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1、用地沟油生产生物柴油调研报告根据公司领导对十二五规划的安排,要开展生物柴油项目前期调研,特别是利用西安及周边地市的地沟油来生产生物柴油,为此,我们组织相关人员进行了调研,现汇报如下。第一章、项目提出的背景、投资的必要性及经济意义(一)项目背景随着中国能源危机警钟的敲响,以能源集约化利用为前提,充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源,越来越成为一种共识。据专家预测:新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。生物能源是我国第三大能源,仅次于煤和石油,在全部能源消耗中约占15%,是唯一可运输和储存的可再生能源,既可作为燃料用于发电,又能转化为“柴油”等。生物能源转化为生物柴油,其主要原料来自植
2、物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料:酸化油、消水油(地沟油)及各种油炸食品后的废弃动植物油脂。目前国内对柴油的年需求量超过1亿吨,为此,国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油属于可再生新能源,具有开发利用的广阔前景,具有开发的战略性意义。(二)、项目的必要性和意义1、有利于解决我国的能源危机能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。石油是应用最为广泛的能源。国际上最新估算,地球上石油稳定供给不会超过20年,枯竭期仅为50年。中国是石油资源相对贫乏的国家,人均储量仅为世界的12%。随着国民经济的高速增长,我国的石油资源日趋紧缺,自1993年我国成为石油净进口国以
3、来,原油进口数量逐年增加, 2004年我国进口原油1.2亿吨,比上年增长34.85%,占国家石油总供给量40%以上。预估到2020年,进口石油将占总石油消耗量(4亿吨)的63-70,而国内生产能力仅为1.6亿吨2.0亿吨,我国原油资源不足,加上国际油价一路飙升的问题严重制约我国的石化工业的发展,为此,我国积极采取措施,加大替代能源基础研究的技术开发的投入,实现能源多元化战略,减少对石油资源的过分依赖。近年来,生物燃料被认为是很有潜力的替代能源,其中生物柴油在技术先进性,技术成熟度,经济性,配套设施建设等方面具有极强的竞争力,是一种很有发展潜力的新能源,因此,对该项目的建设是十分必要的。2、有利
4、于缓解我国环境危机石油在人类社会现代化发展中发挥巨大作用的同时,也带来了严重的生态环境污染问题。资料显示,大气中70的二氧化碳、80的硫化物和70的氮氧化物来自于化石燃料燃烧后的产物。出于国家经济利益、战略安全和可持续发展的迫切需要,新型、清洁能源的开发与利用,一直是我国政府和世界各国都极为关注的重大战略问题。而生物柴油有优良的环保特性,具体表现为:生物柴油含硫量低,可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30;生物柴油不含对环境造成污染的芳香烃;与普通柴油相比,生物柴油具有环境友好特点,其柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为普通柴油110,颗粒物为20 ,CO2和CO排放量仅为1O;其废气排放指标可满足
5、欧洲号和号排放标准。另外,生物柴油可以由废餐饮油等原料制成,这对于保障人民的身体健康以及缓解我国的能源危机和环境危机都具有重要的意义,对建设资源节约型、环境友好型社会起到积极的促进作用。3、生物柴油其他方面的优点(1)有较好的发动机低温启动性能,无添加剂冷凝点达零号柴油标准。(2)有较好的润滑性能,可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率,延长其使用寿命。(3)具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。(4)具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。(5)具有可再生性能
