年产2万吨生物基原油项目可行性研究报告 101页

'年产2万吨生物基原油项目总论§0.1项目提要1.项目名称：年产2万吨生态油项目2.项目性质：新建3.项目实施单位企业所有制形式：有限责任公司4.项目建设地点：广东省茂南产业转移园区§0.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义茂南产业转移工业园区以寻求经济增长模式的全面转变，走节约型发展道路，围绕资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，实现可持续发展理念的经济增长模式。茂名市作为一个农业大市，本项目一方面可利用茂名地区存在的大量的生物质资源生产生态油，在提高了生物质能附加值的同时，对生产中废气的再利用，减少了全公司的废气排放，改善了大气环境，达到了环境保护的目的；另一方面公司辅助公用工程动力设施齐全，本项目建设投资、产品成本及实施进度均可大为降低。§0.3可行性研究报告编制的依据和原则§0.3.1可行性研究报告编制的依据(1)茂名绿色化工有限公司提供的基础资料;101 (2)中华人民共和国化学工业部《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》;(3)国家有关法律、法规及产业政策;(4)项目承担单位提供的基础数据;(5)《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》。§0.3.2可行性研究报告的编制原则（1）参照《化工投资项目可行性研究报告编制办法》（中国石油和化学工业协会）进行编制；（2）按照国民经济和社会发展长远规划，行业、地区发展规划及国家的产业政策、技术政策的要求，在项目调查、比选的基础上，对项目进行全面考证；（3）认真贯彻国家基本建设的有关政策、法规，合理安排建设周期;（4）认真贯彻国家环境保护法和劳动保护法，严格执行“三同时”，采取切实有效的环境保护、工业安全和消防安全等措施;（5）依托建设厂址公用工程系统，做到合理规范规划，统筹安排，节省工程投资，提高企业现有装备的利用率，促进企业经济效益的提高。§0.4研究范围（1）对产品进行市场调查和需求预测，确定本项目的生产规模和产品方案；（2）综合比较生产工艺技术，确定技术先进、安全可靠、经济合理的工艺生产路线；（3）根据国家有关法规，对项目的环境保护、节能、工业安全卫生、消防等内容进行论证；（4）真实作出项目的投资估算和财务评价，提出研究报告结论。101 §0.5项目内容组成表0-1项目内容组成序号类别组成建设内容规模1主体工程生产车间原料预处理设备1套、生物质原油成套生产设备1套（1个循环流化床反应器、1个燃烧炉、4个旋风分离器、2个换热器、2个急冷塔以及其他附属设备）、1个静电除尘器、燃气储柜、生态油储罐2万t/a生物质基原油2辅助工程蒸汽新建4吨锅炉一台提供蒸汽——给排水生产生活用水有公司自备100米水井提供；厂内增建循环水系统、排水系统，厂外排水系统直接利用工业园管网——电厂区新建10kv配电室系统——储存运输库房1座；柴油罐2×100m3；8×60m3；甲醇罐1×30m3；原料油均为桶装3公用工程生活办公办公楼1座、餐厅1座——化验化验室1座——4环保工程废水治理污水处理站（隔油+气浮+SBR）500m3/d噪声、固废基础减振、隔音等噪声治理措施；固废无害化处理——§0.6研究的主要过程首先由项目主办单位茂名绿色化工有限公司提供必要的资料。其次由本公司对项目的要求进行有重点的认真调研，并从项目的产业政策面论证，从技术和设备的先进行、适用性、可靠性；财务上的盈利性；劳动保护、节能、环境影响等方面进行分析；对项目的建设、生产和经营进行抗风险分析，形成客观的报告。§0.7研究结论研究的简要综合结论（1）茂名年产2万吨生态油项目，为高附加值产品项目，产品销路畅通，前景广阔、行业技术领先，拥有国产化自主创新知识产权。符合国家产业技术政策，是扶持和发展的产品之一。101 （2）产品方案、生产规模确定合理，具有生产工艺技术路线先进、安全可靠、能耗低、三废少、产品质量优等特点。（3）符合环境保护、劳动安全卫生、消防、节能等有关法规，并有利于企业和社会共同获益。（4）本项目财务评价指标先进，项目实施基础条件好。表0-2主要技术经济指标一览表名称单位数值投资类万元-项目总投资-4，030固定资产投资-2，117建设投资-1，257流动资金投资-1，764自有资金-1，300银行长期贷款-1，781基础数据类万元-年销售收入-4000年税后利润总额-1，051.53年税收总额-350.51盈利能力指标-25.8%财务净现值万元-全部投资税后财务净现值-815.67全部投资税前财务净现值-499.26财务内部收益率%13.51综上所述，本项目的实施具有良好的经济效益和社会效益，是切实可行的。§0.8结论与建议1．主要结论（1）项目建设充分利用茂名市丰富的生物质资源为主要原料，生产符合市场需求的高品质生态油，有效提高资源利用率，延伸农业资源产业链，提高经济效益，对促进茂名市的生态农业和区域经济可持续发展具有重要意义。101 （2）本项目所需的原辅材料资源丰富，产品特色鲜明，市场需求量较大，有利于丰富茂名市油品市场供给，带动当地经济发展。因此，项目产业化前景良好。（3）本项目采用的技术比较成熟，并以广东石油化工学院、中科院广州能源研究所等多家科研机构为技术依托，工程方案依据现行有关规范、规定精心设计。因此，项目实施基础扎实。（4）本项目总投资3165万元，全部投资税后财务内部收益率为13.51%，财务净现值为（Ic=10％）为499.26万元，投资回收期为6.3年(含建设期)，表明项目建设具有较强的盈利能力，在财务上是可行的。（5）本项目实施后，每年可加工生物质8万吨、实施订单种植、养殖，使农民与企业结成利益共同体，消除农民后顾之忧，带动农民300户，可解决农村剩余劳动力及下岗人员130人就业，进一步延伸农业林业产业链，提高生物质的附加值。从而有力推动全市农业产业化进程，促进老区经济发展，有利于保护生态环境，促进生态农业和现代工业发展，推进社会主义新农村建设，具有明显的社会效益和生态效益。2．建议建议建设单位进一步建立健全现代企业制度，完善项目运作机制，落实项目建设资金，加强与科研机构合作，提高项目技术水平，强化项目管理，以促进项目顺利实施和可持续发展，尽快发挥项目应有的经济效益和社会效益。101 第一章项目实施的背景及意义(黄谟广)§1.1项目提出的背景随着中国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。中国作为一个发展中的国家，面临着经济增长和环境增长保护的双重任务，为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源发展和消费方式，开发利用可再生能源是必要的选择，因此，可再生能源具有广阔的潜力和发展前景。根据国家统计局数据，2011年我国能源消费总量为34.8亿吨标准煤，比上年增长7%，其中原油消费量增长2.7%，稳居世界第二大能源消费国。《中国油气产业发展分析与展望报告蓝皮书(2011-2012)》显示，2011年我国原油净进口2.5亿吨，对外依存度达55.2%，同时，随着国际原油价格不断攀升，国家能源安全备受挑战。目前我国能源消费结构中，煤炭、石油、天然气等传统化石能源占比超过90%，新能源占比不足10%101 。化石能源的日益枯竭及其带来的严重环境问题，已成为我国经济社会发展需要解决的重大问题。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为约束性指标，并强调调整能源消费结构，增加非化石能源比重，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。这也说明中国作为一个发展中的国家，面临着经济增长和环境保护的双重任务，为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源发展和消费方式，开发利用可再生能源是必要的选择，因此，可再生能源具有广阔的潜力和发展前景。生物能源是我国第四大能源，仅次于煤和石油、天然气，在全部能源消耗中约占15%，是唯一可运输和储存的可再生能源，既可作为燃料用于发电，又能转化为“柴油”等。大力发展以生物质能源为代表的可再生能源，可以有效降低对化石能源的依赖程度，从而提高能源利用效率，保障国家能源安全。近年来，我国先后出台多部法律法规和产业政策以促进生物质能源行业的快速发展，如：《中华人民共和国可再生能源法》（2005年2月28日），国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励生产和利用生物液体燃料。2012年6月16日，国务院印发《“十二五”节能环保产业发展规划》，明确在“十二五”期间，节能环保产业产值年均增长15%以上，到2015年，节能环保产业总产值达到4.5万亿元，增加值占国内生产总值的比重为2%左右。推进林业剩余物、次小薪材、蔗渣等综合利用技术和装备的应用，实现农林废弃物资源化利用。§1.2国内外生物质能利用现状§1.2.1国外生物质能利用现状据估计,目前世界总能源消费中,14%的能源供应来自生物质能,在发展中国家生物质能约占农村用能的90%，在发达国家如欧共体国家能源消费中2%到2.5%生物质能，一些世界能源组织(IEA)成员国，生物质能在总能耗中所占份额高达15%。到2005年底，全世界生物质发电总装机容量约为5000万千瓦，主要集中在北欧和美国；生物燃料乙醇年产量约3000万吨，主要集中在巴西、美国；生物柴油年产量约200万吨，主要集中在德国；沼气已是成熟的生物质能利用技术，在欧洲、中国和印度等地已建设了大量沼气工程和分散的互用沼气池。目前生物质能技术的研究与开发已成为全球重大课题之一，国外在生物质能的利用方面已经做了很多工作。目前国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，美国、瑞典和奥地利生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消费量的4%、16%和10%。101 许多国家都制定了相应的开发研究计划，美国在1980年制定的国家能源政策明确的提出了以生物柴油替代化石柴油战略；德国的《生物质能条例》鼓励生产和使用生物柴油，2004年生物柴油消费量已达110万吨，成为全球使用生物柴油最多的国家；2010年欧盟生物质燃料占总燃料比例的5.75%，巴西将推广乙醇燃料作为国家重要的能源政策，计划在数年内将在普通柴油中添加5%的生物柴油。燃料乙醇与生物柴油是国际上近年来最受关注的石油替代燃料。燃料乙醇是目前技术最成熟、应用规模最大和商业化程度最高的生物液体燃料，巴西2002年产燃料乙醇1200多万吨，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国、欧盟都提出了生物质能源替代石油的计划。生物柴油技术在国外也得到广泛发展，目前美国生物柴油年生产能力为100万吨以上，欧盟计划在2020年使生物柴油的市场占有率达12%，意大利、德国等国家也积极参与到了生物柴油技术的研究和开发中。生物质发电在发达国家已受到广泛重视，美国生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10兆瓦~25兆瓦。生物质直接燃烧发电占可再生能源发电量的70%。意大利、瑞典也积极开展了对该项技术的研究。另外，美国、英国、加拿大、荷兰、澳大利亚、意大利等国都积极开展了生物质快速热裂解技术的研究和应用，并已经实现商业化运行，生物油产率在50~80％之间。沼气的技术已经比较成熟，在欧洲、美国等发达国家发展很快。美国、巴西、南非、阿根廷、印度等国都开始在能源作物开发利用方面大做文章，培育和种植甜高粱及其生产燃料乙醇方面的研究与开发。§1.2.2国内生物质能利用现状我国的沼气利用技术基本成熟，尤其是户用沼气，已经有几十年的发展历史。在政府政策的大力推动下，户用沼气已经形成了规模市场和产业，自2000年大中型沼气工程也开始发展，到2010年底，全国已经建设农村户用沼气池2870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程达到2200多处，年产沼气约190亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质的生活燃料，生物质发电装机容量约300万千瓦，以农作物秸秆为原料的生物质发电项目，在建项目约100个，建成运行的有20多个，陈化粮为原料的燃料乙醇年生产能力达到140万吨左右。目标是到2020年，沼气年利用量达到440亿立方米。除沼气外，我国其它生物质能技术的应用仍处于产业化发展初期。在生物质发电方面，已经基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电、101 生物质致密成型燃料等技术，但目前的开发利用规模还有待扩大。在生物液体燃料方面，为了缓解石油供需矛盾，国家积极推进生物液体燃料技术的研发和试点示范工作。自2004年，在我国4个省的27个地市开展车用乙醇汽油试点工作。近期内我国重点的技术研发方向是利用非粮食原料（主要为甜高梁、木薯以以及木质纤维素等）生产燃料乙醇技术和以小桐子等油料作物为原料制取生物柴油，并建设规模化原料供应基地，建立生物质液体燃料加工企业。2010年，燃料乙醇的年生产能力达到200多万吨，生物柴油的年生产能力达到20万吨，总计年替代200万吨成品油。我国的部分企业正在研究开发以秸秆、木材等非粮食为原料的生物液体燃料技术，并取得了一定的突破，在2010年已形成规模化生产能力。§1.3项目实施的必要性和可行性§1.3.1项目符合国家产业政策发展包括生物质能源在内的新能源产业，是我国的一项长期的重大经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展具有重要意义。生态油是生物质工业燃料产业中除生物质固体燃料、生物质气体燃料外，又一种创新型产品，通过特殊的工艺，将农林废弃物高温裂解为清洁环保的生物质液体燃料，并应用于工业锅炉和窑炉领域，实现农林废弃物的循环利用，符合国家发展循环经济，实现节能减排的战略目标。§1.3.2项目具有良好的市场发展前景和空间该项目使用的原材料主要是林业三剩物，实施地点为茂名，该区域及其周边地区具有丰富的原料供应渠道，并拥有成熟的原料配送市场，根据国家林业局统计数据，2011年广东省人造板的产量为772.52万立方米，主要集中在项目所在地的华南地区。由此看来，仅林业加工剩余物存量巨大，完全满足本项目需要。生态油的应用领域主要为工业锅炉与窑炉用户。根据《“十一五”101 十大重点节能工程实施意见》，我国在用工业锅炉保有量约180万蒸吨/小时，每年耗煤约4亿吨，工业窑炉每年消耗煤约3亿吨，如按30%替代市场测算，全国工业锅炉和窑炉每年使用包括生态油在内的生物质燃料近3亿吨。以珠三角为例，截至2009年底该地区燃煤、重油等工业锅炉总容量为5.91万蒸吨/小时，年消耗燃料油约2，800万吨。由此可见，生态油作为替代性燃料，具有巨大的市场发展空间。§1.3.3项目经济发展持续性现代经济社会发展以高水平物质文明和精神文明为基础。物质文明的积累,依靠社会生产力的发展,以现代化工业、农业、交通物流业,及生活设施和服务体系为表现形式的社会生产力,都需要能源作为支撑。可以毫不夸张的说,能源是现代经济的基础。经济发展的过程,就是能量消费的过程,尤其是处于工业发展前期和中期的经济,钢铁、建材、电力等高能耗产业处于主导地位,导致能源消费弹性系数通常较高。中国能源工业在改革开放以后突飞猛进，能源供给能力不断增强,促进了经济持续快速发展。能源消费系数跟随经济的步伐,从1999年开始震荡上升,并在2003-2005年一度超过1。2006年开始至今,我国的能源消费弹性系数始终处于较高的水平(见表1-1)。表1-12006-2010年我国能源消费弹性系数年份能源消费增长速度(%)经济增长速度(%)能源消费弹性系数20068.410.70.78520077.711.10.69420084.08.70.46020095.28.00.65020105.97.50.787101 中石油发布的一份研究报告预测,在2010年到2015年,中国经济将进入新一轮的上升周期,从而拉动石油需求较快增长"预计未来5年,石油需求平均增长4.9%,2015年需求量达到5.3亿吨左右。要维持经济的持续、健康发展,必须要有能源作为强有力的支撑。然而工业化和城市化步伐加快,能源需求出现了前所未有的高增长,虽然依靠进口能够缓解能源供需矛盾,但却不能从根本上解决能源供应跟不上经济发展的问题"加上化石能源的消耗殆尽,能源供需矛盾将更加尖锐,预示着必须要有新的能源来接替化石能源,承担起推动、支持经济发展的职责,生物质能源就是这种能源。发展生物质能源,能够充分进行废物利用,减少污染物排放,提高资源循环利用效率；能够提高农业、林业、畜牧业等产品附加值和科技含量,增加农民收入,切实解决“三农”问题；能够增加新的就业机会,推进城市化进程,促进区域经济发展；能够通过发展生物化工产业,替代石油工业；能够用于发电和制造燃料,缓解化石能源供应不足造成的燃油紧张,最终改变能源结构不合理的现状。§1.2.4国家政策支持生态油产业发展近年来，国家出台多项政策支持生物质能源产业发展，政策已覆盖生态油产业。2012年7月9日，国务院印发《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，明确提出到2015年，新能源占能源消费总量的比例提高到4.5%，减少二氧化碳年排放量4亿吨以上，其中，生物液体燃料年利用量达到500万吨。到2020年，生物液体燃料年利用量达到1200万吨。除此之外，在增值税优惠方面，国家对利用林业三剩物制备生物质燃料给予了大力扶持。根据“财税[2011]115号”文《财政部国家税务总局关于调整完善资源综合利用产品及劳务增值税政策的通知》相关规定，对销售以稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳、林业三剩物、次小薪材为原料生产的电力、热力、燃料实行增值税即征即退100%的优惠政策。§1.4项目建设的意义§1.4.1能源安全的战略意义能源是经济增长和社会发展的重要物质基础，能源安全就是实现一个国家或地区国民经济持续发展和社会进步所必需的能源保障，我国现有的能源远远不能满足国民经济的快速发展和可持续发展，为了改善能源危机现状，必须尽快寻找新的能源来源，林业剩余物和农业废弃物是可再生资源，利用它们生产生物原油，可以保证能源的稳定供应。根据《BP世界能源统计2011》，对我国主要化石能源:煤炭、石油、天然气可采储量与世界总储量进行对比并进行分析，具体情况见表1-2。101 表1-2截至2010年底我国及世界主要化石能源可采储量化石能源世界可采储量我国可采储量我国储量占世界比例石油1888亿t20亿t1.1%天然气187.1万亿m32．8万亿m31.5%煤炭8609.38亿t1145．0亿t13.3%从表1-2可知，我国化石能源储量中煤炭占主要部分，达到世界总储量的13.3%，石油和天然气储量仅占世界总储量的1.1%和1.5%，相比煤炭储量处于较低水平。同时由于我国人口众多，人均能源储量远低于世界平均水平，经计算，截至2010年底我国石油、天然气、煤炭人均剩余可采储量约占世界平均水平的5.46%、7.72%和68.59%。纵向来看，煤炭、石油、天然气人均可采储量均处于下降趋势，显示了我国人均能源资源储备不足的特征，其中油气资源人均储备尤其明显。与此同时，世界石油和天然气资源呈储量小、需求量逐年上升特点，但世界石油和天然气的储采比在油气资源勘探开发基础上始终能够保持一定水平。而我国油气资源供需矛盾日益凸显，油气资源勘探的开发相比快速增长的能源需求仍显不足，据《BP世界能源统2011》数据显示，2010年我国石油、天然气储采比分别为9.9年和29年，相比于1987年的18年和64年有明显的下降，这与我国能源的需求增长是密切相关的。相比于油气资源，我国煤炭资源较为充足。截至2010年底我国煤炭资源储采比约为35年，相对于石油、天然气储采比数据，处于较高水平，但较于世界煤炭资源储采比(118年)仍然很低。综合分析，从能源储存结构及可持续利用情况来看，我国化石能源呈现结构不均衡、人均储备低、消耗快的特点。101 中国能源发展需要坚持开发节约并举的节能战略。在一定意义上，节约能源就是最洁净的能源，走科技含量高、消耗少、污染小、人力资源优化的新型工业化道路，大力控制能耗总量，使得能源消费弹性系数逐步下降。煤炭是我国的主导能源，中国近中期以煤炭为主的能源结构不会改变。因此，要合理构建我国新的节约型消费模式；结合国情针对基础能源进行战略调整，同时积极发展绿色能源；扶持发展其他可再生能源，可以减轻我国对于煤炭的过度依赖。我国有着丰富的可再生能源资源。目前，水电和太阳能热水器产业已发展比较成熟，风力发电发展条件基本具备，太阳能发电、地热利用、生物质能利用等领域也具备了一定基础。生物质能的开发和常规能源的进一步科学开采利用，将对我国未来能源的发展打下坚实的基础。§1.4.2生态环境意义近年来，随着经济持续快速发展，能源需求不断增加，我国正面临着严峻的能源安全形势。大力发展生物质产业，在国家能源战略中具有重要地位，可以为高速发展的国民经济提供有效的能源补充，为中国乃至世界的可持续发展做出积极的贡献。在不与农、林业争土地条件下，开发利用宜农、宜林荒地和较劣质土地发展能源农、林业，为国家提供更多的生物质能源是我国立足国内提供能源安全的重要战略措施。生物质能源是一种绿色、环保型新能源，它既可直接作为燃料进行燃烧，也可以通过品位升级转换成生物柴油和生物汽油，用它们代替部分煤炭、石化柴油和汽油，可以大大减少污染物的排放量，对环境保护和生态平衡具有重大意义。随着技术进步和经济发展，人们认识到开发利用生物质能有利于环境保护，同时还可以变废为宝、变害为利，补充能源资源不足。生物质能源本身的含硫量非常低，其碳的循环也是动态的，即每两年即可完成“CO2+光合→生物质→生物燃油→燃烧→CO2+光→生物质→⋯⋯”的CO2短周期循环的闭合链，理论上可实现CO2对大气环境的“零”排放。生物原油燃烧时不排放二氧化硫，排出的有害气体比石油减少70％左右。生物原油中不含对环境造成污染的芳香化合物，因而废气对人体损害也低于化石能源。与化石能源相比，使用生物原油可降低90％的空气毒性，降低94％的患癌率。由于生物原油含氧高，燃烧时排烟少，排放的一氧化碳比普通化石能源减少约10％，对于环境保护具有重要作用。因此开发利用清洁的、对环境友好的生物质能是有效替代化石能源，减少污染物排放，保护环境、实现可持续发展的重要措施，同时也是我国以技术创新应对气候变化的重要战略措施。§1.4.3生物质能开发利用具有极高的社会意义我国70%的人口生活在农村，“三农”101 问题的解决是我国实现现代化的关键。而生物质一直是我国农村的主要能源之一，大多以直接燃烧为主，不仅热效率低下，而且大量的烟尘和余灰的排放使人们的居住和生活环境日益恶化，严重损害了身心健康。生物质资源的开发与利用与农业、农村的发展密切相关，即可将大量的低值农林废弃资源加工成高价值的能源商品，又可增加农民的经济收入，采用生物质能转化技术可使热效率提高到35%~40%，节约资源，改善农民的居住环境，提高生活水平。生物质的能源利用可根本解决我国农村普遍存在的而又始终无法根治的“秸秆问题”，将农林废弃物转化为优质能源，形成产业化利用，可大量消耗秸秆废弃物，达到消除秸秆危害的目的，不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。发展生物原油，是“农产品-加工-工业品”的发展模式，所产油品除缓解我国进口油品的压力外，还可以创造大量就业机会，促进农业劳动力向第二和第三产业转移，带动农村及周边地区的经济发展。我国是一个发展中的农业国家，一方面传统农业经济上处于劣势；另一方面在土地、山林资源上拥有较大的优势，通过选育培养若干种适合不同地域的高产含油树种、含油植物，在绿化荒山、改善生态环境的同时，为生物原油项目的发展建设长期提供原料。生物原油的生产、流通供应链可以拉动就业，增加农民收入。此外，生物质能源的开发可充分利用荒地、盐碱地等闲置土地进行能源作物的大量种植，既可改良土壤，保持水土，又可促进农村产业结构的调整。可以提供大量的就业机会，可大大缓解农村剩余劳动力和城镇下岗人员等待业人员的就业问题。这些对于加快我国的农村建设和社会稳定具有重要意义。能源的国家战略功能体现于多方面、多层次，包括能源安全、生态环境、农村经济、社会生活等。既然生物质能源具有如此重要的战略地位，我国政府有关决策部门有必要紧密地配合，协调科研单位、企业、地方政府等各方面力量，加大对生物质能源发展的支持力度，为未来生物质能源产业的形成和发展提供技术支撑。101 第二章市场分析与建设规模(黄楠)发展生物燃料可实现缓解石油供需矛盾和减排温室气体的双燕日的，因此，越来越受到能源消费大国的重视。据世界眯望学会发布的报告，生物燃料如乙醉和生物柴油对减少个球对石油的依赖拥有巨大潜力。生物燃料市场的扩大和新技术进步的协同作用有望缓解油价上涨的压力，并可振兴农业经济和减少全球温气体的排放。§2.1市场调查§2.1.1生物质的用途§3.1.2产品现有生产能力调查生物质油经过多年的研究和发展，其生产技术和使用已比较成熟。其中生物质油化学生产技术经过多年发展，已经形成比较完备的技术体系和方法。生物质快速热裂解技术，已在欧美等发达国家形成大规模工业化生产，代表了当今主流生物柴油技术，而且技术仍在不断发展。一、市场竞争分析101 1.生物质柴油目前中国比较大的生物柴油生产厂的工艺与原料见表，由表可以看出，中国的生产柴油基本以质量较差的废弃油脂为主，利用酸碱催化剂，生产生物柴油与燃料油，由于工艺路线短，因此没有进行甘油处理，只是将甘油作为燃料油出售，在工艺中由于采用减压蒸馏技术，保证了不同的原料可以生产同一质量的生物柴油，欧美工艺都没有这一步。中国比较大的生物柴油生产厂的工艺与原料厂家规模原料催化剂工艺组成产品A3万t/a酸化油为主要原料黄连木为部分原料固体酸碱酯交换、分离、连续蒸馏生物柴油、燃料油B1万～2万t/a中性油与微酸性油脂固体酸与有机无机酸复配脂交换、分离、间歇蒸馏生物柴油、轻质油、燃料油C1万～2万t/a菜籽油与酸化油有机酸和无机酸复配催化剂酯交换、分离脂肪酸、生物柴油可见，生物柴油的生产技术并不是限制我国发展生物柴油的主要问题，而如何获得充足量的生物油脂是我国生物柴油产业的瓶颈。世界生物柴油发达国家都是以植物油为主要生产原料。我国是一个以种植业为支柱的发展中农业国家，因此，废弃油脂生产生物柴油和野生树木种子为原料生产生物柴油将是中国生物柴油的主导技术路线。2.生物燃料乙醇经过“十五”、“十一五”的发展，我国生物质燃料乙醇产量“一路走高”，在坚持非粮原料发展方面取得了显著成果。然而进入“十二五”后，国内燃料乙醇生产却出现向下“拐点”，即2011年产量177万吨，比上年降2.7%；2012年约166万吨，比上年负增长6.2%。101 中国作为能源消费大国，国内汽油市场每年都有缺口。专家预计，2015年、2020年国内汽油消费量将达9700万吨和1.18亿吨左右。在石油资源紧缺，汽油需求不断增长的背景下，国家重视燃料的多元化发展；考虑到能源安全需要，政府鼓励发展燃料乙醇产业，并提出2015年和2020年乙醇汽油占汽油消费的比重将分别达39.2%和76.3%的远景目标。按照我国《可再生能源中长期发展规划》生物质能源发展规划，2020年生物燃料乙醇年利用量要达到1000万吨。国家《可再生能源中长期发展规划》明确：稳步发展生物液体燃料，不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力，支持建设具备条件的木薯乙醇、甜高粱茎秆乙醇、纤维素乙醇等项目。国家能源局《生物质能发展“十二五”规划》也提出，加快发展非粮生物液体燃料，建设非粮能源原料基地和非粮生物液体燃料示范工程。因此，以小麦、玉米等陈化粮为原料的燃料乙醇装置逐步停产。事实上，10年来我国燃料乙醇及车用乙醇汽油产业的快速发展，主要得益于国家较为完善的产业政策体系支持。现在，国家逐步减少了粮食法燃料乙醇的补贴力度和财税优惠，就使得燃料乙醇企业为了止损而低负荷生产。“当前行业的非粮原料调整已取得积极进展。”中国石油化工集团公司发展规划部副主任刘向东介绍，“十一五”期间，我国木薯乙醇生产技术基本成熟；甜高粱乙醇技术进行了工业示范；纤维素乙醇关键技术取得了突破。目前世界上首套木薯装置——中粮广西20万吨/年燃料乙醇项目已投产；2012年国家核准的山东龙力5万吨/年纤维素燃料乙醇项目和中兴10万吨/年甜高粱燃料乙醇项目已经建成；海南洋浦、江西东乡、浙江舟山和广东湛江等木薯燃料乙醇项目，正在开展前期工作，将获国家核准批复建设；河南天冠、中国石化、中国石油、中粮集团等正在积极筹建万吨级纤维素乙醇示范项目。“未来8年，燃料乙醇将增长6倍，但不可否认的是，非粮燃料乙醇项目成本相对较高，多还处于‘赔本赚吆喝’的阶段。国家有关部门应将原有的行业补贴，转到非粮燃料乙醇和纤维素燃料乙醇上，并出台相应鼓励政策，尤其要支持引导好纤维乙醇工业化示范项目的发展。”山东大学生物科学学院院长曲音波建议。曲音波认为，我国非粮乙醇原料供应不成问题：我国每年仅农作物秸秆可收集量就达6.87亿吨，可支撑约3500万吨燃料乙醇生产规模；我国有盐碱地及非耕地约2680万公顷，其中可开垦种植甜高粱、木薯等能源作物的非耕地430万公顷，可支撑450万～700万吨燃料乙醇生产规模。二、国内现有生活能力分布数量与比例1.固体生物质燃料101 固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式，截止到2004年底，中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上，极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。目前，中国（清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质直接成型技术，降低了生物质成型燃料的成本，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外，中国生物质燃料发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省（区）共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为1.2亿千瓦时和1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。2.气体生物质燃料气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久，但大中型沼气工程发展较慢，还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平，2004年，中国农户用沼气池年末累计1500万户，北方能源生态模式应用农户达43.42万户，南方能源生态模式应用农户达391.27万户，总产气量45.80亿立方米，相当于300多万吨标准煤。到2004年底，中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池，总池容达到了88.29万立方米，形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废物污水5801万吨，年发电量63万千瓦时，可向13.09万户供气。在生物质气化技术开发方面，中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底，中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处，年产生物质燃气1.5亿立方米；年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。3.液体生物质燃料101 液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。近年来，中国的生物质燃料发展取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。“十五”期间，在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，总产能达到每年102万吨，现已在9个省（5个省全部，4个省的27个地（市））开展车用乙醇汽油销售。到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产，转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、甜高粱、木质纤维素等为原料的生物质燃料，既不与粮油竞争，又能降低乙醇成本。广西是木薯的主要产地，种植面积和总产量均占全国总量的80%，2005年，木薯乙醇产量30万吨。从生产潜力看，目前，木薯是替代粮食生产乙醇最现实可行的原料，全国具有年产500万吨燃料乙醇的潜力。§2.1.3产品产量及销售量调查1.全国或地区目前的产量总数“十二五”期间，生物质成型燃料利用量将达1000万吨，生物质乙醇利用量将达350万到400万吨，生物柴油利用量将达100万吨，航空生物燃料利用量将达10万吨。1300万千瓦发电装机容量意味着要增加500至700个生物质能发电厂，一年要建成100多家生物质能电厂。到2015年，集中供气达到300万户、成型燃料年利用量达到2000万吨、生物燃料乙醇年利用量达到300万吨，生物柴油年利用量达到150万吨。到2015年各类生物质利用量至少超过4000万吨标准煤。2.本产品一段时期以来的产量变化情况在生物质一代燃料走出“与民争粮，与粮争地”的困境之后，全世界范围内的第二代生物质燃料技术研发及产业化发展渐入佳境。国内对于二代生物燃料利用的途径也向多元化方向发展。101 　　第二代生物燃料技术是指以麦秆、稻草和木屑等农林废弃物或藻类、纸浆废液为主要原料，使用纤维素酶或其他发酵手段将其转化为生物乙醇或生物柴油的模式。而第一代燃料的生产主要来自于玉米、水稻、甘蔗、大豆等粮食作物。　　事实上，由于诸多因素限制，利用传统粮糖油原料发展生物燃料的潜力在我国非常有限。利用非粮原料将是我国发展生物燃料的根本方向。　　据了解，目前，我国利用薯类、甜高粱、小桐子等非粮作物/植物生产燃料乙醇和生物柴油的技术已进入示范阶段。国家发改委能源研究所近期完成的“中国可再生能源规模化发展研究”报告显示，我国以非食用粮糖类农作物为原料的燃料乙醇生产潜力近中期约为1500万吨，以废油为原料的生物柴油生产潜力近中期约为200万吨，以油料林为原料的生物柴油生产潜力在中长期约为数百万吨，以纤维素和藻类生物质为原料的先进生物燃料生产潜力在长期可达每年数千万吨。3.本产品国内保有量与国外有关国家保有量的分析比较1.国外分析：自20世纪70年代“石油危机”后，生物质产业特别是生物质能源的开发利用引起世界各国政府和科学家的关注，许多国家都将发展生物质产业作为一项重大的国家战略推进，纷纷投入巨资进行研发。如日本的“阳光计划”、印度的“绿色能源工程”、巴西的酒精能源计划等。生物质资源是发展生物质产业的基础。充分利用农林废弃物资源，同时以科学的方法培育高产、抗逆性强的能源植物是发展生物质能的根本保障。例如，速生的桉树，年产量可达30～50t/hm2，已在巴西被广泛用作能源林，种植面积总计约200万hm2。法国、瑞典等国家利用优良树种无性系营造短轮伐期能源林，并且提出“能源林业”的概念，拟将15%的森林辟成能源林。美国于20世纪70年代提出能源植物计划，其主要目标是开发速生和优质的乔木、灌木和草类“能源植物”。如杂交杨每英亩每年的生物质产量可达10t(干重)。在新的能源植物品种的发掘和提高能源植物效能基因的鉴定和利用方面也已开展了大量的研究，现代分子技术已广泛应用于能源植物的品种改良。燃料乙醇是国际上近年来最受关注的石油替代燃料之一。掺入10%～15%的乙醇可使汽油燃烧得更完全，减少CO2的排放量。巴西已实施了大规模的甘蔗制乙醇计划，全面覆盖汽车用燃料。2000年，美国生产50亿L玉米乙醇，相当于汽油消耗量的1%。利用木质纤维素制取燃料乙醇是解决原料来源和降低成本的主要途径之一。加拿大IOGEN公司已建立了日产10t101 纤维素乙醇燃料的示范装置，美国也建立了年产2500t的纤维素乙醇示范企业。据科学家估计，如果美国农林废弃物都利用起来，可替代美国国内40%的汽油。利用木本油料植物、油菜和食物残废油生产生物柴油发展十分迅速。目前美国生物柴油年生产能力为100万t以上。欧盟2005年已超过600万t。其中，德国为160万t，拥有300多个生物柴油加油站；意大利已拥有9家生物柴油的生产厂。美国能源署要求，到2010年，美国要将生物柴油产量提高到1200万t；欧盟委员会计划，在2020年使生物柴油的市场占有率达12%。生物质发电在发达国家已受到广泛重视。其主要工艺分3类:生物质锅炉直接燃烧发电、生物质—煤混合燃烧发电和生物质气化发电。美国的生物质直接燃烧发电占可再生能源发电量的70%。意大利发展了12MW生物质IGCC(整体煤气化联合循环发电技术)示范项目，发电效率达31.7%。瑞典正试验加压气化BIGCC。在生物质材料和绿色化学品方面，20世纪七八十年代，人们在寻求塑料的替代品时，首先想到的就是可降解的生物质材料。从添加淀粉到纸塑替代，从乳酸聚合到热塑性玉米淀粉塑材，技术上有了很大进展，但当前的性价比还不能与石化塑料匹敌，只能用于对高附加值材料的替代。例如，日本丰田公司开发用白薯淀粉塑料制成了汽车配件；富士通公司用玉米淀粉塑料(聚乳酸)制成的电脑机壳和其它配件已经商业应用；美国DuPont公司和GenecorInternational公司合作建成的用玉米生产1，3－丙二醇(POD)的生产成本可以比化学法降低25%。英国皇家壳牌石油公司估计，21世纪前50年，生物质将提供世界化学品和燃料的30%，世界市场份额达到1500亿美元。化工巨人巴斯福公司2003年宣布，将以可再生的生物质资源作为化学品生产的主要原料；杜邦公司剥离石油资产，购买了生物技术公司和组织农业综合企业，将2010年销售额的25%定位于生物质产品。美国的森林工业也已开始与电力、石油、化工公司合作利用林木废弃物生产新材料及化工产品。2.国内分析：目前，我国的生物质产业从能源植物种植到产品开发都具备了良好的技术基础。特有的野生木本油料植物如黄连木、麻风树、油桐等已形成生产生物柴油的资源优势，建立起基因库、种苗基地和种植标准，并开展了一定规模的示范。在燃料乙醇方面，我国已在黑龙江、吉林、河南、安徽4省建设了陈化粮生产燃料乙醇工程，到2005年4月1日，已经在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省强制使用掺和10%乙醇的汽油醇。纤维素乙醇已完成600t/年规模的中试示范；在生物柴油方面，我国已建成若干条年产2～5万t101 的示范生产线，具有自主知识产权的高压醇解生产生物柴油技术具有世界先进水平。我国已开发和推广MW级生物质气化发电系统应用20多套。国家高科技发展计划(863计划)将建设4MW规模生物质气化发电的示范工程，预计系统发电效率可达到30%左右。在生物质材料方面，木基塑料已实现规模化生产，可生物降解的淀粉基塑料以及纤维素基功能高分子材料研究已取得关键性进展，产品可用于生产农用地膜、生活用品及包装等用途。2010年我国生物柴油年利用量将达200万吨。中国科技大学、江苏石油化工学院、北京化工大学、吉林省农业科学院、广州能源研究所等科研单位纷纷展开了生物柴油的研究工作，并成功利用菜籽油、大豆油、废煎炸油等为原料生产生物柴油。我国几大国营石油集团如中石油、中石化、中海油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。除此之外，我国还涌现出正和、古杉、卓越、天冠、湖南天源等许多家生物柴油民企，开发出自主知识产权的生物柴油生产技术和工业化试验工厂。据广州能源研究所生物柴油课题组的不完全统计调查，目前全国生物柴油生产厂家已达到69家，总生产能力为113.63万吨/年。其中，山东省的生物柴油生产企业最多，为9个，产能最大的省份为江苏省，37.32万吨/年。然而，廉价、来源稳定的原料供应不足成为了阻碍生物柴油产业发展最大的问题，2008年，许多生物柴油工厂因原料得不到供应而停产，全国生物柴油实际产量仅为30万吨左右。为促进生物柴油产业的健康发展，建设固定的植物原料基地尤为重要。我国燃料乙醇生产技术已经成熟，黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽５省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。乙醇汽油占全国汽油总消费量的20％，我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。燃料乙醇中实现产业化的技术是以淀粉质（玉米、甘薯、木薯等）和糖质（甘蔗、甜菜、甜高粱等）原料生产燃料乙醇。“十五”期间，我国已在黑龙江、吉林、河南、安徽４省建成４个生物燃料乙醇生产试点项目（吉林燃料乙醇有限公司、黑龙江华润酒精有限公司、河南天冠燃料乙醇和安徽丰原燃料酒精股份有限公司），年产量102万吨左右，使用的主要是储备粮中时间比较久的陈化粮。为了扩大生物质燃料来源，中国已自主开发了以甜高粱茎秆、纤维素废弃物等为原料生产燃料乙醇的技术。目前以甜高梁为原料年产5000吨的燃料乙醇中试厂已经建成；纤维素废弃物制取乙醇燃料技术已进入年产600吨规模的中试阶段；以木薯、甘蔗等为原料的燃料乙醇工厂也在兴建中。101 4.生物质原油的进出口情况我国能源消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻：我国人均占有可开采石油资源十分贫乏，大约只有世界平均水平的12%。然而，自1993年起，我国已由石油净出口国变成净进口国，2003年成为世界第二大能源消费国。我国石油年自给能力为1.3～1.5亿吨，2008年，石油进口量已占消耗量的52%，突破2亿吨，尤其是近阶段我国汽车工业大规模发展，矿物燃油的短缺几成定局。为此，国家相继出台的一系列促进生物质能产业发展的政策措施，为生物质能产业营造了良好的宏观政策环境，国有大型企业和跨国公司等大型企业也积极参与进来，极大地促进了产业的发展。生物质能的开发利用迎来了前所未有的历史机遇，这将全面促进中国生物质能产业的发展。我国可再生能源中长期发展目标为：到2010年，生物质发电总装机容量达到550万kW，生物质固体成型燃料年利用量达到100/万吨，沼气年利用量达到190亿m3，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万kW，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿m3，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。§2.1.4国外市场调查1.美国美国在开发利用生物质能方面处于世界领先地位，生物质能利用占一次能源消耗总量的4％左右。从1979年就开始采用生物质燃料直接燃烧发电，生物质能发电总装机容量超过10000MW，单机容量达10～25MW。乙醇产量自2001年以来已翻了一番，已成为仅次于巴西的燃料乙醇大国。2006年，乙醇约占美国汽油消费总量的5％，乙醇掺烧比例通常为10％，添加乙醇的混合汽油占全国汽油供应总量的46％。2007年乙醇的产量是64亿加仑，比2000年增加了4倍。根据美国可再生燃料协会统计，截至2008年底，美国共有189个乙醇生产厂，生产能力为3300万吨。美国商业性生产生物柴油始于20世纪90年代初。2006年，生物柴油生产能力为260万吨，实际产量为125万吨，截止到2007年底，现有生物柴油生产企业171家，生物柴油产量4.5亿加仑，比2006年提高80％。根据美国国家生物柴油委员会的计划，到2015年，生物柴油产量将占全国运输柴油消费总量的5％，达到610万吨。为帮助降低生产先进生物燃料的成本，并使相关技术达到商业化，2007年美国将其能源部生物质能研究经费增加65％，总数达1.5亿美元。101 2.欧洲欧洲主要国家的生物质能源开发利用均以丰富的森林资源为基础，具有政府重视、起步较早、以市场运作和龙头企业带动为主等特点，主要利用形式有供暖、发电和生物柴油等3种，其中以供暖为主。芬兰生物质能源提供方式以建立燃烧站为主，较小规模的燃烧站仅提供暖气，大型燃烧站则同时提供暖气和电力，全国年能源总消耗4000亿kW·h，其中810亿kW·h由生物质能源提供，占20％。瑞典利用无工业价值的木材采用热电联合装置产热和供电，其联合汽化（BIG-CC）工艺处于世界领先地位。生物质能源达1100亿kW·h。其中，330亿kW·h以区域供暖的形式提供，530亿kW·h供给工业，130亿kW·h供给居民及服务部门，110亿kW·h供应交通部门。瑞典的生物质能源利用主要实行市场化，其中颗粒燃料市场在近几年增长了100％，总需求量达150万吨，总价值达2.5亿欧元。丹麦在生物质直燃发电方面成绩显著。丹麦的BWE公司率先研究开发了秸秆生物燃烧发电技术，迄今在这一领域仍是世界最高水平的保持者。目前，丹麦已建立了130家秸秆发电厂，使生物质成为丹麦重要的能源。德国是生物质柴油的最大生产国，德国对生物柴油的生产企业全额免除税收；自2004年起，无需标明即可在石化柴油中最多加入5％的生物柴油，2007年生物柴油产量达到了289万吨；然而由于德国政府取消生物柴油企业免税优惠，2008年产量出现下滑，生物柴油行业产能利用率仅为55%。在发电方面，德国使用生物质能源发电占22％，其中58％以木材为燃料发电，41％为沼气发电，3％通过液体生物质（如生物柴油）发电等。目前，德国生物质能源发电站1兆瓦以上的有350家，有超过7万户家庭使用以木材颗粒燃料为原料的供暖机、发电机。据预计，到2030年，德国生物质能源占年能源总消耗量的比例将达到17.4％。3.巴西巴西目前已经成为世界上最大的乙醇生产和消费国。巴西生产乙醇的原料主要是甘蔗，2005/2006年度，甘蔗产量为4.23亿吨，其中49.77％用于生产乙醇；乙醇产量约为128.12亿公斤，其中50.5％是用于混入汽油的无水乙醇，其余则是独自作为替代汽油的含水乙醇。2008/2009年度，巴西乙醇产量达到210.9亿公斤。巴西法律规定，汽油中必须添加25％的乙醇燃料，巴西国内生产的82％的汽车都采用了混合燃料发动机，可以使用普通汽油也可以使用乙醇，或者两种燃料的混合物。巴西是世界上最大的乙醇出口国，其乙醇生产总量的15101 ％用于出口，主要销往美国、印度、韩国、日本、牙买加等国。2008年乙醇出口量为51.6亿公升，比2007年增长46%，主要出口市场为美国。此外，巴西还大力利用可再生资源进行发电，其中80％以上的电力都是来自可持续技术，主要是水力发电（占77％）。来自生物质和水力发电厂的能源总量占巴西能源生产总量的45％。4.印度印度是沼气使用历史悠久的国家，在l975年启动国家沼气开发计划（NPBO），到2008年已建沼气池450万个，为农村无电区的数十万家庭提供了炊事和照明。近期生物质压缩成型、技术气化等进展显著。气化发电主要用于水泵、磨谷机和其它小型电气设备；气化产出燃气则主要用于烟草、茶叶、食品等加工生产过程中。§2.2市场预测§2.2.1国内市场需求预测众所周知，人口、资源、环境是决定一个国家能否可持续发展的长期制约因素，而作为现代社会经济发展基本动力之一的能源，特别是石油这种被称之为现代工业血液的液体能源，与这3个因素密切相关。1973年世界首次石油危机已使人们深刻认识到石油短缺是影响一个国家政治、经济和可持续发展的重要因素。于是，从那时起各国便开始积极探寻能够替代石油的液体能源及其生产技术，以期尽早解决不可避免的石油短缺问题。根据联合国1989年进行的调查，若按当时的石油消费水平计算，世界的石油储量只能维持到2035年，天然气可利用的时限稍长一些，但也只能利用67年，也就是说，到21世纪中叶天然气资源也将消耗殆尽。我国人均占有可开采石油资源十分贫乏，大约只有世界平均水平的12%。改革开放以来，国家经济建设发展速度非常快，对石油需求的增长越来越快，如我国机动车的数量正以每年15~20%的速度递增。1993年，我国已由石油净出口国变成净进口国。受资源及生产力双重制约，我国石油年自给能力约为1.3~1.5亿吨，目前石油进口量已占需求量的20~30%，年缺口近亿吨。可见，确保液体能源安全已成为保障我国可持续发展的重大课题。101 生物质液化燃油能替代石油的前景早已引起国际社会的重视，许多发达国家和发展中国家纷纷将其列为国家能源可持续发展战略的重要组成部分和21世纪能源发展战略的基本选择之一。未经品位升级处理的生物质液化燃油一般称为生物原油(Bio-crude-oil或Rawbio-oil)。常温下生物质液化燃油呈红褐色，具有良好的流动性，储运、商业营销同石油燃料一样方便。生物质液化燃油的热值一般在18~21MJ/l，闪点60~100℃，不含硫，氮含量低于重油，大约为0.01~0.3%，比重为1.15~1.25，PH为2.8~3.8(平均为3.2)。生物质液化燃油的另一个优点是环境友好性。因为，生物质液化燃油不含硫，其碳的循环是动态的每两年即可完成的“CO2+光合作用→生物质→生物燃油→CO2+光合作用→生物质……”的闭合循环链，因此，对于保护自然环境、维护生态平衡而言，是一种可再生的绿色环保型新能源，理论上可实现CO2对大气环境的“零”排放。生物原油可直接用作各种工业燃油锅炉、透平的燃料，也可通过对现有内燃机供油系统进行简单改装，直接作为各种内燃机、引擎的燃料，并且不含硫，不会造成酸雨，其它排放物均在可接受的范围内。另外，它还是用途广泛的化工原料，如可用生物原油为原料生产高质量的粘合剂；也可用它来生产运载工具用柴油、汽油的降排放添加剂。对生物原油进行催化和品位升级处理，可获得高质量的汽油或柴油。生物原油经这种处理后所得到的产物分别称为生物汽油和生物柴油，可同石化汽油和柴油一样直接用于汽车、拖拉机和各种内燃机和动力机械，是物美价廉的石化柴油、汽油的替代品。101 §2.2.2价格预测由于原油勘探、开采难度增大，增加开采成本，同时出于维持高油价考虑，传统产油国资源开发增产意愿不高，现有资源开采年限缩短，新增探明储量增速趋缓，同时市场供应受地缘政治影响稳定性降低。从市场影响看，2008年国际油价出现暴跌以来，石油输出国组织(或称“欧佩克”，OPEC)国家实行限产保价措施，使得原油产量总体降低，而非OPEC国家增产增收，市场影响增大。从市场热点看，OPEC国家出现政局动荡，OPEC内部出现分化，未来OPEC国家供应中断可能性加大。随着美元走软，产油国油气出口收益降低，国内政治经济矛盾逐渐显现。2011年，作为原油重要产区的中东、北非地区相继发生骚乱，原油供应出现阶段性紧张。为维持政局稳定，相关国家财政支出大幅增加，一方面需要推高油价，增加收人；另一方面需要获得以美国为首的发达经济体的政治支持。其中，伊朗政府呼吁OPEC国家团结一致，限产保价，并逐步推高油价，同时成立新的原油交易所，力图增加原油定价话语权。而沙特阿拉伯政府为换取以美国为首的西方政府的支持，迫于压力，在OPEC不同意提高生产上限的前提下，单方面提高原油产量，并有意取代伊朗向包括印度在内的亚洲炼厂供应原油，在实质上帮助美国推进了对伊朗的制裁。OPEC内部亲美、反美国家出现矛盾，面临分裂可能，为工业大国打破OPEC掌控原油定价权创造了条件。原油消费已成为现代社会基本需求之一，随着炼化、工程、物流等行业快速发展，原油消费稳步增长。世界原油需求除2008，2009年受金融危机影响而出现下滑外，总体保持较快增长。从地区分布看，经济合作与发展组织(DECD)国家消费量占世界消费量比例由2000年的62.07%下降到2010年的52.48%；中国(大陆地区)、印度分别由2000年的6.28%，2.97%上升至2010年的10.64%，3.86%，中国需求对国际原油市场影响增大。2010年，美国原油消费占世界21.10%，欧洲占22.91%。欧美国家仍是世界主要原油消费国，尤其是美国的原油需求是影响国际油价走势的重要因素，由美国原油库存引发的关于全球最大原油消费国需求走向的预期仍然是影响国际油价的重要因素，但中国、印度等新兴市场的崛起大大削弱了美国对世界油价的影响。101 从能源消费结构看，受油价高企影响，各国政府都加大了新能源开发，以降低对石油资源的依赖。天然气作为资源丰富的低价清洁能源倍受青睐，在化工、能源领域部分替代了原油需求。目前，世界能源市场中煤炭、天然气需求增速较快，原油占世界主要能源消费比例在逐步降低。当原油的消费能力在逐渐下降的情况下，新型的生物原油将会有广阔的发展空间。§2.3市场推销战略§2.3.1推销方式1.目标市场作为车辆动力用油：目标客户主要是石化、石油公司，民营加油站，各种运输车队，船队公交公司；作为普通燃料用油：目标客户是各种船舶，工业锅炉，餐饮锅炉；作为脂肪酸甲脂：目标客户大型化工企业，可作为表面活性剂，增塑剂等；作为饲料用油：目标客户各类饲料企业；作为脂肪酸甲脂开发国际市场，目前国际市场需求量很大.公司采用的技术和工艺先进，能生产出满足我国以及美国、欧盟标准的生物原油；由于公司地理位置的优势确保了原料采购上的优势，本市及周边城市的生物质可利用政府的支持优势进行有效收集，本市的各大荔枝龙眼生产厂家的大量酸化油可利用，港口每年有上万吨的废机油及大量城市车辆废机油都可利用，同时可利用港口的特有优势进口工业棕榈油等原料，这些原料上优势可使产品成本最优，产品的价格更合理，竞争优势更强。我们有院校等良好的技术合作平台依托，具有良好的技术服务能力和产品延伸的开发能力；我们计划利用本地的滩涂、荒地、山地种植油沙豆等油料植物，建立原料基地，形成产业化优势；101 公司紧邻广东省茂名石化工业区，工业区是2003年经广东省政府批准、中国石化集团公司参股建设的大型专业性石化特色园区，是国家火炬计划石化产业基地。茂名市政府与珠海市政府携手共建珠海（茂名）产业转移工业园，2009年2月被省政府认定为省级示范性产业转移工业园。2010年11月，被省政府认定为省级茂名高新技术产业开发区。园区规划总面积约27km2，首期开发面积4.52km2。园区处于中国最有活力的珠三角地区、大西南、东盟自由贸易区三大市场的交汇点，背靠大西南，面向东南亚，依托茂名雄厚的石化产业优势和良好的临港条件，重点发展石化中下游产业。园区可依托茂名港水东港区及14个各类3万吨级及以下码头泊位，完全满足石化特色产业的发展要求。交通运输十分便捷。2.产品的售后服务（1）建立完善销售网络体系，建立健全规范的客户档案；（2）实行定期和不定期的对客户进行电话和现场拜访制度；（3）定期组织召开客户座谈会，交流会，推介会，培训班，并组织客户开展各类有益活动；（4）在最短时间内解决客户提出的问题，是产品满足客户的需求。3.市场营销战略、市场定位（1）以车辆和船舶柴油发动机用的生物柴油为主导，充分利用国家有关政策，寻求本地区中石化，中石油的合作，进入加油站系统；同时积极寻求大企业，公交公司，车船运输业的合作；其次研发和生产高品质脂肪酸甲脂及延伸产品，进入化工企业，作为重要的化工中间体，可用来制备洗涤剂，乳化剂，增塑剂，表面活性剂等，以及饲料用油。建立国内外稳定的营销网络。（2）以本地区为重点市场，开发国内大型化工企业，有计划和目标开发国内外市场。4.销售网络、销售渠道建立的策略与实施销售网络和渠道：101 a：利用现有的人际关系打通中石化，中石油大企业b：充分利用政府的重视和宣传优势c：以高品质的产品让客户做试验，并保证提供合格的产品d：利用新闻媒体宣传e：比石化略低的价格f：充分利用网络营销g：充分利用生物柴油绿色环保这一特性。§2.3.2国内各大生物质原油公司1.中粮生化(000930)：公司的燃料乙醇产能44万吨，实际产量约40万吨左右，2010年收入31亿左右，但公司的利润来源主要来自政府的补贴。公司已经形成乙醇汽油产业化的龙头企业，是安徽省唯一一家燃料乙醇供应单位。　　2.北海国发(600538)：文章源自财富赢家论坛公司全资控股子公司广西国发生物质能源有限公司已具备燃料乙醇生产能力。　　　　3.*ST甘化(000576)：利用甘蔗、玉米等可再生性糖料资源生产燃油精，成为汽油代替品。　　4.华资实业(600191)：利用可再生性糖料资源生产燃油精，成为纯车用汽油代替品。5.航空动力(原华润生化)(600893)：控股股东华润集团控股吉林燃料乙醇和黑龙江华润酒精二大定点企业。6.荣华实业(600311)赖氨酸(豆粕的替代品)新增产能最大的企业之一甲醇汽油上市公司：与乙醇汽油相比，甲醇汽油并不逊色，且成本更有优势；生产1吨车用乙醇燃料约需3.5吨粮食和2.5吨煤，成本比成品油高得多，相当于车用甲醇燃料价格的两倍多。乙醇市场售价4000多元/吨，而甲醇一般不超过2000元/吨，乙醇比甲醇贵一倍多。　　7.北大荒(600598)：公司具有年产10万吨甲醇项目。糖料燃油精上市公司：　　8.广东甘化(000576)：利用甘蔗、玉米等可再生性糖料资源生产燃油精，成为汽油代替品。　　9.101 华光股份(600475)：国内垃圾焚烧炉制造龙头企业，在200t/d以上级别垃圾焚烧锅炉市场占有率第一。公司未来将加大对垃圾焚烧锅炉、余热锅炉、生物质燃料锅炉的技术开发力度。10.盛运股份(300090)：公司已经介入垃圾焚烧运营、尾气处理及垃圾输送领域。公司拥有自主知识产权的炉排炉技术；通过收购中科通用11%股权，间接涉足流化床制造领域。公司介入垃圾焚烧发电运营领域为开发焚烧炉技术奠定基础。　11.燃控科技(300152)：公司在环保领域步伐较快，明年将有两家垃圾发电厂投入运营，另有1000户规模生物质气化锅炉项目也将上马。随着新的《火电厂大气污染物排放标准》于明年正式实施，脱硝市场也有望于明后两年打开，等离子无油点火系统等低氮燃烧产品的销售将进入放量。非电业务带来的收入结构转型和业绩增厚效应将于明后年充分释放。　　　12.华电国际(600027)：公司涉足清洁能源，实现以火电为主，水电、风电、生物质能发电、核电等互补的多元化发电结构。　　101 国家发展改革委发布《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》(发改价格[2010]1579号)，出台了全国统一的农林生物质发电标杆上网电价标准(0.75元/千瓦时)。新政策提高了上网电价，为生物质电厂发展清除了障碍。　　生物质发电指的是利用现代科学技术，把生物质原料转化成现实可以利用的能源形式，然后将这些能源形式转化为电力。常见的生物质发电主要包括秸秆发电、垃圾发电、沼气发电、玉米、蔗渣、木糠发电等。据相关资料显示，截至2007年底，发改委已核准项目87个，总装机规模220万千瓦；全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目30多个；目前国内最大的机组为1.5万千瓦。　　目前生物质发电成本较高，单位建设成本一般在9000元/千瓦左右，而火电建设成本在4500元/千瓦左右，小型水电、光伏发电、风电建设成本均为8000元/千瓦左右，只有核电建设成本在1万至1.2万元之间。同时生物质发电原料具有运输半径限制，一般不超过80-120公里，否则运输成本的上升会导致生物质发电经济性下降；生物质发电原材料短缺，燃料成本大幅上升，降低了生物质电厂的经济效应和社会效应。以稻壳为例，其价格一路狂奔，120元、180元、240元，最高峰达到每吨460元；麦秸秆到厂价也都接近300元。目前，生物质发电的四项收入来源——发电收入、政府补贴、CDM收入、卖钾肥收入中，即使加上CDM(清洁发展机制)项目、临时电价补贴等收入；国内一些生物质电厂的供电热效率还不到20%，在此情况下，生物质电站每千瓦的基本建设费用是目前先进大电站的2倍，建设能耗和基本建设资金分摊到单位发电量上就比较高。全国0.75元的定价统一后，大部分生物质能电厂均可实现盈利，此举可大幅缓解行业内普遍亏损的状态。§2.4产品方案和建设规模§2.4.1产品方案主要产品：生物质油§2.4.2建设规模项目建设地为茂南产业转移园区内；项目建设使用土地约67亩，土地证等使用手续依据有关规定正在办理中。§2.5产品销售收入预测1．公司的发展战略公司的宗旨：坚持环保、可再生，开创绿色新能源；坚持利国利民，实现循环经济，确保可持续发展。公司经营理念：以人为本，以科技为先导，以质量为命脉，以诚信致远。公司发展方向：致力于生物柴油的研发和生产，首先立足于国内，用高品质的生物柴油实现和中石化，公交公司，车船运输业，大型化工企业等的合作，积极开拓国际市场，努力开创生物柴油用途的新领域，尤其是在化工业，它是主要的化工中间体，可用来制备洗涤剂，乳化剂，增塑剂，表面活性剂，纺织助剂及皮革加脂剂等，创造新价值；完善各层次的销售网络和渠道，建立原料油料作物的种植基地，实现规模化产业化经营。行业地位：101 在本地区占主导地位，力争在行业内做出影响，做出特色，做出知名度。计划2年的时间做到预计的规模2万吨产量；争取用5年的时间，扩建生产线到年产5万吨的规模；争取用7到10年的时间，扩建生产线到年产10万吨的规模。力争正常运营第一年销售收入达7000万，第二年销售收入一亿。不断研究新技术，新工艺，降低成本，提高产品质量，树立企业的产品形象和信誉，积极推动利国利民绿色生物能源生物柴油的应用和产业化革命，在行业内走出自己的特色路子，力争在苏北地区做到引领行业发展，积极创造知名品牌。2.产品成本控制措施(1)重点和关键是建立原料成本控制体系，建立有效的多渠道进货网络，并尽快建立原料种植基地，降低管理费用，建立考核制度；（2）工艺上严格管理，降低各种损耗和能耗，以科技为先，不断研究推出新工艺，有效降低生产成本。3.产品销售价格的策略与实施（1）目前国内市场达标的生物柴油价格比石化价格略低（100—200元/吨），目前大约在5000元/吨左右，随着用户认知的提高，将来生物柴油的价格会比石化柴油略高；（2）国际市场的生物柴油和作为化工用的脂肪酸甲脂及饲料用油比动力生物柴油高1000元/吨以上，甚至更高；（3）为工业用生物柴油，比正常生物柴油低200~500元。101 第三章厂址选择(柯钧文)§3.1资源和原材料§3.1.1资源评述（1）矿产资源茂名北部以铁、锡、金、玉石、磷矿为主，茂名南部以油页岩、高岭土、海滨砂矿为主，茂名西部以钛铁矿和化工大理岩矿为主。（2）水资源茂名市河川发育，溪流密布，河流众多，境内集雨面积100平方公里以上的河流有39条。多年平均径流深960毫米，多年平均径流量110亿，另有过境水8亿，地下水38.7亿。目前，茂名水利体系已具有相当的基础和规模，形成了以高州水库为龙头，大中型水利工程、蓄引提水工程相结合的比较完善的水资源配置供水系统。（3）土地资源茂名陆地面积11459平方公里，山地面积1300平方公里，海拔1000米以上的山峰近百座；地势由东北向西南依次为山地、丘陵、台地、平原，土类土种有油页岩、玉石矿、标准石英砂、高岭土资源等8类192种之多，开发空间广阔。（4）海洋、森林及物产资源茂名市有岛屿12个，有迂回海岸线220公里，有水东、博贺、莲头、东山等大小26个港湾(博贺港是全省最大渔港)。生物种类多，可供食用、药用、观赏、用材及工业原料的植物多达600余种，森林蓄积量达1417.70万立方米，开发潜力巨大。（5）港口资源101 茂名港是国家一类对外开放口岸，包括水东、博贺、北山岭三个港区，现已有码头泊位41个，是全国大港之一，吞吐能力1759万吨。茂名市有岛屿12个，迂回海岸线达220公里。§3.1.2原材料供应茂南产业转移工业园位于茂南区金塘镇，高州南盛、祥山、根子等农林业大镇交界，仅金塘镇一个镇，北部有连片3万亩果带，西部是3万亩自然丰产林，东部有北排土场1万亩自然林，中部有国家立项的3万亩文林农业示范垌，是粤西特色自然生态环境和现代化农业生产示范基地。临近的高州县出产岭南三大名水果——香蕉、龙眼、荔枝，是著名的香蕉、龙眼、荔枝之乡，誉为“中国水果第一县（市）”。在1996年“中华之最”评选活动中，茂名被国务院发展研究中心命名为“中国最大的水果生产基地”。茂名市作为一个农业大市，工厂周边地区可以提供充足的生物质原料。§3.2建设地区的选择§3.2.1自然条件（1）地理位置图3.1工业园一角101 茂名市位于广东省的西南部，地理坐标为东经110°19′～111°41′，北纬21°22′～22°42′，东毗阳江，西临湛江，北连云浮和广西壮族自治区，南临南海，东北距广州362公里，西南距湛江121公里，管辖化州市、高州市、信宜市、电白县、茂南区和茂港区。茂名市城区在茂南区的中部，与水东港码头的距离约35km。规划区域北至北排土场，南临油城三路，东接红旗路，西到S291省道。（2）气象条件表3-1气象条件情况参数数值参数数值1.相对湿度4.降雨量（mm）年平均相对湿度82.4年平均降雨量1509～1794最热月平均相对湿度61.0最大月降雨量6721.0最冷月平均相对湿度77.0最大小时降雨量124.12.温度（℃）5.雷电日（天）年平均气温23.0年平均80.0最热月平均气温28.5全年降雪及冰冻现象无最冷月平均气温15.7全年主导风向东风和东南风，频率为24极端最高气温37.5基本风压(地面以上10米处)（kN/m2）0.6极端最低气温3.0地震基本烈度（度）7.03.大气压（毫巴）年平均大气压1009.5最高绝对大气压1036.1月平均大气压1002.9最低绝对大气压978.4由上表可知，茂名的湿度和温度等气候条件都是比较适合的。（3）水文条件茂名河川发达，溪流密布。集雨面积达100平方公里以上的大小河流有鉴江、袂花江、小东江、黄华江等三十多条，鉴江是粤西最大的河流，流域水量充沛，并已建成高州水库、罗坑水库等大、中、小型水库七十多个，控制集雨面积达1660多平方公里，蓄水量大，水资源极为丰富。茂名海岸线曲折，港湾多，海岸线总长达248.4公里，拥有水东、博贺等多个天然良港。鉴江全长231公里，年流量为28.13亿立方米，流域面积9464平方公里。高州境内流程85公里，集雨面积2673平方公里；大井河是1960年建成高州水库良德库区后，其上游的深镇河、古丁河及其余小支流均注入水库区。该河集雨面积586平方公里，全长68公里。能为生物质油页岩生产生物基原油的高耗能提供丰富的水之源。101 （4）地质根据厂方提供的地质资料，厂区稳定，无构造断层，无冲沟等不良物理地质现象，土层为褐黄和红色砂土。场地土依据其工程特征判定属中软场地上，建筑场地类别属Ⅲ类。《广东省地震裂度区划图》将该区划为地震裂度七度区。为地震少发区，适合建厂。（5）地形条件茂名市地质经历早古生代震旦纪和寒武纪，晚生代泥盆纪和石炭纪，以及新生代第三纪等地壳运动，造成了复杂的地层结构和断裂构造，生成多种矿藏，形成倚山面海，东北高西南低的地形地貌。茂名盆地位于湛江——韶关新华夏构造带的南端，著名的吴川——四会大断裂及官桥断裂之间，盆地走向为北西～东南。西起化州市连介，东至茂港区羊角，北始高州市高城，南止茂南区公馆，长约44km，宽15km，面积约600km2。茂南区位于茂名盆地的南部，属平原地带，海拔高度在25～70m之间，呈缓坡起伏，坡度一般3%以下，间有5～10%，丘陵高度较小。地质由沉积岩和风化壳组成，在其上发育的土壤为红壤，植被多为人工林或野生灌木、芒草等。茂名市城区地势平坦，海拔高度在20～25m之间，小东江和白沙河两岸为冲积河谷平原，由近代沉积物堆积而成，经过人们长期的利用改造形成耕作土，按其成土母质的不同，可分为砂质土、砂泥土和黑泥土。在一定的时期内，不会有地壳等地质改变地形，建厂能长久使用。§3.2.2基础设施本项目位于广东省茂名市茂南区金塘镇金塘矿区，东毗阳江，西临湛江，北连云浮和广西壮族自治区，南临南海，东北距广州362公里，西南距湛江121公里，管辖化州市、高州市、信宜市、电白县、茂南区和茂港区。茂名市城区在茂南区的中部，与水东港码头的距离约45101 km。规划区域北至北排土场，南临油城三路，东接红旗路，西到S291省道。交通便利，水源丰富，适应粤西地区大力发展能源企业以及茂名市的发展需求。基础设施基本能满足本项目的开展公用设施分布情况如下：（1）公路茂名有发达的公路网，325国道与高水一级公路连通。有茂湛高速，茂名到湛江机场仅需1小时车程，茂名至广州为3小时车程；茂名—重庆的高速公路2005年通车。（2）铁路三茂铁路与京广、广九铁路相连，河茂铁路与柳湛铁路相连，即将建设的洛湛铁路通过茂名，使茂名与华南、华北腹地相接起来，进港铁路也在规划建设。图3.2茂名市茂南区产业转移工业区位置图（3）港口101 茂名港是国家一类对外开放口岸，距澳门184海里，距香港202海里，现有水东、博贺和北山岭3个港区，已建成500吨级以上码头11个，其中万吨级以上4个，年吞吐能力1759万吨，还有25万吨级单点系泊原油接卸装置。博贺港地区具有可建10-30万吨级泊位的海岸资源，潜力十分巨大。茂名的公、铁、水路四通发达，方便原料、产品等的运输，是个不二的选择。（4）供水生活用水管网主要采用环状形式，生活水主干管水流量为1.7升/秒。在高水公路建有DN800自来水管，设计供水约50000m³/d，生活用水可由市供水管引两条DN300管线出。工业用水则依托乙烯净水厂，工业用水总流量为1260m³/h，规划设计园区埋设DN600管道进入乙烯净水厂，将工业用水引至园区。（5）供电茂名是广东省重要的能源基地，电力事业发展迅速。拥有500KV变电站1座，220KV变电站5座，110KV变电站6座，主变总容量220.55万千伏安。工业区总用电取10万千瓦。在园区发展初期由尼乔变电站10KV线路供电，供电容量最大为2×3000KW。（6）电讯工程规划在茂名石化工业区一区设置一个电话局、一个邮政所。电话局规模为100门，邮政所按服务人口100人设置。电话局和邮政所布置在一区北片工程规划的公用设施用地内。通信线路规划实现光缆到路边、到小区、到大楼的宽带接入，以适应用户对多媒体通信的需要。（7）排水按照城市防洪标准，园区规划设计防洪标准为25年一遇。通过排洪总渠，将暴雨洪流汇入乙烯厂区围墙外西排沟，排入袂花江；雨水管网收集就近排入园区排洪沟，汇入乙烯厂围墙外西排沟，最终排入袂花江。而园区污水总管规划设计为D600管，工业污水总量为720m³/h；引入乙烯公司污水处理系统的污水必须满足乙烯公司的进水指标（COD≤500mg/L）。101 综上所述，茂名的基础设施很大程度上已经有了一定的完善，完全能为本项目的顺利进行提供极大的基础支柱，所以茂名是个理想的选择地。§3.2.3社会经济条件（1）石化经济茂名素有“南方油城”之称，是我国最大的石油化工生产基地之一，石化产业优势突出。茂名石化公司是中石化在南方最大的炼油化工一体化基地。广东省茂名石化工业区是经广东省政府批准、中国石化集团公司参股建设的工业区，规划总面积171.49公顷（约2550亩）.工业区背靠大西南，面向东南亚，有天然深水良港，市场空间广阔，交通运输、电力、通讯和水利设施完全满足发展大石化工业的要求。目前，工业区已建成1350万吨/年炼油、100万吨/年乙烯等一系列大型工业项目；炼油加工能力扩大到20万吨/年正进行规划。乙烯、炼油扩改完成后，60万吨/年PX、11万吨/年MEG等液体化工产品可达到PTA、聚酯生产的经济规模，形成新的产业链。现有工矿企业分布情况：工业区现有已建成的1800万吨/年炼油厂；100万吨/年乙烯厂；茂名众和化塑有限公司；广东省茂名华粤集团有限公司；茂名润和石化有限公司；茂名石化实华股份有限公司。均能为本项目的开展提供技术经验等。（2）矿产资源全市矿产资源非常丰富，已发现矿藏53种，探明储量27种。其中油母页岩储量55亿多吨，高岭土储量6亿多吨，储量和质量均居全国首位。高岭土是国内罕见的涂布级优质大型矿床，质量优于我国苏州和英国的SPP土。油母页岩发电项目已经启动。稀土、斑岩型锡矿属全国大矿，信宜的玉石矿被誉为“南方碧玉”，是全国三大玉矿之一。全市矿产资源潜在价值超过4000亿元。（3）劳动力资源101 茂名是广东省人口大市和基础教育强市，全市劳动力综合素质较高，人力资源充裕。有农村劳动力230多万人。高考上线人数已连续四年排广东省第二位。茂名石化公司有1万多名石化科技管理人才、3万多名石化熟练工人和1.3万名离退休科技人员，可为发展石化及相关产业提供充足的人才支持。广东石油化工学院是以理工科为主的综合性大学，数十年来为全国培养了大批石化专业人才，在全国石化界具有良好的知名度。职业技术学院、电大、技工学校等，每年向社会输送大批技术人才。随着本地毛纺织业、皮手套、竹藤编织、家具、铸铁、制鞋等特色产业的迅速崛起，大批技术工人得到了培训和实践锻炼，为地方轻工业发展积累了大批实用技术人才。（4）完善的公共设施资源1．基础设施完备茂名是广东与大西南的陆路交通要冲。交通网络完善。三茂（三水——茂名）铁路与京广、广九线相接，河茂（河唇——茂名）铁路与柳（州）湛（江）、南（宁）昆（明）铁路相连，洛（阳）湛（江）铁路茂名段已动工兴建；公路四通八达，国道207线、325线和广湛高速公路纵横境内，市区至市属县（市）全部通一级公路，市区距湛江机场仅90公里；茂名港是国家对外开放一类口岸，拥有全国最大的25万吨级单点系泊原油接卸系统和多个万吨级成品油码头和杂货、集装箱码头，年吞吐能力1800万吨。通往西南和珠三角的成品油输送管道等重要设施建成投产，为本项目的发展提供了十分有利的条件。2．临港条件优越茂名迂回海岸线220公里，临海港口资源丰富，对发展工业特别是重化工业极为有利。正在建设的博贺新港区，专家论证认为，其建港条件非常优越，在华南沿海极为罕见，完全可以建设成为我国华南地区具有代表性的工业大港。目前，该港区已引起海内外广泛关注，一批大型企业已加盟发展，发展临港工业的洼地效应迅速形成。3．土地和水电资源丰富101 全市属于非农耕地的丘陵、坡地很多，土地开发利用的空间较大。特别是规划发展重化工业的博贺新港区，土地资源充足，而且地表主要是浅滩、盐田和低产耕地，土地开发整合成本较低。在电力方面，全市电网建设完善，是粤西电能输送枢纽，可为生活和工业发展提供良好的电力保障。首期4×20万千瓦油母页岩发电项目迅速推进，8×100万千瓦的热电项目已在筹建之中。在用水方面，全市大中型水库容量超过15亿立方米，市区和各工业区供水充分，完全可以保障城市扩张和工业发展对淡水的需求。4．环境容量大全国一批著名的研究院所和广东省环保局等机构均认为，茂名直接面向浩瀚的南海，大气扩散条件好，物质循环快，环境容量大，无论是空气还是海洋，承荷能力尚有较大的空间，对工业发展特别是重化工业发展具有独特的环境优势。茂名在长期发展石化工业的过程中，积累了大量的环保经验和技术，对本项目的发展十分有利。§3.3厂址选择§3.3.1厂址多方案比较（1）茂名市茂南产业转移工业园茂名市茂南产业转移工业园位于茂水公路以西，环市西路以南，广湛高速公路以北，紧靠茂化一级公路和河茂铁路，工业引水渠贯穿而过，距离茂名火车货运站6公里，距离正在修建的粤西机场仅40公里，交通方便，地理位置优越。产业转移工业园创建于2003年，作为茂南区委、区政府大力实施“工业立区”战略，打造实力茂南，幸福茂南的重要工业载体。园区规划总面积1.2万亩，经茂名市规划设计园区的道路、水电、排水、排污、通讯等基础设施日趋完善，吸引了大批国内外商家考察、投资，逐渐成为承接发达国家和地区产业转移的热门工业区。院科学规划设计，功能分区清晰，产业布局合理，重点引进农林产品加工、电子电器装配、机械制造、新型包装材料及服装加工等产业项目。（2）茂名市电白县水东镇工业园广东省茂名市电白县水东镇工业园位于南海之滨，该园东临水东港，南与省级旅游区——中国第一滩、虎头山接壤，西接茂名30万吨乙烯厂，距茂名市区约20公里，离广湛高速路不足10公里，325101 国道横贯其中，高水公路擦城而过，是通往粤西各地和琼、桂等大西南地区的主要门户，水陆交通十分便利。但人口相对于茂名市区较少，林业资源少，不利于资源运送。况且无论经济基础或治安条件都相对较差，属于茂名市新开发地区，各项设施还不够完善。（3）广东省高州市金山工业园区广东省高州市金山工业园区位于高州市金山街道内，总面积22平方公里，首期开发面积7平方公里。　现区内共有大中小型工业企业132家，形成了皮革系列制品、农副产品深加工、手工艺品、乙烯后续产品加工和五金铸造等五大支柱产业。曾荣膺“全国乡镇企业示范区”和茂名市“工业卫星镇”等称号。但地理位置相对偏远，人口稀少，不利于劳动力资源提供和产品销售。综上所述，结合以上选址原则和三个工业区的优势比较，且《茂名市招商引资优惠试行办法（茂府[2008]71号）》为企业提供用地优惠、财政奖励、减免税收政策等，最终确定厂址定于茂名市茂南产业转移工业园，具体位置为下图3.3。厂址位于茂南区金塘镇，高州南盛、祥山、根子等农林业大镇交界，北部有连片3万亩果带，西部是3万亩自然丰产林，东部有北排土场1万亩自然林，中部有国家立项的3万亩文林农业示范垌，是粤西特色自然生态环境和现代化农业生产示范基地，原料来源充足，物流成本低；靠近电厂，电力资源保障；靠近高水一级公路，运输方便；附近很多水泥厂、砖厂有利于废料出售。该厂址能够满足安全间距要求，具有较好的外部条件；此处地形平坦，用地比较宽裕，征地费用较少，在工业园那边地价每平方米４５０元左右，而一般工厂的建筑花费每平米1300元左右。101 图3.3茂名市茂南区产业转移工业区位置卫星图101 第四章技术方案简要说明(庄伟国，韦鉴)§4.1生物质快速热裂解液化技术的原料我国的生物质资源丰富、种类繁多数量巨大，分布广且产量大，理论生物质能资源约有50亿t左右，是我国目前总能耗的4倍左右。我国生物质能资源主要有农作物秸秆、树皮枝桠、畜禽粪便、能源作物（植物）、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。图4.1给出了我国生物质资源的分类情况，按来源可分为提供粮食原料等的生产型生物质、废弃物生物质和种植生物质三大类，农林水产业类生物质包括初始利用的资源和由其产生的废弃物，从理论上讲任何种类的生物质都可以用于生物质热裂解液化技术，但从经济可行性上来说如果生产所需的费用不能通过利用生物质加以回收，则难以建立经济上独立可行的生产工艺，这样生物质利用的成本会比较高。而从副产物或废弃物得到的生物质由于都来自于经济上可行的生产过程，价格便宜。针对我国生物质资源的分类，其中适合生物质热裂解工艺的原料主要是为农林废弃物、生长迅速的草本生物质和产量较大的水生类等固体生物质资源。图4.1生物质资源的分类§4.1.1典型原料的基本性质101 生物质热裂解液化产物的产率以及特性受物料种类的影响较大，对不同种类生物质热裂解生物油的产率和生物油品质进行研究，可为生物质快速热裂解液化技术规模的扩大化提供参考，探索出一条适合我国的高产率、高品质、高经济性的生物质快速热裂解液化的工艺途径。§4.1.2不同种类生物质的元素分析与工业分析物料中挥发分和灰分的含量将会影响生物油的产率，研究表明生物质灰分中所含的碱金属盐不利于生物油和液态有机组分产率的最大化，在热裂解过程中碱金属盐催化了焦炭和不可冷凝气体产物的生成。表4-1给出了不同种类生物质原料工业分析与元素分析。从元素分析上看，7种生物质原料均以碳、氢、氧三种元素为主，三者的含量均在95%以上，N和S的含量很低，海藻由于蛋白质含量较高相对其他物料氮硫含量略高。生物质含氧量较高达到了40%以上，这也是生物质在实际应用中需要客服的一个缺点。从工业分析上看，相同种类生物质典型物料的固定碳和挥发分含量相差不大，种类之间略有差异。以稻壳、稻秆为代表的农业废弃物类的灰分含量在四大类生物质中最高，海藻次之。相对以樟子松、花梨木为代表的林业废弃物类，草本植物类的竹子和象草也有较高的灰分含量，分别达到了3.68%和2.44%。水分含量因7种物料的获取方式和处理方式不同而略有差异。从发热量上看，农业废弃物类由于其高的灰分含量使得其发热量明显偏低，海藻灰分含量高、固定碳含量少导致其发热量是7种物料中最低的。表4-1不同种类生物质原料的工业分析和元素分析Mad％Aad％Vad％Fcad％Qbad(J/g)Cad％Had％Nad％Stad%Oad%樟子松13.900.3073.7412.061884145.925.950.100.0347.70花梨木13.450.3571.0715.131706944.326.370.16048.80竹5.403.6875.7015.221753545.323.110.820.0447.03象草8.212.4473.0916.261665344.455.590.310.1647.05稻秆11.2116.1261.3611.311387036.894.691.190.2040.91稻壳12.3012.2660.9814.461457040.05.030.530.1342.05海藻16.3010.0960.3913.221264534.175.652.161.0446.89生物质原料中除了碳、氢、氧有机元素外一般还含有一定的无机元素，包括K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu等金属元素，主要以无机化合物的形式存在。通过测定农林业生物质中主要元素K、Ca、Na、Mg、Al、Fe和痕量元素的含量，研究表明元素的分布特征与生物质种类关系显著，K、Ca含量明显高于其他元素。K101 是植物生长过程中必需的营养物质，在秸秆和一些草本生物质原料中含量较高，在木材和经济类作物中含有大量的Ca。§4.1.3不同种类生物质的组分分析生物质由纤维素、半纤维素和木质素三种主要成分以及一些可溶于极性或非极性的提取物组成，其化学组成如图4.2所示。图4.2生物质的化学组成从表4-2中可以看出除海藻外，其它6种生物质中纤维素、半纤维素和木质素三大组分的含量均超过70％，是其主要的组成部分。而海藻脂肪蛋白质含量很高，达到了57.26%；海藻成份复杂，富含蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质及微量元素，还含有硫酸化的多聚半乳糖和维生素原。象草也具有较高的蛋白质脂肪含量，为27.69％，象草是我国南方饲养畜禽重要的青绿饲料，是一种优良牧草，具有较高的营养价值，蛋白质含量和消化率均较高。象草、稻秆和稻壳均有较高的不溶性灰分含量，这与其工业分析结果相对应。表4-2不同种类生物质原料的组分分析组成样本脂肪、蛋白质等%半纤维素%纤维素%木质素%不溶酸灰分%樟子松17.5313.3047.6821.420.08花梨木8.4316.8053.6221.080.07竹20.7920.0045.8412.830.54象草27.6929.9933.213.135.99稻秆21.8129.5341.115.072.48稻壳18.5923.8737.1512.847.56海藻57.268.0010.3524.220.52101 图4.3四类生物质的组分对比从图4.3中可以看到，林业废弃物类生物质、农业废弃物类生物质、草本生物质和海藻的纤维素含量平均值分别为52%、40%、40%和10％，半纤维素含量平均值分别为15%、27％、25％和8％，木质素含量平均值分别为21%、9％、8％和24％。农业废弃物类生物质和草本类生物质三大组分的分布相似，纤维素和半纤维素含量均比较高，木质素的平均含量不到10％；其主要原因是在对原料预处理过程中，由于样品都经过烘干后搅拌磨碎，稻秆和象草含有硬质外皮，在筛分的时候非常容易分离出去，而这些硬质层正是木质素集中的部位，因此试验所使用的样品木质素含量已经减少相当部分。林业废弃物类生物质以纤维素为主，平均值高达50％以上，半纤维素的含量相对较少并有相对较高的木质素含量。而海藻的三大组分含量仅为40％左右，木质素是最主要的组分，含量超过了20％。研究表明半纤维素稳定性较低，在简单的条件下易被液化，纤维素反应的条件则较为苛刻，纤维素和半纤维素易在热裂解当中产生挥发分，针对生物质能源化利用的不同途径，根据生物质本身的特性选取适合的原料有利于生物质能源化利用的规模化生产。§4.2生产方法§4.2.1生物质的热裂解植物类生物主要由纤维素、半纤维素、木质素组成，另外还有蛋白质、果胶等次要成分。101 生物质的热裂解指在无氧条件下的热分解。生物质加热后，在470～530K首先是半纤维素的分解，接着在510～620K范围内纤维素发生分解，最后是在550～770K温度范围内木质素的热裂解。§4.2.2热裂解方式1.慢速裂解生物质在极低的升温速率、温度约400℃下长时间(15min～几天)裂解，可最大限度地得到焦炭，焦炭的最高产率35%(质量分数)。这个过程也称为生物质炭化。当温度高(700～900℃)、加热速率慢、气体产物停留时间长时，可最大限度地得到气体产物。2.传统裂解传统裂解也称为常规裂解。生物质在小于500℃、较低加热速率(10～100℃/min)、裂解产物停留时间0.5～5s下裂解，可得到相等比例的气、液、固产物。3.闪速裂解闪速裂解也称为快速裂解，指生物质在常压、超高加热速率104K/s左右、超短产物停留时间的热裂解。当温度在400～650℃时，可获得最大限度的液体产率。最高的液体产率已达85%(质量分数)，仅有少量的气体和焦炭生成，此过程称为生物质的常压闪速液化。当裂解温度高于700℃时，可获得80%(质量分数)的气体产率及少量的液体和焦炭。4．加压液化加压液化指在较高压力下的热转化过程，温度一般低于闪速热解。上世纪60年代，当时美国Apepell等人将木片、木屑放入Na2CO3中，在350℃下、用CO加压至28MPa下反应，得到40%～50%的液体产物，这就是著名的PERC法。近年来，人们不断尝试采用H2加压，把生物质悬浮于有机溶剂中，采用催化剂等手段，使液体产率大幅度提高，甚至可以100%的液化，液体产物的热值可达25～30MJ/kg，高于闪速裂解液化。最近，国外利用超临界流体良好的渗透能力、溶解能力和传递特性正在进行生物质超临界液化研究。与闪速裂解液化相比，101 目前加压液化还处于实验室阶段，由于其反应条件温和，对设备要求不很苛刻，因而在规模开发上有很大的潜力。表4-3不同裂解方式得到的产品质量产率（干基木材）方式条件液体固体气体闪速裂解500~600℃，热蒸汽短停留时间（~1s）75%12%焦炭13%传统裂解500~600℃，热蒸汽停留时间(10~30s)50%（两相）25%焦炭25%碳化（慢速）~400℃，蒸汽长停留时间(几个小时到几天)30%35%焦炭35%气化750~900℃5%10%焦炭85%烘焙（慢速）~290℃，固体停留时间(10~60min)0%，加压可以得到5%80%固体20%综上几种热裂化方式，快速裂化方式具有较高的液体产率，反应条件温和，并且已经工业示范，因此本项目采取快速裂化方式作为核心反应方式。§4.2.3常见的闪速裂解工艺生物质闪速裂解技术的基本原理是:使生物质的有机高聚物在隔绝空气、常压、快速加热到400～600℃(约104K/s的升温速率)、超短反应时间(小于2s)的条件下迅速断链分子键，使结炭和产气降到最小限度，从而获得最大限度的生物质油。依据这个原理，世界各国通过反应器的设计、制造及工艺条件的控制，开发了各种类型的闪速热解工艺，下面介绍几种常见的工艺。1．烧蚀裂解工艺烧蚀裂解如图4.4所示。把生物质压到反应器内旋转的刀片上，通过摩擦，在生物质表面上裂解的液体轻烟上升，形成新的裂解层；这样裂解的薄液体离开表面是很容易完成的。烧蚀热解看起来是很有工业应用前景，因为它能满足闪速裂解的高加热速率和高质量传输速率，而且不在乎生物质屑颗粒的大小。1997年时，英国伯明翰Aston大学有一个规模3kg/h这样的装置。101 粒径达6.35mm的干燥生物质颗粒通过密封的螺旋给料器，喂入到氮气清扫的反应器中，四个不对称的叶片以200r/min的速率旋转，产生了传递给生物质的机械压力，将颗粒送入加热到600℃的反应器底部表面。叶片的机械运动使颗粒相对于热反应器表面高速运动并发生热裂解反应。产物随着氮气离开反应器进入旋风分离器，然后通过逆流冷凝塔将最初挥发产物冷凝，其余的可冷凝部分通过静电沉积器从不可冷凝气体中沉积下来。最后剩余的气体通过流量计排出。图4.4烧蚀裂解工艺流程在600℃下，可得到77.6%的液态热裂解产物、6.2%气体产物和15.7%的烧蚀炭。用这种方法生产的热裂解液体产物更加稳定，也就是说其物理性质并不像其他一些快速热裂解的液态产物一样变化得很快。液体产物样品保存了两年多，仅出现微小的外观上的变化。2．旋转锥反应工艺荷兰Twente大学开发的旋转锥式反应工艺(图4.5)，不用载气，不仅大大地减少了装置体积，而且减轻了冷凝器负荷，液化效率较高，生物质颗粒与惰性热载体一起加入旋转锥底部，在沿锥壁螺旋上升过程中快速发生裂解反应。缺陷是对原料粒度要求高(小于200μm)。现已有成套生产生物质油的设备投放市场，沈阳农业大学于1995年就引进了一套规模为10kg/h的装置。目前，荷兰Twente大学有一套5t/d生物质反应设备101 在运行，正打算把它改造成50t/d。生物质颗粒喂入到外加的惰性颗粒流中（如砂子或具有催化活性的颗粒流）。生物质在随惰性颗粒被抛到加热的反应器表面发生热裂解的同时，沿着高温的锥壁螺旋上升。最终的炭和灰从锥的顶端排出。热裂解产生的炽热气体流出反应器后经旋风分离器进入冷凝器。在旋风分离器中，气流中的炭、砂子在离心力作用下被抛向器壁壁面落入集炭箱，气体中的生物油组分被冷液体生物油喷雾冷凝下来，生物油在换热器中冷却后循环进入喷雾冷凝器中冷凝新生成的油蒸汽。不可凝气体通入燃烧器燃烧。因为不需要载气，从而极大地缩小了反应器尺寸和油的第二级收集系统的费用。反应器结构紧密，可以达到3kg/s的非常高的固体传输能力。图4.5旋转锥反应工艺流程在1s滞留期和600℃的加热温度下，生成60%液态产物、25%气态产物和15%的炭。物质平衡分析的结果是大约90%的生物质参加了反应。3．涡旋反应器裂解工艺涡旋反应器(vortexreactor)由美国国家可再生能源实验室(NREL)开发，其工艺流程如图4.6所示。物料颗粒在载气(N2)的推动下，沿预热的圆筒壁螺旋线向前高速(1200m/s)滑动穿过被加热反应器，颗粒通过与器壁的滑动接触获得热传递，101 使其发生熔融裂解。在壁面温度625℃时，液体产率可达55%。1998年前，建成的最大规模装置为20kg/h。图4.6涡旋反应器裂解工艺流程4．沸腾流化床裂解工艺沸腾流化床也叫绝热流化床，该工艺(图4.7)由加拿大Waterloo大学研制开发。生物质在一连续流化床中裂解，沙子为载热体，它的热容是相同体积气体的1000倍，当它与粉碎为细粉的生物质接触时，可实现很高的传热速率(1000℃/s以上)和极短的反应停留时间。挥发物通过反应器中的气固快速分离、激冷等过程，得到最大产率的液体产品达80%以上。该工艺在世界各地运行都很成功，加拿大DynaMotive现有一个处理能力为100t/d的示范工厂。木质材料经风干、磨碎，筛分出小于595um的颗粒进行反应。木屑通过可调速的螺旋进料器由循环吹入漏斗的热裂解生成气体送入反应器，物料喂入点在反应床中。反应器床料是砂子，流化介质为热裂解生成气体，它们在可控的电加热器中预热后吹入床内。另外，砂子提供的热量不够时，反应器外部的加热线圈可以为床中的砂子和床内自由空间提供所需热量。流化床的设计应该满足从反应器中吹走反应生成的炭而保留床料砂子，这就需要仔细地选择砂子和生物质的粒径、反应床流化速度和反应器参数。反应器温度用热电偶控制在425~625℃101 之间，反应压力大约为1.25Kpa,使用的进料速率为1.5~3kg/h。反应产物通过旋风分离器分离掉炭，油蒸汽和气体产物通过两个连接的冷凝器。这两个冷凝器是垂直的，每个冷凝器顶部有一个用塞子塞住的清洁口，底部为冷凝物收集罐。第一个冷凝器温度维持在60℃，第二个使用大约为0℃的冷水作为冷凝介质。生物油在冷凝器中冷凝并收集，生成的气体通过过滤器滤掉雾状焦油，一部分送入循环气体压缩机中用于使反应器中的砂子流化和将物料送入反应器，另一部分气体通过气体分析仪和流量计排出。图4.7沸腾流化床裂解工艺流程大约500℃的反应温度可以得到高产率的液体产物。因为在这个温度二次裂解反应被有效地抑制。液态产物在没有相分离时被极大地氧化，油含水率为10%~20%，在室温下存储12个月仍十分稳定。5.循环流化床裂解工艺循环流化床裂解工艺由加拿大Ensyn工程协会开发研制，如图4.8所示。该装置的特点是设备小巧，气相停留时间短，可防止裂解蒸汽的二次裂解，从而获得较高的液体产率；但其主要缺点是需要载气对设备内的热载体及生物质进行流化。目前Ensyn工程协会有一个70t/d的示范工厂。我国中科院广州能源研究所101 (GIEC)也自主研制了生物质循环流化床的小型装置，以石英砂作为循环介质，以木粉为原料，反应温度为500℃时，可获得63%的液体产率。整体来看，液体产率比其他快速热裂解工艺的液体产率低。工作原理是使热裂解副产品炭用于提供反应所需热量。利用反应器底部的常规沸腾床内物料燃烧获得的热量加热砂子，加热的砂子随之高温燃烧生成的气体向上穿过循环流化床进入反应器与生物质混合并给生物质传递热量。生物质获得热量后发生热裂解反应，生成炭和挥发分。挥发分导出循环刘话长，产物炭和气体流带出的砂子通过旋风分离器回收到燃烧室。这个设备将提供反应热量的燃烧室和发生反应的流化床两个部分合为一整体。图4.8循环流化床裂解工艺流程以下部分，是几种典型的快速热裂解工艺的对比表4-4几种典型快速热裂解工艺的对比101 工艺原料反应条件生态油产率现有产能设备优缺点烧蚀裂解工艺木粉，粒度要求2～6.35mm温度为450～600℃，停留时间约1s55%NREL30kg/h复杂，尺寸小，难扩大规模优点：油产量高。缺点：油含氧量高，工艺实现困难。旋转锥反应工艺木粉，粒度要求小于200μm升温速率高(5000℃/s)，固相停留时间短(0.5s)，气相停留时间小(0.3s)60%Twente50kg/h复杂，尺寸小，难扩大规模优点：无须载气，反应器体积小，成本低，较低的气相滞留期，从而抑制了二次热解。缺点：对原料粒度要求高。涡旋反应器裂解工艺木粉，粒度要求5~50mm壁面温度625℃，停留时间约1s67％NREL20kg/h复杂，尺寸小，难扩大规模优点：油产量高。缺点：油含氧量高，工艺实现困难。沸腾流化床裂解工艺木粉，粒度要求小于2mm操作温度范围为425~625℃，气相滞留期为300~1500ms80%DynaMotive100t/d中等复杂，尺寸中等，易扩建优点：油产率高，工艺简单。缺点：需要较大功率的真空泵，能耗高，放大困难(因成本制约)。循环流化床裂解工艺木粉，粒度要求小于6mm反应温度为500℃停留时间小于0.5s63%Ensyn工程协会70t/d中等复杂，尺寸中等，易扩建优点：传热传质性能好，温度升高快，停留时间较短，处理物料适用性广、负荷调节范围大、操作简便。缺点：有分层的趋势，床层易出现节涌现象；在某些情况下可能会产生扬析和夹带等不良现象。101 在上述生物质闪速裂解工艺中，评价最高的是循环流化床裂解工艺。§4.3技术参数和工艺流程图4.9-1生物质热裂解工艺流程示意图图4.9-2生物质热裂解装置示意图生产流程的核心环节如下：1.高温裂解（主反应）：干燥后的原料进入主反应器，在无氧或贫氧的条件下，适当的温度区间生物质快速裂解，最终得到生态油、生物质炭和生物气。生态油的产率可达50-70%，主要是小于12101 个碳的碳氢化合物。生物质炭（15%~20%）和生物质气体（10%~15%），灰分（5%左右）。生物质气体的主要成分是CH4（30%）、CO（40%）、CO2（28%）和其他微量气体等。2.高温净化：裂解后的高温生态油蒸汽和生物质炭携带着热载体进入高温气固分离系统，生物质炭颗粒和热载体被分离出来而进入副反应器。3.快速冷凝：净化后的气体进入冷凝塔，大部分被迅速冷凝得到生态油，得到的生态油储存在油罐中。4.热载体重新加热：被分离出来的热载体和生物质炭进入副反应器，在助燃空气作用下，生物质炭颗粒充分燃烧来加热热载体，加热后的热载体回到主反应器为裂解反应提供热量。§4.4主要工艺设备选择表4-5主要设备一览表生产设备数量材料备注提升机1碳钢螺旋进料机2碳钢循环流化床反应器1碳钢+022Cr17Ni12Mo2反应温度是400~550℃旋风分离器415CrMoR，料腿与拉杆材料为碳钢高温燃烧炉1壳体为碳钢内衬隔热耐磨衬里，内构件材料为07Cr19Ni10烧焦时产生700℃左右的烟气换热器2管束材料可采用碳钢急冷塔1022Cr23Ni5Mo3N或022Cr25Ni7Mo4N进口温度高于露点温度1碳钢进口温度低于露点温度101 静电除尘器1碳钢泵若干碳钢鼓风机1碳钢引风机1碳钢§4.5产品成分及特点生物质热裂化所得产物有气体、液体和固体。气体由H2、CO、CO2、CH4及C2～4烃组成，可作为燃气；固体主要是低灰分的焦炭；液体是生物质油，也叫生物质裂解油，通常是深褐色、能自由流动、烟熏味浓的粘性液体，密度1.2g/cm3(见表4-6)，热值16～19MJ/kg左右，约为重油的一半。表4-6木质生态油和重油的性能对比物理性能生物质油重油水含量(w%)15~300.1PH2.5-密度(g/cm3)1.20.94元素组成C(%)54~5885H(%)5.5~7.011O(%)35~401.0N(%)0~0.20.3灰分(w%)0~0.20.1HHV(MJ/kg)16~1940粘度（50℃）(cP)40~100180固体（w%）0.2~11蒸发残留物(w%)>501上表4-6，通过热裂化生态油与重油比较分析可得生态油具有以下特征：①含氧量高生物质油的氧含量通常为35%～40%，这些氧分含在生物质油中的300种化合物中。这么高的氧含量导致了热值极低，还达不到化石类燃料油的一半，它与现有烃类为主的燃料油不混溶；更重要的缺点在于有机氧的存在，使其不稳定。②含水依据进料生物质的不同，生物质水含量差别较大(15%～30%)。因为亲水化合(低分子量的酸、醇、醛和酮)的助溶效应，101 这个含量的水与木质素裂解得来的低聚物能混溶。水的存在具有负面的影响，也有正面效应。它降低了热值，特别是LHV和火焰温度；但它延迟了燃烧，降低了燃速。另一方面，它提高了生物质油的流动性，降低了粘度，使其在柴油发动机燃烧得到均匀温度，降低了NOx的排量。③粘性变化大根据进料和加工条件的不同，生物质油的粘性变化大(40℃时35～1000cP)，受其低沸点组分收集效率的影响特别大。生物质油随温度的升高，粘度下降很大，即使是很粘的生物质油，只要适当地预热后就很容易用泵抽起。另外，加入极性溶剂如甲醇或丙酮后，粘度也会明显降低。④稳定性差生物质油在较高温度下储存或加工时，观测到粘度随时间增大，这说明生物质油各组分间发生了化学反应，生成了更大分子量的化合物。另外，也证明了生物质油会与空气中的氧发生反应。这些都说明了生物质油稳定性差，易老化。⑤可燃非易燃性生物质属于可燃物，但不是易燃物。由于生物质油不挥发性成分含量高，因此点燃它需要一定的能量，但是一旦点燃，就能维持自燃。图4.10生态油产品示意图§4.6生物油分离101 生物油的复杂成分，不仅不利于化学品的提取，而且还不利于后续精制加工。然而，通过分离处理可以将生物油由复杂的体系分成若干相对简单的部分；而通过各种分析技术对生物油进行表征，可以更清楚了解体系中有机成分的组成和结构，从而更好地从理论上设计和指导精制加工，以此为基础，可以实现生物质资源的规模化利用，并且有望替代化石能源。因此，无论从能源还是化学品角度出发，生物油的分离精制都是十分必要的。物种的多样性和结构的复杂性给生物油的分离分析带来了许多不便。近年来生物油的分离手段由最初的有机溶剂萃取或柱色谱分离，发展到各式各样的蒸馏分离。虽然这些手段可以满足一定需求，但都存在一些不足，尤其是分离效果不佳；此外，物质结构复杂，使得生物油的分析一直处以半定性的状态，而定量分析也是十分地不理想，所以，对于生物油的分析标准化一直是个难点。根据生物油的利用目的不同，生物油分离的手段也不尽相同。一般来说，大致可以分为两类:(1)从生物油中分离高附加值化学品；(2)生物油的大分子群分离。生物油中含有许多的高附加值的化学品，如聚葡聚糖、轻基乙醛等化合物。在关于生物油分离的已有的报道中，尽管分离方式不尽相同，但是基本原理还是相似的。目前分离技术绝大部分都是根据物质极性或者其他的特性方面差异的原理将生物油的大分子群分离开来，包括常规的有机溶剂分离、水分离、蒸馏(分馏)等常规技术，以及新引入的分子蒸馏和超临界萃取等技术。§4.6.1常规溶剂分离生物油组分复杂，极性带非常宽，很难选择有效地将生物油分离开的溶剂。所以，溶剂萃取一般只能视作为一种粗分离或预分离。通过预分离，生物油的成分简单化，为生物油化学精制研究带来便利。常用的萃取剂有：正戊烷、甲苯、甲醇等。溶剂法中会采用大量的挥发性有机溶剂(VOC)，对环境带来很大的负担。§4.6.2水分离水作为环保而又最廉价的溶剂之一，在溶剂的选择上，受到大家的青睐。生物油本身的水含量比较高，但整个体系表现为“拟均相”体系，即乳化状态，较裂分层。一般来说，当水分增加到50wt%以上，生物油体系才会出现明显的分层，实现破乳。目前从水中回收有机成分还是非常困难(除了水蒸气重整研究外)，所以单纯采用水分离还很难广泛应用，而采用水与其他分离手段结合却是一种比较常规的分离方式。采用金属盐或其水溶液可以对生物油可以达到更好的破乳功效。101 §4.6.3蒸馏常规的蒸馏技术，在石油化工等领域应用非常普遍。但是由于生物油受热易结焦老化，致使其蒸馏效果不理想。当生物油加热超过80℃时，体系会发生许多复杂的化学反应；在温度到达200℃以上，体系脱水严重；当温度在250℃左右，其轻组分基本分离完全，产率约60wt%，剩余体系冷却后易硬化结块；若蒸馏后期持续升温，则容易使残留物脱水、脱羧，从而焦化，尤其是在350℃以后，整个体系焦化，同时释放出黑色烟气。为了避免在蒸馏受热过程中生物油的老化和结焦问题，减压蒸馏是个比较好的方式。然而，添加一定量的稀释剂到生物油中，也可以取得比较好的效果。§4.6.4超临界二氧化碳萃取超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加，极性增大，利用程序升压可将不同极性的成分进行选择性地提取。§4.7生态油精制生物油组成与结构非常复杂，除了大量的水外，还包括有机酸、醛、酯、缩醛、半缩醛、醇、烯烃、芳烃、酚类、糖类等化合物，如表4-7所示。这些物质对生物油从存储到应用等各个环节都存在影响，见表4-8。虽然这些问题可以通过简单中和或者加水等处理方法加以缓解，始终不适合作为理想的液体燃料使用。因此，生物油只有经过精制提质后才有望替代现有的化石燃料。针对生物油具有高粘度、高酸性、低热值和低稳定性等特性，目前生物油的精制方法主要分为两大类:物理处理和化学精制。表4-7生物质基原油的组成(质量%)基于不同的生物质原料和生产方法玉米棒子玉米秸秆松树软木硬木参考文献[2][2][3,1][4][4]T[◦C]500500520500–101 反应器流化床流化床输送床旋转床输送床水2592429–3220–21醛类1471–170–5酸类6643–105–7糖类512343–73–4酚醛42152–32–3呋喃等2130–20–1醇类0020–10–4酮类11742–47–8未分类组分4657524–5747–58参考文献[1]R.H.Venderbosch,W.Prins,BiofuelsBioprod.Biorefin.4(2010)178–208.[2]C.A.Mullen,A.A.Boateng,N.M.Goldberg,I.M.Lima,D.A.Laird,K.B.Hicks,BiomassBioeng.34(2010)67–74.[3]A.Oasmaa,E.Kuoppala,EnergyFuels17(2003)1075–1084.[4]A.Oasmaa,D.Meier,J.Anal.Appl.Pyrolysis73(2005)323–334.表4-8生态油的不良特性特性问题解决办法高酸性腐蚀性中和精制高黏度移取添加水运输添加溶剂不稳定性和热敏感性存储避免与热源接触相分离稳定剂或者通过催化处理焦化添加水黏度增加添加水灰分和固体成分燃烧液体过滤设备堵塞热蒸汽过滤腐蚀性热蒸汽过滤碱金属固体沉积（锅炉，气缸）生物质预处理热气过滤催化精制101 水分对热值、黏度、均相等性质的复杂影响除水根据应用优化或控制水分物理处理方法主要采用乳化或分离等手段以解决生物油的缺点，一般都在比较温和的条件下进行，所采用的设备和操作成本也比较低。通过处理，生物油的物理特性可以得到一定的改善，甚至可以部分应用于发动机。但是，造成生物油诸多缺点的根本原因是其复杂的物质组成和化学结构，所以大多的物理处理很难从根源上解决问题。化学精制主要是针对生物油中成分的特性，采用一些有针对性的加工，可以实现生物油的高品位转化。图4.11生态油的物理精制手段根据生物油的特性，采用两步法精制加工生物油具有一定的意义。由于生物油的成分多样，且热稳定性不好。通过前一步比较温和条件下(可以是物理处理也可以是化学精制)对生物油进行提质，从而得到稳定性或者酸性改善的油品；然后在更苛刻的条件下进行进一步的加工精制，从而获取高品质的燃油。随着催化剂技术的发展和精制工艺的完善，生物油的提质过程中的问题将会慢慢得到解决。图4.12生态油两步精制示意图101 §4.6.1乳化生物油不能直接与烃类混溶，但借助于表面活性剂的乳化作用可使生物油混溶于烃类。通过适当的乳化处理可以将现阶段的生物油添加到其他的燃料油中，从而提高生物油的应用价值。然而，目前的效果还不够理想，主要体现在生物油添加的量非常有限，乳化油的稳定性也不是特别好。此外，目前有效的乳化剂并不多，且成本也比较高，不适合于大规模产业化。§4.6.2催化加氢生物油催化加氢是指在供氢的高压条件（10~20MPa）下，在催化剂作用下对生物油进行加氢处理。加氢处理以石油工业为基础，适用性强。在加氢处理过程中，生物油中的氧以水的形式被去除。通过加氢处理可以还原不饱和组分，同时减少生物油的含氧量，从而提高油的品质。其加氢方式分为直接加氢气，和供氢溶剂的间接加氢两种方式。轻产品中段产品重产品快速热裂解器催化反应器循环氢焦charH2生物质biomass生物质油储罐重相轻相气体循环图4.13催化加氢工艺流程示意图§4.6.3催化裂解101 采用催化加氢的方法能够降低生物油中的含氧量，提高油的品质，但高压加氢条件苛刻，设备成本高。为了克服以上的缺点，近年来，研究者又提出了催化裂解的工艺。C7.5H7O6+7H2======5H2O+0.5CO2+C7H11(产率49%)C7.5H7O6+O2======4CO2+0.6C6H11.7(产率26%)催化裂解是在催化剂的作用下将生物油分子裂解成较小的分子，同时生物油中的氧以H2O、O2和CO的形式除去，从而获取低含氧量的液体产物。催化裂解获得的精制油的产率一般比催化加氢低，但催化裂解反应可以在常压下进行，不需要还原性气体，反应条件比催化加氢温和。§4.6.4水蒸气重整由于生物油中含氧量极高，成分又极其复杂，很难对每种化合物都能实现有效提质，而氢气是一种非常好的洁净能源。通过水蒸汽热和催化剂的作用下，可以将有机物彻底分解再重组，有机物中的碳和氧会以简单CO2和CO的形式除去，而有机物中氢则生成目标产物氢气，从而将复杂的有机混合能源转变成氢能。当然，采用合适的催化剂，通过F-T合成技术，还可以将氢气与CO合成甲醇或者更长链的烃类。水蒸气重整为生物油的综合利用提出了一条便利的思路。但是，水蒸气重整一般在500℃以上的温度下进行，对设备和操作要求比较高，而水的热容非常大，将水形成高温过热蒸汽将会耗掉巨大的能量，从而成本代价比较高；此外，反应过程中气体产物的选择性以及后续的产物分离还存在一定的问题。§4.6.5催化酯化对于催化有机酸和醇的酯化反应是一门很传统经典的内容，但是随着科技的发展进步，尤其是催化领域所带来的新型和高效的催化剂，慢慢将传统的催化酯化概念颠覆了。近几年，国内外在生物油催化酯化领域研究比较热门的催化剂主要是固体酸、固体碱、离子交换树脂及离子液体，其共有的特点就是催化效率高，腐蚀性低，催化剂可以循环利用等。此外，通过对各种催化剂的改性，努力提高催化剂的使用效率的同时降低催化剂成本，另外在绿色环保方面均取得了很可喜的成就。101 图4.13生态油的化学精制手段经过催化处理，生物油中的有机酸发生催化反应，生物油的物化性质得到极大的改善:同时采用的催化剂具有催化活性高、易分离、可重复利用等优点，为生物油的提质提供了切实可行的研究方向，有着广泛的应用前景。但是固体酸碱提质生物油也同样具有局限性，如固体酸提质生物油的方法存在酸性流失和催化剂失活等问题。表4-9各种精制手段对比精制类型精制方法研究对象催化剂温度范围产物形式产品应用优缺点乳化添加乳化剂全油--室温乳化油燃料操作简便，但成本比较高，乳化油不够稳定等添加甲醇全油--室温混合物燃料加氢还原直接氢化全油Ni，Co，Mo250~400℃稳定油燃料操作简便，但工艺条件为高温高压：耗氧，催化剂易失活，和成本较高轻组分Ru，Pd/C等250℃以下饱和组分化合物间接氢化模型油Pt/Al2O3350℃左右脱氧化合物--催化裂解氢化裂解全油、轻组分分子筛，固载贵金属300~500℃小分子烃类，或混合油燃料产物多样化，且特性较好；但工艺条件较复杂，设备和成本均较高，催化剂易失活高温热裂解蒸汽ZnO等400℃左右多环芳烃燃料低聚物Ni/ZSM-5400℃左右芳烃衍生物燃料101 催化重整电化学重整水相组分Ni/Al2O3低于500℃H2，CO，CO2费托合成接近常压，但高温，且工艺较复杂，催化剂易失活蒸汽重整模型，水相Ni/MgO，Pt/ZrO2600~800℃H2，CO，CO2费托合成催化酯化酯化全油，馏分固体酸，碱等室温~120℃混合油燃料简便，廉价，但提质还不够全面和彻底模型油固体酸150℃左右脂类--催化醚化醚化模型油树脂，固体酸80℃左右醚类--模型阶段脱羧偶联偶联模型油固体碱，分子筛100~350℃酮类材料，燃料模型阶段去羧酸，酚类分离或萃取全油--室温或低温乙酸，酚类化学品简便易实现，但效果不佳参考文献生物油的分离与精制研究,熊万明,中国科学技术大学博士论文,2010.04表4-10生物质原油催化精制催化剂研究概述催化剂操作方式原料停留时间[h]压力[ba]温度[℃]脱氧深度[%]O/CH/C收率文献加氢脱氧Co–MoS2/Al2O3间歇生物质原油4200350810.81.326[2]Co–MoS2/Al2O3连续生物质原油4a3003701000.01.833[5]Ni–MoS2/Al2O3间歇生物质原油4200350740.11.528[2]Ni–MoS2/Al2O3连续生物质原油0.5a8540028––84[6]Pd/C间歇生物质原油4200350850.71.665[2]Pd/C连续生物质原油4b140340640.11.548[3]Pd/ZrO2间歇愈创木酚380300–0.11.3–[4]Pt/Al2O3/SiO2连续生物质原油0.5a8540045––81[6]Pt/ZrO2间歇愈创木酚380300–0.21.5–[4]Rh/ZrO2间歇愈创木酚380300–0.01.2–[4]Ru/Al2O3间歇生物质原油4200350780.41.236[2]Ru/C连续生物质原油0.2a230350~400730.11.538[1]Ru/C间歇生物质原油4200350860.81.553[2]Ru/TiO2间歇生物质原油4200350771.01.767[2]沸石裂解GaHZSM-5连续生物质原油0.32a1380–––18[8]H-mordenite连续生物质原油0.56a1330–––17[9]H–Y连续生物质原油0.28a1330–––28[9]HZSM-5连续生物质原油0.32a1380500.21.224[8]HZSM-5连续生物质原油0.91a1500530.21.212[7]MgAPO-36连续生物质原油0.28a1370–––16[10]SAPO-11连续生物质原油0.28a1370–––20[10]101 SAPO-5连续生物质原油0.28a1370–––22[10]ZnHZSM-5连续生物质原油0.32a1380–––19[8]a用重量空速的倒数计算得到.b用液态空速的倒数计算得到.参考文献[1]R.H.Venderbosch,A.R.Ardiyanti,J.Wildschut,A.Oasmaa,H.J.Heeres,J.Chem.Technol.Biotechnol.85(2010)674–686.[2]J.Wildschut,F.H.Mahfud,R.H.Venderbosch,H.J.Heeres,Ind.Eng.Chem.Res.48(2009)10324–10334.[3]D.C.Elliott,T.R.Hart,G.G.Neuenschwander,L.J.Rotness,A.H.Zacher,Environ.Prog.28(2009)441–449.[4]A.Gutierrez,R.K.Kaila,M.L.Honkela,R.Slioor,A.O.I.Krause,Catal.Today147(2009)239–246.[5]W.Baldauf,U.Balfanz,M.Rupp,BiomassBioeng.7(1994)237–244.[6]Y.E.Sheu,R.G.Anthony,E.J.Soltes,FuelProcess.Technol.19(1988)31–50[7]P.T.Williams,P.A.Horne,BiomassBioeng.7(1994)223–236.[8]X.Guo,Y.Yan,T.Li,Chin.J.Chem.Eng.4(2004)53–58.[9]J.D.Adjaye,N.N.Bakhshi,FuelProcess.Technol.45(1995)161–183.[10]S.P.R.Katikaneni,J.D.Adjaye,N.N.Bakhshi,EnergyFuels9(1995)1065–1078.101 第五章副产物的综合利用(高峰，张敬杰)生物质快速热裂解产物主要由生物油、不可冷凝气体及焦炭，灰分组成。生物油能够作为化石燃料的替代品产生热、电和化学物质，短期内可应用于锅炉和热电发电，长期考虑可应用于涡轮和柴油机，并将生物油提质改性进一步升级为高品位液体燃料；生物质热裂解得到的不可冷凝气体热值较高，并具有高效率、低污染等优点，可以用作生物质热裂解反应的部分能量来源，还可用于生产其它化合物及为家庭和工业生产提供燃料；产物焦炭具有热值较高、燃烧时无烟、反应能力强等特点，可直接用作民用燃料或用气化炉转化为气体燃料，作机械零件的渗炭剂来提高钢制零件表面的硬度和耐磨性，可配制黑火药、制成石墨、作固体润滑剂和石墨电极，加工成活性炭等。可以说生物质热裂解产物具有广泛的用途和商业利用价值，对生物质热裂解产物的特性进行分析，为生物质热裂解产物的深化利用提供了有利的理论依据，有助于生物质热裂解液化工艺的大规模商业化生产。§5.1焦炭的利用作为生物质热解产物中的一个重要组成部分，焦炭在热解产物中占有较大的比重，而且由于人类最早使用的木炭以及后来在工业生产中占有重要地位的活性炭，其主要成分都是碳单质，所不同之处仅仅是它们的孔径分布，孔隙率，比表面积等参数有所不同。目前的焦炭处理主要有三种方式:焚烧，回收炭黑，用作活性炭。就目前的技术而言焚烧的技术最为简单，但是损失也最大，对于热解焦的利用不够充分，回收炭黑的方式是今后热解焦的利用途径中比较有前途的一种，炭黑作为橡胶的主要补强性填充剂，能够提高橡胶的强度、耐磨性和撕裂强度。表5-1热解焦的工业与元素分析T/℃MAVFCQCHNSO%%%%MJ/kg%%%%%4006.535.6848.9638.8324.06660.31.870.310.0625.255005.357.3840.8446.4324.86161.11.890.320.0723.896004.379.3531.3254.9626.30964.041.80.320.0820.047003.5713.1424.1459.1526.54464.41.910.340.0616.58101 热解炭具有高含碳率和高热值的特点。但是如果仅仅将其作为燃料直接燃烧，不但附加值不高，经济性不合理，难以抵消处理过程的能源消耗，作为一种高含碳率的物质，热解炭本身已具有初步的孔隙结构，如果能够采用适当方式对其进行处理，使其孔隙结构得到充分发展，则热解炭就有可能取代商业活性炭进行液相和气相的吸附处理，广泛应用于社会生产的各个部门，从而大大提高热解炭的经济价值。在热解焦的利用方法中增大热解焦的表面积使它达到或部分达到活性炭的标准，也就是将它活化，利用活化处理提升热解炭品质。§5.1.1制备烧烤炭随着人们回归自然的趋势和人民生活水平的提高，烧烤传统日益时兴，烧烤炭销量日增。美国近10年的烧烤炭销售额，每年平均增加3.5%，共增加50%，价格也上涨50~100%，从600美元/吨，涨至900~1200美元/吨。欧洲消耗烧烤炭为250吨/年，亚洲消耗为380万吨/年。而我国每年都会有万余吨烧烤炭供往韩国，消耗大量木材。通过对木屑热解固体产物焦炭的分析可知，焦炭具有一定的热值，在500℃时达到24.52MJ/kg，可以作为燃料燃烧获取热能，对热解焦炭的工业分析可知它的挥发份含量相对较高，而较高的挥发份含量能降低热解焦炭的着火温度，使着火变得容易。所以热解焦炭非常适合用于生产烧烤炭。§5.1.2制取炭黑热解焦的利用由于木材热解后的热解焦产物中硫含量很低，对于其再利用没有太大的影响，因此可以考虑将它应用于制取碳黑，从碳黑的利用角度来利用热解焦:热解焦炭中的固定碳含量也较高，可以用于制取炭黑原料。工业上的炭黑是由烃类(油类或天然气等碳氢化合物)裂解和不完全燃烧而制得的高度分散性的黑色粉末状物质，它主要由碳元素组成。而木屑热裂解产物中碳元素的含量在60~75%之间，通过提取可以制备炭黑。目前橡胶工业所消耗的炭黑总量占炭黑产量的90%以上。对如此大的需求量，如果热解焦炭能够替代部分型号的炭黑，便可获得极为广泛的应用。木屑热裂解制备的热解焦炭可作为机械零件的渗炭剂，提高钢制零件表面的硬度和耐磨性。可以与硝酸钾、硫磺等配置黑火药;还可以冶炼高质量的有色金属和铸铁;制成石墨，作固体润滑剂和石墨电极。101 §5.1.3热解焦活化后作为活性炭作为一种高含碳率物质，热解焦炭本身已具备初步孔隙结构，如果能采取适当的方式进行处理，使其孔隙结构得到充分发展，热解焦炭就有可能取代商业活性炭进行液相和气相的吸附处理，广泛应用于社会生产的各个环节，从而大大提高热解焦炭的经济价值。热解焦炭主要是由木材热解而得，而以木材为原料制备活性炭是目前活性炭的主要生产方式之一，两者之间有很多相近之处，加上热解焦炭已具有初步的孔隙结构，具备进一步扩展的能力。对热解焦炭的元素分析可知，灰分含量在10%左右。灰分中含有的杂质元素使热解焦炭的晶体结构更加不规则，具有较多的活性点。另外，灰分中还含有少量的金属或金属氧化物，在活化过程中，对碳的氧化具有催化作用，提高反应速度，加快活化过程。因此，热解炭完全具有制备活性炭的条件，如果采用适当的方法使其孔隙得到充分发展，便可获得性能较优的活性炭。以下主要讨论活性炭的制备方案：活性炭的制备通常包括炭化和活化两个过程。炭化是原料在一定温度和惰性气体保护的条件下，经过一定时间释放出挥发性物质，造成非碳物质减少和碳富集的过程。原料明显失重，但仍保持初始孔隙结构，并且具有一定机械强度的炭化料，而炭化的实质是原材料中有机物进行热裂解的过程。活化过程是制备高比表面积活性炭的关键步骤，活化条件会影响活性炭的表面化学结构和孔结构。1.物理活化法物理活化是以水蒸气、二氧化碳和空气等作为活化剂活化炭化料。由于原料炭化时生成的一些碳氢化合物与焦油，比表面积变小，失去活性，在炭化过程中形成了表面积和毛细管，也是活性炭具有吸附能力的原因。使用水蒸汽、二氧化碳、空气等活化剂进行活化，可以侵蚀炭的表面，形成新的孔隙结构，并且可以氧化分解残留在炭中的碳氢化合物和焦油，清除表面的杂质，使原来被堵塞的孔隙重新开放。同时，原来孔隙之间的薄壁有可能被烧毁，使孔隙扩大，形成更发达的孔隙结构，使比表面积大大增加，从而提高了炭的吸附能。101 副产物焦炭筛选加热炭化研磨加热活化700—1100摄氏度洗涤干燥活性炭水蒸气二氧化碳图5.1物理活化法制取焦炭流程示意图2.化学活化法化学活化法是将化学药品加入原料，在惰性气体的保护下进行加热，同时进行炭化和活化的一种方法。最常用的活化剂是氯化锌、氢氧化钾和磷酸。以下是此方法的一些相关实验数据：牟大庆等以杉木屑为原料，采用磷酸浸渍在高温下对其进行活化制备活性炭，试验表明：随着温度和保温时间的增加，活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和苯吸附值增大；随着磷酸浓度的增加，活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值先减小后增大。Liu等利用磷酸作为活化剂制备竹基活性炭，对微波功率、辐射时间等因素进行了研究，试验表明：微波功率为350W，辐射时间为20min和磷酸/碳质量比为1:1，制备的活性炭的比表面积可达1432m2·g-1，产率可达48％。101 图5.2化学活化法流程示意图3.物理—化学活化法物理-化学活化法可以分为两种：一种是分步连续进行物理活化与化学活化，另一种是同步进行化学活化与物理活化。以下列举一些对活化炭活性产生影响的一些条件：1.热裂解条件的影响炭化温度较高时，颗粒变实、空隙度减小、反应能力降低，不利于活化反应进行；炭化温度较低时，形成微晶小、孔隙多，利于活化反应，但表观密度和机械强度降低。较慢的速度升温，有利于活性炭初始孔隙的形成，升温速度过快，使表观密度减小。在炭化温度下保证足够的时间，可以使原料充分炭化，避免原料内部炭化不足；但时间过长，也会影响活性炭的孔隙结构。2.活化剂种类的影响活化剂种类影响活性炭的比表面积、孔尺寸分布、吸附性能和孔隙结构，还会影响活性炭表面官能团的性质。此外，活化剂浓度也影响着活性炭的性能。一般情况下制备所希望孔径分布的多孔炭，化学活化法比物理活化法更好。3.生物质原料的影响101 由于生物质原料的主要成份均为纤维素、半纤维素和木质素，半纤维素热裂解后易生成挥发性物质，纤维素和木质素热裂解易生成挥发性物质和固体炭。因此，不同植物原料对制备的活性炭孔的结构、形状、分布、大小以及吸附性能等都有非常重要的影响。§5.2热解气的综合利用由生物质热裂解得到的不可凝气体热值较高。它可以用作生物质热裂解反应的部分能量来源，如:热裂解原料烘干，或用作反应器内部的惰性流化气体和载气;此外，这些气体还可用于生产其他化合物及为家庭和工业生产提供燃料。热解气组分中占有很大比例的是H2、CO，而这两种气体在化学合成领域是非常有用的合成原料，以它们为原料的化工合成可以生产出组分与化石燃料组分相近的液体燃料，以及其它在的化工与日常均有很大应用前景的化工产品，如二甲醚。§5.2.1制备二甲醚目前二甲醚制备主要有:甲醇直接脱水法，合成气一步法。甲醇直接脱水是在反应中使用浓硫酸脱水，该方法不仅对设备腐蚀很大，而且对环境污染严重，目前已经不作为主要工业生产方法，国内只有武汉硫酸厂使用该方法。合成气法则是目前的主流方法，在催化剂作用下二甲醚的选择吸收性达到很高的程度。合成气方法主要分为一氧化碳与氢气反应与二氧化碳与氢气反应，研究的重点是前者，但是由于二氧化碳温室效应的影响所以后者的发展也有其优势所在，两种方法的核心都是催化剂，目前国内外的催化剂研究主要集中于基于Al2O3的金属盐催化剂，再辅以镍，锡，锗，铂，银等双功能甚至多功能催化剂，促进反应向预期的方向发展，并获得高的DME产率，但介于催化剂活性和反应温度等条件的不同，不同的研究方法有不同的研究结果。101 图5.3生物质气化合成甲醇/二甲醚典型流程示意图方案一.CO与H2反应合成DME包括3步反应:1.甲醇合成(3)；2.甲醇脱水(4)；3.CO的转移(5)反应(1)是主要的合成反应，也就是说参与反应的主要是CO与H2，则反应(1)=反应(3)+(4)+(5)实际反应中由于CO的转化速度很慢，DME的合成主要由甲醇合成(3)和甲醇脱水(4)构成.表5-2合成DME反应方程序号反应方程说明热量（kacl/mol）13CO+3H2→CH3OCH3+CO2由合成气来+58.822CO+4H2→CH3OCH3+H2O3、4的总反应+49.032CO+4H2→2CH3OH合成甲醇+43.442CH3OH→CH3OCH3+H2O甲醇脱水+5.65CO+H2O→CO2+H2CO转化+9.862CH4+O2+CO2→3CO+3H2+H2O方案二.CO2与H2反应二氧化碳在地球上含量丰富，且随着工业的发展而日益增长.同时二氧化碳排放的日益增多，会加剧人类生存环境的恶化.为解决上述问题，人们开始关注二氧化碳的开发和利用。近年来，C02101 催化加氢制含氧化合物的研究为人们所关注，尤其是二氧化碳加氢制甲醇。由于该反应是可逆反应，受热力学平衡的限制难以实现较高的CO2转化率。为此，人们开始关注二氧化碳加氢直接合成二甲醚的反应，它不仅打破了二氧化碳加氢制甲醇的热力学平衡，使CO2的转化率得以提高，而且通过对该反应的研究可进一步了解CO2在传统的合成气直接制二甲醚反应中所起的作用，以期改进现有的工艺过程。目前，该反应过程尚处于实验室的探索阶段。§5.2.2用于发电在热裂解的过程中会产生一部分不可冷凝可燃气体，这部分气体除了可以用来合成其他有机气体以外，还可以将其用于发电。可燃性气体发电污染物的排放量较小，利用不可凝气体发电，既是对不可凝气体的充分分利用，增加效益，又可减少因这部分气体的直接排放所造成的环境污染。§5.2.3作为载气使用热解气体能为生物质的热解过程提供热量。生物质热解气体作为热解反应器中热源供给的补充部分，可以减少热解技术中能耗投入，通过对生物油以及焦炭的高值化利用，可以获取相应的价值。这为生物质热裂解技术在规模化应用中提供了有利基础。因此将热解气体富氧燃烧后产生的高温烟气用作流化床的载气，提供部分热解所需要的热量，既减少了热解反应系统的能耗输入，又实现热解气体的高值化利用，推进了生物质热裂解技术的规模化应用。§5.3草木灰以及所含金属元素的回收利用几乎所有的生物质中的灰都留在了产物炭中，所以分离炭的同时也分离了灰。炭会在二次裂解中起催化作用，并且在生物油中会产生不稳定因素，以快速彻底地将炭和灰从生物油中分离是必须的。本工艺装置采用旋风分离器，但是预测在分离过程中有少量的生物油和炭粘结在旋风分离器壁内和后续管壁内，长时间的积累会导致粘结层越积越厚，严重影响了旋风分离器的分离效率，因此需要对旋风分离器和后续管路定期清理。在热裂解的工艺流程中会产生草木灰，灰分成分主要有：SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、K2O、MnO、P2O5、Na2101 O等，因此灰分中也含有少量的金属元素如钙、镁、锰、锌、铁、铜、镍、硅、钾、钠等。这部分产物可以作为上等的钾肥免费提供给农民使用。101 第六章企业组织和劳动定员(陆桂恩)§6.1企业经营体制和管理体制§6.1.1企业经营体制本工程项目由茂名绿色化工有限公司建设及生产经营。§6.1.2企业管理体制本项目属于生物质资源综合利用项目，拟在茂名绿色化工有限公司框架内实施。茂名绿色化工有限公司按照现代企业制度，实行董事会领导下的总经理负责制，设董事长一人，为公司法人代表，副董事长、董事若干人；设总经理一人，副总经理若干人，由董事会任免，负责公司的日常经营和管理工作。公司根据生产和经营管理的实际需要，按照“合理、精简、高效”的原则，内部设置一室、五部、六个车间，即办公室、财务部、供应部、销售部、生产技术部、质检部和原料预处理车间、快速热裂解车间、燃烧炉车间、激冷车间及维修车间等，各部室及车间负责人由总经理聘任。公司设总经理、副总经理及各部门，具体机构可根据公司具体情况设置。项目建设完成企业投产，具体由公司总经理负责企业生产和经营管理，独立向公司负责，工厂管理在总经理负责制下，通过建立健全的内部各项管理制度，形成“职责明确、机制灵活、快速高效”的企业经营管理体系。此外，茂名绿色化工有限公司为了实现可持续发展，在茂名市及周边地区与农民建立多种形式的种植与销售关系，形成利益共享、风险共担的利益共同体，建立新型的生物质资源产业化经营机制，保护农民利益，以建设稳定的原料供应基地。§6.1.3公司组织结构考虑到产品的特性和公司的实际，公司的组织结构决定采用直线职能制结构。该组织结构综合了直线组织结构和职能组织结构的优点，一方面保持了直线制领导、统一指挥的优点另一方面又吸收了职能管理专业化的长处，实行厂长统一指挥与职能部门参谋、指导相结合的组织结构形式。公司组织结构如图3.1所示。101 会计科销售团队客户服务科公共关系部物流科研发室成品库调度科生产科总经理（厂长）副总经理（行政）副总经理（生产）副总经理（市场）副总经理（财务）管理部人力资源部后勤部保安中心生产部技术部采购部销售部调研部财务部董事会综合科财务科图6.1公司组织结构图各部门职能描述1．董事会：由公司的大股东组成，属于决策层，负责制定公司的总体发展战略，指定总经理的人选。2．总经理：负责公司的日常经营事务，对董事会负责，决定部门经理的人选，协调各部门之间关。3．管理部：负责建立健全工程、质量安全、科技系统和日常工作的管理制度，并严格监督执行。4．人力资源部：研究制定人事制度改革规划、方案，拟定人事管理政策法规，建立科学化、法制化的人事管理制度并进行监督检查，与外界沟通与交流。负责对公司新老员工的培训，包括根据公司现状制定培训教程、邀请培训师。主要致力于公司员工素质的提高，打造学习型组织。5．采购部：101 根据生产部的要求做好材料采购计划、编好采购预算、签订采购合同、组织采购等工作。6．后勤部：主要负责食堂、宿舍、绿化管理；消防、安全保卫；水电正常供应以及负责员工的医疗和卫生等工作。7．生产部：安排生产计划、进行生产调度、外发生产或加的安排等工作，确保在在订单交期内保质、保量、高效地完成生产任务。该部门下还设置以下几个科室以：调度处、生产科、成品库。8．技术部：进行产品开发、发展计划，产品发展策略并组织实施；负责产品技术的研究。9．销售部：进行市场调查与分析，编制营销计划，提供营销策划、市场开拓方案并组织实施。接待来店客户、处理销售业务，完成销售目标。负责市场调研，充分了解和发现市场需求；同时对我们的客户进行追踪售后服务，接受顾客投诉。同时，还负责产品的运输和仓存；公共关系的建立等工作。本部门要分类有销售团队、物流部门、公共关系部。10．财务部：包含了财务和会计的双重职能，其管理分为三部分：预算，成本与利润和风险控制。该部门还设置了会计科、财务科和综合科，其职能分别为：会计科主要负责经费审核、基建审核、复核；财务科主要负责收费管理、工资管理、资产管理和系统管理；综合科主要负责票据管理、档案管理、现金出纳和银行出纳。11．保安中心：对通过大门进出人员、车辆、物资的控制，确保所辖项目安全。疏通车辆和人员进出，维护门口交通秩序，保证车辆及行人出人安全，负责外来人员，物品出人、车辆出入的登记管理，维持整个厂区安全。§6.2企业定员§6.2.1生产班制本项目车间管理技术人员为常日班，生产车间、辅助车间生产工人为三班三运转制。年工作日为300天，运行时间为8000小时。工厂定员包括管理人员、生产操作人员、辅助人员等，不包括公司及部门管理人员。如表6-1所示。101 表6-1工厂定员序号岗位名称操作班数操作定员管理人员备注人/班合计1班长3132内操3263外操3394工艺工程师15设备工程师16电气工程师17仪表工程师18分析化验3269辅助人员710厂长，副厂长2小计316合计37包括公司及部门管理人员整个公司定员约37人。§6.3人员的来源和培训项目建设采用目前国内和国际较为先进的工艺与设备，对工人的操作要求较高，因此，在项目建设期，公司组织上岗人员进行技术培训，每位上岗人员必须接受相关的技术智能业务培训，请有关专家和技术人员来企业进行讲授，工人培训期为3个月，使每位上岗人员都能达到一定的技术素质，并能过考核程序后方能取得上岗资格。本项目所需技术人员和管理人员均有茂名绿色化工有限公司内部调配或引进部分大中专院校毕业生。生产工人除由现公司生产工人中调配外，可以向社会招收部分生产工人。茂名绿色化工有限公司已经掌握了一定的生产和管理经验，有能力对一般生产人员进行上岗培训，其他专业技能岗位可通过委培解决。101 第七章与企业的系统集成方案(陆桂恩)集成依据化工动力多联产系统是通过对热工过程和化工过程集成优化整合，达到更合理的物质与能量综合梯级转换利用，从而形成一体化的能源资源利用系统，以实现领域交叉的多种目标。因此，它常常具有下列特点：ز最有效地进行能源资源综合梯级与循环利用，以实现从能源资源到各种二次能源和化工产品转化过程的利用率最大化；ز最合理地进行多领域交叉，为统筹解决单个领域发展长期不能解决问题提供最有效途径和手段，具有协调兼顾了动力、化工、环境等多领域问题特点；ز可最大限度地将物质与能量转化过程和污染物控制过程一体化，具有低能耗、低成本的有害物质排放控制和污染极小化等的潜力。而与企业的系统集成可以说是化工动力多联产系统的一部分，它通过与企业之间进行的能量与物料的集成，而达到各种能源的最大利用化以及污染物质排放的最小化的目标。因此本项目主要针对能量与物料与外部企业以及厂内部进行集成。历来，化工厂的能源动力部分与生产部分为相互独立。传统动力部分的核心为热力循环，它旨在提高热转功效率以及热能的综合利用，但至今措施多还局限于物理能范畴，对常规系统存在的弊病没有质的改进。而传统化工生产过程关心的则是原料的组分与比例，其关键是通过组分调整，将原料中有效成份最大程度地转化为化工产品，来提高产品产率，但相应的未反应气不断再循环等措施却伴随着相对能耗率的不断升高。总之，分产系统往往片面地追求某个目标的思路，使得它无法克服由此带来的能耗高、化学能损失大以及环境污染严重等问题。因此，系统整合思想理应受到重视，一些国际组织和国家将联产系统作为洁净煤技术的战略选择，并拟依靠它来实现能源系统近零排放。101 本厂为一个生产强度大、高能耗的工厂，坐落在具有完善公用工程的广东省茂名市茂南产业转移工业园，此基地有自己的电厂，自来水厂，污水处理厂等，配套设施完善。在物料与能量上都可以实现与其他企业的集成，从而使能源动力系统既达到合理利用能源和低污染排放，又使化工产品的生产过程变得低能耗与低成本，从而实现了多领域功能需求和能源资源高增值的目标。§7.1原料来源的集成广东省茂名市茂南产业转移工业园位于茂南区金塘镇，高州南盛、祥山、根子等农林业大镇交界，仅金塘镇一个镇，北部有连片3万亩果带，西部是3万亩自然丰产林，东部有北排土场1万亩自然林，中部有国家立项的3万亩文林农业示范垌，是粤西特色自然生态环境和现代化农业生产示范基地。临近的高州县出产岭南三大名水果——香蕉、龙眼、荔枝，是著名的香蕉、龙眼、荔枝之乡，誉为“中国水果第一县（市）”。这能为本厂提供充足的原料。还有，广东省茂名市茂南产业转移工业园区有荔枝果汁果酒厂，年产30万吨涂布白纸板厂和年产12000吨绿树涂料厂，这些工厂在生产过程中余留下大量的果皮、费木屑、树皮等垃圾，这恰恰为我们工厂提供了大量廉价的原料资源，我们可以充分地利用工厂周围的资源，省去了大量的原料运输费用。§7.2与废水处理厂的集成广东省茂名市茂南产业转移工业园有一个正在修建的大型污水处理厂———茂南区污水处理厂，承担的对基地内工业废水以及生活污水的处理任务。本工艺产生的工艺废水，主要是急冷塔塔底的工艺废水。在对废水进行预处理后，直接将废水排到污水处理厂进行集中处理，处理达标后，将一部分再进行循环使用。这样，既能减小对环境的污染，又能减少设备投资费用。此外厂内的生活污水也可以送到污水处理厂处理。§7.3与电厂的集成本工艺有多台压缩机和泵，用电量非常大，而茂名市河西郊区有一家历史悠久的大型发电厂——茂名热电厂，离广东省茂名市茂南产业转移工业园非常近，这些将减少了由于长距离输电而引起的损耗，从而为本厂提供充足廉价的电力供应。此外，本厂在生产过程中生产大量的副产品焦炭，我们可以将副产品焦炭卖给发电厂作为发电的热动力燃料，从而减少了由于长距离销售而负担的巨额运费。101 §7.4公用工程的集成Ø冷凝水：本厂用冷凝水来自化工园区统一供应，符合工艺要求，可循环使用。ØN2的集成：由本厂的原料和产品都是易燃易爆品，因此需要一定量的N2做保护气，比如用于气动仪表的保护气等。所需N2可由工业园区的统一提供。§7.5与产品的集成生态油可作为车辆动力用油、普通燃料用油、脂肪酸甲脂、饲料用油等，我们可以和粤西地区石化、石油公司，民营加油站，各种运输车队，船队公交公司，各种船舶，工业锅炉，餐饮锅，大型化工企业和各类饲料企业进行合作，从而形成一个高效有序的销售方案。下面将集成方案如下表所示：表7-1企业集成方案表类型货物类型运输方式备注运入原料汽车运输来自附近的农林场和工业园区内的果酒厂，涂布白纸板厂和绿树涂料厂工艺水管道运输来自化工园区统一供应，其中包括循环工艺水循环冷却水管道运输来自化工园区统一供应用电电缆来自茂名热电厂，一部分本厂自给制冷剂、N2管道运输来自化工园区统一供应其他原料车辆运输视原料而定运出生态油产品管道、海运，陆运等送往销售点和化工加工企业焦炭等副产品车辆运输送往化工厂市场热解气管道运输送到下游化工厂工艺废水管道运输送往茂南区污水处理厂废气烟囱排放直接排向大气热解焦车辆运输送到下游化工厂其他废弃物车辆运输视废弃物而定101 第八章投资估算与资金筹措(罗利洲)§8.1项目总投资估算§8.1.1编制依据1.本项目投资估算依据《轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》（QBJS-2005）2.国家计委办投资[2001]1153号《投资项目可行性指南》（试用版）3.《建设项目经济评价方法与参数》4.各专业提供的基础数据5.设备价格按有关生产厂家现行报价计算，运杂费按设备的8%计算，工器具费按设备价的4%计算。6.设备安装费按设备费的4%计算。7.建筑工程造价按照同类工业厂房概（预）算造价及本工程的具体实际计算。第二部分其他费用取费标准，按工程费用的3%计。基本预算费按第一部分费用合算5%计。§8.1.2总投资本项目计划总投资3，165万元，拟使首次公开发行所募“其他与公司主营业务相关的营运资金”进行投资，其中固定资产投资2117万元，流动资金1048万元。固定资金估算固定资产投资包括：厂房及土建、主体设备及安装、工程建设，其他费用等。详见如下表：101 表8-1固定资产投资一览表序号费用项目名称投资额（万元）1厂房及土建1，0502主体设备及安装8643工程建设1434其他费用605合计2，117流动资金估算（1）储备资金，即为保证正常生产而储备原材料、燃料、备品、备件等材料的资金。预留资金为为433万。（2）生产资金，即在正常生产条件下处于生产过程中的生产品占用的资金。预留资金为421万。(3)成品资金，即产成品入库后至销售前这段时间中产成品占用的资金。预留资金为127万。共用于流动资金为1048万元。详见如下表：101 表8-2生产运行的基本参数序号项目名称参数设定（达产年份）1生态油2，000元/吨（含税）2草木灰1，000元/吨（含税）3林业三剩物（木屑、刨花）550元/吨（干基）4果皮、水果下角料650元∕吨（干基）4产油率50%5水费3.4元/吨6电费1.1元/度7生产人员工资50，000元/年·人人数30人8管理人员工资80，000元/年·人人数7人9维修费固定资产投资额的1%计提10折旧厂房建筑物按20年计提折旧，残值率5%，平均年限法生产设备按10年计提折旧，残值率5%，平均年限法11增值税税率17%，考虑增值税即征即退政策优惠12所得税15%§8.2资金筹措一、本项目建设投资为3165万元，其中1300万元为自有资金，1865万元为银行借款，借款年利率为7％，建设期利息为130.55万元。二、建设期按1年考虑。三、本项目总投资为建设投资与建设期借款利息之和。总投资估算为3295.55万元。详见下表：101 表8-3投资计划与资金筹措表单位：万元序号项目名称合计1总投资31652建设投资21173建设期利息130.554流动资金10485资金筹措19336自有资金1300其中：流动资金8007借款18658长期借款18659建设投资借款167210建设投资借款利息130.5511流动资金借款248101 第九章经济效益评价(罗利洲)§9.1财务测算依据Ⅰ国家计委和建设部组织编制与修改的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)Ⅱ国家计委计办投资﹝2001﹞1153号《投资项目可行性研究投资指南》(试用版)Ⅲ国家现行税制度。§9.2测算基础数据本项目为新建项目，建设规模为年产2万吨生物基原油。其项目总成本费用主要包括：原材料购置成本及公共系统；折旧费；修理费；摊销费；人员工资福利费用和其他费用等。具体核算如下：①实施进度本项目拟一年建成，投产第一年可达生产能力的80%，第二年即可达到生产效率的100%，生产期为12年。②销售收入估算项目正常年加工制造农林生物质废弃物八万吨（湿基），年产2万吨生物基原油，可实现销售收入4000万元。③销售税金及附加估计④利润及利润分配项目正常利润总额为402.04万元，所得税率为17%，教育城建费及附加略，税后利润为300万元。⑤人员工资福利费用101 本项目装置定员37人，工资及附加费按15000元/年/人考虑。§9.3财务测算结果表9-1经济效益报表序号项目名称单位指标值1年销售收入（达产）万元1，906.642年利润总额（达产）万元402.043投资回收期（税前）年5.484投资回收期（税后）年6.035财务内部收益率（税前）%15.676财务内部收益率（税后）%13.517财务净现值(ic=10%)（税前）%815.678财务净现值(ic=10%)（税后）%499.26§9.4财务效益评价由此可见，本项目具有良好的财务经济效益，各项财务评价指标较好，具有一定的抗风险能力。本项目在财务上是可行的。§9.5不确定性分析§9.5.1盈亏分析盈亏平衡点（BreakEvenPoint,简称BEP）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。盈亏平衡点（BreakEvenPoint,简称BEP）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业101 盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。投资项目的盈亏平衡分析又分为静态盈亏平衡分析和动态盈亏平衡分析。生态油的项目总投资为3881万元，项目寿命12年，期末无残值，采用平均年限法折旧。预计项目投产后每年可销售2万吨产品，产品为3000元/吨。根据以上数据计算项目的静态保本点和动态保本点的销售量：由以上数据可以看出，静态盈亏平衡销售量远大于动态盈亏平衡销售量。§9.5.2敏感性分析对建设投资，生产负荷，销售价格，原料价格进行敏感度分析，变化范围在-20%~20%之间，间距为10%。敏感性分析表变动因素变动比例(%)不确定因素变化后取值建设投资+20+100-10-206577.26029.154814932.94384.8生产负荷+20+100-10-2096%88%80%72%64%销售价格+20+102176819954101 0-10-20181401632614512原料价格+20+100-10-2020415.618714.31701315311.713610.4根据上述数据作图：从上述计算结果来看，以建设投资、生产负荷、销售价格、原料价格为变动因素，计算敏感性的分析结果为，销售价格对收益率的影响较大，项目最敏感的因素是原料价格，其次是建设投资，而生产负荷的变化对项目影响不敏感。101 第十章社会效益评价(彭悦)§10.1节能效益在当前化石能源资源日益紧缺、价格比较高的经济环境下，生物质能源是清洁能源中价格最低的能源，且价格稳定，供应可靠。使用生物质能源替代燃料油和天然气，不仅可以规避化石能源的价格波动风险，还能实现结构性节能效益。据专家初步估计，我国仅现有的农林废弃物有15亿吨，约合7.4亿吨标煤，可开发量约为4.6亿吨标准煤;预测到2020年将分别达到11.65亿吨和8.3亿吨标准煤。例如，秸秆作为一种可再生能源，它在生长和燃烧中不增加二氧化碳的排放量，秸秆发电不但可以替代部分化石燃料，而且能够减少温室气体的排放。测算数据显示，作为农民的生活用能，秸秆燃烧效率约15%，而生物质直燃发电锅炉可以将热效率提高到90%以上。§10.2降耗效益以农林废弃物为原料制备的生物质燃料属可再生能源，使用不统计能耗，即单位GDP能耗为0。以某客户蒸汽量50蒸吨/h计，每年可节约标准煤2.5万吨，按照国家发改委现行政策，每减少使用一吨标准煤，可申请200元国家财政资助。我国现有的林木生物质每年可利用发展生物质能源的生物量约为3亿吨，折合标准煤2亿吨，如果得到全部利用，就能减少1/10的化石能源的消耗。生物质燃料乙醇、生物质柴油分别可以替代和部分替代车用汽油、柴油，从而减少石油消耗，降低石油进口依存度。§10.3减排效益车用乙醇汽油含氧量达35%，使燃料燃烧更加充分，据国家汽车研究中心所做的发动机台架实验和行车实验结果表明，使用车用乙醇汽油，在不进行发动机改造的前提下，动力性能基本不变，尾气排放的CO和HC化合物平均减少30%以上，有效地降低和减少了有害的尾气排放。101 生物质能源燃烧排放的温室气体CO2与其在生长过程中吸收CO2的相对，且替代了化石能源。是用生物质燃料，温室气体为生态“0”排放。根据《京都议定书》CDM机制，使用生物质清洁能源，可向国际市场销售减排CO2指标。图10.1社会效益分析§10.4环保效益生物质能来源广、利用方便，这与风能、光伏等需要“靠天吃饭”的能源方式也有很大区别。农村的农作物秸秆为生物质能利用提供了重要来源，如华北、东北、华中等各地每年都产生大量秸秆，焚烧处理会造成大气污染，掩埋又会污染土壤，这成为了当地巨大的社会问题。生物质能电站的建立能够很好的解决这一问题，并给当地农民带来不小的经济收益。生物质固体成型燃料实现能源、饲料人畜两用，可弥补农村资源的大量不足，尤其是可以缓解牧区过度放牧对草原的破坏；生物质国体成型燃料可有效减少森林砍伐量，农业部在西部地区的示范表明，每户平均年耗柴草约15吨，高寒地区约20吨，相当于4~5亩林地的林材积蓄量，而固体成型燃料用在高效低排放生物质炉其每户可减少到4~5吨，有效的防止植被破坏与水土流失，控制了生态环境的进一步恶化。101 使用燃煤或燃料油，不仅需要投资高额的脱硫脱硝设备，项目运行还需要支付高额的脱硫脱硝成本，生物质燃料含硫、氮、灰分极低，符合清洁燃料指标，燃烧时不用采取任何脱硫、脱硝措施即可达到国家环保要求，生物质能源生产与使用过程无废水、废气、废渣等“三废”产生，储运无散落扬尘等污染。因此，无论是生产制造还是生产使用，均实现了清洁生产。§10.5就业效益美国的实践表明，生物质能源发电的劳动密集程度比传统发电方式高。将于2005年实施的法国生物质能源发展规划，可为法国全境创造和提供3万个就业岗位。我国劳动力成本低，发展生物质能源比发达国家更具竞争力，将为成千上万的人创造就业机会。有数据表明，我国每100亿元人民币产值的生物质能源工业可提供100多万个就业岗位。我国现有森林年均净耗量34，395万m3，其中薪材占29.8%，为10250万m3，如果将这些薪材制成木质颗粒用来发电(发电效率按30%计)，每年可发电1，230亿kWh，每年可创产值369亿元，增加369万个工作岗位。§10.6政策效益面对全球经济变冷、空气变暖，国家针对节能减排、发展循环经济、使用清洁能源、实施清洁生产、建设生态工业园区，出台了一系列的补贴、奖励、资助、减免等财税优惠政策，使用生物质清洁能源，利国利民、造福后代。国家林业局已经和中国石油、国家电网公司等大型企业签订了合作协议，以促进林油一体化、林电一体化的发展，达到共同推进我国生物质能源建设的目的。与此同时，国家林业局今年已编制出《全国能源林建设规划》、《林业生物柴油原料林基地“十一五”建设方案》，确定“十一五”期间我国要建设能源示范林基地1250万亩，并且要推动林业生物质能源产品的开发，到2020年培育农业林2亿亩，用15年的时间建设2亿亩的能源林基地。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出，要“大力发展可再生能源。加快开发生物质能，建设一批秸秆和林木电站，扩大生物质固体成型颗粒燃料、燃料乙醇和生物柴油的生产能力。”。我国十二五规划中有关节能减排措施的第六项：加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平。101 面对全球经济变冷、空气变暖，国家针对节能减排、发展循环经济、使用清洁能源、实施清洁生产、建设生态工业园区，出台了一系列的补贴、奖励、资助、减免等财税优惠政策，使用生物质清洁能源，利国利民、造福后代。我国十二五规划中有关节能减排措施的第六项：加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平。101 第十一章主要风险分析(黄楠，罗利洲)§11.1政策风险“十一五”发展纲要再次将可再生的生物油确定为国家发展方向；《可再生能源法》明确提出，要鼓励发展生物质能源，鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，并依法保护可再生能源开发利用者的合法权益，同时规定石油销售企业将符合国家标准的生物质液体燃料纳入燃料销售体系，国家对可再生能源项目给予税收优惠。但是目前很多优惠具体办法还没有出台，如何利用好国家这些扶持政策是关键。目前，国家积极推动节能减排及发展循环经济战略，推出一系列符合生物质能源产业发展的鼓励优惠政策，因项目实施年限较长，存在政策变更带来达不到预期收益的风险。解决方案:公司将密切关注行业发展趋势，针对公司经营活动中出现的问题做出应对措施，及时调整规划，确保项目的正常运营。§11.2原材料价格上涨风险该项目所使用的原料为木屑、刨花等林业三剩物，虽然公司所处的珠三角地区原料资源非常丰富，可获得性强，但随着生物质能源产业的快速发展，不排除出现由于竞争原材料而带来的原料价格上涨风险。解决方案:公司将通过制度化管理降低采购成本的同时，通过原料结构调整，尝试使用价格较低的农业废弃物，达到规避原料价格上涨和控制成本的目的。§11.3由于原料供应紧张带来的风险生物基原油可以以多种原料加工而成，选择合适的原料是企业开展生物基原油油项目时首先考虑的问题。101 如果直接利用植物油生产生物基原油，成本太高，得不偿失。因此从经济角度考虑，在众多原料中，利用当地的餐饮废油进行生物基油的生产无疑是最经济可行。然而，在实际操作中由于餐饮废油的利用价值提高，它的价格也会被提高，从而造成成本上升，失去优势，形成原料紧张的可能。解决方案：a.利用当地政府支持的优势和影响，建立有效的餐饮废油收集系统，以保证其收集的数量和价格，同时在周边城市逐步建立餐饮废油的收集系统。b.充分利用本地茂名市长源油脂工业有限公司和茂名动植物油厂多的优势，和他们建立长期的合作关系，使用他们植物油生产的下脚料（酸化油）生产生物原油，若合作关系建立，原料就基本上有了保证（一期）。目前正在利用良好的人脉关系进行协调中。c.利用电白水东港轮船和周边城市产生的废机油作为原料，不仅成本低，而且潜力大，仅港口每年产生的废机油就达上万吨，对我们来说是非常好的优势。d.本地和周边城市有很多大小肉联厂、炼油厂产生的动物油，我们也可建立有效收集系统，充分利用。e.利用港口优势，进口工业级棕榈油等原料。f.逐步建立油料作物种植基地，这是重要的战略举措之一，利用沿海的滩涂空地和山地种植油沙豆（出油率与花生相当）等油料作物，建立自己的原料基地，彻底解决原料瓶颈，实现企业的产业化经营，推动企业快速健康发展。§11.4产品价格受燃料油价格下降而降低的风险生态油作为燃料油的替代能源，其销售价格直接受到燃料油市场的波动影响，近年来，国际燃料油价格持续上涨，给生态油产业发展提供了重要契机。如果未来燃料油价格出现大幅下降，生态油产品价格将可能因此而降低，从而会对项目的盈利水平构成一定程度的不利影响。公司将密切关注国际燃料油价格波动情况，灵活应对原料油价格下降风险。101 §11.5技术风险利用林业三剩物制取生态油技术经过多年的不断完善与改进，目前技术已基本成熟，技术风险比较小。§11.6财务风险企业财务风险是指企业在整个财务活动过程中，由于各种不确定性所导致企业蒙受损失的机会和可能。企业的财务风险贯穿于生产经营的整个过程中，可将其划分为：筹资风险、投资风险、资金回收风险和收益分配风险四个方面。企业的财务活动贯穿于生产经营的整个过程，财务风险是一种信号，通过它能够全面综合反映企业的经营状况，因此要求企业经营者要进行经常性财务分析，树立风险意识，建立有效的风险防范处理机制，加强企业财务风险控制，防范财务危机，建立预警分析指标体系，进行适当的财务风险决策。解决方案：a.根据《公司法》建立现代企业制度。并严格按合作双方协议执行。b.健全财务管理制度，并进行有效考核。c.建立监督机制和定期审计制度。101 第十二章结论(庄伟国)公司采用的技术和工艺先进，能生产出满足我国以及美国、欧盟标准的生物原油；由于公司地理位置的优势确保了原料采购上的优势，本市及周边城市的生物质可利用政府的支持优势进行有效收集，另外本市是农业大市具有丰富的生物质资源，这些原料上优势可使产品成本最优，产品的价格更合理，竞争优势更强。我们有院校等良好的技术合作平台依托，具有良好的技术服务能力和产品延伸的开发能力；我们计划利用本地的滩涂、荒地、山地种植油沙豆等油料植物，建立原料基地，形成产业化优势；公司紧邻广东省茂名石化工业区，工业区是2003年经广东省政府批准、中国石化集团公司参股建设的大型专业性石化特色园区，是国家火炬计划石化产业基地。茂名市政府与珠海市政府携手共建珠海（茂名）产业转移工业园，2009年2月被省政府认定为省级示范性产业转移工业园。2010年11月，被省政府认定为省级茂名高新技术产业开发区。园区规划总面积约27km2，首期开发面积4.52km2.园区处于中国最有活力的珠三角地区、大西南、东盟自由贸易区三大市场的交汇点，背靠大西南，面向东南亚，依托茂名雄厚的石化产业优势和良好的临港条件，重点发展石化中下游产业。园区可依托茂名港水东港区及14个各类3万吨级及以下码头泊位，完全满足石化特色产业的发展要求。交通运输十分便捷。此次使用超募资金建设生态油工业示范项目，符合国家产业政策，拓展了公司生物质能源产品领域，经济效益、社会效益显著，符合公司战略规划，符合公司及全体股东的根本利益。综上所述，本项目生产工艺是成熟的，设备装备是先进的，经济上是可行的，该项目切实可行。101'