生物柴油生產(chǎn)技術(shù)與裝置項(xiàng)目

生物柴油生產(chǎn)技術(shù)與裝置項(xiàng)目

可行性研究報(bào)告

一、總論

1. 概述

生物柴油生產(chǎn)技術(shù)與裝置項(xiàng)目屬生物質(zhì)能技術(shù)領(lǐng)域。該項(xiàng)技術(shù)采用可再生的廢棄或低價(jià)值的高酸價(jià)植物油為原料生產(chǎn)生物柴油，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是采用催化裂解直接處理高酸價(jià)油，集多道工序?yàn)橐惑w，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單靈活；技術(shù)水平國(guó)內(nèi)；該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于植物油廠或獨(dú)立建廠均可，適用原料為動(dòng)植油脂及下腳料，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的原料有高酸價(jià)油、天然有毒植物油、廢棄植物油以及非食用動(dòng)物油等。

2. 項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義、進(jìn)展及必要性

⑴　有利于促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整：我國(guó)是油料生產(chǎn)大國(guó)，可通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時(shí)將退耕還林和木本油料植物發(fā)展結(jié)合起來(lái)，建立生物柴油原料基地，開(kāi)發(fā)種植特色高產(chǎn)油料，發(fā)展成生物能源供應(yīng)地。

⑵　能源安全的戰(zhàn)略意義重大：自1993年我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)以來(lái)，石油進(jìn)口量以每年4％速度增長(zhǎng)，20 00年以來(lái)每年進(jìn)口達(dá)7000萬(wàn)噸以上，已占我國(guó)石油消費(fèi)量的1／3。因此，利用國(guó)內(nèi)資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)生物柴油具有重要意義。

⑶　有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境：生物柴油燃燒時(shí)不排放二氧化硫，排出的有害氣體比石油柴油減少70％左右。生物柴油中不含對(duì)環(huán)境造成污染的芳香化合物，因而廢氣對(duì)人體損害也低于柴油。與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空氣毒性，降低94％的患癌率。由于生物柴油含氧高，燃燒時(shí)排煙少，排放的一氧化碳比普通柴油減少約10％。

該項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，技術(shù)含量較高，創(chuàng)新性較強(qiáng)，技術(shù)處于國(guó)內(nèi)水平。產(chǎn)品有較大的市場(chǎng)容量和較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有較好的潛在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益并有望形成新興產(chǎn)業(yè)。

1. 企業(yè)實(shí)施該項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)及風(fēng)險(xiǎn)

實(shí)施該項(xiàng)目的主要風(fēng)險(xiǎn)是行業(yè)障礙。生物柴油在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用于汽車已非常普遍，在國(guó)內(nèi)，汽車應(yīng)用試驗(yàn)已經(jīng)成功，并得出比普通柴油更好的使用性能。生物柴油的推廣需要石化行業(yè)的大力支持。為了化解此風(fēng)險(xiǎn)，首先將生物柴油產(chǎn)品應(yīng)用于燃油鍋爐、餐飲業(yè)燃燒用油，精制后運(yùn)用到車用燃料，現(xiàn)已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外眾多餐飲企業(yè)的大力支持。

1. 項(xiàng)目計(jì)劃目標(biāo)

⑴ 總體目標(biāo)

    本項(xiàng)目的總體目標(biāo)為：在項(xiàng)目執(zhí)行期間計(jì)劃投資額為8--50萬(wàn)元，項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到批量生產(chǎn)階段，年生產(chǎn)能力為600－15000噸，企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模達(dá)10－80萬(wàn)元，企業(yè)總?cè)藬?shù)5－35人。

⑵ 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

本項(xiàng)目在執(zhí)行期間內(nèi)累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入60－120萬(wàn)元，交稅總額3－24萬(wàn)元，凈利潤(rùn)56－98萬(wàn)元。

⑶ 技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)

閃點(diǎn)（閉口）℃　    ≥ 100

硫含量 %（m/m）    ≤ 0.02

殘?zhí)?（m/m）　     ≤ 0.3

十六烷值　　　      ≥ 49

 （4）發(fā)展思路重點(diǎn)在對(duì)外推廣技術(shù)合作及投資計(jì)劃，推動(dòng)我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，選擇有資源和有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的國(guó)內(nèi)大中城市合作建設(shè)5-15家生物柴油企業(yè)，規(guī)模年產(chǎn)10萬(wàn)噸。

三、項(xiàng)目的技術(shù)可行性和成熟性分析

1.項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新論述

⑴ 基本原理及關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容

① 催化裂解原理

催化裂解是指在中溫（借助催化劑）的條件下將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)的過(guò)程。

② 工藝流程

高酸價(jià)植物油——→催化裂解→  分離——→冷凝→生物柴油

⑵ 創(chuàng)新點(diǎn)