6、。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,供应量不会枯竭。(6)无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。(7)生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲Il号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲III号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的CO2远低于该植物生长过程中所吸收的CO2,从而改善由于CO2的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。4、国家产业政策扶
7、持根据中华人民共和国可再生能源法(2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过)自2006年1月1日起施行。其中第十六条规定:“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物。” 国家鼓励生产和利用生物液体燃料。石油销售企业应当按照国务院能源主管部门或者省级人民政府的规定,将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。经国务院批准,财政部、国家发展改革委等五部门出台的关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见中。有利于缓解石油紧张、促进农民增收、改善生态环境。同时提倡设立“企业设风险基金”,采取“实施弹性亏损补贴国家给予税收优惠”等政策鼓励生物质能源生
8、产应用。我国计划在2010年将可再生能源消费比例由2005年的7.5%发展至10%。财政部正在拟订我国生物质能源替代石油的中长期发展目标,到2020年,我国生物质能源消费量有望占到整个石油消费量的20%。这个目标主要包括:十一五期间形成每年600万吨生物液态燃料生产能力,这其中,500万吨为燃料乙醇、100万吨为生物柴油;到2020年,生物液态燃料生产规模达到2000万吨 ,其中燃料乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。如果条件成熟,到2020年,生物液态燃料的年产量有望进一步提高到3000万吨以上。财政部日前正式出台可再生能源发展专项资金管理暂行办法,对该专项资金的扶持重点、申报及审批、财务
9、管理、考核监督等方面做出全面规定。最值得关注的是,以非粮为原料的生物质能源被放在了资金重点扶持的首位。办法明确指出,重点是扶持发展生物乙醇燃料、生物柴油等。其中,生物乙醇燃料是指用甘蔗、木薯、甜高粱等制取的燃料乙醇;生物柴油则指用油料作物、油料林木果实、油料水生植物等为原料制取的液体燃料。因而,本项目的建设,可得到各有关部门的大力支持。5、有标准支撑国家标准柴油机燃料调合生物柴油(BD100)标准 生物柴油调和燃料(B5)标准GB/T25199-2010,2010年11月发布,2011年2月1日开始实施6、用地沟油生产生物柴油的有产业政策支持1)国家政策、2010年12月,财政部、国家税务总局
10、联合下发关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知,明确对利用废弃动植物油脂生产的BD100生物柴油免征消费税。据测算,每吨生物柴油的生产成本将降低约900元、生物柴油免征消费税通知 规定“生产原料中废弃的动物油和植物油用量所占比重不低于70% ”。地沟油实际上是一个泛指的概念,是对各类餐饮行业不可食用的废弃动植物油脂的统称。地沟油可分为三类:一是狭义的地沟油,即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜(通称泔水)经过简单加工、提炼出的油;二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油;三是用于油炸食品的油使用次数超过一定次数后不能再食用的油。为防止餐厨废弃油脂回流餐桌
