
销售利润16.2-15.1=1.1亿元/年
企业自留利润2750万元/年
1.1亿元×
25%=2750万元/年
还款能力0.9亿元/年
0.825+0.0787=0.9亿元/年
4、不确定性分析
项目在建设过程中或建
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