年产40万吨生物质液化油项目可行性研究报告(编辑修改稿)

年产40万吨生物质液化油项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

都是使用煤作为燃料来发电的。 将生物质油和煤共燃，在经济成本上是不可行的。 针对大量的燃油锅炉和窑炉，我们独立开发了生物质液化 油完全替代化石燃油的直接雾化燃烧技术。 其中涉及到的一些工艺技术难题和解决方案主要是： (1)生物质液化油较大的粘度和表面张力使得雾化效果较差，我们通过预热降低生物质油 粘度或在生物质油中加入少量添加剂，并采用 针对生物质油能量密度低而设计的新型空气雾化喷嘴实现了在较低压力下生物质油的良好雾化； (2)生物质油气化潜热大，十六烷值低，点火困难，我们在现有的燃油自动点火工艺上采用改进的高能点火装置，成功实现了生物质液化油燃烧的冷启动问题 ； (3)生物质液化油中一些固体颗粒和高分子木质素裂解物难以燃尽，通过燃料和空气的充分混合强化燃烧的充分性，从而降低了污染物的排放。 生物质 液化 油生产工艺流程简述 固体热载体在燃烧系统中加热到 550600℃，然后进入热解反应器，生物质原料 如秸秆、稻壳、木屑等 通过进料器也进入热解反应 器， 与热的固体热载体充分混合 ，生物质原料在 12 秒钟内温度升至 500℃左右而发生热裂解反应，生成三种产物： 50%70%的可冷凝蒸汽。 15%20%的不可冷凝可燃气。 20%30%的碳粉 和灰分。 18 可冷凝的 蒸汽和 不可冷凝的 可燃气作为气体产物进入冷凝器中，被生物质 液化 油母液喷淋冷凝，其中可冷凝蒸汽被冷凝成新的生物质 液化 油，而不可冷凝的可燃气进入燃烧系统的燃烧床内燃烧，燃烧尾气温度为600800℃。 碳粉通过分离器作为副产物排出。 固体热载体在热解系统参加反应后温度下降到 450520℃，随后也进 入燃烧床内，通过高温燃烧尾气的加热温度升至 550600℃，再进入热解系统参与热解反应，如此反复。 冷凝系统的生物质 液化 油母液 冷凝混合蒸汽后 ， 母液 温度由 1030℃升至 3050℃，然后进入水冷换热器，降温至 1030℃，再参与混合蒸汽的冷凝。 水冷换热器通过冷却塔重新冷却，连续不断的进入水冷换热器。 图：生物 质 液化 油无污染提炼过程示意图 主要设备一览表 生物质液化设备主要包括流化床干燥器、两级螺旋进料器、流化床反应器、两级旋风分离器、炭粉燃烧室、冷凝器、循环水冷却塔以及 自动控制系统。 这些主要部件都是通过购置原材料后自行加工，但各种电机、风机和油泵需要采购；自动控制系统中的压力、温度和流量传感器、数据采集卡和工控机需要购置，相应的软件自行开发。 生物质 液化 油燃烧器主要包 括输油系统、雾化系统、点火系统和安全 19 警报系统，也是通过购置基本 材料、泵、风机和点火装置后进行自行加工组装，安全报警系统则是根据现行的燃油燃烧安全操作要求相应自行开发。 表 生物质 液化 油设备一览表 序号 设备名称 型号与规格 设备材质 数量 1 燃烧床 ⊙ 1008*20200 Q235 40 2 上 储载体室 ⊙ 500*3000 304 40 3 下储载体室 ⊙ 500*3600 304 40 4 反应室 ⊙ 800*3800 304 40 5 分离器 入口⊙ 250 304 80 6 分离器 入口⊙ 450 304 40 7 储灰室 ⊙ 1200*6000 304 80 8 烘干料室 ⊙ 1200*3600 304 40 9 进料系统 24 10 冷凝罐 ⊙ 1000*100000 40 11 鼓风机 4000m3 40 12 循环泵 13 料位计 80100m3 200 14 液位计 40 15 热电偶 K 型 600 表 检测设备一览表 序号 仪器名称 厂家 仪器操作注意事项 1 氧弹热量计 上海昌吉 测量时可掺加 10%无水乙醇，更好点火 2 精密天平 万分量级 3 密度计 ，带温控水浴 4 点子 PH 计 注意探头的清晰和标定 5 闭口闪电仪 石油化工 按照常规方法 6 