11、,使地沟油真正回归生物柴油生产的原料油,日前上海市食安办起草了关于进一步做好餐厨废弃油脂从严监管整治工作的实施意见,从9月1日至15日公开征求意见。根据该实施意见,今后将通过在餐饮服务单位安装油水分离器、传感器,在运输车上安装GPS,在处置厂安装视频监控等,实行对地沟油的全程监控。在地沟油的利益链中,末端的受害者就是餐饮消费者。因为经过洗涤、蒸馏、脱色、脱臭等精炼过程后,单从外观和感官上,很难区分地沟油和普通油。专家表示,地沟油绝对是人民健康的大敌,尤其是对人们的肠胃健康,有着不可估量的破坏力。地沟油是质量极差、极不卫生,过氧化值、酸价、水分严重超标的非食用油;它含有毒素,一旦食用,会破坏白血
12、球和消化道黏膜,引起食物中毒,甚至致癌。地沟油中的主要危害物-黄曲霉素的毒性,根据医学研究,是砒霜的100倍。地沟油受污染产生的黄曲霉素,不仅易使人发生肝癌,在其他部位也可以发生肿瘤,如胃腺癌、肾癌、直肠癌及乳癌、卵巢和小肠等部位癌变。据实验测定,地沟油的酸败指标远远超出国家规定;长期摄入,人们将出现体据实验测定,地沟油的酸败指标远远超出国家规定;长期摄入,人们将出现体重减轻和发育障碍,易患腹泻和肠炎,并有肝、心和肾肿大以及脂肪肝等病变。陕西省政府下发的文件明确指出,未经环境保护、工商部门审查同意,任何单位和个人不得对餐厨废弃物进行提炼加工和销售。我市的落实方案中,更加明晰了“地沟油”整治和餐
13、厨废弃物管理工作由质监、食品药监、工商、农业、环保、商务、公安等共同监管,各司其职。要求质监部门严厉查处食品企业无证生产行为和从事劣质食用油生产加工的违法行为;工商部门负责对经环保部门资质核准的废弃食用油脂加工经营者的注册登记工作,配合相关部门查处无证照废弃食用油脂加工经营行为;食品药监部门加强对餐饮业、学校食堂、建筑工地食堂等单位食用油使用情况的监督检查,督促其建立健全食用油采购索证索票及购销台账和“地沟油”的流向记录,负责对餐饮环节使用劣质食用油脂的查处;农业部门开展对畜禽生产饲养场所及喂养饲料的监督检查,禁止使用未经无害化处理的餐厨废弃物饲养畜禽;环保部门负责对废弃食用油脂回收加工企业按
14、照国家标准进行资质核准,并监督其生产行为符合环保要求;商务部门负责指导餐饮行业协会建立各项规章制度,规范“地沟油”排放行为,加强行业自律,引导企业诚信经营,杜绝“地沟油”流入市场;公安部门积极配合相关监管部门打击各种无证照收运、处置“地沟油”的行为,取缔以“地沟油”加工食用油的黑窝点,依法从重、从严惩处违法犯罪行为。因此,利用地沟油制生物柴油,解决地沟油的综合利用,防止重新流回餐桌,是利国利民的好事,是国家产业政策扶持的行业。第二章 市场分析和价格预测一、国内外需求情况预测(一)、产品市场现状及用途柴油分子由15个烃链组成,植物油和动物油分子一般由1418个烃链组成,与柴油分子相似。因此,用可
15、再生植油可加工制取新型燃料生物柴油。生物柴油是清洁的可再生能源,通过与传统柴油混合,发挥着节约资源、降低污染物等积极作用。它是以大豆、油菜籽、花生等油料作物,油粽木、黄连木等油料林木果实工程微藻等水生植物,或动物油脂、废餐饮油等原料制成的液体燃料,具有原料来源广泛,可再生性高,污染性低等特点,是典型的“绿色能源”。 可以替代煤炭、石油和天然气等燃料,从而减少对化石资源的依赖,缓解资源短缺,是国民经济可持续发展的重要保证。当人们将目光聚集到可再生能源时,生物柴油以其来源广泛、环境友好、再生、清洁等特点成为亮点。生物柴油是动植物油脂通过酯化或者酯交换生成的脂肪酸甲酯或者乙酯,其碳链集中在C14-C
16、18.(石油柴油的碳链集中在C11-C22,石油柴油是烃类,不含氧;生物柴油是酯类,含氧)。由于不含硫和芳烃,所以混有生物柴油的柴油产品可以大大降低污染物的排放。生物柴油还具有润滑性能好,十六烷值高(国家标准要求常规柴油的十六烷值不低于45,一般在45-50之间,超过52的很少,但是生物柴油的十六烷值高达56-62),所以重车半坡停车后再起步性能很好。当然,生物柴油也有不及石油柴油的地方,例如热值低。生物柴油的热值只有传统柴油的90%,所以单独使用生物柴油的油耗要高于石油柴油,混合使用油耗没有明显变化。另外生物柴油的低温启动性差。但是,生物柴油因其自身的特点,成为了石油柴油的最好的替代品。生物
