资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,年产5万吨生物柴油厂物料衡算和经济预算,演讲人:,ppt制作人:,资料收集:,数据处理:,技术指导:,年产5万吨生物柴油厂物料衡算和经济预算演讲人:,酯交换反应方程式,生物酶,2%,热解油脂 甲醇 生物柴油 丙三醇,酯交换反应方程式生物酶2%热解油脂 甲醇,已知:,预处理:经过预处理,可认为原料油中已没有水。,反应:反应在35,、1atm下进行,催化剂即脂肪酶用量为原料油的20%,醇油比为3:1。,液液分离:常压静置分层,水相中甲醇回收率为95%;,精馏,:常压蒸馏,生物柴油产品收率为99%;,精馏,:减压蒸馏,副产甘油收率为98%。,注:投料与反应中醇油比均为3:1,即甲醇转化比较彻底,可把最后两步精馏中甲醇收率设为100%。,已知:预处理:经过预处理,可认为原料油中已没有水。,已知数据:,分子量g/mol,转化率%,收率%,分相回收率%,麻疯树油,884(avg),96,甲醇,32,甘油,92,95,生物柴油,296,(avg),99,已知数据:分子量g/mol转化率%收率%分相回收率%麻疯树油,主要流程框图,固定化脂肪酶,麻疯树油,酯交换反应,静置分层,精馏,精馏,固定床反应器,催化剂,不流出反应器,仍留在,反应器中。,主要流程框图,计算基础:,已知生物柴油年产50000吨,以一年300工作日,每日24小时计算,以小时h为时间基准,吨t为质量基准,kmol为物料摩尔基准,则有:,精FAME:50000/(300*24)=6.9444(t/h),6.9444*1000/296=23.4608(kmol/h),产品收率为99%,则,粗FAME:6.9444/0.99=7.0145(t/h),7.0145*1000/296=23.6976(kmol/h),则参与反应的原料油为:,23.6976/3=7.8992(kmol/h),7.8992*884/1000=6.9829(t/h),已知原料油的转化率为96%,则实际投入原料油量,6.9829/0.96=7.2736(t/h),7.2736*1000/884=8.2281(kmol/h),计算基础:已知生物柴油年产50000吨,以一年300工作日,,参加反应的甲醇为23.6976(kmol/h),即,23.6976*32/1000=0.7583(t/h),甲醇实际投入量,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),进入反应器的物料总量(不含催化剂):,7.2736+0.7899=8.0635(t/h),参加反应的甲醇为23.6976(kmol/h),即,出反应器的物料量,粗FAME:7.0145(t/h),原料油:投入量减去参与反应的量,7.2736-6.9829=0.2907(t/h),甲醇,同样用投入量减去参与反应的量,0.7899-0.7583=0.0316(t/h),粗甘油的量由反应式可得其物质的量为7.8992(kmol/h),即,7.8992*92=0.7267(t/h),出反应器的总物料量为,7.0145+0.2907+0.0316+0.7267=8.0635(t/h),出反应器的物料量粗FAME:7.0145(t/h),从液液分离器出来的物料:,包括两个部分:,(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,粗甘油:0.7267(t/h),甲醇的量:0.0316-0.0016=0.0300(t/h),(3)其他物质(未反应的物料),0.2907(t/h),从液液分离器出来的物料总量为,7.0145+0.0016+0.7267+0.0300+0.2907=8.0635(t/h),从液液分离器出来的物料:包括两个部分:,从两个精馏塔出来的物料,(1)精馏塔,精FAME收率为99%:,7.0145*0.99=7.0735,(t/h,),精甲醇1收率100%:0.0016,(t/h,),(2)精馏塔,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)其他物质(未反应部分和杂质),0.2608,(t/h,),7.0735+0.0016+0.6976+0.0300+0.2608=8.0635,(t/h,),从两个精馏塔出来的物料 (1)精馏塔,赋值变量说明,F1:去除水分的油脂质量,t,F2:油脂的水分质量,t,F3:甲醇质量,t,F4:催化剂质量,t,P1:生物柴油质量,t,P2:粗甘油质量,t,P3:回收的甲醇质量,t,P4:冷凝水质量,t,P5:循环的甲醇质量,t,X1:生物柴油得率,,X2:甘油对原料油的得率,,X3:甲醇对原料油的消耗率,,赋值变量说明F1:去除水分的油脂质量,t,输入:,输出:,序号,组分,质量,(t/,h,),质量分数,(,),摩尔流率,(kmonl/,h,),摩尔分数,(,),序号,组分,质量,(t/,h,),质量分数,(,),摩尔流率,(kmonl/,h,),摩尔分数,(,),1,原料(麻风树油),7.2736,76.42,8.2281,25.00,1,精生物柴油,6.9444,72.96,23.4608,73.37,2,甲醇,0.7899,8.30,24.6843,75.00,2,精甘油,0.6926,7.28,7.5283,23.54,3,催化剂酶,1,.4547,15.28,3,回收甲醇,0.0316,0.33,0.9875,3.09,4,4,催化剂酶,1.4547,15.28,5,5,未反应原料和杂质,0.3949,4.15,合计,9.5182,32.9124,合计,9.5182,31.9766,1,温度,40e,2,压力,1atm,3,密度,4,黏度,物料衡算表,输入:输出:序号组分质量(t/h)质量分数()摩尔流率(k,经济衡算,麻风树易种植,含油率高达60%70%,按照当前的技术水平,3吨麻风树果子,就可炼出1吨生物柴油。