地沟油及动植物油脂加工生物柴油可研报告讲解.docx
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地沟油及动植物油脂加工生物柴油可研报告讲解
地沟油加工生物柴油
技
术
可
行
性
报
告
一、什么是生物柴油？
顾名思义，所谓生物柴油就是以生物质为资源的一种柴油，具体地说，它以动物、植物油脂等天然原料为基础与有关化工原料复合加工而成的新型能源。
颜色与柴油一样清亮透明。
生物柴油含碳量18与柴油（16－18）基本一致，在酯化后，分子量约280左右，与柴油220接近，根据相似相溶的原理，它与柴油相溶性极佳。
二、生物柴油原料来源
主要来源是植物油脂和动物油脂
1．植物油脂
植物油脂占油脂总量的70%，是生物柴油最为主要的原料油。
植物油脂又可以分为草本植物油和木本植物油。
草本植物油脂以油料作物油为主，从“九五”期间开始，我国油料作物生产得到快速发展，油籽年总产从1996年的4144.5万吨增加到4775.0万吨（未含芝麻等小油料），平均年增长率为3.5%左右。
大豆、油菜、花生三大作物是油料总产增长的主要来源，其中大豆平均占油籽总产的32.74%，油菜占21.69%，花生占25.79%。
我国油料年均种植面积达到约3.7亿亩，仅次于禾谷类粮食作物的种植面积。
这是生物柴油基本来源。
另外，我们还拟采用国外进口椰子油和棕榈油。
关于文光果油文光果在我国主要适宜生长在黄河以北地区。
文光果油作为一种植物油脂是加工生物柴油的优质原料。
2．动物油脂
动物油脂主要是指牛脂、羊脂、猪脂、黄油，其产量占油脂总量的30%，是仅次于大豆油的第二大重要油脂资源。
3．废弃食用油脂
废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。
据有关资料统计，目前我国每年产生的废弃食用油脂达食用油脂总量的8%以上，在100万吨左右。
北京市泔水油、地沟油源大约有五六万个。
麦当劳、肯德基等快餐店的剩油，烤鸭烧鸡产生的废油，剩饭残渣泔水油，餐饮企业下水道中隔油池里撇出来的地沟油等，全年合计大约几十万吨左右。
三、生物柴油生物柴油指标（参照国标柴油），主要技术指标如下：
序号
指标名称
单位
指标值
特级
1
色度
号
≤1
2
硫含量
%（m/m）
≤0.05
3
酸值
MgKOH/10
≤45
5
凝点
≤0，－5
6
闪点（闭口）
℃
≤70
7
10％蒸余物残碳
％（m/m）
≤0.5
8
铜片腐蚀
级
≤1
9
水分
%（m/m）
痕迹
10
机械杂质
无
11
十六烷值
≥45
四、生物柴油的优点
1、柴油的关键指标十六烷值较高，大于45（石化柴油为45），抗爆性能优于石化柴油。
2、生物柴油含氧量高于石化柴油，可达11％，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧、点火性能优于石化柴油。
3、系可再生能源，资源广泛、应用广泛，除了供公交车、卡车等柴油机的替代燃料外，又可做海洋运输、水域动力设备、地底矿业设备、燃料发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。
4、无毒性，不含芳香簇烃类成份而不具致癌性，并不含硫、铅、卤等有害物质。
5、绿色环保，而且生化分解性良好。
黑烟、碳氢化物、微粒子以及CO2、CO（一氧化碳）排放量少。
6、保护动力，生物柴油具有较高的运动粘度，在不影响燃油雾化的情况下，更容易在气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。
