专 题 综 述 General Review of Special Subject 国内外生物柴油生产技术及成本分析研究鹿清华朱 青 何祚云（中国石化集团公司经济技术研究院，北京100029）摘 要：介绍了几种主要的生物柴油生产技术，测算对比了国内外以几种不同原料生产的生物柴油的成本，分析了我国生产生物柴油的经济性，提出了发展我国生物柴油产业的相关建议。关键词：生物柴油 生产技术 成本 经济性随着石油资源价格不断震荡攀升和环境保护该工艺以精制油脂为原料，采用二段酯交换 压力（特别是温室气体减排压力）的逐渐增大，和二段甘油回炼工艺，催化剂消耗低，是目前世 世界各国越来越关注生物柴油产业。欧盟和美国界上应用最多的技术。其原则流程如图1所示。油 发展生物柴油产业较早，具有一定的规模，技术脂、甲醇与催化剂进入第一级酯交换反应器，在 成熟、先进。我国生物柴油产业起步较晚，目前搅拌下反应，生成的混合物分离甘油相后进入第 主要以废弃油脂为原料，木本油料基地还在建设二级反应器，补充甲醇和催化剂进行反应，反应 初期，总体来讲生物柴油的原料供应极不稳定；产物溢流进入沉降槽分离。分离后的粗甲酯经水 已经投产的装置所采用的技术大多是普通酸碱催洗后脱水得到生物柴油。

化法，技术的先进性还有待于加强；制约我国生鲁奇公司两级连续醇解工艺与常用二段酯交 物柴油产业发展的关键是原料供应和生物柴油的换工艺的区别和优势在于：第二段酯交换后分离 经济性。出的含有较高浓度甲醇和含液碱催化剂的甘油一起作为原料直接进入第一段酯交换反应器参与反 1 生物柴油生产技术应，从而减少催化剂用量。该工艺的缺点是对原 1.1 国外生物柴油生产技术料要求苛刻，生产过程中废液排放较多。油脂中的主要成分是甘油三酯，一分子甘油2）Esterfip-H固体碱工艺 三酯与三分子甲醇（或乙醇，由于价格因素，目该工艺采用尖晶石型的混合金属氧化物固体 前普遍使用甲醇）在催化剂或高温高压下酯交换碱催化剂，在较高的反应温度下进行，采用两段 反应，生成三分子脂肪酸甲酯和一分子甘油[1] 。反应以提高转化率（见图2）。该工艺酯交换的 催化剂多为酸性催化剂、碱性催化剂及生物酶催温度比均相反应的温度高，加入的甲醇过量。油 化剂等。碱性催化剂是目前使用最广泛的催化 剂，分为液相和固相碱催化，液碱催化技术应用收稿日期：2011-04-12 。 较为普遍，代表性的工艺有鲁奇工艺[2] ；固体碱作者简介：鹿清华，高级工程师，石油大学应用化 催化工艺代表性的技术为法国石油研究院开发的学博士，现任中国石化集团公司经济技术研究院评 Esterfip-H固体碱两段反应工艺[3] 。

估部副主任，曾获得国家和省部级科技进步奖，已1）鲁奇工艺发表论文数篇。 82011年第5期 总第197期鹿清华等. 国内外生物柴油生产技术及成本分析研究专 题 综 述General Review of Special Subject图1 鲁奇公司两级连续醇解工艺流程图2 Esterfip-H工艺流程 脂和甲醇经过第一级固定床反应器后，部分闪蒸和改性酸碱、固体分子筛等为催化剂的酯交换工 甲醇，并进行甘油沉降分离，上层粗脂和补充的艺。近年来，包括常压反应分离耦合的酯交换工 甲醇一起进入二级固定床反应器，然后再闪蒸甲艺、酶催化酯交换工艺、固体碱催化酯交换工艺/ 醇、进行甘油沉降和分离，对上层粗脂进行减压酶催化醇解工艺、双溶剂多相催化醇解工艺和超 蒸馏并脱甘油，得到生物柴油，纯度超过99%，声波强化传质醇解工艺等在内的一系列生物柴油 油脂的转化率接近100%。该工艺与以氢氧化钠或生产技术都在开发应用之中。 甲醇钠为催化剂的液相反应相比，废水排放少，中国石化股份有限公司石油化工科学研究院 甘油浓度高（超过98％，而液相反应得到的甘油（RIPP）开发的超近临界甲醇醇解工艺（SRCA 相纯度仅为80％）。

工艺）于2009年已经成功应用于中国海油海南东 1.2 国内生物柴油生产技术方生物能源有限公司6万吨/年生物柴油装置上。国内的生物柴油生产技术主要是以常规酸碱与传统工艺相比，SRCA工艺不使用催化剂，在2011年第5期 总第197期9 专 题 综 述 General Review of Special Subject图3 SRCA工艺流程示意 6.5～8.5 MPa压力下进行反应，对原料适应性强，催化工艺原料占生物柴油成本约87.5%。对不同工 可适用于废弃油脂、棕榈油以及桐籽油，高酸值艺，原料占其成本大约在80%～87%，此时生物柴 油脂能够直接加工，不需要脱酸预处理；产品收油的成本大约为6 670～7 224元/吨。 率高，质量可达到国家柴油机燃料调合用生物柴2.3 国内生物柴油成本分析 油BD100质量标准；副产甘油的浓度达90%，甘油以年产5万吨生物柴油为测算基准，采用 精制成本不到传统工艺的一半。废渣、排放不到SRCA工艺技术，原料单耗以原料中可皂化物计， 传统工艺的40%，废水不到20%，废水中不含酸分别测算以废弃油脂、桐籽油（木本油料暂以桐 碱，处理成本低。SRCA工艺流程如图3。