旋转粘度计 按常规方法 表 公用工程一览表 20 序号 名称 规格 数量 材质 1 冷却塔 千瓦 40 玻璃钢 2 冷却水泵 25 千瓦 20 组合 3 冷却水泵 15 千瓦 20 组合 合计 原材料、燃料及动力 生物质 液化 油原料及动力消耗量 序号 名称 单位 单耗 t/t 年耗量 t 一 1 秸秆 t/a 4 800000 2 林木废弃物 t/a 4 1202000 3 城市有机垃圾 t/a 4 400000 二 1 水： t/a 12020 2 电： 万 kwh/a 180kwh/t 7200 生产过程中不用水，上表的水量主要是循环水的补充水量。 所需的秸秆、林木废弃物及城市有机垃圾就近采集。 生产装置的主要污染源和污染物及数量 生物 质液化 油在生产过程有三种产物：液体（生物 质液化 油）、气体（可燃气）、固体炭（草木灰）。 （ 1）反应的最终产物之一是草木灰，与生物质直接燃烧的灰烬组分相同，其主要成分是 C，其中还含有 N、 P 等，是非常好的有机肥料。 经循环综合利用，再回到土壤中，使土壤更肥沃。 （ 2）生产过程 中产生的可燃气体和炭粉是良好的能源。 可将气体导入内燃机发电机组 ,把 炭粉导入反应器分别进行二次循环利用，不仅能节省大量能源，还有约 50%的电力可供上网。 内燃机燃烧的直接产物主要是水、 二氧化碳和氮气，完全符合内燃机的气体排放要求。 该项目产生的可燃气和碳粉 在 企业生产过程中自用，不对外出售和排放。 21 （ 3）由于生物质原料中的有机物来自大气中的 CO2,通过生物质 液化 油利用又变成 CO2释放回大气中，实现 CO2的动态零排放。 第五章 总图运输与公用辅助工程 厂址地理位置 天津市宁河区 总图工程 设计依据 （ 1）《化工企业总图运输设计规范》（ GB504892020）。 （ 2）《建筑设计防火规范》（ GB500162020）。 （ 3）工艺、建筑、暖通、水电等专业提供的设计条件。 总平面布置的原则 本工程平面布置要结合建设地点 具体情况以及交通运输、 地形、地貌特点，尽量利用现有各项辅助生产设施，严格执行国家安全技术规范，满足生产工艺流程 要求，紧凑布置，节约用地，使整个厂区交通顺畅、布置合理。 总平面布置 本项目平面布置大致分为：办公区、公用工程、成品灌区、原料仓库。 （ 1） 厂前区：办公室、宿舍楼 （ 2）公用工程区 ：冷却循环水池 （ 3）生产区：生物质油生产装置、成品储罐、颗粒车间 (4)原料仓库。 本工程的布置 原则服从 天津市宁河区 的总体规划，因地制宜，尽量节省土（石）方工程量，合理选择场地标高，便于采用明沟排水。 同时 ，考 22 虑全年主导风向，要 满足厂内外道路的运输与装卸、车间之间的物料搬运对高程的要求。 本工程生物质液化油生产装置采用钢制框架结构、露天布置。 总图运输 本项目原材料、辅助材料和产品、副产品总运输量为 350000吨，其中：厂外原料由汽车运进 202000吨，产品运出 100000 吨，副产 50000吨。 （见下表） 原材料、辅助材料和产品、副产品运输量状况 运输类别 物料名称 数量 供应方式 运输方式 厂外运进量 1 秸秆 400000 外购 汽车 2 林木废弃物 202000 3 城市有机垃圾 202000 小计 800000 销量运输量 1 生物质液化油 400000 外售 汽车 2 草木灰 202000 外售 汽车 小计 600000 运输总计 1400000 工厂绿化 本工程厂区绿化主要采用行道树绿化，选用抗氯气、抗酸树种， 在人员集中的建筑物周围种植草皮、花卉美化 环境。 总平面布置的主要技术经济指标 （ 1）厂区总用地面积： 400000m178。 （ 2）总建筑面积： 120200m178。 （ 3）建 （ 构 ） 筑物占地面积 100000 ㎡ （ 4）建筑系数： 30% （ 5）道路及硬地面积： 52020 ㎡ 23 公路辅助工程 给排水工程 本工程所采用的设计标准及规范： ①《室外给水设计规范》 GB500132020 ②《室外 排水设计规范》 GB500142020 ③《建筑给水排水设计规范》 GB500152020 ④《污水综合排放标准》 GB89781996 ⑤《工业循环水设计规范》 GB5005095 ⑥国家现行给水排水标准图集 给水 、 排水现状 本工程为新建项目，项目选址在 天津市宁河区 ，本工程的给水拟利用当地 工业水系统。 生产废水经化 粪池处理后 ， 排污水处理厂处理。 给水 、 排水系统 直流供水系统：供水水 源与 公司供 水系统连接，通过供水泵输送到厂区，接管管径 DN150，接管点水压不小于 . 室外消火栓用水量 15L/S，与当地 消防水系统连接。 排水系统：本工程排水系统采用分流制。 雨水、生活废水采用排水明沟，经排水明沟汇总后，排出厂区。 生活污水经化粪池处理后，就近排入排水明沟； 生产污水用管道输送到新建污水处理装置，经沉淀处理后，排至污水处理厂。 管材： 生产 给水采用无缝钢管，焊接。 生活给水采用（ ppR），热熔连接。 24 室外排水管采用排水（ PVCU）管，承插粘接。 生产 废水排水管采用 （ ppR），热熔连接。 设计依据 本工程配电设计采用的现行相关国家规范和标准如下： （ 1）《低压配电设计规范》 GB5005495 （ 2）《供配电系统设计规范》 GB5005295 （ 3）《电力工程电缆设计规范》 GB5021794 （ 4）《 10KV及以下变电所设计规范》 GB5005394 （ 5）《通用用电设备配电所设计规范》 GB5005593 （ 6）《建筑物防雷设计规范》 GB5005794(2020 年版 ) （ 7）《石油化企业设计防火规范》（ GB501602020） 设 计范围 生物 质 液化 油装置 热解液化装置及成品罐区及循环水池、原料库。 办公室、门卫及厂区的道路 内容包括动力系统，照明系统，防雷及防静电接地保护；电讯等工程的电气设计。 负荷等级及供电电源可靠性 本工程总装机容量为 8000kw，工作容量为 7200kw，分变电所选用8000KVA，以 满足本装置的供电。 供电来源 采用当地 供电线。 本工程消防泵电机为二 类用电负荷，其余为三类用电负荷。 本工 程的罐区、热解液化装置属爆炸性环境。 因此电源进线采用电力电缆直埋 敷设，低压采用放射式馈电方式，低压配电设备 选用 XL21 型动力配电箱，并考虑到装置内的防腐、防爆要求。 25 变电、高低压配电装置及继电保护 本工程高压开关室主接线采用单母线。 低压配电装置选用组合灵活、维修方便的 MNS式开关柜，向各车间配电间或用电设备放射式供电。 根据继电保护原则，高压开关柜采用微机测控装置进行过流、速断、瓦斯及单机接地保护，其操作电源为直流 220V。 供电及敷设方式 生物质液化油装置设置低压配电间，从各 自配电装置向有关用电设备（或现场控制箱）放射式供电。 现场设置 控制按钮。 高压电力电缆选用交联 聚乙烯电力电缆 YJV2235KV/3KV 型，动力电力电缆选用 YJV221KV。 VV1KV 型；控制电缆选用 型。 在车间内动力电缆沿桥架敷设，然后穿管引下至用电设备，照明线路穿钢管眀敷，有防爆要求的场所按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GBJ5005892》及《化工企业静电接地设计规定 HGJ2890》等有关规范进行设计。 照明 在防爆场所安装防爆灯，在一般厂房 装金属卤化物灯，办公场所装日光灯； 有腐蚀性的环境选用带防腐功能的灯具。 配电线路采用 BV 型、 ZRBV型穿钢管 敷设。 厂区外线及道路照明 厂区外线选用 YJV221KV电缆，沿道路直埋地敷设。 道路照明选用 JTY型高压钠灯，路灯统一控制。 防雷：防静电接地 主要生产装置构筑物为第二类防雷，采用避雷针防直击雷。 考虑防直击雷 26 和雷电 感应，电气设备正常不带电的金属外壳均需可靠接地。 保护接地；防雷、 防静电接地和工作接地的干线均连接在一起，组成联合接地网。 总接地电阻不大于 4 欧姆。 一般附属建筑物均按常规处理。