①　本項(xiàng)目采用高酸價(jià)油脂直接催化裂解生產(chǎn)生物柴油，工藝為先用固體復(fù)合裂解劑作催化劑，再用堿作催化劑。

②　本項(xiàng)目采用直接一步催化裂解技術(shù)，將多種原料如高酸價(jià)油、廢棄植物油、油腳、家庭廢油和地溝油進(jìn)行加工生產(chǎn)生物柴油，是一項(xiàng)廢物利用、能源再生以及經(jīng)濟(jì)環(huán)保的高科技項(xiàng)目，技術(shù)*；

③　本項(xiàng)目催化裂解裝置集多種工序于一體，簡(jiǎn)化了工藝流程，裝置靈活，適合我國(guó)國(guó)情。

  （4）  本裝置采用連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出成品工藝，具有環(huán)保、節(jié)能、安全、除塵系統(tǒng)、廢氣回收系統(tǒng)等各家設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。

2.國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

    生物柴油既可作為一種生物燃料，又可作為柴油機(jī)燃料的添加劑。近20年來(lái)，由植物油制備生物柴油作為石油燃料的替代物，已引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。目前，歐洲和北美主要以植物油為原料制備生物柴油．而日本則通過(guò)回收廢食用油來(lái)制備生物柴油。歐洲已建立了數(shù)家生物柴油工廠，規(guī)模zui大的生物柴油工廠在意大利，生產(chǎn)能力達(dá)250 000t／年。1982年前后，德國(guó)和奧地利*在柴油機(jī)引擎中使用菜籽油甲酯。1985年奧地利建立了以新工藝（常溫、常壓）生產(chǎn)菜籽油甲酯的中試裝置，并從1990年起以菜籽油為原料工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油。同年．生物柴油在拖拉機(jī)中廣泛試用、得到了*的好評(píng)及認(rèn)可。成為生物柴油成功走向市場(chǎng)的里程碑。1996年德國(guó)和法國(guó)建立了生物柴油的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。并在Volkswagen、Audi等小轎車中使用生物柴油作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料；同年，歐洲還成立了以生產(chǎn)生物柴油為主的生物柴油委員會(huì)，這表明了又一個(gè)新興工業(yè)的形成。1991年奧地利標(biāo)準(zhǔn)局*發(fā)布了生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)，之后，世界上其他—些國(guó)家，如法國(guó)、意大利、捷克、瑞典、美國(guó)和德國(guó)，也相繼建立了生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。

生物柴油使用zui多的是歐洲，份額已占到成品燃料油市場(chǎng)的5％。歐洲生產(chǎn)生物柴油的原料主要為菜籽油，目前的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)也主要是參照菜籽油的品質(zhì)制定的。1999年，歐盟共生產(chǎn)了3.9億升生物柴油。2000年初德國(guó)的生物柴油生產(chǎn)總量已達(dá)45萬(wàn)噸．并有逐年上升的趨勢(shì)。德國(guó)凱姆瑞亞·斯凱特公司自1991年起開(kāi)發(fā)研制了生產(chǎn)生物柴油的工藝和設(shè)備。目前已在德國(guó)和奧地利等歐洲國(guó)家建起了多個(gè)生物柴油生產(chǎn)工廠，zui大產(chǎn)量達(dá)300噸／日。

    在美國(guó)，生物柴油的產(chǎn)量由1999年的50萬(wàn)加侖猛增到2000年的500萬(wàn)加侖。目前已有純態(tài)形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料、在汽車上的試驗(yàn)已超過(guò)1600萬(wàn)公里。純態(tài)形式的生物柴油又稱為凈生物柴油，已經(jīng)被美國(guó)能源政策法正式列為一種汽車替代燃料。依據(jù)原料和生產(chǎn)商的不同，目前美國(guó)凈生物柴油的價(jià)格不及1.95—3.00美元／加侖；含80%生物柴油成分的混合生物柴油，市場(chǎng)價(jià)格比傳統(tǒng)柴油貴30-40美分／加侖。市場(chǎng)上，生物柴油根據(jù)等級(jí)和純度的不同，價(jià)格在250美元／噸以上。

    在國(guó)內(nèi)海南正和生物能源公司已將生物柴油的生產(chǎn)推進(jìn)到產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展階段。  該公司經(jīng)過(guò)多年探索和努力，已于2001年9月在河北武安市建成了我國(guó)*個(gè)生物柴油生產(chǎn)裝置，以餐飲廢油、榨油廢渣和林木油果為原料，年產(chǎn)生物柴油1萬(wàn)噸。2003年以來(lái)，福建龍巖新能源公司也利用廢動(dòng)植物油已生產(chǎn)生物柴油14000多噸。