籽油为例）和进口棕榈油为原料生产生物柴油的成本（详见表2）。 2 生物柴油的生产成本分析1）废弃油脂作原料 2.1 生物柴油的原料废弃油脂的价格随食用油及原油价格的波动由于各国的资源差异，生物柴油的原料差别变化较大。按废弃油脂的到厂价4 200元/吨测算， 较大。欧盟主要以菜籽油为主，美国主要以大豆生物柴油总成本约为6 003元/吨。 油为主。我国生物柴油原料主要以废弃油脂以及2）棕榈油作原料 木本油料为主，并在价格合适的情况下可以考虑根据国际市场棕榈油价格，2004-2009年上半 进口棕榈油。年毛棕榈油平均价格约4 760元/吨，成本测算中棕本文在实地调研的基础上主要测算以废弃油榈油价格暂按5 000元/吨考虑，则扣除副产品回收 脂、桐籽油等为原料生产生物柴油的成本。后，生物柴油完全成本为6 676元/吨。 2.2 国外生物柴油成本分析3）桐籽油作原料表1列出了以鲁奇公司为代表的均相碱催化技目前木本油料还没有成熟的工业化运作的原 术和Esterfip-H的非均相催化技术生产生物柴油的料林基地，原料成本受林地建设、良种栽培、维 有关成本数据，其中纯甘油达到医药级。装置规护、采摘、果实含油率、压榨等因素影响。

考虑 模为20万吨/年。上述因素，若桐籽含油率按35%估算，则桐籽油由表1可知，国外使用菜籽油生产生物柴油，价格约6 000元/吨[4] ，据此测算，扣除副产品后， 在菜籽油价格约5 600元/吨且副产纯甘油时，液碱生物柴油完全成本约为7 676元/吨；若桐籽含油 102011年第5期 总第197期鹿清华等. 国内外生物柴油生产技术及成本分析研究专 题 综 述General Review of Special Subject表1 菜籽油生物柴油的成本分析元/ 吨液碱催化工艺Esterfip-H工艺项 目副产纯甘油副产粗甘油副产纯甘油副产粗甘油 一、原材料菜籽油5 5995 5995 5585 558甲醇234234268268 二、辅材催化剂13213211其他化学品131363 三、公用工程5237256244 四、试验93909191 五、维修材料36313331 六、管理费72757372 七、税及保险43374542 八、折旧183156184175 九、副产品-671-144-674-148 十、销售费用334353337361 投资回报（ROI ）550467553524 产品总成本6 6707 0826 7337 224 原料占成本，%87.582.486.580.6数据来源：SRIC。

汇率按1美元 = 6.8人民币，下同。 率按30%考虑，桐籽油价格粗估约6 900元/吨，石油柴油成本接近，但是棕榈油价格变化频繁、 则扣除副产品后，生物柴油完全成本应为8 657波动幅度大，导致生物柴油成本的不确定性较 元/吨。大；而用废弃油脂生产生物柴油，其成本低于目小油桐种植、生长、结果、出油率等不确定前国内柴油标准品出厂价格。 性因素较多。桐籽亩产按350千克、桐籽出油率按2.4 生物柴油副产利用分析 35%考虑仅是一种理想状况，若未来采用木本原甘油是生物柴油生产过程的主要副产物，其 料的生物柴油企业要保证正常生产运行，首先要产量大约为生物柴油产量的10%。对20万吨/年规 降低原料种植、采摘和压榨等各环节的成本。模的生物柴油厂，甘油精制部分投资占总投资的测算结果表明，国内外生物柴油原料成本占30%，生产的精甘油产品可以降低生物柴油成本 总成本80%以上，原料成本差异直接影响生物柴7%左右。因此，精甘油的进一步化工利用，提高 油成本。以废弃油脂生产生物柴油的成本最低，其附加值，是降低生物柴油成本的途径之一。 为6 003元/吨；以桐籽油为原料生产生物柴油的成国内生物柴油厂规模都较小，这些小规模 本最高，达7 676元/吨。

