河北永安可再生资源开发有限公司利用生物质生产木质活性炭及相关可再生资源开发利用项目可行性研究报告

河北永安可再生资源开发有限公司利用生物质生产木质活性炭及相关可

再生资源开发利用项目

第一章申报单位及项目概况

1.申报单位概况

1.1 项目名称

河北永安可再生资源开发有限公司利用生物质生产木质活性炭及相关可再生资源开发利用项目

1.2 经营期限

自合资经营公司成立之日即合资经营公司营业执照签发之日起，经营期限为20年

1.3 投资方基本情况

河北永安可再生资源开发有限公司（以下简称永安公司）由香港恒安永泰实业投资有限公司（以下称甲方）与上海泰哲农业科技有限公司（以下称乙方）共同投资组建。

1.3.1 甲方基本情况

公司名称：香港恒安永泰实业投资有限公司

注册资本：1万元港币

法定地址：香港布莱特艾文大街11－9号沃里国际中心B座8号

（FLAT/RM B 8/F, WARDLEY CENTRE 9 & 11 PRAT A VENUE）法人代表：ADRIENN AUGUST

该公司成立于2007年6月，是匈牙利HáZAK KERESZTúRI REAL ESTATE DEVELOPMENT LTD（以下简称HáZAK集团）.为开发中国能源与环保项目成立的全资子公司公司。HáZAK集团是一家以环保能源开发与运营，大型疗养院建设运营，大型房地产商业区开发为主业的大型投资公司，股东分别为德国、瑞士、匈牙利、捷克4国的金融投资公司组成。为节省资本进中国时间，借助香港国际自由港平台，经股东会研究决定，于2007年6月成立了香港恒安永泰实业投资有限公司，旨在投资中国国内的新型绿色能源、环保、医疗卫生、疗养院等领域项目，并参与项目的建设与运营。

该公司成立以来，立足中国国内经济环境与政策的实际情况，对新型能源与环保类项目做了大量的调查研究工作，最终决定先期投资1000万——1500万美元，针对河北省污水处理排放沼气及农业生物质废弃物等大量的可再生资源进行开发建设与运营，为中国可再生资源与环保产业的发展尽一份力量。

1.3.2 乙方基本情况

公司名称：上海泰哲农业科技有限公司

注册资本：50万元人民币

法定地址：上海徐汇区鑫河湾路

法定代表人：李志伟

成立于2005年，更名前原属中国农牧渔业国际合作公司（简称“合

作公司”），负责合作公司承接的农业部及世界银行对华援助项目策划与实施，2005年改制后成为独立的民营企业，开始针对中国农业领域的环境问题，与中国人民大学环境学院合作，从事农业、环境保护领域的技术开发与项目规划实施。

从2005年至今，已经完成了国家863计划“农业生态环境保护与农业发展经济数据测评课题”，973国家重点科研项目“生态补偿指标的认定与合理规划课题”。与深圳相控数据有限公司合作开发广东省梅州垃圾填埋气发电项目，并负责该项目CDM部分的实施工作。协助中国国务院扶贫办公室外资项目中心执行世界自然基金会“贫困人口经济发展与环境保护专项课题”；独立执行了欧盟中国小项目便捷基金项目“中国海洋环境与海洋文化发展”课题，并出版《中国海洋文化》一书。

参与中国林业科学研究院林业化工研究所，对农业秸秆炭化、活化技术进行研究与改进，协助其申报两项专利。与瑞典斯德哥尔摩环境研究所合作，制定中国可再生资源的利用实施方案。

公司共有特约专家3人，2名为博士生导师，1名大学教授，研究领域涉及农业生态食品安全、环境保护、有机污水厌氧处理、沼气发电机组研发、秸秆炭化、活化技术与应用。

公司团队共有11名员工，2名拥有中国东北财经大学会计学与经济学博士学位，2名英国MBA专业硕士毕业，3名工程技术专业学士毕业，负责机械与数据统计，2名国际贸易专业学士，1名西班牙语专业学士，1名广告与传媒学士。

公司创新的棉秸秆生产活性炭，并利用排放的废热解气发电的循环经

济模式与技术，正在申请国家专利。公司在可再生资源与能源的利用领域，从项目申报与获得国家资金扶持，都有很特殊的渠道；与国家开发银行、农业发展银行有良好的合作关系。已经具备了在可再生资源利用、环境保护领域从事实体企业经营的能力与实力。