   ①存在的問(wèn)題及解決途徑

可用于生產(chǎn)生物柴油的原料主要有：動(dòng)植物油脂、脂肪酸等。歐洲和北美國(guó)家主要利用過(guò)剩的菜籽油和豆油為原料生產(chǎn)生物柴油。但在我國(guó)大量的動(dòng)植物油還不能用于生產(chǎn)加工生物柴油，我國(guó)食用油缺口較大。因此，在現(xiàn)階段我國(guó)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)生物柴油存在的主要問(wèn)題是沒(méi)有大量集中原料供應(yīng)，適宜生產(chǎn)生物柴油的原料來(lái)源復(fù)雜，大規(guī)模生產(chǎn)受到原料供應(yīng)和成分限制較大。

針對(duì)上述問(wèn)題，我們調(diào)查了大量的植物油加工企業(yè)，這些企業(yè)在生產(chǎn)植物油的同時(shí)，產(chǎn)生了一部分油腳或皂腳，許多小規(guī)模油廠沒(méi)有很好利用，只有在一些大規(guī)模企業(yè)用于生產(chǎn)酸化油。將這些企業(yè)的油腳或皂腳經(jīng)簡(jiǎn)單處理就可*保證一個(gè)中等規(guī)模的生物柴油工廠生產(chǎn)的生產(chǎn)需求。以武漢市為例，幾家油脂加工廠生產(chǎn)的油腳或皂腳每天大約有40~50噸，供應(yīng)年產(chǎn)12000噸生物柴油加工廠仍有剩余，就是在油脂加工企業(yè)生產(chǎn)淡季，也可以收購(gòu)部分餐飲業(yè)廢油來(lái)補(bǔ)充。

   ②發(fā)展趨勢(shì)

    西方發(fā)達(dá)國(guó)家由于植物油生產(chǎn)過(guò)剩，生產(chǎn)生物柴油主要是利用質(zhì)量較高的植物油在堿催化下進(jìn)行甲酯化反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)。我國(guó)則廢棄的植物油、油廠下腳生產(chǎn)，個(gè)別地方正在發(fā)展木本油料作物生產(chǎn)油脂作為生物柴油原料。根據(jù)我國(guó)國(guó)情開(kāi)發(fā)生物柴油技術(shù)，將會(huì)使我國(guó)生物柴油技術(shù)領(lǐng)域比西方國(guó)家更為廣闊。

3.目的成熟性及可靠性論述

本項(xiàng)目產(chǎn)品，各項(xiàng)指標(biāo)符合生物柴油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。按照我國(guó)0號(hào)柴油標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)除3個(gè)物性指標(biāo)不同外（這是由于生物柴油的主要成分不同于0號(hào)柴油）其他*合格。

小批量產(chǎn)品在熱水鍋爐、汽車上使用取得了理想的結(jié)果。

四、項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查與競(jìng)爭(zhēng)能力預(yù)測(cè)

1.市場(chǎng)預(yù)測(cè)

    近兩年來(lái)，市場(chǎng)石油價(jià)格連創(chuàng)新高，我國(guó)汽車消費(fèi)的持續(xù)火暴，導(dǎo)致柴油價(jià)格持續(xù)上漲，個(gè)別地方甚至出現(xiàn)有價(jià)無(wú)貨的局面。在一些大中城市燃油鍋爐逐漸取代燃煤鍋爐，更加加劇了這一緊張局面。因此發(fā)展生物柴油部分替代石油柴油，可以緩解柴油供應(yīng)緊張狀況?？梢越鉀Q我國(guó)石油消費(fèi)持續(xù)上漲，并*依賴大量進(jìn)口的問(wèn)題，也是加強(qiáng)國(guó)家石油安全的需要。根據(jù)在鄭州市餐飲業(yè)及賓館的調(diào)查，一般賓館月需要柴油數(shù)噸至十幾噸，平均每年大約需要100噸左右，這種規(guī)模的餐館或賓館按1000家計(jì)算，每年大約需要10000噸，實(shí)際上鄭州市餐館或賓館有數(shù)千家，12000噸/年生物柴油僅供應(yīng)餐館或賓館仍然不夠，汽車對(duì)柴油的消耗更是一個(gè)巨大的市場(chǎng)。

2.國(guó)內(nèi)主要研制及生產(chǎn)廠家

國(guó)內(nèi)海南正和生物能源公司和福建龍巖新能源公司以餐飲廢油、榨油廢渣和林木油果為原料生產(chǎn)生物柴油，年產(chǎn)生物柴油約2萬(wàn)噸。利用植物油廠高酸價(jià)油生產(chǎn)生物柴油在國(guó)內(nèi)尚無(wú)大工業(yè)化生產(chǎn)。