的生物柴油厂目前副产甘油大多直接作为锅炉燃图4给出了1995-2009年国际市场原油、柴料，对降低生物柴油成本贡献较小。 油、棕榈油价格变化情况。由图4可知，近年国际 市场棕榈油价格稍高于柴油到岸完税价格。采用3 生物柴油经济性分析 棕榈油作为生物柴油原料，生物柴油生产成本和由于生物柴油的密度比石油柴油稍高，考虑2011年第5期 总第197期11 专 题 综 述 General Review of Special Subject表2 不同原料的生物柴油成本对比成本 元/吨单价单耗（ ）项 目元/吨吨/吨（ ）（ ）废弃油脂作原料棕榈油作原料桐籽油作原料 一、原材料5 0615 9066 882废弃油脂4 2001.164 704棕榈油5 0001.095 450桐籽油6 0001.096 540甲醇3 000357456342 二、辅助材料诱导剂1766 三、动力消耗①360499346 四、工资及福利费50 00058585858 五、制造费用384384384折旧284284284修理费909090其他制造费用101010制造成本5 8636 8537 671副产品回收0-501-319 六、管理费293030 七、财务费用52105105 八、销售费用596060 九、添加剂成本②130130130抗氧剂100 0000.001100100100降凝剂30 0000.003303030 扣除副产后总成本6 0036 6767 676 原料占总成本（扣除副产），%84.388.589.7注：①以废弃油脂为原料的生产没有甘油回收，副产物杂质较多，作为重油燃料用作动力消耗；②为估计值。

实际销售时，需要增加调合设施等费用，故其售与我国以废弃油脂为原料的生物柴油相比， 价可参考供军队0# 柴油的定价方式确定，即取石国外以菜籽油为原料的生物柴油成本较高，但政 油柴油价格乘以0.92。按此测算的不同原油价格下府的税收优惠和补贴仍使其得以不断发展。 废弃油脂生产BD100生物柴油的经济性见表3。由表3可知，在原油价格80美元/桶时，考4 结论及建议 虑免消费税和增值税，BD100生物柴油毛利70通过国内外生物柴油成本分析可知：原料 元/吨；当油价超过100美元/桶时，若废弃油脂原占生物柴油成本的80%以上，原料成本是影响生 料价格不变，则BD100生物柴油毛利可达1 593物柴油经济性的关键因素；我国生物柴油目前可 元/吨。利用的重要资源为废弃油脂，因此应尽快建立废以木本油料为原料，桐籽含油率按35%估弃油脂回收机制，同时因地制宜地种植木本油料 算，桐籽油价格按6 000元/吨考虑。当油价为100植物，保障生物柴油原料的供应。借鉴国外的经 美元/桶时，每吨BD100生物柴油亏损74元。验，建议生物柴油在发展初期国家给予一定的税 122011年第5期 总第197期鹿清华等. 国内外生物柴油生产技术及成本分析研究专 题 综 述General Review of Special Subject图4 1995-2009年国际市场原油、柴油及棕榈油价格变化情况表3 不同原油价格下废弃油脂生产BD100生物柴油的经济性原油价格柴油价格生物柴油售价生物柴油到调配中心生物柴油毛利美元/桶元/吨元/吨成本价 元/吨元/吨（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）605 0544 6506 103-1 453806 7106 1736 103701008 3657 6966 1031 593 收优惠及政策扶持。

参 考 文 献1）对具有一定规模、技术先进、产品质量 可靠（满足BD100国标）、环保达标的生物柴油[1] 闵恩泽，张利雄主编. 生物柴油产业链的开拓. 北京： 生产企业，免征BD100生物柴油的消费税和增中国石化出版社，2006 值税。[2] 曾广溯. 我国基础油脂化学品的生产工艺水平. 日用化2）免征以木本植物为原料的各生产环节的相学工业，2001，12（6）：37-40 关税费。[3] Bournay L, Casanave D, Delfort B, et al. New Heterogeneous3）建立完善的废弃油脂回收机制，保障生物Process for Biodiesel Production：A Way to Improve the 柴油原料的供给，避免废油重回餐桌、影响人民Quality and the Value of the Crude Glye-erin Production 健康。by Biodiesel Plants. Catalysis Today , 2006, 106：190-1924）国家应加大划拨专项研究经费的力度，鼓[4] 鹿清华，朱青，何作云等. 我国生物柴油原料可获性及 励生物柴油及其副产品（甘油等）开发利用方面成本分析. 当代石油石化，2010，18（9）：7 的技术研究与创新，使关键技术的发展可以获得 足够的资金。

（编辑 张文长）2011年第5期 总第197期13The Technical and Economic Analysis of Bad Oil ProcessingAYin Zhaolin1bs(Sinopec Maoming Company, Maoming, Guangdong Province 525000, China)trAbstract: The article introduces main measures having been taken by Sinopec Maomingac Company in bad oil processing in recent years and gives a brief technical and economic analysis.tsbad oil, processing technology, processing measures, technical economyoKeywords:The Research on Domestic and Foreign Bio-Diesel Oil Productive Technologyfas well as Its Cost AnalysisSLu Qinghua, Zhu Qing and He Zuoyun8el(Sinopec Group Economics Development Research Institute, Beijing 100029, China)ecAbstract: The article introduces several kinds of main bio-diesel oil productive technology,te measures, calculates and compares the costs by using several kinds of diff erent raw materials both atdhome and abroad, analyzes the economics for China to produce bio-diesel oil and puts forward relevantA sugges ons to develop China’s bio-diesel oil industry.rtKeywords: bio-diesel oil, produc ve technology, cost, economicsi