年產5萬噸生物柴油廠

1、年產年產5 5萬噸生物柴油廠萬噸生物柴油廠物料衡算和經濟預算物料衡算和經濟預算演講人：ppt制作人：資料收集：數(shù)據(jù)處理：技術指導：酯交換反應方程式生物酶生物酶2% 熱解油脂 甲醇 生物柴油 丙三醇 已知： 預處理：經過預處理，可認為原料油中已沒有水。預處理：經過預處理，可認為原料油中已沒有水。 反應：反應在反應：反應在3535、1atm1atm下進行，催化劑即脂肪酶下進行，催化劑即脂肪酶用量為原料油的用量為原料油的20%20%，醇油比為，醇油比為3 3：1 1。 液液分離液液分離: :常壓靜置分層，水相中甲醇回收率為常壓靜置分層，水相中甲醇回收率為95%95%； 精餾精餾：常壓蒸餾，生物柴油產

2、品收率為：常壓蒸餾，生物柴油產品收率為99%99%； 精餾精餾：減壓蒸餾，副產甘油收率為：減壓蒸餾，副產甘油收率為98%98%。 注：投料與反應中醇油比均為注：投料與反應中醇油比均為3 3：1 1，即甲醇轉化比較，即甲醇轉化比較徹底，可把最后兩步精餾中甲醇收率設為徹底，可把最后兩步精餾中甲醇收率設為100%100%。已知數(shù)據(jù)：分子量分子量g/mol轉化率轉化率%收率收率%分相回收率分相回收率%麻瘋樹油884（avg）96甲醇32甘油9295生物柴油296（avg）99主要流程框圖 固定化脂肪酶 麻瘋樹油 酯交換反應酯交換反應靜置分層靜置分層精餾精餾精餾精餾OHCH3OHCH3粗產品甘油FAME

3、精OHCH3相粗FAME甘油相固定床反應器，催化劑不流出反應器，仍留在反應器中。 計算基礎:已知生物柴油年產50000噸，以一年300工作日，每日24小時計算，以小時h為時間基準，噸t為質量基準，kmol為物料摩爾基準，則有：精FAME：50000/（300*24）=6.9444(t/h) 6.9444*1000/296=23.4608(kmol/h)產品收率為99%，則 粗FAME : 6.9444/0.99=7.0145 (t/h) 7.0145*1000/296=23.6976(kmol/h)則參與反應的原料油為： 23.6976/3=7.8992(kmol/h) 7.8992*884/

4、1000=6.9829(t/h)已知原料油的轉化率為96%，則實際投入原料油量 6.9829/0.96=7.2736(t/h) 7.2736*1000/884=8.2281(kmol/h) 參加反應的甲醇為23.6976(kmol/h)，即 23.6976*32/1000=0.7583(t/h)甲醇實際投入量 8.2281*3=24.6843(kmol/h) 24.6843*32/1000=0.7899(t/h)脂肪酶用量 7.2736*0.2=1.4547(t/h) 進入反應器的物料總量（不含催化劑）: 7.2736+0.7899=8.0635(t/h) 出反應器的物料量 粗FAME：7.0

5、145 (t/h) 原料油：投入量減去參與反應的量 7.2736-6.9829=0.2907(t/h) 甲醇，同樣用投入量減去參與反應的量 0.7899-0.7583=0.0316(t/h) 粗甘油的量由反應式可得其物質的量為7.8992(kmol/h)，即 7.8992*92=0.7267(t/h) 出反應器的總物料量為 7.0145+0.2907+0.0316+0.7267=8.0635(t/h) 從液液分離器出來的物料：包括兩個部分：（1）粗FAME相 粗FAME:7.0145 (t/h) 甲醇的量由分相回收率可知 0.0316*（1-0.95）=0.0016(t/h)（2）甘油相 粗甘

6、油：0.7267(t/h) 甲醇的量:0.0316-0.0016=0.0300(t/h)（3）其他物質（未反應的物料） 0.2907(t/h) 從液液分離器出來的物料總量為 7.0145+0.0016+0.7267+0.0300+0.2907=8.0635(t/h)從兩個精餾塔出來的物料 （1）精餾塔 精FAME收率為99%： 7.0145*0.99=7.0735(t/h) 精甲醇1收率100%：0.0016(t/h) （2）精餾塔 精甘油收率96%： 0.7267*0.96=0.6976(t/h) 精甲醇2收率100%：0.0300(t/h) （3）其他物質（未反應部分和雜質） 0.2608

7、(t/h) 7.0735+0.0016+0.6976+0.0300+0.2608=8.0635(t/h)賦值變量說明F1：去除水分的油脂質量，tF2：油脂的水分質量，tF3：甲醇質量，tF4：催化劑質量，tP1：生物柴油質量，tP2：粗甘油質量，tP3：回收的甲醇質量，tP4：冷凝水質量，tP5：循環(huán)的甲醇質量，tX1：生物柴油得率，X2：甘油對原料油的得率，X3：甲醇對原料油的消耗率，輸入：輸入：輸出：輸出：序號組分質量(t/h)質量分數(shù)()摩爾流率(kmonl/h)摩爾分數(shù)()序號組分質量(t/h)質量分數(shù)()摩爾流率(kmonl/h)摩爾分數(shù)()1原料（麻風樹油）7.273676.428