7、通用性好无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储运设备及人员的特殊技术训练（通常的其它替代燃料均须修改引擎才能使用）。
8、安全可靠，生物柴油的闪点较石化柴油高，有利于安全储运和使用。
9、节能降耗，其本身即为燃料，又可作为添加剂促进燃烧效果，从而具有双重功能，以一定比例与石化柴油混合使用可以降低油耗、提高动力性，并降低排放污染率。
10、气候适应性好，由于不含石蜡，低温流动性佳，适用区域广泛。
11、生物柴油还可做化工产品的原料，其售价更高，经济效益会更好。
五、开发生物柴油势在必行
首先，开发生物柴油具有节约石油资源意义
石油作为不可再生的资源已日益枯竭。
资源形势十分严峻。
因此，生物柴油作为一种高热值的石油能源的替代燃料具有独特的应用意义。
发达国家几乎都已经开始规模生产生物柴油。
美国能源部门在可再生能源发展战略中已把发展生物柴油提高到战略高度对待，成立了OFD即燃料办公室负责此技术，国家能源署则要求到2010年，美国生物柴油年产量要达到1200万吨。
为推广该技术，宣布生产该油税收全免。
德国在生物柴油方面走在了全世界的全面，并通过政策鼓励农民大量增加菜籽油的种植，规定每公顷可得到1000马克的补贴；对制造生物柴油给予免税；在全国设立了900多家生物柴油加油站，并大量应用于奔驰、大众、奥迪轿车上。
生物柴油虽然不能取代石油的地位，但是作为一种新型燃料可以起到不可替代的补充作用。
其次，开发生物柴油具有显著的环保意义
生物柴油由于不含二氧化硫、铅、卤等有害物；产生的氮氧化物较少；而排出的一氧化碳、二氧化碳比普通柴油大大减少，从而降低了燃油对环境的污染。
这种生物柴油属于新型绿色环保燃料。
第三、生物柴油对提高农民的收益具有现实意义
这种众所周知，生物柴油的基本原料就是农业的产出物，从而可以大大刺激农民生产的积极性。
第四、发展生物柴油对于增强国家战略安全具有重要意义
石油与人类的生活息息相关，可以说，没有石油就没有现代社会。
一个国家只要2天不供应石油，社会就会发生巨大的震荡。
由于石油已日益枯竭，“生物柴油”作为一种可再生能源，是石油不可替代的新能源，开辟了另一个燃油供应渠道，其资源可以永久的再生，其油品可永久地生产。
是保障国家的能源供应的一个有力措施。
这对能源需求巨大的国家来说具有关乎国家安全的重要性。
总之，发展生物柴油具有十分重要的战略意义和现实意义。
六、生物柴油工艺路线
从以上流程图可以演示为以下具体操作工艺
第一步，将油脂预热使之能够充分流动；
第二步，将预热的油脂及甲醇、催化剂投入酯交换、酯化反应釡反应数小时使其醇解、酯化；
第三步，投添加剂升温换热，使其温度达到200－300℃左右；
第四步，将生物柴油汽化分离、分馏，轻组分经冷却器收集为生物柴油，重组分收集后加工为生物重油。
第五步，脱臭处理。
第六步，在收集的生物柴油中添加各种添加剂进行调制，使之调制为合格生物柴油。
七、技术创新
一是首创液态、气态两相催裂化新技术―――生物柴油收率大提高迄今为止，生物柴油的生产技术几乎毫无例外的都是采用单一的液体催化。
由于生物柴油生产是一种可逆反应以及原料中部分中性油、不酯化物的存在导致柴油的收率降低。
两相催化就是在液态催化的同时再进行气相裂化，在特定固态催化剂的裂化作用下原未能催化、酯化的部分得到裂解，即较大的分子裂化为较小分子，接近于柴油的分子量，这无形中提高了柴油的收率。
这项新工艺属于我方首创技术，已申请国家专利。
二是首创新型高效复合催化剂―――催化效率上有新改进现行的工艺普遍使用的催化剂，不仅对设备腐蚀大而且效率较低；新型复合催化剂克服了单一催化反应不充足的问题，使醇解和酯化反应更加充分，提高收率10%左右。
