年产一万吨生物柴油项目设计方案.docx

1、年产一万吨生物柴油项目设计方案年产一万吨生物柴油项目设计方案1 项目背景1.1 项目名称年产10000吨生物柴油项目设计方案1.2 原料及工艺方案利用云南师范大学自主研发的专利技术“一种动、植物油脂制备生物柴油的工艺”，以泔水油产品为原料采用两步法制备生物柴油5。1.3 方案设计的原则(1)按照国家相关规定精心优化方案。(2)合理规划布局工厂总平面，建造环境优美的现代工厂。(3)采用先进成熟可靠的工艺技术和设备，建设先进的新能源化工企业。(4)合理确定工艺流程，减少三废排放，有效治理污染物，作到达标排放。(5)合理利用资金，缩短建设周期，最大限度发挥投资效益。1.4 项目提出的理由与过程全国粮

2、油标准化委员会油料和油脂工作组组长，武汉工业学院食品科学与工程学院教授何东平称，中国人一年的动、植物油消费总量大约是2250万t，目前我国每年返回餐桌的地沟油有200300万t6。地沟油产量约为动、植物油消费总量的2O30。地沟油总量相当可观。而这些地沟油经常得不到适当的处理而污染环境，甚至被不法商贩进行简单的加工后重新流入餐桌，直接威胁到人们的食品安全。以地沟油为原料生产生物柴油，可使地沟油变成一种有用的工业资源，打开了地沟油回收再利用的“瓶颈”，从而切断其重新流人食用领域的途径，有效保障人们身体健康，同时，也将使城市环境大为改善7。国家卫生部、工商总局、环保总局及建设部2002年曾联合下文

3、规定：泔水油以及地沟油等废弃食用油，除直接排放外，只能销售给废弃油脂加工单位，不得销售给其他单位和个人。但因历史原因形成的多头管理，各职能部门只负责权限之内的事，未形成合力，不能从源头有效堵截，给不法分子造成可乘之机。饭店是餐厨垃圾的产生大户，据了解，目前云南省内的餐厨垃圾多是城市近郊的农民或个体商贩运至郊区的小型饲养场，用于喂养家畜，甚至非法提炼泔水油8。据昆明市市政管理局的市场调查，昆明市餐厨垃圾产量为每天可以产生1600.1吨。处理方式分为三类：一是高档宾馆酒店有偿卖给个人，占20%；二是中档饭店及单位食堂无偿交给个人收集，收集者打扫饭店卫生。此类占40%；三是小型饭店有偿交由社区管理服

4、务，此类占40%。而如此巨量的餐厨垃圾目前却处于一种杂乱无纲的处理状态。项目的实施，不仅推进了地沟油资源的合理化利用，同时防止了地沟油再次进入食物链，促进了生物柴油的发展，具有较高的经济效益、环境效益与社会效益9。项目完成后，将形成1万吨/年餐后油转化生物柴油能力，这对提高我国能源安全，缓解目前燃油供应紧张的局面具有重要的意义。2 项目可行性与必要性2.1 本项目的可行性由云南省能源局下达，云南师范大学与昆明电研新能源科技开发公司联合对云南省餐饮废油进行了调研，调查报告显示，云南省共有各种类型餐馆99808家，其中昆明市以25162家，居第一，占全省比例的25.2%。云南省餐饮业泔水油（含煎炸

5、废油）每天可以产生1600.1吨，每年则为57.6万吨；其中：昆明市产生量435.8吨/天（15.7万吨/年），居第一，占全省泔水油的27.2%。每吨泔水油生产0.8吨生物柴油，地沟油收集率以85%计、处理率以100%计，则昆明市四个主城区每年可生产生物柴油5.4万吨。2.2 本项目建设的必要性本项目将利用来源于餐馆的地沟油为原料，经加工成为泔水油。地沟油是生产生物柴油的原料，将其变为生物柴油不但能缓解石化柴油的紧张局势，改善尾气的排放，而且有利于合理利用餐饮废油，避免不法商贩将其重新流入餐桌；既能治污化害为能，又能保障食品安全，可谓一举多得。本项目的实施，将有利于调整能源结构，发展新能源，保