而炼1吨生物柴油成本大致在5000元左右,按市场上最新价格来计算,0号柴油为每吨8300元。也就是说,炼生物柴油的每吨利润空间可达3300元。,经济衡算麻风树易种植,含油率高达60%70%,按照当前的技,原料费用,以日产量166.67吨计算,年产量为50000吨/年,一套设备日生产10吨,所以需要17套设备,生产所需原料价格为(以每吨计),酶催化剂,麻风树油,甲醇,8000,2250,2800,根据我的工艺要求:我们所得的酯含量在98%,最高收率在90%,使用2%的生物酶作催化剂,甲醇占原油质量的35%投料(甲醇的分子量为32g/mol,油的分子量大约为260g/mol),原料费用以日产量166.67吨计算,年产量为50000吨/年,设生产一吨的生物柴油,需要1.1吨的油脂和0.03吨的甲醇,0.022吨的酶催化剂(占油脂重量的2%)。副产品甘油为0.11吨(占油脂重量的10%),生成的产物以及副产物:生物柴油6000元/吨,年产量为50000吨;甘油3500元/吨,所以年成本:单位:万元,酶催化剂,麻风树油,甲醇,880,12375,420,原料费用为:880+12375+420=13675万元,设生产一吨的生物柴油,需要1.1吨的油脂和0.03吨的甲醇,,主要设备,序号,设备名称,尺寸规格,单位,1,甲醇储罐,30m,3,个,2,水洗塔,3.5m,3,台,3,预酯化反应器,3m,3,个,4,醇洗塔,3m,3,台,5,酯交换反应器,10m,3,个,7,甲醇甘油分离塔,m,3,台,8,甲醇蒸馏塔,15m,3,套,主要设备序号设备名称尺寸规格单位1甲醇储罐 30m3个 2水,工艺设备一览表,工艺设备一览表,一套设备费用为418.696万元,则总费用为7117.832万元,一套设备费用为418.696万元,则总费用为7117.832,建筑成本,一套费用为72+162+180+132+23.1+31.25+195+15=810.35万元,总费用为:810.35*17=13775.95,建筑成本一套费用为72+162+180+132+23.1+3,总成本费用估算,人工费中,以50000吨/年的年产量,厂内有167人,平均工资有3500元/月,所以年工资需要701.4万元,总成本费用包括:建筑费用+原料费用+设备费用+人工费+流动资金=13775.95+13675+7117.832+701.4+2000=37270.182,总成本费用估算人工费中,以50000吨/年的年产量,厂内有1,盈利能力分析,生物柴油定价:6000元/吨 副产品甘油:3500元/吨,产品的年收益为:单位:万元,生物柴油,甘油,30000,1925,第一年:31925-37270.182=-5345.182,第二年:31925-5345.182-13675-701.4-2000=10203.418,可知,我厂第二年开始盈利,项目经济效益良好,前景可观。,盈利能力分析生物柴油定价:6000元/吨 副产品甘油:,年产,5万吨生物柴油厂总图设计,演讲人:张其欣,ppt制作:雷昆 黄吉纬,资料收集:施华珍 陆莹 彭丽唯,陆兴桃 王徐斌,年产5万吨生物柴油厂总图设计演讲人:张其欣,目录,厂址选择,相关说明,总图设计,目录厂址选择相关说明总图设计,厂址选择,地理位置:,广西大学位于南宁市西乡塘区大学东路100号,校园占地4000余亩,分东西两个校区,东门在秀灵路,广西大学附近有广西财经学院、广西建设职业技术学院,广西工业学院、南宁职业技术学院,是整个南宁学生最为集中,位于南宁的西部。我们厂址选择在广西大学西校区。,厂址选择地理位置:广西大学位于南宁市西乡塘区大学东路10,相关说明,气候:,南宁地区属南亚热带季风气候,光热资源充足,湿润多雨,年均气温20.3-22.4,年平均降雨量815-1686毫米,年平均日照时数1275-1579小时。,自然地势:,广西大学西校园则是平地地貌,面积为140公顷。分布于左右江下游汇合处和邕江两岸。,相关说明气候:南宁地区属南亚热带季风气候,光热资源充足,湿润,气象资料,19512000南宁市年风向频率和平均风速和污染系数表,方位,N,NNE,NE,ENE,E,ESE,SE,SSE,风向频率,2.6,3.1,6.4,10.9,10.8,6.4,7.0,7.2,平均风速,2.6,2.1,2.0,2.2,2.1,2.1,2.5,3.0,污染系数,1.1,1.5,3.2,5.0,5.1,3.0,2.8,2.4,方位,S,SSW,SW,WSW,W,WNW,NW,NNW,C,风向频率,3.0,1.6,1.2,0.9,1.1,1.1,1.9,2.6,32.2,平均风速,2.7,2.2,1.9,1.9,1.8,1.8,2.0,2.3,0,污染系数,1.1,0.7,0.6,0.5,0.6,0.6,1.0,1.1,气象资料19512000南宁市年风向频率和平均风速和污染系,气象说明,工业企业布置在东风主导风向的下风方向,居住区布置在东面、东南面、南面等;,工业企业建在居民区的卫生防护距离之外;,为了有利于南宁市的城市自然通风,在城市道路走向和绿地分布中,应考虑主干道为南北走向,绿地分布尽量放在居住区的南面或东南面;,南宁市已出现明显的城市,”,热岛效应,“,,因此在南宁市的总体规划中,企业布置在城市风环境下沉距离之外,以免加重城市的污染。,气象说明工业企业布置在东风主导风向的下风方向,居住区布置在东,总图设计,总图设计,谢谢观赏,Thank you,谢谢观赏Tha
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