三是首创抑制可逆反应新工艺―――催化剂提纯上有新突破生物柴油的加工是一种可逆反应，尤其是酸值高的废油酯化过程中会不断生成水份，水份的存在等于在不断的稀释催化剂，降低催化剂的活性，从而直接影响酯化效果，至今许多技术人并未认识这一点，或者未能圆满解决。
本中心采用连续自动纯化措施，在生产过程中不断自动分离新生成的水份，有力克服了不利的可逆反应，最大限度的保持反应朝着正反应方向发展，使未反应物降低到最小程度，大大提高了催化效率和得率。
四是首创高效细乳反应新方法―――酯化更完全由于酯化反应是分子级的反应，必须让每一种物料的克分子对等充分反应，但由于反应时原料之间溶解度差，且其中一个原料汽化温度低于反应温度，导致物料之间的结合更差，尽管增加低沸点原料的用量以及延长反应时间都无法使各种物料充分反应。
我们采用添加乳化材料促使物料最充分的结合反应，极大的提高了反应速率和效率。
五是首创对流反应新方法―――设备容量大投入少传统酯化工艺必须使用搪瓷反应釜，不仅造价高、容易坏，而且容积受到严重限制，一般最大容积3－4立方米，难于形成生产规模要形成规模，必须使用若干生产线，从而大大增加了投资，增加了生产车间，大大增加了生产用工，一句话，增加了各种成本。
本中心选择新的强力对流工艺和相关配套设备，使造价大大降低，而且可选用几十立方米的大容量设备进行规模生产。
例如，日产50吨生物柴油用传统的方法，酯化设备需8－10个搪瓷反应釜，造价至少30－50万元，而采用我方工艺只需一个反应釜，造价约3万元左右。
六是首创精制稳定剂―――确保精馏质量生物柴油生产第一步是制作粗甲酯即能使用的粗生物柴油。
生产粗甲酯虽然投资仅占整个投资的50％左右，但产品的颜色较深，有一定的杂质。
为了保证产品完全符合国家柴油的标准需要进一步精制分馏。
但精馏中会发生聚合现象，我们添加一种稳定剂，完全防止了油品精制和储存过程中重新聚合或热裂化，大大提高了燃油质量。
七是首创分子闪蒸设备和工艺―――效率更高、能耗更低普通的精馏采用反应釜内液体受热后整个液面逐步汽化的方式，不仅受热面积小、汽化速度慢，更重要的是粗甲酯在反应釜内长时间的反复受热会发生热裂化、热缩合、焦化等各种复杂的反应，导致油品质量先好后坏，收率降低。
新型分子闪蒸设备比同等体积的反应釜受热面积大若干倍，汽化速度快若干倍。
分子闪蒸可将甲酯在非常短的时间迅速汽化，进料和出料都是等量匀速进行，从而极大的提高生产效率，极大的降低能耗，也极大的减少投资。
八是首创强制混料方法――酯交换、酯化更快、更彻底
生物柴油生产技术四大要素即时间、催化、温度、压力、交联要素中最关键的是交联强度，强度大则可以大大提高效率和彻底性。
以往加工生物柴油的过程中均采用普通搅拌器混合物料，各物料之间得不到最有效的结合，导致反应不够。
本公司发明的强制混合机可以对物料进行高强度的混合，从而极大的增强了反应效果。
八、年产3万吨规模基本投入分析（总投入2500万元）
第一部分设备总投入约1450万元左右，
一、酯交换、酯化系统
1、反应釜
2、冷却器
3、甲醇提纯塔
4、交联机
5、粗醇回收罐
6、粗甲酯储罐
7、渣浆进料泵
8、储料池：
9、化工料储罐：
，
10、仪表、泵等约。
11、保温材料：
。
12、冷却水池
二、精馏系统：
1、换热器
2、汽化塔
3、精酯切换收集罐
4、水池：
5、调制罐
6、精酯储罐
7、分离机
三：
真空系统
1、水、汽串联真空泵
2、缓冲罐
3、其它：
四、粗甲醇提纯系统
五、油罐
六、泵、阀、仪表等
第二部分公共设施150万左右
1、烟气处理系统
2、保温材料电力设施200千瓦左右
3、消防设施
4、水处理设施
5、供热系统
6、导热油炉
7、导热油
第三部分车间、生活设施投入100万元