6、护生态环境，保障人民身体健康，为地沟油的合理处置与利用起到良好的示范与带动作用。3 项目规模3.1 建设规模项目总投资2500万元，固定资产投资1700万元，道路、绿化、水电设施等其他配套工程投资34万元，机械设备投资317万元，项目流动资金7500万元。项目计算期为11年，建设期为1年，生产经营期为10年；生产经营期中第一年为投产期，达到设计生产能力的80，第二年达到设计生产能力。3.2 生产规模根据市场预测和本公司工程建设条件，本项目建设日产生物柴油33.3吨，按全年开工300天计，全年总产量1万吨。4 项目技术方案、设备方案和工程方案4.1 技术方案利用“ 一种动、植物油脂制备生物柴油的

7、工艺”对来自餐馆的地沟油制备生物柴油。4.1.1 技术参数和工艺流程总工艺流程生物柴油生产工艺包括原料前处理、酯化、酯交换、生物柴油精制、副产物回收、油枯回收等几个部分。4.1.1.1 预处理车间工艺流程工艺流程简述：从毛油罐来的原料，经过过滤、脱水进入中转罐做为处理前的准备，原料定量送入水解塔进行水解，经过分层罐油水分离，油相通过滤油机进一步脱水，然后进入净油罐暂存，做为酯化车间生产生物柴油的合格原料。4.1.1.2 酯化车间工艺流程工艺流程简述：来自预处理净油罐的净油，进入净油中转罐暂存，用输油泵定量打入循环气相酯化反应装置，同时加入催化剂及甲醇进行酯化反应，经确认反应完成后，用输油泵输送

8、到蒸馏塔进行蒸馏，得到的生物柴油粗品进入分层罐进行洗涤和油水分离，油相通过半成品储罐中转，再通过滤油机进一步脱水，进入待检品储罐，经检验合格后用输送泵送入生物柴油成品储罐，即得到合格的生物柴油。4.1.1.3 甲醇回收工艺流程工艺流程简述：在生物柴油生产过程中所使用的甲醇应为高浓度工业甲醇，经过酯化反应后消耗了一部分甲醇，剩余部分的甲醇经过冷却回收进入稀甲醇储罐，变为低浓度的甲醇，用输送泵送入甲醇回收塔进行分馏，得到高浓度的甲醇，通过浓甲醇储罐中转，返回甲醇库或直接用于生物柴油的生产。4.1.1.4 主要工艺（生产装置）流程项目采用的主要工艺流程如图所示:工艺流程图1：利用泔水油生产生物柴油P

9、rocess Flow Diagram 1：The use of swill oil to produce biodiesel4.2 主要设备方案项目实施所需主要设备及方案如表所示。表1 年产1万吨生物柴油主要设备一览表Table 1 An annual output of 10,000 tons of biodiesel List of Major Equipment序号设备名称规格型号单位数量主要部分材料原料预处理设备1毛油中转储罐5 m3个2Q2352水解塔20 T/d套2Q2353分层罐10 m3个2Q2354滤油机5 T/h套25净油储罐10 m3个2SS 304生物柴油生产设备6净

10、油中转罐5 m3个2SS 3047甲醇中转罐5 m3个2SS 3048催化剂调配罐2 m3个4SS 316L9循环气相酯化装置34T/批套410蒸馏塔塔釜， 10 m3塔高16m套2SS 30411滤油机5 T/h套2SS 30412成品油待检罐10 m3个2SS 304生产配套设备13稀甲醇储罐5 m3个2SS 30414甲醇回收塔JH-600套2SS 30415浓甲醇储罐5 m3个2SS 30416输油泵台28SS 30417催化剂输送泵台6氟合金或聚四氟表2 辅助及动力设备一览表Table 2 List of auxiliary and power equipment辅助及动力设备1工业

