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文檔簡介

1、年產(chǎn)年產(chǎn)5 5萬噸生物柴油廠萬噸生物柴油廠物料衡算和經(jīng)濟(jì)預(yù)算物料衡算和經(jīng)濟(jì)預(yù)算演講人:ppt制作人:資料收集:數(shù)據(jù)處理:技術(shù)指導(dǎo):酯交換反應(yīng)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(yù)處理:經(jīng)過預(yù)處理,可認(rèn)為原料油中已沒有水。預(yù)處理:經(jīng)過預(yù)處理,可認(rèn)為原料油中已沒有水。 反應(yīng):反應(yīng)在反應(yīng):反應(yīng)在3535、1atm1atm下進(jìn)行,催化劑即脂肪酶下進(jìn)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(chǎn)

2、品收率為:常壓蒸餾,生物柴油產(chǎn)品收率為99%99%; 精餾精餾:減壓蒸餾,副產(chǎn)甘油收率為:減壓蒸餾,副產(chǎn)甘油收率為98%98%。 注:投料與反應(yīng)中醇油比均為注:投料與反應(yīng)中醇油比均為3 3:1 1,即甲醇轉(zhuǎn)化比較,即甲醇轉(zhuǎn)化比較徹底,可把最后兩步精餾中甲醇收率設(shè)為徹底,可把最后兩步精餾中甲醇收率設(shè)為100%100%。已知數(shù)據(jù):分子量分子量g/mol轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)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(yīng)酯交換反應(yīng)靜置分層靜置分層精餾精餾精餾精餾OHCH3OHCH3粗產(chǎn)品甘油FAME

3、精OHCH3相粗FAME甘油相固定床反應(yīng)器,催化劑不流出反應(yīng)器,仍留在反應(yīng)器中。 計算基礎(chǔ):已知生物柴油年產(chǎn)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(zhǔn),噸t為質(zhì)量基準(zhǔn),kmol為物料摩爾基準(zhǔn),則有:精FAME:50000/(300*24)=6.9444(t/h) 6.9444*1000/296=23.4608(kmol/h)產(chǎn)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(yīng)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(zhuǎn)化率為96%,則實(shí)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(yīng)的甲醇為23.6976(kmol/h),即 23.6976*32/1000=0.7583(t/h)甲醇實(shí)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(jìn)入反應(yīng)器的物料總量(不含催化劑): 7.2736+0.7899=8.0635(t/h) 出反應(yīng)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(yīng)的量 7.2736-6.9829=0.2907(t/h) 甲醇,同樣用投入量減去參與反應(yīng)的量 0.7899-0.7583=0.0316(t/h) 粗甘油的量由反應(yīng)式可得其物質(zhì)的量為7.8992(kmol/h),即 7.8992*92=0.7267(t/h) 出反應(yīng)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(zhì)(未反應(yīng)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(zhì)(未反應(yīng)部分和雜質(zhì)) 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(zhì)量,tF2:油脂的水分質(zhì)量,tF3:甲醇質(zhì)量,tF4:催化劑質(zhì)量,tP1:生物柴油質(zhì)量,tP2:粗甘油質(zhì)量,tP3:回收的甲醇質(zhì)量,tP4:冷凝水質(zhì)量,tP5:循環(huán)的甲醇質(zhì)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(zhì)量(t/h)質(zhì)量分?jǐn)?shù)()摩爾流率(kmonl/h)摩爾分?jǐn)?shù)()序號組分質(zhì)量(t/h)質(zhì)量分?jǐn)?shù)()摩爾流率(kmonl/h)摩爾分?jǐn)?shù)()1原料(麻風(fēng)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(yīng)原料和雜質(zhì)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(jīng)濟(jì)衡算 麻風(fēng)樹易種植,含油率高達(dá)麻風(fēng)樹易種植,含油率高達(dá)60%70%60%70%,按照當(dāng)前的技術(shù)水平,按照當(dāng)前的技術(shù)水平,3 3噸麻風(fēng)樹果子,噸麻風(fēng)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(dá)噸利潤空間可達(dá)33003300元。元。 原料費(fèi)用 以日產(chǎn)量166.67噸計算,年產(chǎn)量為50000噸/年,一套設(shè)備日生產(chǎn)10噸,所以需要17套設(shè)備,生產(chǎn)所需原料價格為(以每噸計)酶催化劑麻風(fēng)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(zhì)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(shè)生產(chǎn)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(chǎn)品甘油為0.11噸(占油脂重量的10%) 生成的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物:生物柴油6000元/噸,年產(chǎn)量為50000噸;甘油3500元/噸,所以年成本:單位:萬元酶催化劑麻風(fēng)樹油甲醇88012375420原料費(fèi)用為:880+12375+420=13675萬元主要設(shè)備序號設(shè)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(yù)酯化反應(yīng)器3m3m3 3個 4 4醇洗

11、塔 3m3m3 3臺 5 5酯交換反應(yīng)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(shè)備一覽表一套設(shè)備費(fèi)用為418.696萬元,則總費(fèi)用為7117.832萬元建筑成本 一套費(fèi)用為72+162+180+132+23.1+31.25+195+15=810.35萬元 總費(fèi)用為:810.35*17=13775.95總成本費(fèi)用估算 人工費(fèi)中,以50000噸/年的年產(chǎn)量,廠內(nèi)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(fèi)用包括:建筑費(fèi)用+原料費(fèi)用+設(shè)備費(fèi)用+人工費(fèi)+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(chǎn)品甘油:3500元/噸 產(chǎn)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(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益良好,前景可觀。年產(chǎn)5萬噸生物柴油廠總圖設(shè)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(guān)說明相關(guān)說明總圖設(shè)計總圖設(shè)計廠址選擇地理位置:廣西大學(xué)位于南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)大學(xué)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(xué)附近有廣西財經(jīng)學(xué)院、廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西工業(yè)學(xué)院、南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院,是整個南寧學(xué)生最為集中,位于南寧的西部。我們廠址選擇在廣西大學(xué)西校區(qū)。相關(guān)說明 氣候:南寧地區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)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(xué)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(fēng)向頻率和平均風(fēng)速和污染系數(shù)表方位NNNE NEENEEESESESSE風(fēng)向頻率10.97.2平均風(fēng)速2.53.0污染系數(shù)5.05.13.02.82.4方位SSSWSWWSWWWNWNWNNWC風(fēng)向頻率3.02.632.2平均風(fēng)速2.02.30污染系數(shù)1.10.7

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