1、生产用厂房约
2、生产用仓库
3、生活、工作用房
第四部分：
流动资金投入
按照15天周转的效率，日产量100吨，吨车间直接成本4000元匡算，需600万元左右。
第五部分：
技术转让费：
人民币200万元左右。
第六部分：
其它
1、生产人工：
30人左右
2、用水、日常储水300吨
七、经济效益简析
项目
数量
计价（元）
说明
原
料
油脂
1.1吨×3500元
3850
甲醇
100公斤左右
550
催化剂
10公斤左右
180
添加剂
100
燃料费
煤0、2吨
200
电费
40度/吨
40
人工费
30人×40元/日÷100吨/日
12
折旧费
4
管理费
5％
250
教育基金
工资×11％÷100吨/日
1
其它
2%
100
流动资金利息
0、4
吨利
吨销价6800－5100成本
约1000-1500
年产量
3万吨
年产值
3万吨×6800元
2.04亿
年成本
3万吨×5100元
1.53亿
年利
2.04亿－1.53亿
0.51亿
八、结论
政策上可行。
生物柴油是一种可再生新能源。
开发生物柴油有利于节约有限的石油资源；有利于发展农业生产；有利于环境保护；有利于开拓新的产业。
国家已把发展生物柴油提高到战略地位予以高度重视，在政策上给予大力支持，这是一项朝阳事业。
经济上有利。
在全球能源紧缺的形势下，油价居高不下，每吨柴油已逼近6000元大关。
人们希望的低油价时代已经成为历史。
这就为投资人开发生物柴油提供了巨大的获利空间
资源上广泛。
棕榈油来源广，价格较低，不需要深购远销，有利于就地加工，就地销售，给投资人提供了方便。
技术上创新。
生物柴油已是成熟技术，其有关设备已获得专利，并且就新的工艺和设备申请了多项中国专利，本中心的技术创新为投资少、产出高、效益好、风险小创造了条件。
动植物油脂加工生物柴油
技
术
可
行
性
报
告
一、什么是生物柴油？
顾名思义，所谓生物柴油就是以生物质为资源的一种柴油，具体地说，它以动物、植物油脂等天然原料为基础与有关化工原料复合加工而成的新型能源。
颜色与柴油一样清亮透明。
生物柴油含碳量18与柴油（16－18）基本一致，在酯化后，分子量约280左右，与柴油220接近，根据相似相溶的原理，它与柴油相溶性极佳。
二、生物柴油原料来源
主要来源是植物油脂和动物油脂
1．植物油脂
植物油脂占油脂总量的70%，是生物柴油最为主要的原料油。
植物油脂又可以分为草本植物油和木本植物油。
草本植物油脂以油料作物油为主，从“九五”期间开始，我国油料作物生产得到快速发展，油籽年总产从1996年的4144.5万吨增加到4775.0万吨（未含芝麻等小油料），平均年增长率为3.5%左右。
大豆、油菜、花生三大作物是油料总产增长的主要来源，其中大豆平均占油籽总产的32.74%，油菜占21.69%，花生占25.79%。
我国油料年均种植面积达到约3.7亿亩，仅次于禾谷类粮食作物的种植面积。
这是生物柴油基本来源。
另外，我们还拟采用国外进口椰子油和棕榈油。
2．动物油脂
动物油脂主要是指牛脂、羊脂、猪脂、黄油，其产量占油脂总量的30%，是仅次于大豆油的第二大重要油脂资源。
3．废弃食用油脂
废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。
据有关资料统计，目前我国每年产生的废弃食用油脂达食用油脂总量的8%以上，在100万吨左右。
北京市泔水油、地沟油源大约有五六万个。
麦当劳、肯德基等快餐店的剩油，烤鸭烧鸡产生的废油，剩饭残渣泔水油，餐饮企业下水道中隔油池里撇出来的地沟油等，全年合计大约几十万吨左右。
4、各种酸化油
三、生物柴油生物柴油指标（参照国标柴油），主要技术指标如下：