11、蒸汽锅炉4T/h 套12导热油炉600万千卡套13水环式真空泵SK-6台64水力喷射式真空泵ZSB-180台4表3 原料和成品储存设备Table 3 Raw materials and finished goods storage原料储存设备（按1万吨产量核定）1泔水油储罐300 m3个3Q2352毛油过滤器5 T/h台23成品油储罐300 m3套2SS 304表4 年产1万吨生物柴油甲醇库设备一览表Table 4 An annual output of 10,000 tons of biodiesel methanol library equipment list1甲醇库储罐50 m3套2S

12、S 3042甲醇输送泵台1SS 3044.3 工程方案4.3.1 建筑设计依据建筑设计防火规范（GB50016-2006)； 民用建筑设计通则（GB50352-2005）；工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）。各车间的建筑设计主要依据生产使用，气象条件，建筑造型和建筑技术等因素进行平面布置和空间组合的。4.3.2 主要建筑方案本项目土建工程主要有生产车间、材料仓库、锅炉房、水泵房、配电房、职工宿舍、餐厅、综合楼等。生产车间：平面尺寸为5020m，单层，建筑面积为1000m 2。根据工艺要求，在满足生产对环境的要求情况下，屋面采用高聚物改性沥青防水卷材，门窗采用铝合金，平开钢大门，墙面为

13、水泥砂浆抹面，888仿瓷涂料，水泥地面，建筑外墙做法采用浅色涂料。材料仓库：平面尺寸分别为4015m和5025，单层，建筑面积为600m2 和1250m2。库内主要储存成品及包装材料，火灾危险性类别为丙类，存放区域内应安排待验区、合格品区和不合格品区。并应设有防止昆虫、鼠类及其它动物进入的设施。屋面采用彩色金属压型钢板，门窗采用钢窗和平开钢大门，内墙面为水泥砂浆抹面、106刷白，1.5m高墙面采用麻刀白灰，水泥地面，建筑外墙做法采用面砖。锅炉房：平面尺寸为168，单层，建筑面积为128m2。配电房：平面尺寸为1010m，单层，建筑面积为100m2。以上建筑屋面均采用两布三油防水卷材，配电房门采

14、用变电室门，窗采用实腹钢侧窗，锅炉房门窗采用平开钢大门，窗采用塑钢窗，内墙面均为水泥砂浆抹面，888仿瓷涂料，水磨石地面，建筑外墙采用面砖。水泵房和地磅房：平面尺寸分别为88m和65m，单层，建筑面积为64m2和30m2。屋面均采用两布三油防水卷材，门窗采用木门和塑钢窗，内墙面均为水泥砂浆抹面，888仿瓷涂料，水磨石地面，建筑外墙采用面砖。综合楼：平面尺寸为4816m，四层，建筑面积为3072m2。主要功能包括办公用房、科研用房和会议室、接待室、资料室、财务室等。屋面均采用高聚物改性沥青防水卷材，门窗采用木门、铝合金窗，内墙面为水泥砂浆抹面，888仿瓷涂料，水磨石地面和地砖楼面，建筑外墙采用面

15、砖。职工宿舍：平面尺寸为：408m，一层，建筑面积为320m2，屋面均采用高聚物改性沥青防水卷材，门窗采用木门、铝合金窗，内墙面为水泥砂浆抹面，888仿瓷涂料，水磨石地面和地砖楼面，建筑外墙采用面砖。食堂：平面尺寸为：2010m，一层，建筑面积为：200m2，屋面均采用高聚物改性沥青防水卷材，门窗采用木门、铝合金窗，内墙面为水泥砂浆抹面，888仿瓷涂料，水磨石地面和地砖楼面，建筑外墙采用面砖。表5 建（构）筑物一览表Table 5 Building (structure) List序号建（构）筑物名称平面尺寸（m）层数幢数占地面积（m2）建筑面积（m2）结构形式1生产车间50201110001

16、000钢排架2原材料仓库401511600600钢排架3辅料库（包材、废料等）50251112501250钢排架4锅炉房16811128128砖混5配电房101011100100砖混6水泵房88116464砖混7地磅房65113030砖混8消防水池201012000砼9综合楼4816417683072砖混10职工宿舍40811320320砖混11门卫及车库16811160160砖混12食堂201011200200砖混合计71245 生物柴油项目布局5.1 总平面布置的原则和功能划分5.1.1 布置原则（1）、按照国家的方针、政策，并结合当地情况，在满足使用的要求下，做到经济、合理，尽量减少投资

