年產(chǎn)5萬噸生物柴油項(xiàng)目設(shè)計投資預(yù)算

1、年產(chǎn)5萬噸生物柴油綜合利用工程預(yù)算書目錄生物柴油項(xiàng)目汽相醇解工藝汽相醇解工藝簡介 5萬噸/年生物柴油工藝設(shè)備價格預(yù)算表附表：水解工段設(shè)備11酯化工段設(shè)備11蒸鐳工段設(shè)備12公用工程12電器類13生物柴油項(xiàng)目汽相醇解工藝目前國內(nèi)外生產(chǎn)生物柴油普遍采用化學(xué)法，生物酶法，微乳化合 成法，超臨界法，和高溫高壓催化路線和工藝，化學(xué)法因然它的好 處，但是存在的弊大于利，在化學(xué)法的情況下一般都會產(chǎn)生很多難 于處理的廢水，會產(chǎn)生二次污染，并且對設(shè)備壽命以及使用存在危 險和縮短，不僅對企業(yè)本身產(chǎn)生不利影響，更是對員工身體留下不 可預(yù)防的病害，處理廢水更是企業(yè)的一大支出。做為企業(yè)追求的目 標(biāo)，不僅是利益，更是要以

2、人為本，造就和諧社會，綠色環(huán)保的家 園是每個地球人的責(zé)任和使命。堿催化眾所周知使產(chǎn)品的得率有較 大的降低，這是有背離企業(yè)盈利的宗旨。生物酶法做生物柴油就目 前國內(nèi)外而言，依然停留在實(shí)試室階段，在實(shí)驗(yàn)室里是成功的，但 是放大到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中是不可取的，不但生物酶的成本高，使企業(yè) 難于承受，而且生物酶活性在受到溫度和油脂酸性高的原料時容易 失活，在理論上生物酶可使用300批次，但實(shí)際生產(chǎn)中只能存活10 個批次不到。其次生物酶對原料的要求和單一性也高，轉(zhuǎn)化率也不 高，更不用說得率了。就目前國內(nèi)的原料理化指標(biāo)，就算預(yù)處理也 很難達(dá)到生物酶存活的要求，目前國內(nèi)也有些公司采用生物酶法生 產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品

3、質(zhì)量和產(chǎn)量上都很難達(dá)到預(yù)期目的。微乳化 合成法成本最低，但是質(zhì)量不好，產(chǎn)品形成油包水，密度大，運(yùn)動 粘度大，結(jié)晶多，凝點(diǎn)高等毛病，使柴油發(fā)動機(jī)噴嘴很容易堵，其 霧化效果也不理想，容易使機(jī)器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障。現(xiàn)在國家 出臺的標(biāo)準(zhǔn)越來越高，微乳化合成法很難達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在這種 工藝慢慢淡出生物柴油生產(chǎn)領(lǐng)域。超臨界工藝國內(nèi)也有些廠家采用 過，但其效里都不理想，其原因是兩相臨界點(diǎn)不同，醇臨界和油脂 臨界相羌很100度左右，醇臨界達(dá)到時，油脂臨界未達(dá)到，當(dāng)油脂 臨界達(dá)到時，醇已過臨界點(diǎn)就會產(chǎn)生分子斷裂分化，會析出敗小分 子，從而形成破壞油脂中的雙鍵。超臨界法生產(chǎn)出來的粗酯經(jīng)蒸餡 也難去除味道，色澤

4、深紅，設(shè)備要求最高，也是投資成本最高的一 種工藝，關(guān)鍵是產(chǎn)品質(zhì)量也是無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)也有廠家采用過, 但目前停產(chǎn)。高溫高壓催化目前只有古杉一家在使用，高溫高壓對 設(shè)備有特殊的要求，投資成本過大，產(chǎn)品質(zhì)量和操作都不穩(wěn)定，得 率也不是很高，使企業(yè)形成投多得少的局面。汽相催化屬于物理法 不使用酸堿，只使用甲醇，甲醇可以經(jīng)過低壓汽化和中壓汽化兩種 工藝，在汽相條件下與油脂產(chǎn)生醇解以達(dá)到酯交換之口的，工藝穩(wěn) 定成熟，對設(shè)備無特殊要求，產(chǎn)品質(zhì)量得率有保證，避免酸堿的不 利條件和高溫高壓的特殊要求。適應(yīng)各種酸化油原料，為了提高產(chǎn) 量和質(zhì)量，有必要上水解設(shè)備，采用水解做為預(yù)處理工藝，以求達(dá) 到高效高質(zhì)量的原