序号
指标名称
单位
指标值
特级
1
色度
号
≤1
2
硫含量
%（m/m）
≤0.05
3
酸值
MgKOH/10
≤45
5
凝点
≤0，－5
6
闪点（闭口）
℃
≤70
7
10％蒸余物残碳
％（m/m）
≤0.5
8
铜片腐蚀
级
≤1
9
水分
%（m/m）
痕迹
10
机械杂质
无
11
十六烷值
≥45
四、生物柴油的优点
1、柴油的关键指标十六烷值较高，大于45（石化柴油为45），抗爆性能优于石化柴油。
2、生物柴油含氧量高于石化柴油，可达11％，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧、点火性能优于石化柴油。
3、系可再生能源，资源广泛、应用广泛，除了供公交车、卡车等柴油机的替代燃料外，又可做海洋运输、水域动力设备、地底矿业设备、燃料发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。
4、无毒性，不含芳香簇烃类成份而不具致癌性，并不含硫、铅、卤等有害物质。
5、绿色环保，而且生化分解性良好。
黑烟、碳氢化物、微粒子以及CO2、CO（一氧化碳）排放量少。
6、保护动力，生物柴油具有较高的运动粘度，在不影响燃油雾化的情况下，更容易在气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。
7、通用性好无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储运设备及人员的特殊技术训练（通常的其它替代燃料均须修改引擎才能使用）。
8、安全可靠，生物柴油的闪点较石化柴油高，有利于安全储运和使用。
9、节能降耗，其本身即为燃料，又可作为添加剂促进燃烧效果，从而具有双重功能，以一定比例与石化柴油混合使用可以降低油耗、提高动力性，并降低排放污染率。
10、气候适应性好，由于不含石蜡，低温流动性佳，适用区域广泛。
11、生物柴油还可做化工产品的原料，其售价更高，经济效益会更好。
五、开发生物柴油势在必行
首先，开发生物柴油具有节约石油资源意义
石油作为不可再生的资源已日益枯竭。
资源形势十分严峻。
因此，生物柴油作为一种高热值的石油能源的替代燃料具有独特的应用意义。
发达国家几乎都已经开始规模生产生物柴油。
美国能源部门在可再生能源发展战略中已把发展生物柴油提高到战略高度对待，成立了OFD即燃料办公室负责此技术，国家能源署则要求到2010年，美国生物柴油年产量要达到1200万吨。
为推广该技术，宣布生产该油税收全免。
德国在生物柴油方面走在了全世界的全面，并通过政策鼓励农民大量增加菜籽油的种植，规定每公顷可得到1000马克的补贴；对制造生物柴油给予免税；在全国设立了900多家生物柴油加油站，并大量应用于奔驰、大众、奥迪轿车上。
生物柴油虽然不能取代石油的地位，但是作为一种新型燃料可以起到不可替代的补充作用。
其次，开发生物柴油具有显著的环保意义
生物柴油由于不含二氧化硫、铅、卤等有害物；产生的氮氧化物较少；而排出的一氧化碳、二氧化碳比普通柴油大大减少，从而降低了燃油对环境的污染。
这种生物柴油属于新型绿色环保燃料。
第三、生物柴油对提高农民的收益具有现实意义
这种众所周知，生物柴油的基本原料就是农业的产出物，从而可以大大刺激农民生产的积极性。
第四、发展生物柴油对于增强国家战略安全具有重要意义
石油与人类的生活息息相关，可以说，没有石油就没有现代社会。
一个国家只要2天不供应石油，社会就会发生巨大的震荡。
由于石油已日益枯竭，“生物柴油”作为一种可再生能源，是石油不可替代的新能源，开辟了另一个燃油供应渠道，其资源可以永久的再生，其油品可永久地生产。
