High-valued Utilization Technology for Whole-industrial Chains Based on Castor-oil Plant of Energy-o
admin
2022-09-18
基于能源作物蓖麻的全产业链高值化利用技术
High-valued Utilization Technology for Whole-industrial Chains Based on Castor-oil Plant of Energy-oriented Crop
技术编号
TJ-029
提供单位
天津南开大学蓖麻工程科技有限公司、天津蓖能科技有限公司、南开大学
技术大类
其他技术
联系人
董丽健
技术类型
其他技术
电话
13920679995
邮箱
13920679995@126.com
适用范围
新能源和节能环保行业、生物质能产业
推荐单位
世界自然基金会(瑞士)北京代表处
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技术简要说明关键技术:针对蓖麻油独特分子结构,创制绿色催化、加氢异构、有机合成等技术,开发绿色润滑油、生物航油、生物基精细化学品等高值化产品,实现对化石能源的规模化替代和节能减排功能。 技术特点:就地种植+就地加工+就地使用,无三废排放。 关键设备:自主开发的蓖麻籽榨油、配套生产生物有机肥集成装备、蓖麻油制生物航油装备、生物基材料清洁生产工艺及设备等。
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技术提供方天津南开大学蓖麻工程科技有限公司、天津蓖能科技有限公司、南开大学
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技术主要指标信息产品符合GB/T8234-2009、NY884-2012、GB/T6537、ASTM D7566等标准规定。
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资该项目主要建设的生产设备总投资10800万元,包括: 1、“自动化油肥联产集成技术装备”投资1300万元,其中:日处理50吨蓖麻籽榨油精炼装备730万元,年产1万吨蓖麻生物有机肥成套生产装备570万元,技术寿命20年。 2、“年产1万吨十二羟基硬脂酸技术装备”设备投资2200万元,技术寿命20年。 3、“年产1万吨生物基润滑油设备”投资2800万元,技术寿命20年。 4、“年产10万吨蓖麻基生物航油、联产生物航汽、生物柴油示范装置”设备投资约5500万元,技术寿命20年。
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年运行维护费用该项目主要运行维护费用总投入11000万元,包括: 1、“自动化油肥联产集成生产线”投入1500万元。 2、“年产1万吨十二羟基硬脂酸生产线”投入2000万元。 3、“年产1万吨生物基润滑油生产线”投入2500。 4、“年产10万吨蓖麻基生物航油、联产生物航汽、生物柴油示范装置”投入5000万元。
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投资回收期1、蓖麻良种良法示范、自动化油肥联产技术投资回收期3.8年。 2、“年产1万吨十二羟基硬脂酸生产线”投资回收期3.1年。 3、“年产1万吨生物基润滑油设备”投资回收期3.5年。 4、“年产10万吨蓖麻基生物航油、联产生物航汽、生物柴油示范装置”投资回收期5.7年。
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附加效益经世界自然基金会WWF组织的专家测算,假设到2026年产能达300万吨/年,即替代全球约7.5%的传统航油,每年可减少二氧化碳排放4700万吨,同时约消耗450万吨蓖麻油、带动全球蓖麻种植4000多万亩(按亩产240公斤蓖麻籽、榨油率45%计算),通过“油肥联产集成技术”将生产生物有机肥约1000万吨,能够拉动数千亿产值(人民币)的生物质蓖麻绿色低碳产业链。 以生物基润滑油为例,从产业链全生命周期测算碳减排量: 按年均亩产300kg蓖麻籽、榨油率45%计:7.3亩蓖麻种植→2.2吨蓖麻籽→1吨蓖麻油→1吨生物基润滑油 生物基润滑油生产过程与矿物基润滑油生产过程耗能基本相同。因此,按1吨蓖麻基润滑油可替代1吨石油计算,生产1吨蓖麻基润滑油折合节能1.43吨标煤(1吨石油×折标煤系数1.4286=1.43吨),实现碳(C)减排约0.84吨(1.43吨×碳折算系数0.5857=0.84吨),实现二氧化碳(CO2)减排约3.1吨(0.84吨×3.67=3.1吨)。也即种植7.3亩蓖麻,若全部生产蓖麻基润滑油,替代石油量相当于减排二氧化碳3.1吨。
