生物柴油生產(chǎn)技術(shù)與裝置項目可行性研究報告

一、總論

1.  概述

生物柴油生產(chǎn)技術(shù)與裝置項目屬生物質(zhì)能技術(shù)領(lǐng)域。該項技術(shù)采用可再生的廢棄或低價值的高酸價植物油為原料生產(chǎn)生物柴油，主要創(chuàng)新點是采用催化裂解直接處理高酸價油，集多道工序為一體，生產(chǎn)方法簡單靈活；技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先；該項技術(shù)主要應(yīng)用于植物油廠或獨立建廠均可，適用原料為動植油脂及下腳料，具有經(jīng)濟價值的原料有高酸價油、天然有毒植物油、廢棄植物油以及非食用動物油等。

2. 項目的社會經(jīng)濟意義、進展及必要性

⑴　有利于促進我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整：我國是油料生產(chǎn)大國，可通過結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時將退耕還林和木本油料植物發(fā)展結(jié)合起來，建立生物柴油原料基地，開發(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年我國成為石油凈進口國以來，石油進口量以每年4％速度增長，20 00年以來每年進口達7000萬噸以上，已占我國石油消費量的1／3。因此，利用國內(nèi)資源優(yōu)勢，開發(fā)生物柴油具有重要意義。

⑶　有利于保護生態(tài)環(huán)境：生物柴油燃燒時不排放二氧化硫，排出的有害氣體比石油柴油減少70％左右。生物柴油中不含對環(huán)境造成污染的芳香化合物，因而廢氣對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，燃燒時排煙少，排放的一氧化碳比普通柴油減少約10％。

該項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，技術(shù)含量較高，創(chuàng)新性較強，技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。產(chǎn)品有較大的市場容量和較強的市場競爭力，有較好的潛在經(jīng)濟效益和社會效益并有望形成新興產(chǎn)業(yè)。

3.  企業(yè)實施該項目的優(yōu)勢及風險

實施該項目的主要風險是行業(yè)障礙。生物柴油在發(fā)達國家應(yīng)用于汽車已非常普遍，在國內(nèi)，汽車應(yīng)用試驗已經(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。為了化解此風險，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，精制后運用到車用燃料，現(xiàn)已經(jīng)得到了國內(nèi)外眾多餐飲企業(yè)的大力支持。

4.  項目計劃目標

⑴ 總體目標

    本項目的總體目標為：在項目執(zhí)行期間計劃投資額為8--50萬元，項目完成時達到批量生產(chǎn)階段，年生產(chǎn)能力為600－15000噸，企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模達10－80萬元，企業(yè)總?cè)藬?shù)5－35人。

⑵ 經(jīng)濟目標

本項目在執(zhí)行期間內(nèi)累計實現(xiàn)銷售收入60－120萬元，交稅總額3－24萬元，凈利潤56－98萬元。

⑶ 技術(shù)、質(zhì)量指標

閃點（閉口）℃　    ≥ 100

硫含量 %（m/m）    ≤ 0.02

殘?zhí)?（m/m）　     ≤ 0.3

十六烷值　　　      ≥ 49

 （4）發(fā)展思路重點在對外推廣技術(shù)合作及投資計劃，推動我國生物柴油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，選擇有資源和有市場優(yōu)勢的國內(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)10萬噸。

三、項目的技術(shù)可行性和成熟性分析

1.項目的技術(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)的過程。

② 工藝流程

高酸價植物油——→催化裂解→  分離——→冷凝→生物柴油

⑵ 創(chuàng)新點

①　本項目采用高酸價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　本項目采用直接一步催化裂解技術(shù)，將多種原料如高酸價油、廢棄植物油、油腳、家庭廢油和地溝油進行加工生產(chǎn)生物柴油，是一項廢物利用、能源再生以及經(jīng)濟環(huán)保的高科技項目，技術(shù)獨特；

③　本項目催化裂解裝置集多種工序于一體，簡化了工藝流程，裝置靈活，適合我國國情。

  （4）  本裝置采用連續(xù)進料和連續(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。

2.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

    生物柴油既可作為一種生物燃料，又可作為柴油機燃料的添加劑。近20年來，由植物油制備生物柴油作為石油燃料的替代物，已引起了的廣泛關(guān)注。目前，歐洲和北美主要以植物油為原料制備生物柴油．而日本則通過回收廢食用油來制備生物柴油。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250 000t／年。1982年前后，德國和奧地利首次在柴油機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．生物柴油在拖拉機中廣泛試用、得到了一致的好評及認可。成為生物柴油成功走向市場的里程碑。1996年德國和法國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)動機燃料；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，這表明了又一個新興工業(yè)的形成。1991年奧地利標準局首次發(fā)布了生物柴油的標準，之后，世界上其他—些國家，如法國、意大利、捷克、瑞典、美國和德國，也相繼建立了生物柴油標準。

生物柴油使用Zui多的是歐洲，份額已占到成品燃料油市場的5％。歐洲生產(chǎn)生物柴油的原料主要為菜籽油，目前的生物柴油標準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年初德國的生物柴油生產(chǎn)總量已達45萬噸．并有逐年上升的趨勢。德國凱姆瑞亞·斯凱特公司自1991年起開發(fā)研制了生產(chǎn)生物柴油的工藝和設(shè)備。目前已在德國和奧地利等歐洲國家建起了多個生物柴油生產(chǎn)工廠，Zui大產(chǎn)量達300噸／日。

    在美國，生物柴油的產(chǎn)量由1999年的50萬加侖猛增到2000年的500萬加侖。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、在汽車上的試驗已超過1600萬公里。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，目前美國凈生物柴油的價格不及1.95—3.00美元／加侖；含80%生物柴油成分的混合生物柴油，市場價格比傳統(tǒng)柴油貴30-40美分／加侖。國際市場上，生物柴油根據(jù)等級和純度的不同，價格在250美元／噸以上。

    在國內(nèi)海南正和生物能源公司已將生物柴油的生產(chǎn)推進到產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展階段。  該公司經(jīng)過多年探索和努力，已于2001年9月在河北武安市建成了我國第一個生物柴油生產(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1萬噸。2003年以來，福建龍巖卓越新能源公司也利用廢動植物油已生產(chǎn)生物柴油14000多噸。

   ①存在的問題及解決途徑

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

針對上述問題，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，產(chǎn)生了一部分油腳或皂腳，許多小規(guī)模油廠沒有很好利用，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)簡單處理就可完全保證一個中等規(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，也可以收購部分餐飲業(yè)廢油來補充。

   ②發(fā)展趨勢

    西方發(fā)達國家由于植物油生產(chǎn)過剩，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行甲酯化反應(yīng)來生產(chǎn)。我國則廢棄的植物油、油廠下腳生產(chǎn)，個別地方正在發(fā)展木本油料作物生產(chǎn)油脂作為生物柴油原料。根據(jù)我國國情開發(fā)生物柴油技術(shù)，將會使我國生物柴油技術(shù)領(lǐng)域比西方國家更為廣闊。

3.目的成熟性及可靠性論述

本項目產(chǎn)品，各項指標符合生物柴油企業(yè)標準。按照我國0號柴油標準檢測除3個物性指標不同外（這是由于生物柴油的主要成分不同于0號柴油）其他完全合格。

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、項目產(chǎn)品市場調(diào)查與競爭能力預(yù)測

1.市場預(yù)測

    近兩年來，國際市場石油價格連創(chuàng)新高，我國汽車消費的持續(xù)火暴，導(dǎo)致柴油價格持續(xù)上漲，個別地方甚至出現(xiàn)有價無貨的局面。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我國石油消費持續(xù)上漲，并長期依賴大量進口的問題，也是加強國家石油安全的需要。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家計算，每年大約需要10000噸，實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，汽車對柴油的消耗更是一個巨大的市場。

2.國內(nèi)主要研制及生產(chǎn)廠家

國內(nèi)海南正和生物能源公司和福建龍巖卓越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2萬噸。利用植物油廠高酸價油生產(chǎn)生物柴油在國內(nèi)尚無大工業(yè)化生產(chǎn)。

3.產(chǎn)品競爭力

生物柴油比石油生產(chǎn)的柴油具有許多明顯的優(yōu)勢，市場競爭力強。產(chǎn)品研究及生產(chǎn)在我國正處于起步階段，市場發(fā)展?jié)摿O大。

五、項目實施方案

1.技術(shù)方案

    該項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，利于該項目的推廣，在該項目投產(chǎn)后將繼續(xù)進行研究，尋找適合工業(yè)化生產(chǎn)的低腐蝕或無腐蝕催化裂解催化劑。給企業(yè)提供更先進的技術(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)簡單處理就可達到環(huán)保要求。

（2）  該項目生產(chǎn)場地選擇在原來一座化工廠內(nèi)，供熱、供水、輔助等設(shè)施齊全，生產(chǎn)場地較為完善，無須增加其它公用工程等基本建設(shè)內(nèi)容。

3.營銷方案

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

5.其它問題的解決方案

生產(chǎn)過程中有少量廢水產(chǎn)生，暫時使用現(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、廢渣嚴格按照要求處理和排放。

六、經(jīng)濟、社會效益分析

1.產(chǎn)品成本分析

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

3.經(jīng)濟效益分析

預(yù)計本項目在創(chuàng)新基金資助期間內(nèi)，累計可實現(xiàn)銷售收入6300萬元，凈利潤737萬元，交稅總額485萬元。

4.項目投資評價

5.社會效益分析

本項目的實施不僅能夠創(chuàng)造較為可觀的經(jīng)濟效益，而且可以帶來較好的社會效益。

首先，本項目的實施可以在一定程度上緩解我國社會經(jīng)濟發(fā)展對于動力燃料的日益增長的需求。眾所周知，我國正在大規(guī)模且持續(xù)地開展經(jīng)濟建設(shè)，柴油，作為一種極為重要的動力燃料的需要量是非常大的。然而，我國的石油儲量僅占世界儲量的2%左右，而人口卻占世界人口的20%?？梢哉f，我國的經(jīng)濟建設(shè)、國防安全、人民日常生活等諸多方面無不同石油及其燃油制品息息相關(guān)。從某種意義上講，我國的石油供需矛盾比當今世界上任何一個國家都更為突出，總體能源形勢異常嚴峻。為此，非常有必要開發(fā)新的能源，以彌補傳統(tǒng)動力燃料——柴油供應(yīng)的不足。本項目產(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，本項目的實施將會成功地推出一定數(shù)量的新的動力燃料，為促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展貢獻我們的一份力量。

其次，本項目的實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)動力燃料的大量消耗，空氣污染、環(huán)境惡化的程度將日趨嚴重，這也是一對難以克服的矛盾。在目前條件下，緩解這一矛盾的有效途徑就是大力開發(fā)可再生性能源，尋求清潔的“綠色”柴油。本項目產(chǎn)品——生物柴油既是目前情況下一種比較現(xiàn)實的可再生能源，故本項目的實施將向社會推出一種新的、潔凈的動力燃料，從而，為保護環(huán)境、控制污染盡到我們的一份責任。