是保障国家的能源供应的一个有力措施。
这对能源需求巨大的国家来说具有关乎国家安全的重要性。
总之，发展生物柴油具有十分重要的战略意义和现实意义。
六、技术创新
一是首创液态、气态两相催裂化新技术―――生物柴油收率大提高迄今为止，生物柴油的生产技术几乎毫无例外的都是采用单一的液体催化。
由于生物柴油生产是一种可逆反应以及原料中部分中性油、不酯化物的存在导致柴油的收率降低。
两相催化就是在液态催化的同时再进行气相裂化，在特定固态催化剂的裂化作用下原未能催化、酯化的部分得到裂解，即较大的分子裂化为较小分子，接近于柴油的分子量，这无形中提高了柴油的收率。
这项新工艺属于我方首创技术，已申请国家专利。
二是首创新型高效复合催化剂―――催化效率上有新改进现行的工艺普遍使用的催化剂，不仅对设备腐蚀大而且效率较低；新型复合催化剂克服了单一催化反应不充足的问题，使醇解和酯化反应更加充分，提高收率10%左右。
三是首创抑制可逆反应新工艺―――催化剂提纯上有新突破生物柴油的加工是一种可逆反应，尤其是酸值高的废油酯化过程中会不断生成水份，水份的存在等于在不断的稀释催化剂，降低催化剂的活性，从而直接影响酯化效果，至今许多技术人并未认识这一点，或者未能圆满解决。
本中心采用连续自动纯化措施，在生产过程中不断自动分离新生成的水份，有力克服了不利的可逆反应，最大限度的保持反应朝着正反应方向发展，使未反应物降低到最小程度，大大提高了催化效率和得率。
四是首创高效乳化反应新方法―――酯化更完全由于酯化反应是分子级的反应，必须让每一种物料的克分子对等充分反应，但由于反应时原料之间溶解度差，且其中一个原料汽化温度低于反应温度，导致物料之间的结合更差，尽管增加低沸点原料的用量以及延长反应时间都无法使各种物料充分反应。
我们采用添加乳化材料促使物料最充分的结合反应，极大的提高了反应速率和效率。
五是首创精制稳定剂―――确保精馏质量生物柴油生产第一步是制作粗甲酯即能使用的粗生物柴油。
生产粗甲酯虽然投资仅占整个投资的50％左右，但产品的颜色较深，有一定的杂质。
为了保证产品完全符合国家柴油的标准需要进一步精制分馏。
但精馏中会发生聚合现象，我们添加一种稳定剂，完全防止了油品精制和储存过程中重新聚合或热裂化，大大提高了燃油质量。
七、年产900吨（即日产3吨）规模基本投入分析
第一部分生产设备10万元左右
一、酯交换、酯化系统
1、反应釜
2、冷却器
3、调制罐
4、真空泵
5、缓冲罐
6、油罐
7、泵、阀、仪表等
第二部分车间、生活设施
1、生产用厂房约100平方米
2、生产用仓库30平方米
3、生活、工作用房50平方米
第四部分：
技术转让费：
人民币200万元左右。
第五部分：
其它
1、生产人工：
4-5人左右
2、用水、日常储水10吨
八、结论
政策上可行。
生物柴油是一种可再生新能源。
开发生物柴油有利于节约有限的石油资源；有利于发展农业生产；有利于环境保护；有利于开拓新的产业。
国家已把发展生物柴油提高到战略地位予以高度重视，在政策上给予大力支持，这是一项朝阳事业。
经济上有利。
在全球能源紧缺的形势下，油价居高不下，每吨柴油已逼近6000元大关。
人们希望的低油价时代已经成为历史。
这就为投资人开发生物柴油提供了巨大的获利空间
资源上广泛。
棕榈油来源广，价格较低，不需要深购远销，有利于就地加工，就地销售，给投资人提供了方便。
技术上创新。
生物柴油已是成熟技术，其有关设备已获得专利，并且就新的工艺和设备申请了多项中国专利，本中心的技术创新为投资少、产出高、效益好、风险小创造了条件。
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