17、、降低造价，并应切实注意节约用地。（2）、根据工艺及防火要求，将生产协作密切的车间组织在一起，力求做到建筑布局合理，功能分区明确，在满足工艺流程要求的前提下，尽量做到生产线路简洁、流畅，避免往返运输和作业线的交叉。（3）、在满足生产工艺的要求下，根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生及防火等条件分区布置。并将有大量排出烟、尘及有害气体的车间，布置在厂区下风方向。（4）、运输是生产工艺流程的前奏和继续，它是联系各生产环节的纽带，总图布置中做到合理布置人流、车流的运输线路，以利于生产线路的畅顺，减少能量消耗，确保交通运输安全。（5）、建筑物或构筑物的布置应符合防火、卫生规范及各种安全的要求，并应满

18、足地上、地下工程管线的敷设和交通运输的要求。5.1.2 功能划分根据以上原则,拟将厂区划分为生产区、辅助生产区和办公生活区。生产区位于厂区中北部，辅助生产区位于厂区东北部，办公生活区位于厂区西南部。生产区包括原料预处理车间、生物柴油车间、辅料库、毛油罐区、桶装原料库、成品罐区、地磅房等。辅助生产区包括锅炉房、甲醇罐区、给水站、污水处理站等。办公生活区包括办公楼、倒班宿舍、食堂餐厅、质检中心等。5.1.3 总平面布置方案在总平面布置中，在厂区南部设立三个出入口。靠西边的口作为进入办公楼的人流主出入口，靠中的口作为运输车辆使用的货流出入口，靠东的口作为物流辅助出入口。本厂的人、货流各行其道,避免相

19、互间的交叉干扰。在厂房一侧均布置有道路，道路路面宽度为4米和7米两种。 这些路大部分已形成了环状贯通，可同时满足消防和运输的要求。5.2 竖向布置5.2.1 布置原则本项目厂区内地势平坦，建筑物竖向设计本着尽量利用自然地形，减少土方工程量和各种工程构筑物的工程量，并力求填、挖就近平衡，运距最短，节约基建投资的原则。5.2.2 排水场地标高及排水坡度尽量结合原地形进行平整，场地排雨水坡度为5，雨水汇入厂内道路雨水管网，最后排入厂区外连霍高速引线上雨水管网。土方工程量为：9985m3 。5.2.3 总平面布置主要指标表表6 总平面主要技术指标表Table 6 Total flat major te

20、chnical indicators table序号项 目单位指标备 注1厂区用地面积37952.762建(构)筑物占地面积48203建(构)筑物建筑面积71244道路广场占地面积93205灌区占地面积15006建筑系数%12.77土地利用系数%43.88绿化系数%38包含预留用地77209其它%155.3 项目构成及运输方案5.3.1 项目构成、场外运输量及运输方式表7 项目构成表Table 7 Project composition table序号项 目 名 称单 位数 量备 注一建设规模1生物柴油吨/年100002粗甘油吨/年140二年工作日天300三全厂定员人86其中1.生产辅助工人人

21、64管理人员人12技术人员人10四主要原材料、燃料及公用系统消耗1原辅料泔水油吨/年12500甲醇吨/年2000硫酸（98%）吨/年1200氢氧化钾吨/年40包材吨/年188.32公用系统水万m3/年0.125电万度140燃煤吨/年2800五建筑面积及厂区占地面积1建筑面积米27124.002厂区占地面积米237952.763建筑容积率%43.80六年运输量吨/年31354.501运入量吨/年18930.302运出量吨/年12426.70七三废排放量1废渣吨4032废水米32850八建设投资万元1700九经济指标1静态指标项目总投资万元2500建设投资万元1700投资利润率%50.49投资利税

