江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告
江西嘉宏富科技有限公司利用动植物废油生产4万吨精细化工产品(脂肪酸甲酯、皂粉、6501、生物柴油)项目
可行性研究报告
江西嘉宏富科技有限公司
二0一二
I 江西嘉宏富科技有限公司
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 目录
第一章、总论????????????????????????1 一、概述??????????????????????????1 二、项目提出的背景及投资的必要性??????????????1 三、可行性研究的范围????????????????????4 四、可行性研究的过程????????????????????5 五、研究结论????????????????????????5 第二章、市场需求预测????????????????????6 第三章、产品方案及生产规模?????????????????7 一、产品方案及生产规模???????????????????7 二、产品物化性质介绍????????????????????7 第四章、工艺技术方案????????????????????8 一、工艺流程介绍??????????????????????8 二、工艺流程图???????????????????????9 三、工艺设备????????????????????????11 第五章、原料、辅助材料及燃料的供应?????????????12 一、原材料供应???????????????????????12 二、辅助材料供应??????????????????????14 三、燃料供应????????????????????????14 第六章、公用工程及辅助设施方案???????????????15 一、公用工程????????????????????????15 二、辅助设施????????????????????????15
II 江西嘉宏富科技有限公司
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 第七章、建厂条件及厂址方案?????????????????16 一、建厂地区自然条件????????????????????16 二、社会环境简况??????????????????????17 三、厂址方案????????????????????????17 第八章、环境保护??????????????????????19 一、概况??????????????????????????19 二、环境保护标准??????????????????????19 三、主要污染物及治理措施??????????????????19 四、绿化设计????????????????????????21 五、环境保护机构的设置???????????????????22 六、污染应急处理情况????????????????????22 第九章、劳动保护及安全卫生?????????????????23 一、工程概况????????????????????????23 二、安全卫生????????????????????????23 第十章、工厂组织和劳动定员?????????????????26 一、生产班制和定员?????????????????????26 二、人员组成????????????????????????26 三、职工来源????????????????????????26 第十一章、项目实施进度???????????????????28 第十二章、投资估算及财务评价????????????????29 一、项目投资构成和资金筹措?????????????????29 二、工人工资分析??????????????????????29
III 江西嘉宏富科技有限公司
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 三、生产成本分析??????????????????????30 四、产品销售收入估算????????????????????30 五、经济分析????????????????????????30 六、社会效益分析??????????????????????31 第十三章、评价结论?????????????????????33
IV 江西嘉宏富科技有限公司
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 第一章 总论
一、概述
1、项目名称:利用动植物废油生产4万吨精细化工产品(脂肪酸甲酯、皂粉、6501、生物柴油)项目。
2、承担单位:江西嘉宏富科技有限公司。 3、企业法人:魏菊花 4、报告编制原则
(1)、采用先进、实用、可靠的生产技术以保证项目实施安全稳定运行,
产品质量良好、技术经济指标先进。采用工艺符合国家产业政策和清洁生产要求;
(2)、生产规模适应市场需要,生产设施有一定弹性; (3)、执行建设项目环境影响报告制度。
5、公司投资及研发支持团队概况: 江门市江海区嘉诺化工发展有限公司成立于2004年,是国内最早成立的脂肪酸甲酯的专业厂家之一。在近7年的发展中,嘉诺化工以滴水穿石的定力保持在同行业的专业化优势,并将这种优势适度延伸到润滑油、纺织助剂等产品领域,申请并获得了《N.N-乙撑双油酸酰胺的生产工艺》、《以椰子油酸化油生产脂肪酸酰胺的方法》、《一种高效浆料输送装置》、《一种物质重结晶分离装置》、《一种节能蒸馏废气回收利用装置》、《脂肪酸甲酯生产工艺》等一批实用新型及发明专利。公司通过了ISO14001环境管理体系、ISO9001质量管理体系的认证;获得了广东省民营科技企业、国家高新技术企业、资源综合利用等认定证书;成为北京大学循环经济和再生资源研究所的再生油研发基地。2012年,公
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 司与中科院广州化学有限公司签订了合作协议,组织申报第二批广东省战略性新兴产业核心技术攻关项目“地沟油的识别和循环再利用关键工艺技术攻关及其产业化”,将进一步提升公司的技术水平及经济效益。 二、项目提出的背景及投资的必要性
国家重点支持的高新技术领域中精细化学品技术第五项就是功能性精细化学品,包括环境友好的新型水处理剂及其它高效水处理材料;新型造纸专用化学品;适用于保护性开采和提高石油采收率的新型油田化学品;新型表面活性剂;高性能、水性化功能涂料及助剂;新型纺织染整助剂;高性能环保型胶粘剂;新型安全环保颜料和染料;高性能环境友好型皮革化学品等。我司生产的脂肪酸甲酯,利用它做原料的下游产品有脂肪醇、醇酸树脂、润滑油、增塑剂、6501、皂粉、渗透剂、工业溶剂、生物柴油等,而这些下游产品涉及的行业范围遍及日用化工、纺织助剂、油漆等。
发展循环经济,开发再生资源是本公司的基本方针。随着世界经济的发展,对石油的需求是越来越多,但是石油是一种不可再生的资源,人们对石油的过度开发,会使石油过早枯竭。因此,人们从上世纪80年代开始,就在研究石油的替代品。通过人们的努力,以动植物油为原料生产生物柴油和精细化工产品,成为当前的主流。欧美发达国家每年的生物柴油量达到2000万吨以上,亚洲的东南亚国家生物柴油的产量也达到1000万吨以上。但是,由于技术问题,目前世界上生产生物柴油的工艺路线,都是毛油精炼后再酯交换工艺,因此,产生大量的下脚料(酸化油和汽提脂肪酸)。这部分下脚料会有很多杂质,普通工艺不能提纯,它的使用价值不高,尤其是不能做高档精细化工产品,目前它的主要用途是拿去当重油烧掉。(对重油燃烧器造成很大的腐蚀。)
我国是一个人口大国,油料资源短缺,每年要进口大量动植物油。据
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 不完全统计,我国2007年,油料进口达到了3000万吨,我国在生产食用油精炼过程也会有大量的下脚料产生。同时,我国的回收油、潲水油的资源也十分丰富。这些油含有毒素,流向江河会造成水体营养化,一旦食用,则会破坏白血球和消化道黏膜,引起食物中毒,甚至致癌。因此,合理利用这部分资源是我们的当务之急。
从2000年开始,是我国以潲水油、酸化油为原料生产生物柴油的快速发展时期,但是受技术的限制,现在的生产工艺主要是以浓硫酸为催化剂直接进行甲酯化生产。这样存在两大问题:
① 生产过程中有大量废水产生,污染环境。 ② 生产质量不高,大部分只能作为工业燃料。
从2004年开始,我公司和五邑大学化学与工程系共同针对以上问题,进行全面研究,终于在2005年10月,小试获得成功,产品质量达到脂肪酸甲酯的标准,此产品可以代替精练动植物油作为油脂化工产品的中间体,节省动植物油资源,前景非常可观。同时,本工艺采用碱性催化剂,避免了传统工艺中以浓硫酸作为催化剂引起的环境污染问题。
近几年来全人类最关注的话题之一就是环境保护问题。随着日用化工行业、润滑油行业的高速发展,汽车燃料的用量也在不断增长。目前国内这些行业的原始原料都是以石油为主,环境保护是人类共同的责任,作为脂肪酸甲酯的研发、生产及应用领域的业内人士,更有责任积极探讨工业品进一步减少污染的可靠途经,呼吁相关人士相互配合,努力推动可循环资源的发展,而且国外应用可再生资源的工艺已相当成熟,有很多经验可资借鉴,相信国内可再生资源利用企业的规模化应用将指日可待。
“发展循环经济,利用再生资源”是本公司的办厂理念和指导思想,我公司自成立以来,一直从事动植物废油的再利用的研究和生产,解决环保和节约资源。我公司经过多年的研究,并与北京大学循环经济再生资源