17、柴油和石油柴油的相互配合使用,是未来柴油应用的方向。目前生物柴油主要用化学法生产,采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和130-150度下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技术,西方国家生物柴油产业发展迅速。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。目前我国生物柴油技术已取得重大成果:海南
18、正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司和都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂。目前我国的生物柴油已经形成以民营、外资以及国有大公司共同参与的格局。中国生物柴油产业虽然在近几年才开始产业化,而且尚未形成规模,市场也还没形成,但在2007年11月的生物柴油国际论坛上,中国政府承诺将在2010使生物质能源在燃料油市场上的份额,达到10左右。(二)、国内、外相同或同类产品的生产能力、产量和变化趋势国际上最新估算,地球上石油稳定供给不会超过20年,枯竭期仅为50年。据国际权威石油公司发布的统计数据,2003年底全球探明的石油储量为11500亿桶,按现有
19、速度仅可开采41年,煤炭和天然气等化石能源的贮量也只仅供开发约100年的时间,化石燃料日趋枯竭。中国是石油资源相对贫乏的国家,目前我国主要面临进口石油比例急速增加、国际原油价格大幅波动、石油供应单一化与国际油源竞争日趋激烈等方面的石油能源问题。基于对石油资源储备不足的担心和石油基产品大量消费导致生态环境不断恶化的现状,在新世纪伊始,一些发达国家特别是资源缺乏国家根据本国的国情,大力发展生物柴油。目前,美国有4家生物柴油生产厂,总能力为30万吨年;日本40万吨/年;欧盟国家主要以油菜为原料,2001年生物柴油产量已超过100万吨, 2007年,德国生产生物柴油500多万吨;东南亚国家以棕榈油为原
20、料生产生物柴油100多万吨。目前我国生物柴油技术也已经取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司和山东省农科院研究所都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂。2005年我国生物柴油产量达到了约20万吨,预计到2010年,中国年生产生物柴油将达到约100万吨;到2020年,年产生物柴油将达到约900万吨。随着全球人口增长、经济发展和生活水平的提高,对自然资源的消耗量越来越大,不可再生的化石能源(煤炭、石油、天然气)及若干矿物元素在不远的将来即将枯竭。另一方面,由于对能源和矿产资源的过度开采和不当利用,对空气、水体及土壤等生态因子造成了
21、巨大污染和破坏,直接威胁着人类生存环境和发展后劲。资源短缺和环境恶化已成为各国可持续发展最重要的限制因素,而生物柴油作为一种新型、清洁和可再生能源,具有优良的环保特性(生物柴油含硫量低,可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30,生物柴油不含对环境造成污染的芳香烃,与普通柴油相比,生物柴油具有环境友好特点,其柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为普通柴油110,颗粒物为20 ,CO2和CO排放量仅为1O等。),有助于减少排泄其它多种环境污染物,这些优点使生物柴油替代普通柴油具备了良好的前景,生物柴油的产量和需求量随着生产技术的改进越来越大。(三)、产品进出口情况中国生物柴油产业在近几年才开始产业化,尚未形
22、成规模,市场也还没形成,但在去年11月的生物柴油国际论坛上,中国政府承诺将在2010使生物质能源在燃料油市场上的份额,达到10左右。生物柴油可能在2008年前后将出现在国内加油站,鉴于国内生产不足,需求旺盛的情况,预计2010年,我国生物柴油进口量将高达1900万吨(四)、国内、外近期、远期需求量预测1、国内发展状况:目前国内每年150万吨的生物柴油产能,实际生产为3040万吨,大部分装置处于闲置状态,主要是原料不足。原料来源主要为植物油、动物油、地沟油;主要生产厂家有: 中石化石家庄炼化分公司 、江苏恒顺达、 四川古杉化学有限公司、 绵阳三台、福建福州、河北邯郸、北京大兴、福建卓越新能源有限
23、公司 、福建龙岩、福建厦门、广东佛山三水正合精细化工有限公司、 湖南海纳百川生物工程有限公司、 中海油海南生物柴油项目2、市场预测生物柴油生产和推广应用具有优越性。一是原料易得且价廉,用植物油或脂肪酸和甲醇作生产原料,可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。二是有利于土壤优化,种植油菜可与其他作物轮种,改善土壤状况,调整平衡土壤养分,挖掘土壤增产潜力。三是副产品具有经济价值,生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。四是环保效益显著,市场竞争力不断提高。生物柴油燃烧时不排放二氧化硫,排出的有害气体比石油柴油减少70%左右,且可获得充分降解,有利于生态环境保护。 随着生物柴油生产
24、工艺的改进,使用普通柴油的发动机即可使用生物柴油,无需作任何改动,生物柴油可与普通柴油在油箱中以任何比例相混,对驾驶者无任何影响。加之生物柴油所用原料随着规模种植价格日趋低廉,使生物柴油生产成本逐步下降,与常规柴油的价格正在缩小。预计到2010年,中国生物柴油需求量将达2000万吨,全球生物柴油产量预计增长35%,欧洲仍将是主产国,生物柴油行业投资前景将非常乐观。中国生物柴油产业虽然近几年才开始产业化,而且尚未形成规模,市场也还没形成,但在去年11月的生物柴油国际论坛上,中国政府计划将在2010使生物质能源在燃料油市场上的份额,达到10左右,既100万吨。生物柴油到2020年前后将达到500万
25、吨。故目前的产量远未到达国家的设定目标。二、 产品价格分析由于中国生物柴油产业刚刚起步,所以目前国内市场上还见不到生物柴油,虽然国内已有少数几家企业开始生产生物柴油,但多出口国外,目前国内生物柴油价格尚无法考察。就生物柴油在美国和欧洲的价格来看,生物柴油的价格比普通石化柴油价格高一倍左右,但考虑到生物柴油的环保效益,美欧各政府均出台了相关的减税免税政策,政府通过行政手段补贴由于技术成本造成的生物柴油比普通石化柴油高出的那部分差价,甚至使其市场价比石化柴油还低,以此来鼓励生物柴油的应用。(一)国内产品价格现状目前产品国内销售价:0#柴油约为人民币8395元/吨;生物柴油约为人民币8400元/吨左
26、右;毛甘油(含65%丙三醇)约为人民币1000.01912.0元/吨, 财政部、国家税务总局联合下发关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知,明确对利用废弃动植物油脂生产的BD100生物柴油免征消费税。据测算,对生物柴油免征消费税后,每吨生物柴油的生产成本将降低约900元。(二)产品价格的稳定性及变化趋势预测国内柴油绝大部分来自中石油和中石化二大集团的炼油企业,产品价格随着国际原油市场变化而变化。我国石油自给率不足,相当一部分依靠从中东、俄罗斯进口,中东形势的动荡不安,使国际原油价曾高达100多美元一桶。虽有下降趋势,但从长远看,石油是不可再生资源,连续开采终有枯竭的一天,油价上
27、涨不可避免。第三章 西安及周边城市地沟油调研一、陕西生物柴油情况 1、陕西春光生物能源开发有限公司 2006年,陕西理工学院和陕西春光生物能源开发有限公司开始联手合作,经过调研、立项,20万吨生物柴油原料汉中基地建设项目于2008年6月4日获得陕西省发展和改革委员会备案。20万吨项目分两期建设,一期年产3万吨项目已于2008年4月建成投产。 “这个工艺的研制经历了4年。从2006年开始调研、立项,批的规模是20万吨,现在是20万吨的第一期工程。”2010年4月,陕西春光生物能源开发有限公司年产20万吨生物柴油项目第一期被国家发展和改革委批准作为清洁发展机制项目。 据了解,陕西春光生物能源开发有
28、限公司在秦巴丘陵山区建立黄连木原料林基地502万亩。其生产的生物柴油可广泛用于柴油运输车辆及柴油工程机械。2、西安宝润实业发展有限公司西安宝润铜川生物柴油项目作为清洁发展机制项目通过批准2009年8月,国家发展改革委批准西安宝润实业发展有限公司的西安宝润铜川生物柴油项目作为清洁发展机制项目。该项目的国外合作方为东北电力株式会社,预计年减排量为239,862吨二氧化碳当量。项目建成它将每年为西北地区燃油市场提供万吨生物柴油。这一生物柴油生产基地是由西安宝润实业发展有限公司投资兴建的。西北农林科技大学为这一生物柴油生产基地提供了以花椒籽油作为主要生产原料的技术。按照计划,这一生物柴油基地今年将完成
29、年产万吨生物柴油的任务,明年全面达产后年产量将达到万吨。据说,在美国上市套现后,由于未生产,现已经被美国退市。二、西安地沟油情况1、西安原料来源的可靠性 西安市人民政府办公厅关于印发西安市加强地沟油和餐厨废弃物管理实施方案的通知(市政办发2010184号),落实方案中废弃食用油脂加工产出物销售去向应向工商部门登记备案并定期报告的监管要求,经调查研究,市局制定了废弃食用油脂加工单位产出物销售登记备案定期报告暂行办法,若有省、市政府的支持,利用地沟油制生物柴油的原料就有了保证。2.废弃食用油脂回收加工单位及回收量西安市规定由下列4家单位负责西安市不同区域地沟油、泔水油回收;(1)西安市友邦环保科技
30、开发有限公司 (2)西安市环科废油脂利用有限公司 (3)西安中润环保科技有限公司(4)陕西鑫源环发油脂有限公司 拒不完全统计每天产生餐饮废弃油脂约60吨左右,由于四家企业是政府让免费回收拉泔水,而养猪户却私下给餐饮业每年交几百到上万元不等,从而导致大量的泔水被养猪户拉走,流入黑作坊回炼,又以食用油流回餐饮业。经调研陕西鑫源环发油脂有限公司总经理张建国、西安市友邦环保科技开发有限公司 朱总二家企业的回收情况,估算西安市每天产生地沟油和泔水油合计约60吨左右(其中地沟油约4顿,泔水油约56吨)。但泔水油相当一部分流入了黑作坊,实际能回收的一天大约20吨左右。全年能回收约70008000吨。咸阳、渭
31、南、宝鸡三市推算一年也有10002000吨。按地沟油制生物柴油收率85%计,可生产50006000吨生物柴油,复配B5生物柴油约10万吨。 在与张建国询求回收的可行性,张建议,要达到完全回收,一要西安市政府相关执法部门的强力配合,二要将这四家企业统一收归你们企业管理,才能从源头上控制地沟油渠道。否则,谁家给的价钱高,我们就卖给谁。第三章 产品方案和生产规模一、产品方案生物柴油的制备方法生物柴油是由从植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的一种可替换柴油原料。大多数生物柴油是由植物油(或动物脂肪油、废弃地沟油)、甲醇和一种碱性催化剂生产而成的。1)、植物油制备生物柴油利用植物油(如黄连木果油、大豆油
32、、棉籽油、油桐油、麻疯树油等)和甲醇在催化剂的作用下发生酯交换反应,反应过程如下:2)、动物油制备生物柴油利用动物油脂和甲醇在催化剂的作用下发生酯交换反应,其反应过程与植物油相同。3)、地沟油制备生物柴油利用废弃地沟油为原料不能通过像植物油和动物油脂制备生物柴油的直接酯交换工艺来制备生物柴油。而是在不断摸索实验的基础上,改进了工艺条件。先通过酸催化预酯化,然后再将预酯化的产品进行碱催化酯交换反应,以期利用廉价的地沟油来进行生物柴油的制备,达到保护环境、废物回收再利用以及资源化的目的。根据陕西生物柴油原料来源情况,第一步拟选用西安市地沟油为原料,第二步可扩大植物油料的种植,来提高原料来源。二、生