5、料，這樣會提高得率和產(chǎn)品質(zhì)量。酸堿催化和高溫高壓的工藝對原料有要求，一般需要原料相對較 好才能進(jìn)生產(chǎn)，反之得率和質(zhì)量受到嚴(yán)重降低，而汽相催化只要是 油脂類均可生產(chǎn)，質(zhì)量得率不受影響。本工藝投資成本低，產(chǎn)量大, 質(zhì)量穩(wěn)定可靠。操作簡單，基本實(shí)現(xiàn)自動自控，尤其是對環(huán)境環(huán)保 更是其它工藝不可比擬，達(dá)到無污染無廢水零排放。所有產(chǎn)生噪音 和廢氣的設(shè)備采用特殊設(shè)計集中處理。汽相醇解工藝簡介油脂改性是通過對動植物油脂加工，使之改進(jìn)油脂的品質(zhì)，目的是 改變甘油三酯的組成和結(jié)構(gòu)，使油脂的物理性質(zhì)發(fā)生改變，以能適 應(yīng)某種用途。醇解反應(yīng)是油脂改性常用的方法，目前廣泛用于油脂 化 工 行 業(yè) o天然油脂的主要成分是甘

6、油三酸酯，醇解反應(yīng)不僅可降低油脂相對 分子質(zhì)量和粘度，改變外觀，而且改性油脂具有一定數(shù)量的徑基，使 之作為中間體再進(jìn)行其它反應(yīng)。因此說，醇解反應(yīng)在半產(chǎn)過程中具 有重要的意義，它可以用于提高油脂的性能，拓寬原料來源。醇解的實(shí)質(zhì)是在反應(yīng)混合物內(nèi)通過含有過量的徑基，從而使有效的 輕基在可反應(yīng)的竣基上的重新分配。理論上說，這種分配應(yīng)該有兩類, 隨機(jī)型和導(dǎo)向型。但是，醇解反應(yīng)一般在高于混合物中各組分的最 高熔點(diǎn)下進(jìn)行，一些生成物（如甘油）從溶液中析出，這將有利于反 應(yīng)向生成物方向進(jìn)行，從而形成相對的定向醇解作用。醇解反應(yīng)雖 可提高甘三酯分子?；倪w移性，但不會造成反應(yīng)體系中的交換與 分布隨機(jī)性， 醇解是

7、一種鏈反應(yīng)和可 逆反應(yīng)。油脂的主要成分是甘油三酸酯，其發(fā)生醇解，不僅可獲得游離甘油 及交換或重新排列的三甘酯，亦可產(chǎn)生單甘酯，雙甘酯及新醇的酯。醇解反 應(yīng)機(jī)理與酸催化和堿催 化有所不同。在堿催化反應(yīng)機(jī)理中，目前一致的觀點(diǎn)是親核取代反應(yīng)。堿性催化 劑和甘油酯通過反應(yīng)產(chǎn)生中間體烯酮離子，因堿性催化劑奪取質(zhì)子 的能力強(qiáng)，由于堿催化產(chǎn)乞污水較多，一般在油脂工業(yè)中較少使用, 這也是化學(xué)法的弊病。而醇解在這里起到了關(guān)鍵作用，該基團(tuán)靠近 甘油酯基的低碳原了后奪走一個質(zhì)了而產(chǎn)生陰離子，陰離了中碳基 碳原子的密度較低即形成媒介橋鏈能力強(qiáng)，醇的烷氧基作為親核試 劑進(jìn)攻該碳原子，生成雙甘酯，單甘酯，甚至甘油，以及新

8、醇的酯 陰離子，這時；該新醇的酯陰離子再奪去一個質(zhì)子，在這里，同時 會發(fā)生酯交換反應(yīng)，此酯陰離子與另一酯的撥基碳作用并連結(jié)，而 后一個酯的碳又和前一個酯的按基連結(jié)，隨后分別在笫一酯的按基 和與之相連的低碳原子兩端斷裂而完成酯交換，從上述所說氣相醇 解法是利用壓力與溫度做為催化劑從而達(dá)到醇解的目的利用物理提 純 的方法避免了化學(xué)反應(yīng) 。在酸催化反應(yīng)機(jī)理中，一般認(rèn)為酸性催化劑電離形成質(zhì)了，質(zhì)子與甘油酯作用形成質(zhì)子化的甘油酯，質(zhì)子化的甘油酯親電能力非常強(qiáng),與脂形成正四面體，然后發(fā)生質(zhì)子的遷移，進(jìn)而生成雙甘酯，單甘 酯，甚至甘油，以及新的質(zhì)子化的脂肪酸酯，后者消去質(zhì)子得到脂 肪酸酯，同樣，也會發(fā)生酯交

9、換反應(yīng)，此質(zhì)子化的甘油酯與另一酯 的低碳原子作用并連結(jié)，而后一個酯的撥基又和前一個酯的低碳原 子連結(jié)，隨后分別在第一酯的質(zhì)子化撥基和與之相連的低碳原子兩 端斷 裂 而 完 成 酯 交 換。不用催化劑油脂的醇解反應(yīng)在180 °c以上溫度進(jìn)行，醇解要在 1-3mpa壓力條件下和溫度下分兩步完成，第一步中和游離酸，除 去水分并使油脂和醇分散均勻;第二步升高溫度，進(jìn)行反應(yīng)提高重排。 其催化活性高，選擇性強(qiáng)，不腐蝕設(shè)備，無污染。反應(yīng)物的醇/油摩爾比是影響醇解反應(yīng)收率的主要因素之一。但天然 油脂并非全部是甘油三酯，為使反應(yīng)化學(xué)平衡正向移動，過量的醇 是必要的。醇/油的摩爾比過小，則醇解的收率太低

10、，達(dá)不到改性的 冃的。如醇/油的摩爾比過大，會嚴(yán)重影響甘油的重力分離，過高的 醇解收率也會帶來油脂的損失，增加后處理的難度和回收費(fèi)用，因 此要綜合考慮醇解收率的高低所導(dǎo)致的正反兩方面影響，對于不同 的油脂來說，醇/油的摩爾比的大小不同，不僅要關(guān)注天然油脂的醇 解收率對其加脂性能的影響，還要注意醇解的后續(xù)反應(yīng)的要求。醇解反應(yīng)常用的低級醇有一元醇如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁 醇和和二元醇如乙二醇等。一般來看，植物油的醇解收率要高于動物 油的 醇解收率，得到的結(jié)果 是比較滿意的。反應(yīng)溫度溫度低，酯交換反應(yīng)速度也低，反應(yīng)時間延長，溫度高，酯交換反 應(yīng)速度也快。動植物油脂的醇解工藝可控制180

11、6;c附近，壓力可控 在1.3mp a左右，使體系處在微沸狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)時間鑒于通過測定油脂理化指數(shù)的變化可以了解該油脂的結(jié)構(gòu)變化， 故可以通過測定油脂的理化指數(shù)來控制醇解反應(yīng)的時間。隨著醇解 反應(yīng)的進(jìn)行，由于油脂的甘油三酯結(jié)構(gòu)部分地變成了甘油單酯、甘 油雙酯和甘油，因此理化指數(shù)亦隨之不斷下降。當(dāng)理化指數(shù)不再下 降時，可認(rèn)為醇解反應(yīng)已趨于平衡，即為反應(yīng)終點(diǎn)。一般來說，用甘油產(chǎn)率來表示反應(yīng)程度，測定難度較大。油脂的反 應(yīng)程度被甘油在油脂中的混溶性所限定，醇解反應(yīng)的混合物的組成 隨著反應(yīng)的進(jìn)程而逐漸改變。換言之，甘油單酯，甘油雙酯隨著甘 油三酯減少而增加，甘油在近乎平衡的混合物中的溶解度可能比