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 研究所、五邑大学化学与环境工程学院合作,取得了重大科研成果,解决了废油中的杂质与油脂分离的技术难题,废油经过处理后,油脂的总含量可达到99%以上,比精炼油(食用油)的总脂含量还高(精炼油的总脂含量为98.5%)。目前公司已有四项发明专利被国家专利局受理,目前正在等待专利授权;而由动植物废油到脂肪酸甲酯工段,于2008年4月5日由江门市科技局组织国内著名专家对该项目进行了鉴定,专家组一致认为该项目达到国际先进水平。我公司在脂肪酸甲酯项目的基础上,进行了多项应用研究,如:①用脂肪酸甲酯生产脂肪醇、②用脂肪酸甲酯生产天然皂粉、③用脂肪酸甲酯生产烷基醇酰胺等,这些项目都已经有大批量生产。
公司始终坚持走“科技兴企”、“科技强企”的发展道路,本着“生产一代、储备一代、研发一代,调研一代”的新产品策略方针,以长、中、短线相结合的开发方式,除了自主研制以外,还通过产学研联合,广泛与国内著名的院士、专家、各大院校、科研研究机构合作,共同开发研制新产品。在过去五年内,我司与五邑大学合作开发开发的“动植物废油生产生物化工(脂肪酸甲酯)的工艺技术”在2009年获得江门市科学技术奖励三等奖,同年这项技术获得江门市江海区科学技术奖励二等奖;产品投放市场后销售业绩呈快速增长的势头,相信在未来的几年内会给公司带来良好的经济效益和社会效益。创新是企业动力的源泉,公司每年将投入不少于壹百万元用于新产品开发,目前公司建立技术研究开发中心,将会为公司的进一步发展增添新的活力。
根据市场分析与调研,就产品销售与原料供应来看,都已经有了广泛的市场和可靠的基础。本项目的建设,对当地经济的发展有一定的促进作用,因此本项目的建设是必要的。
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 鉴于以上市场因素,江西嘉宏富科技有限公司决定在江西丰城工业园内新建年生产4万吨精细化工产品(脂肪酸甲酯、皂粉、6501,生物柴油)项目。该项目产品顺应市场需要,其建设是必要的。 三、可行性研究的范围
1、厂区建筑物建设的可行性; 2、生产装置、工用设施建设; 3、项目技术经济评价;
4、生产中环境污染物产生、排放和污染防治措施可行性研究和污染影响分析。
四、可行性研究的过程 1、市场调查 2、技术经济分析 3、可行性报告编制 五、研究结论
1、该项目的建设可以处理动植物废油,使之变废为宝,创造经济效益,可以促进当地经济的发展。因此,该项目有一定的社会和经济意义。 2、江西嘉宏富科技有限公司凭借对脂肪酸甲酯生产有多年的研究,并吸取全国脂肪酸甲酯生产的丰富实践经验和先进的技术基础,可以保证产品质量。
3、根据对国内同类企业的了解,本项目投资较少,消耗小,有明显的经济效益。
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第二章 市场需求预测
目前我国脂肪酸甲酯主要是作为精细化工产品的生产中间体,它的原料主要是采用精炼的动植物油脂进行酯交换后再蒸馏得到合格产品。我司采用潲水油、地沟油和酸化油、油厂下脚料生产生物柴油,从2007年8月投放市场以来,因为产品质量好,价格低,深受客户的满意。到目前为止,产品一直供不应求。其中,我们的C6-10脂肪酸甲酯全部出口到美国。现在国内使用脂肪酸甲酯的各行业大户,都有使用我公司的产品。
根据我们对以上行业的了解,国内脂肪醇行业的脂肪酸甲酯年需求量在50-60万吨;表面活性剂行业的脂肪酸甲酯年需求量在30万吨左右;环保型增塑剂行业的脂肪酸甲酯年需求量在100万吨以上;润滑剂行业及香皂行业的脂肪酸甲酯年需求量也在50万吨以上。因此,在国内脂肪酸甲酯的年需求量将超过250万吨。同时,抚顺洗涤剂厂年产2万吨脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚的装置正在试产之中(用我公司的脂肪酸甲酯为原料)。浙江赞宇科技公司年产5万吨MES磺化装置正在建设中。因此,脂肪酸甲酯的市场前景广阔,市场容量巨大。
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第三章 产品方案及生产规模
一、产品方案及生产规模
项目生产规模为年产4万吨精细化工产品(脂肪酸甲酯、皂粉、6501、生物柴油)。
脂肪酸甲酯下游产品方案主要为:精细天然皂粉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)、生物柴油等。 二、产品物化性质介绍
脂肪酸甲酯:脂肪酸甲酯为黄色澄清透明液体(精馏后为无色),具有一种温和的、特有的气味,结构稳定,没有腐蚀性。脂肪酸甲酯按照碳链的饱和程度可分为含有双键的不饱和脂肪酸甲酯和不含双键、三键的饱和脂肪酸甲酯,主要用是表面活性剂(SAA)的原料
精细天然皂粉:皂粉是一种洗涤剂,主要成分是阴离子表面活性剂;天然皂粉是一种白色透明颗粒状物体,主要用于漂洗,具有天然、强去污、超低泡、易漂洗等性能。
6501:6501属于非离子表面活性剂,没有浊点。性状为淡黄色至琥珀色粘稠液体, 易溶于水、具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能。属非离子表面活性剂, 在阴离子表面活性剂呈酸性时与之配伍增稠效果特别明显, 能与多种表面活性剂配伍。
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第四章 工艺技术方案
一、工艺流程介绍
我公司与五邑大学的科研人员经过大量的实验和测试,发现动植物废油中含有下列几种主要成分:
①游离脂肪酸; ② 中性油; ③ 少量的皂; ④ 磷脂; ⑤ 烷烃; ⑥ 帖烯醇类。
这几种物质都具有油溶性,它们的碳链分布、沸点相互交错,因此,用普通的物理方法是很难使它们分离。但是,它们的化学性质却有很大的差异。项目采用化学与物理方法同时使用,使有效成分与杂质分离。具体方法如下:
第一步:用多元醇中间体与原料中的游离脂肪酸聚合,形成大分子酯
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 类,增加有效成分的分子量,形成高沸点的聚合物。有效成分的沸点比杂质的沸点高500℃左右。
第二步:采用高效列管式降膜闪蒸器,使有机杂质快速分离,有效成分含量达到99.5%以上。
第三步:使用碱性催化剂、甲醇,采用酯交换工艺,使聚合酯转化成脂肪酸甲酯和多元醇中间体,利用多元醇中间体与脂肪酸甲酯的物理性质差异和它们的互不溶性,脂肪酸甲酯与多元醇中间体很容易就得到分离。
第四步:为了得到碳链分布基本一致的脂肪酸甲酯,我们采用分馏工艺,使脂肪酸甲酯的碳链分布相对稳定,可满足不同精细化工行业的产品质量要求。 二、工艺流程图
(一)、脂肪酸甲酯工艺流程图
含 水甲醇 甲酯化 甲醇回收装置 水、电、 蒸汽 电 、蒸汽 电 、导热蒸馏 原料 甲醇、蒸汽、 电、固体催化 水洗 脱水 甘油 废水、底料 水蒸气 底料 图4-1 脂肪酸甲酯生产工艺流程图
脂肪酸甲酯 9 江西嘉宏富科技有限公司
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 有关工序描述,如下:
(1)甲酯化工段:采用逆流式酯交换设备对原材料进行甲酯化反应; (2)水洗工段:采用连续水洗塔工艺,对粗甲酯进行水洗。
(3)甲醇回收工段:利用甲醇回收装置对甲酯化产生的废汽进行回收,回收的甲醇和水回用到甲酯化工段继续参加反应;
(4)脱水工段:采用连续化、列管式降膜蒸发器,利用原料中的杂质与聚合物之间的沸点差,在200℃、1mmHg柱的残压下,进行闪蒸,去除杂质; (5)蒸馏工段:采用多塔连续化分馏工艺,对脱水后的聚合物在进行蒸馏,产出生物柴油。
(二)、精细天然皂粉工艺流程图
本项目涉及以动植物废油酸化油生产皂粉的方法,以动植物废油酸化油为原料,依次经聚合、分离、酯交换、蒸馏、将动植物废油甲酯和液碱混合得到皂浆和真空喷粉脱水生产皂粉。 (三)、6501生产工艺流程图
10 江西嘉宏富科技有限公司
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 反应机理:脂肪酸甲酯与二乙醇胺在适当的条件下反应可得脂肪酸二乙醇酰胺,如产物中有过量的二乙醇胺,则多余的二乙醇胺与产物二乙醇酰胺结拼凑,增加了产品的水溶性 。 三、工艺设备
本生产工艺所需主要设备及设施见下表4-2
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 表4-2 主要设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 设备名称 原料储罐 成品储罐 辅料及中间产品储罐 供水系统 循环冷凝系统 污水处理系统 变压器 真空系统 预处理系统 甲酯化设备 蒸馏设备 自动控制系统 缩合反应釜 连续皂化釜系统 真空喷粉系统 管道 锅炉 规格 10000m3 10000m3 1000m3 30m2 10吨/hr 单位 个 个 个 套 套 套 套 套 套 套 米 台 数量 8 12 7 1 1 1 1 2 1 1 500 1 12 江西嘉宏富科技有限公司
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第五章 原料、辅助材料及燃料的供应
一、原材料供应
本项目主要原料有:动植物废油、二乙醇胺、甲醇、液碱、 主要原材料物化性质如下:
(一)、动植物废油:
动植物废油中含有下列几种主要成分:
①游离脂肪酸;② 中性油;③ 少量的皂;④ 磷脂;⑤ 烷烃;⑥ 帖烯醇类。
