生物柴油动植物油甲酯生产项目可行性研究报告.docx

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生物柴油动植物油甲酯生产项目可行性研究报告

生物柴油（动植物油甲酯）生产项目可行性研究报告

目录

一、项目概述……………………………………………………-（3）

二、开发生产“生物柴油”的背景和意义………………………（3）

三、生物柴油的特性、市场需求与价格定位……………………（4）

四、生产原料品种………………………………………………（5）

五、本项目生产规模、建厂条件及能源概况……………………（5）

六、技术方案……………………………………………………（6）

七、物料平衡……………………………………………………（9）

八、总图运输（略）………………………………………………（10）

九、主要设备选型………………………………………………（10）

十、公用工程……………………………………………………（11）

十一、环境保护及工业安全……………………………………（12）

十二、劳动定员…………………………………………………（14）

十三、财务分析…………………………………………………（14）

十四、综合评价…………………………………………………（17）

一、项目概述

1、（矿物）柴油

柴油是从石油中提炼加工出来的一种轻质燃料油，也是发动机和现代文明不可或缺的动力来源，但却不是取之不尽、用之不竭的能源。

2、生物柴油

生物柴油是用植物（或动物）油脂作为主要原料，经过现代科技加工改性而成的新型液体燃料油，它的燃烧特性与柴油十分相近，特别是它与甲醇转酯化反应形成的植物油甲酯，是现代内燃机不经过任何改动就可以直接使用的优质燃料油。

二、开发生产“生物柴油”的背景和意义

1、背景

（1）生物柴油及其生产技术的研究，始于上世纪70年代初的第一次石油危机，90年代后期的高油价及人们环保意识的提高，给于了高速发展的原动力。

（2）目前石油价格又不断飙升，一是由于发展中的亚洲国家和发达的西方经济体需求激增，二是地球上已经没有太多的油田可供发现，因此油价不会走低，除非世界经济陷入衰退，廉价石油时代已经结束。

——未来内燃机的燃料将主要依靠植物油、低碳醇和天然气。

（3）现在我国石油系燃料的短缺已经相当严重，供需矛盾很大，进口量已接近40%。

为此，从2006年1月1日开始，国家可再生能源法正式实施，对生活质液体燃料规定了许多优惠政策，因而，现在开发、生产生物柴油是有利时机。

2、意义

（1）生物柴油是由油料作物将太阳能经光合作用，把CO2和水结合，组成生物的基本元素（C、O、H、N等），并通过一系列的代谢过程，构成人类所需的能源材料，储存在生物质化学键中，其能量又可以按人类的意志，随需释放或转化成其它形式的能量服务于人类社会。

如此周而复始，形成促进社会不断发展的循环经济模式——这就是可再生能源——用之不尽、取之不竭的意义所在。

（2）“植物油”这一生产生物柴油的主要原料，可以通过政府的政策和组织，增加产量，每年循环获取，永远不会枯竭。

在适宜的地域种植油料作物，不仅有利于发展农村和山地经济，还有利于保护生态，减少水土流失，消耗大量的温室气体CO2。

（3）当前利用一些废植物油（如：

色拉油厂的皂脚、城市中的地沟油、煎炸废油，变质植物榨取油）生产生物柴油，不仅有利于降低生物柴油的生产成本，还有利于减少肮脏的、含有毒物质的废油，重新进入食用油系统或排入环境。

（4）有利于一个国家的能源安全

·保障液体燃料供给，使国民经济部门正常运转。

·稳定能源价格，制恒市场。

·减轻对进口的依赖程度，限制石油武器的冲击力。

三、生物柴油的特性、市场需求与价格定位

1、特性简介

（1）质量低热值比醇类高得多，而与柴油非常接近，其示功图几乎与燃用轻柴油时一致。

（2）生物柴油的十六烷值优于柴油，所以发动机的启动性能特别是低温启动性能非常优

异。

（3）其含硫量极低，几乎不含芳香族烷烃，因而废气对人体的损害远低于柴油。

（4）它又是含氧燃料，在燃烧时有自供氧效应，燃烧比较充分，超负荷能力比燃用柴油时强，同时排温和总的排污远低于燃用柴油时的相应值。

另外生物柴油无毒，生物降价率高达98%，降解速率是石油柴油的数倍，可大大减轻对环境的污染，所以与石油柴油相比，它是一种环保型的绿色燃料。

2、产品的市场需求

（1）我国是一个石油消费大国，去年的石油消费量达到27000万吨，其中进口量超过30%，市场缺口很大。

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

项目

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