22、率%30.752动态指标全投资财务内部收益率(税前)%54.09全投资财务内部收益率(税后)%42.31全投资财务净现值(税前)万元4551.70全投资财务净现值(税后)万元3846.30资本净利润率%57.67投资回收期(税后)年3.773盈亏平衡点%46.304成本和费用年均总成本费用万元5449年均税前利润总额万元925.7年均税后利润总额万元694.33年均销售所得税万元38.67平均年销售收入万元6413.3本工程投产后，全厂总运输量将达到31354.5吨/年。其中运入量18930.3吨/年，运出量12426.7吨/年。本项目运输全部为公路运输，除泔水由公司购车进行运输外，其余物料的

23、运输依靠社会运输力量解决。详见工厂运输量表。表8 工厂运输量表Table 8 Factories Transportation Scale序号内容运距（km）年运量(ta)吨公里(tkm)运营方式一运入量1泔水油12500外委、自运2甲醇2000外委3包材188.3外委4煤2850外委5硫酸（98%）1200外委6氢氧化钾40外委7不可预见152外委小计18930.3二运出量1生物柴油产品10000外委2粗甘油140外委3废渣403外委4不可预见1883外委小计12426.7总计31354.55.3.2 全厂贮运设施的内容及管理体制全厂贮运设施包括原料库及成品库，主要通过储罐储存。仓库属于工厂

24、统一管理，为一独立部门。各种原料贮存天数、贮存量的确定原辅料：泔水油总量为12500吨/年，原料采用铁桶装或储罐装，仓库储备15天的原料考虑，则须原料储罐3台，每台储罐容积300m3。铁桶装仓库面积约600m2，可以存放铁桶3000只，每只铁桶装泔水油200Kg，库容为600吨，可以储存15天的原料。其他辅助材料：包材、废料及废品等约需仓库面积1250m2。成品库为储罐：成品油总量为10000吨/年，仓库储备10天的原料考虑，则须原料储罐2台，每台储罐容积300m3。原料装卸：原料库设敞开式的装卸场地，仓库装卸出入口设雨蓬5.4 生物柴油项目公用辅助工程5.4.1 给排水工程5.4.1.1 给

25、水工程本项目新鲜水用量为114t/d，水源为城市自来水，水质水量可满足生产生活用水要求。拟从厂区南侧的城市自来水管上接一DN100的供水管至厂区水池，设计考虑在厂区设一给水加压站，由城市管网来的水先进入清水池，各用水处供水管道入口处水压不小于0.25Mpa。清水池容积：生产、生活及消防500m3，循环水池100 m3。项目生活饮用水的水质标准应符合国家生活用水标准GB574985。5.4.1.2 排水工程全厂排水系统采用清污分流制。全厂生产废水主要有循环排污水和车间冲洗水。生产废水及生活污水(经化粪池处理)用专用排水管引至污水处理站处理达标后排至厂外。雨水经道路汇集后排入区域雨水排放系统。地面

26、雨水及清净下水用加盖排水明沟排至厂外管网。5.4.2 供电工程本项目装机容量为150KW，负荷级为II类负荷，使用10/0.4kV电源，50HZ、三相交流电。经计算，项目有功功率109.4kW，无功功率41.26Kvar，视在功率为124.82KVA，年用电量为1108000kw.h。表9 项目用电负荷计算表Table 9 Project electricity load calculation table序号用电类别装机容量（KW）需用系数（KC）tga有功功率（KW）无功功率（KVAR）视在功率（KVA）1生产用电1150.750.5586.428.698.432生活用电200.70.55148.0715.42 3其它150.60.5594.9510.27 合计150109.441.26124.825.4.3 通信设施为方便生产车间、生产辅助单位和生产管理部门之间的生产调度和联络，设置一32门的集团电话总机安装在办公楼。在重要生产岗位安装电话。5.4.4 供热设施本项目为新建1万吨/年城市餐后油转化生物柴油项目，其正常生产用汽量平均约0.4t/h。因其附近无供热热源，为满足装置安全生产用汽要求，必须新建锅炉房。6 项目投资估算与效益分析6.1 投资估算6.1.1 项目投资估算与依据表10 主要原料、辅助材料用量表（按年用量计）Tab