这几种物质都具有油溶性,它们的碳链分布、沸点相互交错,因此,用普通的物理方法是很难使它们分离。但是,它们的化学性质却有很大的差异。项目采用化学与物理方法同时使用,使有效成分与杂质分离。
(二)、二乙醇胺:Diethanolamine 分子式 C4H11NO2;HO(CH2)2NH(CH2)2OH 【相对分子量或原子量】105.14 外观与性状 无色粘性液体或结晶 分子量 105.14 蒸汽压 0.67kPa/138℃ 闪点:137℃ 【密度】1.097 【凝结点(℃)】28 【沸点(℃)】268.8 13 江西嘉宏富科技有限公司 江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 【闪点(℃)】146;137(闭式) 【粘度 mPa·s(20℃)】351.9(30℃) 【折射率】1.4776
溶解性 易溶于水、乙醇,微溶于苯和乙醚 ,有吸湿性。 密 度 相对密度(水=1)1.09;相对密度(空气=1)3.65 稳定性 稳定
危险标记 20(碱性腐蚀品)
主要用途 用作分析试剂,酸性气体吸收剂,用于焦煤气等工业的净化,并可循环使用。也用于制洗涤剂、擦光剂、润滑剂、软化剂、表面活性剂等,也可用于有机合成。 【制备或来源】
由氯乙醇或环氧乙烷与氨作用而得。 【其他】
有碱性,能吸收空气中的二氧化碳和硫化氢等气体。 (三)、甲醇
甲醇是一种无色、易燃、易挥发的有毒液体,常温下对金属无腐蚀性(铅、铝除外),略有酒精气味。
甲醇系结构最为简单的饱和一元醇 化学式CH3OH。
分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,燃烧热725.76KJ/mol,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度1.11,蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸极限6~36.5 %
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 (体积比),能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,但是不与石油醚混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。
(四)、液碱:
纯液体烧碱称为液碱,为无色透明液体。相对密度2.130,熔点318.4℃,沸点1390℃。 二、辅助材料供应
生产用水采用丰城工业园内的工业用水。 三、燃料供应
该项目全部采用外购天然气或瓦斯作为燃料。
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第六章 公用工程及辅助设施方案
一、公用工程 公用工程
序号 1 2 3 4
二、辅助设施
1、供电:本项目用江西省丰城工业园供电,可保证本项目用电需要。 2、供热:该项目生产中蒸汽用于储罐保温。 3、运输:生产所用原材料均租用汽车运输。 4、维修:本厂设专人负责设备维修。
5、原料产品化验及检验:厂内检验室负责进厂原材料的检验。
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项目名称 变压房 消防站 配电房 凉水系统 规格 1000千伏安 单位 个 个 个 套 数量 1 1 1 1
江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 7、生态环境影响分析
对该产品的工艺分析可知,工厂的产品为生物柴油和生物沥青,没有任何废料产生,因此,产物不会给环境带来任何影响,在生产过程中,湿甲酯有1次水洗过程,水洗后的废水中含有少量的低级脂肪酸皂和无机酸,低级脂肪酸和皂是很低容易生物降解的有机物,经过废水处理程序后,水质很容易达标排放或通过中和处理后部分回用。因此,废水不会对环境产生影响。在生产过程中,锅炉废气会产生少量的废气,废气含量主要为二氧化硫、二氧化碳和粉尘,这些可通过锅炉废气标准化处理,很容易使废气达到国家排放标准。因此,废气对环境的影响很小。
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江西嘉宏富科技有限公司项目可行性研究报告 第十三章 评价结论
1.本项目的建设可以满足市场对脂肪酸甲酯下游产品的部分需求,同时可以促进当地经济的发展。因此,该项目有一定的社会和经济意义。同时,产品销路较畅。
2.本项目厂址位于江西丰城工业园内,所在地理位置交通运输方便、水电条件齐备,选址合理。
3.项目生产人员较少,具备必要的生产、化验及检测手段,可保证产品质量,经济效益较显著,对城乡经济发展,提高人民生活水平有一定意义。综上所述该项目是可行
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