33、产规模本项目拟建生产规模为:一期用地沟油原料年产5000吨生物柴油(10万顿B5生物柴油)生产线一条、副产毛甘油1215t/a。年生产日为300天。二期第四章 工艺技术方案一、项目工艺路线的选择:在一般情况下,以植物油为原料生成的生物柴油燃料时,有以下3个方法。无论哪一种都必须把植物油粘度(5070mm2s,15) 降低到1/10的程度。1、物理混合稀释法:将植物油和轻油或者酒精类按适当的比例混合,使粘度降低。2、热分解法:使植物油在还原的环境下加热致600800,使之分解,来得到低沸点蒸留物质。3、脂交换法:把植物油在催化剂的作用下与甲醇或低碳醇进行酯交换反应,来得到脂肪酸单烷基酯。目前,脂
34、交换法以被绝大多数国家广泛利用。本项目设计工艺是秉承了脂交换法技术,并结合了自主开发的新工艺,形成具有自己独特技术特点的环保型生物柴油生产新工艺。至今为止,植物油、动物油等和使用过的废弃食用油(地沟油)转换成生物柴油燃料时,基本上使用的是酯交换反应的方法,即在触媒的存在下使粘度高的植物油(甘油三酯)通过甲醇和酯的交换反应,变换为有适合于柴油引擎燃料特性的脂肪酸甲基酯,作为触媒虽然碱性金属化合物经常被使用,其他的也可用硫酸,磷酸等酸触媒和脂肪酶等酶触媒。但是,根据触媒的种类不同反应条件,反应速度,反应效率也不同,其中,碱触媒法从反应效率和生产性的观点来看是最好的方法,至今为止生物柴油燃料制造过程
35、中几乎都是采用碱触媒(NaOH、KOH等)的脂交换法。本项目采用脂交换法进行生产的工艺路线。原料全部为地沟油油。二、工艺流程简述及消耗定额(一)、工艺流程图 脱水过滤沉淀脱胶过滤中间罐反应釜蒸馏稳定釜过滤离心精馏过滤成品罐地沟油 副产毛甘油 甲醇KOH混合酸 中间品 甲酯 生物柴油(二)、 工艺流程简述1、原料油从油罐经泵输送到预处理车间,首先进入脱水釜脱水经脱水处理的原料油进入过滤器,经过滤脱胶质后进入沉淀地槽。再采用酸化处理,然后再进入过滤器过滤。最后用泵输送到中间罐。经此完成了油品的预处理。对于酸价比较高的原料,在做碱化反应前先需要经过在酸触媒作用下的预酯化过程。酸触媒是主要由无机酸、有
36、机酸组成,酸触媒在进入反应釜前先在计量罐中进行调制,控制条件是6070度、常压。有机酸的加量根据原料的不同按配,经由计量罐计量加入,无机酸则从酸液专用贮罐中根据配比需要量用耐腐蚀泵抽送到计量罐计量后即送入反应釜。2、经预处理的油用泵从中间罐输送到酯化车间的反应釜。同时作为催化剂和反应物的调和碱液、甲醇等也按比例进入反应釜进行反应。釜中反应压力为常压,温度控制在6070左右。反应时间根据处理原料油的品质而定。反应后的生成物(其中甲酯既俗称的生物柴油半成品)输出至闪蒸蒸馏塔进行水分和残留甲醇的脱除,然后输送到稳定釜,加入高温抗氧化剂等使反应稳定,经沉淀过滤的反应物由离心机进行分离脱出毛甘油等重组分
37、。剩下的轻组分甲酯则送入精馏釜进行精制及脱色,然后再经由压滤机过滤,最后用泵送入成品油罐。甲醇的加入过程是按该批次油所需甲醇用量的配比(相对与原料),从甲醇贮罐中抽取送入甲醇计量槽,从而完成作为此次工序甲醇的实际用量准备,加入到反应釜中与原料油混合反应。氢氧化钾作为催化剂直接加入计量器中,按配比要求计量加入到反应釜中,抽送采用固体泵。需要说明的是在加入碱催化剂前,如有酸催化反应过程且反应生成物水的含量超过1%,需要先进行减压脱水。反应过程中温度的控制是渐进的,在各种物料混合后根据温度实际状况采用蒸汽加温。离心机分离出的甘油等重组分则用泵输送到甘油车间进行脱水得副产品毛甘油。脱除水则回送到循环水
38、池再利用。毛甘油则输送到甘油贮罐贮存。(三)、生物柴油质量采用酸、碱催化的两段工艺技术,以“地沟油”为原料,制得的生物柴油,产品质量远远优于石油柴油,并达到了国际生物柴油标准。 表二:生物柴油各参数与国际标准的比较石油柴油欧洲联盟德国美国D.OIL标准编号EN 590:1999EN 14214:2003DIN V 51606ASTM 675103密度 15G/cm30.82-0.8450.86-0.90.875-0.900.860.89动力粘度 40Mm2/s2.0-4.53.5-5.03.5-5.01.9-6.55120110130110硫含量Mg/kg3501010150.001100%残