3.產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力

生物柴油比石油生產(chǎn)的柴油具有許多明顯的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。產(chǎn)品研究及生產(chǎn)在我國(guó)正處于起步階段，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。

五、項(xiàng)目實(shí)施方案

1.技術(shù)方案

    該項(xiàng)目使用的少量催化劑為固體復(fù)合催化劑，不具有腐蝕性，降低了設(shè)備投資成本，利于該項(xiàng)目的推廣，在該項(xiàng)目投產(chǎn)后將繼續(xù)進(jìn)行研究，尋找適合工業(yè)化生產(chǎn)的低腐蝕或無(wú)腐蝕催化裂解催化劑。給企業(yè)提供更*的技術(shù)服務(wù)。

2.生產(chǎn)方案

（1）  工藝生產(chǎn)中需要的水主要是冷卻水，冷卻水采用循環(huán)方式供水。其它工藝用水較少，每天約5-10噸，含少量的堿，經(jīng)簡(jiǎn)單處理就可達(dá)到環(huán)保要求。

（2）  該項(xiàng)目生產(chǎn)場(chǎng)地選擇在原來(lái)一座化工廠內(nèi)，供熱、供水、輔助等設(shè)施齊全，生產(chǎn)場(chǎng)地較為完善，無(wú)須增加其它公用工程等基本建設(shè)內(nèi)容。

3.營(yíng)銷方案

該項(xiàng)目產(chǎn)品目前主要銷售國(guó)內(nèi)大中城市，主要銷售對(duì)象是賓館、餐館、酒店，其次是汽車燃油市場(chǎng)。

5.其它問(wèn)題的解決方案

生產(chǎn)過(guò)程中有少量廢水產(chǎn)生，暫時(shí)使用現(xiàn)有企業(yè)污水處理裝置，企業(yè)不必增加大型污水處理設(shè)備。工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的廢氣、廢渣嚴(yán)格按照環(huán)保部門(mén)要求處理和排放。

六、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析

1.產(chǎn)品成本分析

本項(xiàng)目產(chǎn)品的生產(chǎn)（制造）成本由直接材料費(fèi)、直接人工費(fèi)和制造費(fèi)用構(gòu)成，期間費(fèi)用由銷售費(fèi)用和管理費(fèi)用構(gòu)成。

3.經(jīng)濟(jì)效益分析

預(yù)計(jì)本項(xiàng)目在創(chuàng)新基金資助期間內(nèi)，累計(jì)可實(shí)現(xiàn)銷售收入6300萬(wàn)元，凈利潤(rùn)737萬(wàn)元，交稅總額485萬(wàn)元。

4.項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)

5.社會(huì)效益分析

本項(xiàng)目的實(shí)施不僅能夠創(chuàng)造較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以帶來(lái)較好的社會(huì)效益。

首先，本項(xiàng)目的實(shí)施可以在一定程度上緩解我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于動(dòng)力燃料的日益增長(zhǎng)的需求。*，我國(guó)正在大規(guī)模且持續(xù)地開(kāi)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)，柴油，作為一種極為重要的動(dòng)力燃料的需要量是非常大的。然而，我國(guó)的石油儲(chǔ)量?jī)H占世界儲(chǔ)量的2%左右，而人口卻占世界人口的20%。可以說(shuō)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防安全、人民日常生活等諸多方面無(wú)不同石油及其燃油制品息息相關(guān)。從某種意義上講，我國(guó)的石油供需矛盾比當(dāng)今世界上任何一個(gè)國(guó)家都更為突出，總體能源形勢(shì)異常嚴(yán)峻。為此，非常有必要開(kāi)發(fā)新的能源，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)動(dòng)力燃料——柴油供應(yīng)的不足。本項(xiàng)目產(chǎn)品——生物柴油就是現(xiàn)階段一種比較理想的傳統(tǒng)柴油的替代產(chǎn)品，本項(xiàng)目的實(shí)施將會(huì)成功地推出一定數(shù)量的新的動(dòng)力燃料，為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)我們的一份力量。

其次，本項(xiàng)目的實(shí)施可以在一定程度上減輕環(huán)境污染。一般而言，伴隨著傳統(tǒng)動(dòng)力燃料的大量消耗，空氣污染、環(huán)境惡化的程度將日趨嚴(yán)重，這也是一對(duì)難以克服的矛盾。在目前條件下，緩解這一矛盾的有效途徑就是大力開(kāi)發(fā)可再生性能源，尋求清潔的“綠色”柴油。本項(xiàng)目產(chǎn)品——生物柴油既是目前情況下一種比較現(xiàn)實(shí)的可再生能源，故本項(xiàng)目的實(shí)施將向社會(huì)推出一種新的、潔凈的動(dòng)力燃料，從而，為保護(hù)環(huán)境、控制污染盡到我們的一份責(zé)任。