12、其 在反應(yīng)起始原料甘油三酯中的溶解度要高得多，因此說，不僅要測定重力分離的甘油，還要測定油脂中混溶的甘油。所以，用改性深 度來表示，相對 是比較方便和可靠的。解 反應(yīng) 在 油 脂 上冃前，以天然油脂為原料生產(chǎn)的具有較強(qiáng)親和能力的結(jié)合性油脂， 引起了廣泛的關(guān)注。而高級脂肪酸甲酯則是天然油脂（如菜油、菴麻 油、棉籽油、豆油、棕植1油、羊毛脂、豬油等）和甲醇進(jìn)行醇解反應(yīng) 得到的脂肪酸甲酯。廢，動植物油牛產(chǎn)牛物柴油現(xiàn)行的半產(chǎn)技術(shù)主要 是以液堿催化劑（或硫酸催化）酯交換工藝,存在以下缺點(diǎn):除工藝流程 復(fù)雜,原料要求嚴(yán)格，廢排放污染等外.大多廠家認(rèn)為最終產(chǎn)品是純度 高的脂肪酸甲酯,就是生物柴油而忽略了產(chǎn)品

13、須經(jīng)明細(xì)分類為0#,-1 0#,-20#生物柴油。另外，大多廠家也認(rèn)為以油脂15%的定量比例參與酯交換反應(yīng)會滿 足生物柴油的要求,忽略了在酯交換過程中所產(chǎn)生的水稀釋了催化劑 等而引起酯交換轉(zhuǎn)化率不高，存在酸價過高以及黏度，積碳等嚴(yán)重指標(biāo) 問題無可否認(rèn)，除汽相醇解成套工藝外,酯交換法生產(chǎn)生物柴油從產(chǎn) 量，質(zhì)量，工藝綜合技術(shù)上是成熟的，但是，大多廠家所制作的脂肪酸甲 酯盡管他經(jīng)過酯化再酯化，蒸憾再蒸館，它只是生物柴油的基礎(chǔ)油。 在華東地區(qū)一些廠家，他們沒有分出0#10#20#生物柴油的品種，甚至 有的廠家在15度以下的環(huán)境中，生物柴油發(fā)生沉淀，分層，析出不溶顆粒等，無法做下去,部分廠家經(jīng)過工藝技術(shù)

14、改造分岀了 0#-1 0#-20#產(chǎn)制牛物柴油工藝方法很多,很多，酯交換法制牛物柴油仍是主流方案, 其他工藝流程復(fù)雜，三廢排污仍然存在建議大型企業(yè),采用汽相醇解 成套新工藝，此工藝具有以下特點(diǎn) ：1, 原料預(yù)處理簡 單，只需脫除膠質(zhì)等非 皂化有機(jī)物。2,原料適應(yīng)性強(qiáng)，能加工高酸值，高水油料。3,采用多種原料4,不使用催化化后處理工無污水。5, 聯(lián) 產(chǎn) 甘 油1, 原料預(yù)處理:只排出廢膠質(zhì)后，水可重復(fù)使用。2, 醇解反應(yīng):醇解反應(yīng)生成脂肪酸屮酯，甘油，及屮醇水，經(jīng)分離,回收使3, 采用新工藝實(shí)現(xiàn)無酸，堿,廢水的排放，現(xiàn)在大部分生物柴油廠正在 對生產(chǎn)的酯交換工藝，著手改為醇解反應(yīng)工藝，并增添終極酯

15、化及油品 調(diào)合設(shè)備和油品調(diào)合技術(shù)，使粗脂肪酸甲酯分出0#-10#-20#的&物柴 油合格油品從簡單工藝降低成本，節(jié)約用水，減少環(huán)境污染等綜合考 慮，汽相醇解法生產(chǎn)生物柴油的新工藝技術(shù)為更多企業(yè)所接受。通過以上分析可以看出，醇解反應(yīng)是生物能源工業(yè)中重要的技術(shù)之 一。隨著對醇解技術(shù)認(rèn)識的深入和油脂及能源行業(yè)要求的不斷提高, 醇解技術(shù)必將在未來的牛物柴油市場上獲得更廣泛的應(yīng)用。汽相醇解工藝特點(diǎn):全封閉式設(shè)計和管道連接，各個尾氣出口均 有總管連接，直接把氣味拉到鍋爐后除塵消除氣味，水解工段，酯 化工段，蒸憾工段管道設(shè)計和安裝以石化化工部設(shè)計安全規(guī)范設(shè)計, 正壓設(shè)備和管道均有安全閥回流，儀表顯示中控采用雙套設(shè)計（遠(yuǎn) 程加現(xiàn)顯）安全，清結(jié)，易控，質(zhì)量，產(chǎn)量有保障。汽相醇解工藝 設(shè)備的壽命可保障二十年無