39、炭%mass0.050.050.05硫酸盐灰分%mass/0.020.030.020.01氧化物灰分%mass0.01/0.01水分Mg/kg2005003005004551494746酸价MgKOH/g/0.50.50.80.4甲醇含量%mass/0.20.3/96.5/游离甘油含量%mass/0.020.020.020.02总甘油含量%mass/0.250.250.240.01磷含量Mg/kg/10101010碱金属含量(Na,K)Mg/kg/5/4碱土金属含量(Ca,Mg)Mg/kg/5/99%(国产)氢氧化钾95%(国产)硫酸70%和95%(国产)以日处理40吨地沟油(含水及杂质率38
40、.43%)为计算点(折算无杂质地沟油24.628吨),列出的进出物料平衡情况见表四:表四:物料平衡表进 料出 料名 称重量(吨)名 称重量(吨)废油40(24.628)产品20.93甲醇12.06粗甘油2.45硫酸(70%)0.14粗甲酯3硫酸(70%)0.24回收过量甲醇9.71氢氧化钾0.48硫酸钾废液0.28防寒剂0.022废水10.65处理剂0.52废固体物4.72洗涤水1.45总 计54.912总 计54.912该物料衡算是以质量最差的地沟油(酸价100mg-KOH/g)为计算依据,质量越差生产原料成本就越高。第五章、经济效益估算以日处理地沟油40吨,产品按85%得率得量20.93吨
41、作为基准,生产成本测算如下表五(每吨生物柴油的生产成本):表五:生产成本预测值费用科目计算式(单价每天所需量)吨成本(元)备 注1.原材料费用地沟油900元40吨=36000元 520024.628吨=128065元1493.86118.75甲醇2500元/吨(12.06-9.71)吨=5875元243.8氢氧化钾5000元/吨0.48吨=2400元99.5895%硫酸300元/吨0.24吨=72元2.9870%硫酸250元/吨0.14吨=35元1.45处理剂1500元/吨0.52吨=780元32.36防寒剂11800元/吨0.022吨=259.6元10.772.水电煤费蒸汽产生用水2.38元
42、/吨36吨=85.68元3.55洗涤用水2.38元/吨1.45吨=3.451元0.14电0.75元/度120度=90元3.73锅炉重油燃料2300元/吨0.208吨=478.4元19.853.人件费车间工人工资20000元/年7人300天=466.7元19.364.租金及设备工厂租金0.4元/天M26000 M2=2400元99.58设备折旧费 10年2000万元10年300天=6666元276.6固定资产税 年率1.4%2000万元1.4%300天=933元38.71合 计2346.265477.41生物柴油年产量: 6279吨/年年收入:5211.57万元(6279吨*8300元/吨)年生
43、产成本:3439.2657万元(6279吨*5477.41元/吨)年毛利:1772.3043万元第五章 原料、燃料及动力供应一、主要原料的品种、规格、年需求量、供应方式序号名 称规 格年消耗量(t)供应方式参考价(元/t)1原料油99%111111企业自产33002甲醇9911111国内25003碱液95%833.33国内58004无机酸98%277.78外购3805有机酸777.78外购66007添加剂65外购19000二、原料资源的来源、品位和来源的可靠性(一)原料油原料油,主要有该公司种植基地的4万亩黄连木套种油沙豆榨取油提供。该公司种植基地的4万亩油沙豆今年可收获二季,亩产可达500公
44、斤。三年黄连木油可进入胜果期。完全可满足公司年生产10吨生物柴油的原料油供应。、附:油沙豆榨取油质量标准(GB/T15680-1995)产品名称项目油沙豆榨取油精炼油沙豆油精炼油沙豆油硬脂比重(50/25水)0.8930.905(40/25水)0.9020.909(60/25水)0.8800.890折光指数(50度)1.4491.445碘价,gl/100g44605450皂化价,mgKOH/g190209188207192210透明度50澄清透明40澄清透明60澄清透明气味、滋味色泽(罗维朋比色槽133.4mm)Y30、R3.0Y30、R3.0Y30、R3.0水分及挥发物,%0.050.050.07杂质,%0.050.050.07熔点,C33392444酸价, KOH/g