重庆写字楼装修设计:秸秆生物油(车用汽柴油)

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/09 15:33:43

秸秆生物油(车用汽柴油)

1   项目背景与意义

        随着我国经济和社会的快速发展,我国的能源消耗平均以6.9%的年增长率快速增长。2000年我国一次能源消耗量为7.5亿吨石油当量,成为世界第二大能源消费国,而我国已探明的化石燃料人均资源量却不到世界平均水平的30%,资源不足与能源消耗急剧增长之间的矛盾在今后将更加突出。自从1993年我国成为石油净进口国以来,石油进口连年攀升,2004年已达1.2亿吨,石油对外依存度超过了30%,预计到2020年我国石油供应缺口将达到2.5亿吨,届时石油对外依存度将达到54%。
        一方面我国每年消耗大量化石燃料(煤、石油、天然气),另一方面大量使用化石燃料导致了严重环境污染和其他生态问题。我国每年燃煤和使用石油等化石燃料产生的二氧化碳约10亿吨;我国每年仅燃煤排放的二氧化硫液化后就足以填满十余个西湖,产生约3亿吨烟尘。我国采煤沉陷面积已达40万公顷,每年产生煤矸石1.3亿吨,占用土地已经超过15万亩,部分煤矸石自燃和淋溶水还造成了严重的大气污染和水污染。因此,为了实现人类可持续发展,消除能源紧张带来的战争危机,开发新的能源,已经是迫在眉睫。开发包括生物质能在内的各种可再生能源,是克服我国乃至全世界能源紧缺和环境生态危机的重要途径之一。
       

2   热解液化技术原理
       

    项目以农作物秸秆、林业废弃物为主要原料,以废塑料或泔水油为辅助原料,利用耦合热解、催化重整技术原理将其制备成生物汽柴油,项目产品可达到石化汽柴油相关标准,直接应用于各种机动车辆。具体为:将农作物秸秆或林业废弃物与废塑料或泔水油按5:2的比例掺混,经送料器送入反应釜,在200-450℃、2~5Mpa压力、催化剂条件下热分解并进行催化重整反应,生成大量可冷凝的有机分子的蒸汽、碳粉以及少量不可冷凝气体,有机分子蒸汽被迅速移出反应器(防止可冷凝有机分子进一步热裂解为不可凝气体分子)进行精馏,分离出生物质汽柴油(简称:生物油)。

3   热解液化技术工艺流程


       本热解油工艺的核心是在生物质热解领域首次采用催化重整技术原理,具体为:将农作物秸秆或林业废弃物与废塑料或泔水油按5:2的比例掺混,经皮带输送机送入热解反应釜,在200-450℃、2~5Mpa压力、催化剂条件下热分解并进行催化重整反应,生成大量可冷凝的有机分子的蒸汽、碳粉以及少量不可冷凝燃气。生成物通过气固分离器,炭粉被分离下来,有机分子蒸汽及不可冷凝燃气则进入精馏塔,分离出的有机蒸汽进入冷凝器冷凝为生物油。分离出来的不可冷凝的可燃气被送入反应釜底部的燃烧器内进行燃烧,燃烧后获得的大部分高温烟气(主要是氮气和二氧化碳的混合气体)作为本系统多余的热源,具体流程如下:

热解液化流程图

4  秸秆生物质油的理化指标

5   生物质热解油用途

       利用本热解技术获得的生物油出油率在40%~60%之间。产品外观和石化汽柴油一样清澈透亮,稳定性好,长期放置不分层、不变质。主要指标达到石化汽柴油相关标准,可直接替代石化汽柴油用于各种机动车辆。

6   生物质热解油投资分析

6.1 原料收集与设备规模
       

        我国农村有很多小型粮食加工厂,所产稻壳多数都没有得到很好利用,与丢弃在田间地头的各类农作物秸秆一样,或自然腐烂,或焚烧了之。以我国中东部农村地区为例,平均每平方公里大约有50公顷耕地、每公顷耕地每年可收集的农业残余废弃物大约是10吨,除去一部分用于饲料和肥料外,估计其中的30%可以用来热解液化。
        确定液化设备规模的主要原则是要使生物油的生产成本达到最低。构成生物油生产成本的两个最重要因素是设备折旧费和原料价格。一般而言,设备规模越大,单位造价就越低,因而设备折旧费也越低,但生物质收集半径同时也会变大,这又使得原料价格上涨。就目前我国农村实际情况而言,将热解液化设备的规模定为每小时大约可处理2吨生物质较为适宜,这种设备如果满负荷连续运行的话,一年所消耗的生物质大约是15000吨,与之相对应的生物质收集半径大约是5~6公里,适宜农民自己用平板车或手扶拖拉机来运送,价格自然也就比较低廉。建设一座年产5000吨生物质汽柴油的热解液化工厂的投资概算大约是3300万元人民币具体为:
专用主设备:投资2160万元;配套附设备:投资840万元;(可燃气发电机组、冷凝系统等;设备零配件:投资300万元;(反应釜、进口阀门等;原材料:年投资2200万元÷12个月=183万元/月;流动资金:2200万元÷4个季度=550万元/季度。

6.2 生物油效益分析

       项目以农作物秸秆、废塑料为原料通过热解方法制取汽柴油,6吨原料可以出2.4吨汽柴油,农作物秸秆占83%,市场原料秸秆收购300-400元/吨;废塑料占17%,收购价每吨1700元/吨;催化剂1000元/吨。当前市场环境情况下的利润分析见下表: