生物柴油生产工艺的技术经济分析及综合评价模型

发布时间：2020-07-04 05:43

【摘要】：石油资源短缺及环境污染问题使得人们更加重视绿色可再生能源的开发和利用。生物柴油由于其良好的燃料性能、可再生性能和环境友好特性,备受人们关注。目前生物柴油的生产技术途径多种、原料品种多样、生产过程副产物的利用方式多变,导致对其生产过程的客观全面评价比较困难,至今仍缺乏这方面的系统研究。本论文以此出发,研究不同原料、不同生产工艺的技术适用性、经济可行性及对环境的影响,并建立综合评价指标与模型。详细描述了均相碱催化菜籽油、酸碱两步法催化废油脂、固体酸催化废油脂、超临界甲醇催化废油脂四种典型工艺的反应条件和工艺流程,对年产量8000吨的生物柴油项目进行了物料和能量衡算,在此基础上从技术角度对四种工艺进行了对比分析和评价。由分析结果可知四种工艺均可行,能够在可能的操作条件下得到高品质的生物柴油和副产物甘油,然而每个工艺过程都有局限性。其中采用固体酸催化法设备和操作简单,是一种较有前景的方法。采用技术经济评价的理论与方法,以静态投资回收期、动态投资回收期、财务净现值和投资利润率四项经济指标为参考,研究采用四种典型工艺的生物柴油项目的经济性,并进行了不确定性分析。结果表明,在我国现行的税收与价格体系下,四个项目的投资利润率分别为-170.21 %,-25.55 %,70.3 %,5.33 %,只有固体酸催化项目可以在没有任何补贴的情况下实现盈利,其他项目在经济上不可行。原料成本构成生物柴油总成本的75-82 %。初步的敏感性分析表明,原料价格的变化对生物柴油项目的盈亏平衡价格和投资利润率影响最大,促使人们使用成本更低的原料和相应的工艺。产品价格的提高和生产规模的扩大都能在一定程度上提高项目的盈利能力和抗风险能力。同时,政府补贴具有不可忽视的作用。基于层次分析法建立了综合评价模型,引入了3个准则和8个评价指标用于评价生物柴油制备技术。环境影响与原料供给在评价体系中所占权重最大,而产品品质、装备技术和经济效益等指标次之。评价结果显示固体酸催化法综合得分最高。未来生物柴油的开发利用应朝清洁、低能耗的方向发展。本研究所得到的结论为生物柴油产业的技术改进与优化以及进一步的产业化发展奠定了基础。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TE667

【参考文献】