8、.228125.001精生物柴油6.944472.9623.460873.372甲醇0.78998.3024.684375.002精甘油0.69267.287.528323.543催化劑酶1.454715.283回收甲醇0.03160.330.98753.0944催化劑酶1.454715.2855未反應原料和雜質0.39494.15合計9.518232.9124合計9.518231.97661溫度40e2壓力1atm物料衡算表經濟衡算 麻風樹易種植，含油率高達麻風樹易種植，含油率高達60%70%60%70%，按照當前的技術水平，按照當前的技術水平，3 3噸麻風樹果子，噸麻風樹果子，就可煉出就可

9、煉出1 1噸生物柴油。而煉噸生物柴油。而煉1 1噸生物噸生物柴油成本大致在柴油成本大致在50005000元左右，按市場元左右，按市場上最新價格來計算，上最新價格來計算，0 0號柴油為每噸號柴油為每噸83008300元。也就是說，煉生物柴油的每元。也就是說，煉生物柴油的每噸利潤空間可達噸利潤空間可達33003300元。元。 原料費用 以日產量166.67噸計算，年產量為50000噸/年，一套設備日生產10噸，所以需要17套設備，生產所需原料價格為（以每噸計）酶催化劑麻風樹油甲醇800022502800 根據(jù)我的工藝要求：我們所得的酯含量在98%，最高收率在90%，使用2%的生物酶作催化劑，甲醇占

10、原油質量的35%投料（甲醇的分子量為32g/mol，油的分子量大約為260g/mol） 設生產一噸的生物柴油，需要1.1噸的油脂和0.03噸的甲醇，0.022噸的酶催化劑（占油脂重量的2%）。副產品甘油為0.11噸（占油脂重量的10%） 生成的產物以及副產物：生物柴油6000元/噸，年產量為50000噸；甘油3500元/噸，所以年成本：單位：萬元酶催化劑麻風樹油甲醇88012375420原料費用為：880+12375+420=13675萬元主要設備序號設備名稱尺寸規(guī)格單位1 1甲醇儲罐 30m30m3 3個 2 2水洗塔 3.5m3.5m3 3臺 3 3預酯化反應器3m3m3 3個 4 4醇洗

11、塔 3m3m3 3臺 5 5酯交換反應器10m10m3 3個 7 7甲醇甘油分離塔m m3 3臺 8 8甲醇蒸餾塔15m15m3 3套工藝設備一覽表一套設備費用為418.696萬元，則總費用為7117.832萬元建筑成本 一套費用為72+162+180+132+23.1+31.25+195+15=810.35萬元 總費用為：810.35*17=13775.95總成本費用估算 人工費中，以50000噸/年的年產量，廠內有167人，平均工資有3500元/月，所以年工資需要701.4萬元 總成本費用包括：建筑費用+原料費用+設備費用+人工費+流動資金=13775.95+13675+7117.832+

12、701.4+2000=37270.182盈利能力分析 生物柴油定價：6000元/噸 副產品甘油：3500元/噸 產品的年收益為：單位：萬元生物柴油甘油300001925 第一年：31925-37270.182=-5345.18231925-37270.182=-5345.182 第二年：31925-5345.182-13675-701.4-2000=10203.41831925-5345.182-13675-701.4-2000=10203.418 可知，我廠第二年開始盈利，項目經濟效益良好，前景可觀。年產5萬噸生物柴油廠總圖設計演講人：張其欣ppt制作：雷昆 黃吉緯資料收集：施華珍 陸瑩 彭

13、麗唯 陸興桃 王徐斌目錄廠址選擇廠址選擇相關說明相關說明總圖設計總圖設計廠址選擇地理位置：廣西大學位于南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)大學東路100號，校園占地4000余畝，分東西兩個校區(qū)，東門在秀靈路，廣西大學附近有廣西財經學院、廣西建設職業(yè)技術學院，廣西工業(yè)學院、南寧職業(yè)技術學院，是整個南寧學生最為集中，位于南寧的西部。我們廠址選擇在廣西大學西校區(qū)。相關說明 氣候：南寧地區(qū)屬南亞熱帶季風氣候，光熱資源充足，濕潤多雨，年均氣溫20.3 -22.4，年平均降雨量815-1686毫米，年平均日照時數(shù)1275-1579小時。 自然地勢：廣西大學西校園則是平地地貌， 面積為140公頃。分布于左右江下游匯合處和邕江兩岸。氣象資料19512000南寧市年風向頻率和平均風速和污染系數(shù)表方位NNNE NEENEEESESESSE風向頻率10.97.2平均風速2.53.0污染系數(shù)5.05.13.02.82.4方位SSSWSWWSWWWNWNWNNWC風向頻率3.02.632.2平均風速2.02.30污染系數(shù)0