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综合效益“蓖麻种植与加工产业链”在种植环节储碳、应用环节减碳(因替代了化石能源)、在全生命周期可实现二氧化碳零排放,是国际社会实施能源多元化、绿色低碳发展的很好载体,技术推广具较高的经济和社会效益。 减排效益:以蓖麻生物航油为例,是解决全球航空减排亟需,该技术通过蓖麻油加氢脱氧、加氢裂化及异构化反应,得到高收率航油组分,符合ASTM D7566等行业标准,且不含硫、磷及重金属,清洁性、低温性等优于传统航油。该产品原料规模供给性强,成本在目前所有生物质航油中最低且下行空间大,是全球航空燃料的优选。经世界自然基金会WWF组织的专家测算,假设到2026年产能达300万吨/年,即替代全球约7.5%的传统航油,每年可减少二氧化碳排放4700万吨。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/30
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技术成熟度本项目技术成熟等级高: 1、“自动化油肥联产集成技术装备”集成了榨油和生物有机肥先进技术工艺、并引入了智能化控制系统设计制造而成,设备自动化程度高、运行平稳、操作维修简便,如榨油车间一班操作只需4人、有机肥生车间一班仅需8人,其他工厂分别都需10人以上。 2、“蓖麻油制癸二酸、氢化蓖麻油、十二羟基硬脂酸、生物基润滑与”等绿色产品,工艺非常成熟,本技术进一步改进工艺、使其清洁化、达到零排放。 3、“蓖麻油制备生物航油、生物柴油”所采用的工艺和设备,是当前石化产业成熟的“油脂加氢工艺装备”。主要工艺为“两段加氢”:前段加氢脱氧、将油脂转化为长链正构烷烃,后段加氢异构、即将长链正构烷烃加工成汽油、煤油和柴油产品。本技术关键在于:针对蓖麻油原料特征,开发了高活性、高选择性、高转化率的专用催化剂。——现已完成全套工艺包编制,围绕“蓖麻油制备生物燃料工艺及催化剂”,申报单位规划了20项专利攻防体系,现已申请了14项、授权了9项、其中有2项美国专利。
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技术适用性与使用条件本技术适用性强:蓖麻全世界都能种,特别是东盟、非盟、中亚、金砖国家巴西等地,都是蓖麻种植传统地区,有大量适种土地和劳动力,但普遍深加工技术落后、单产水平低,急需适合当地的良种良法、生物肥等高值化技术,尤其急需能拉动产业链规模化的生物能源技术(如蓖麻生物航油),——本技术具行业领先优势,通过“就地种植、加工、使用”使得自身就能匹配上下游技术链条,受地域、规模、环境、资源能源等因素的限制条件少。
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技术稳定性本技术在工程运行过程中稳定性高: 1、“自动化油肥联产集成技术装备”对使用环境温度、湿度等不敏感,对来自不同地区、不同品种的蓖麻籽都能榨,按操作规范运行维护、设备使用寿命可达20年以上。 2、“蓖麻油制癸二酸、氢化蓖麻油、十二羟基硬脂酸、生物基润滑与”生产工艺成熟稳定,本技术进一步改进、使其智能化、效率提升。 3、“蓖麻油制备生物航油、生物柴油”工艺设备、就是当前石化产业成熟的“油脂加氢工艺装备”,关键技术“催化剂”,申报单位已完成多项寿命测试验证,能为工业运行提供有力支持。
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技术安全性本技术安全性高: 1、种植环节,蓖麻是非粮能源作物,不争粮、不争地,且种植适应性强、耐旱耐盐碱、管理相对简单,适合与棉花玉米等大宗作物轮作,利于优化种植结构、促农增收。 2、加工环节,工艺设计均严格符合节能环保要求、配套设施完善,生产全程都没有废渣、废水、废气排放,不存在污染环境、安全事故的风险。 3、通过“就地种植、就地加工、就地使用”,顺应生物质产业规模化发展的规律、能够实现产业链上下游贯通。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让具有国内自主知识产权,已取得四倍体蓖麻的培育方法、(美国)BREEDING METHOD FOR TETRAPLOID RICINUS COMMUNIS、蓖麻组培苗集中扩繁方法、蓖麻种质集中扩繁室、蓖麻基生物有机肥料及其生产方法、利用蓖麻壳改良土壤地力的方法等“蓖麻良种和生物有机肥”6项国家发明专利、1项美国专利授权,以及蓖麻生物航油及催化剂7项国家发明专利、2项美国专利授权。