2.项目建设内容、规模及产品方案

项目名称：河北永安可再生资源开发有限公司利用生物质生产木质活性炭及相关可再生资源开发利用项目

建设性质：新建

项目单位：河北永安可再生资源开发有限公司（以下简称：永安公司）

法人代表：Bartos Tamás

项目负责人：李志伟

企业性质：中外合资有限责任公司

电话（北京办事处）：010－87319289

传真（北京办事处）：010－87329628

邮编：100022

项目地点：中国河北省巨鹿县阎疃镇

2.2 生产方案和生产规模

总投资2.16亿元人民币，利用废弃棉秸秆、废果树枝条、果壳等生

物质年产30000吨木质活性炭及相关产品，同时根据生产过程中产生的

废水、废气等可再生资源的品质与数量，自行设计建造日处理污水1 000吨的污水处理厂、日处理45000m3炭化与活化热解气回收供热与发电

站，并从事相关可再生资源的开发、建设、运营,生物质可再生资源利用

技术研发与服务。

２.３建设内容

项目主要建设内容：○1利用河北省邢台地区巨鹿县、南宫市、广宗

县、衡水的冀州、枣强及周边市县丰富的棉花秸秆、果树枝条、果壳等

丰富的生物质资源，生产制造各档次的木质活性炭；○2利用秸秆活性炭

制造过程中回收的焦油和木醋酸液，生产相关化工产品；○3对生产过程

中产生的废水、废气进行回收综合利用，自行设计与建设污水处理厂和

热解气供热与发电站；④自行建设可再生资源开发与利用的研究中心，

从事可再生资源领域技术的研发与成果转化；⑤组织农民成立农业可再

生资源利用专业合作社，从技术、金融、生产资料各个方面，支持当地

农业秸秆资源的再利用产业、扶持当地农业发展及增加农民收入。

2.4 项目产品及技术方案

2.4.1 项目产品

（１）各种标准与档次的木质活性炭３００００吨；

（２）回收残次炭粉生产生物速燃炭１０００吨；

（３）回收并提纯生产木焦油１５５０吨；

（４）回收并提纯木醋酸液1376吨。

（5）利用生化法A/O技术日处理污水1000吨，并配套雨水收集与中水回用系统，日回收利用中水1000吨。

（6）利用生物质气化发电与供热技术，日回收生产过程产生的热解气45000m3，生产供热蒸气1100m3/日及发电33000KWH/日。

２.4.2 产品技术方案

（１）采用拥有知识产权的国际先进的物理法回转炉活化技术、尾气回收利用技术、磷酸法木质颗粒活性炭与粉炭生产技术。

（２）采用炭化炉与活化炉尾气回收与焦油、木醋酸液回收利用技术。

３.项目建筑总面积、投资强度、建筑系数指标。

根据国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》和财政部、国土资源部《关于印发〈用于农业土地开发的土地出让金收入管理办法〉

的通知》及国家制定的《国民经济行业分类注释》（GB/T4754-2002）,巨鹿县土地等别为14等，项目行业归类第４３类（废弃资源和废旧材料回收加工业）

3.1 项目建筑总面积

项目占地２７０亩，工厂占地总面积共计180,000平方米，道路与绿化及污水处理，及其他环保设施60000平方米。

3.2 投资强度

项目占地２７０亩，总投资2.16亿，本项目属于非金属废弃资源回收加工项目，根据国家工业项目投资强度控制指标：

投资强度＝项目固定资产总投资／项目总用地面积＝17765.21／18＝986.96（万元／公顷）

比规定的780万元／公顷多206.96万元／公顷。

3.3 建筑系数

项目占地２７０亩，约计180,000平方米，本项目建筑面积168,200平方米。

建筑系数＝（建筑物占地＋构筑物占地）／总用地面积Ｘ100%＝126000／180000Ｘ100%＝70%

比规定的５０％高20个百分点。

4.项目投资情况

项目总投资折合２.１６亿元人民币，河北永安可再生资源开发有限公司注册资本８６４０万元人民币，其中香港恒安永泰实业投资有限公司出资6480万元人民币（约折合876万美元），占股75%，上海泰哲农业科技有限公司出资2160万人民币，占股２５％。

固定资产投资1.77亿元人民币，流动资金1900万元，其他土地与准备金1900万元人民币。自筹资金8000万元人民币，贷款1838万美元。

投资估算表：

第二章战略规划、产业政策及行业准入

1.项目布局与建设期

在河北省邢台巨鹿县阎瞳镇建设项目运营总部，充分利用巨鹿县与南宫、广宗、冀州、枣强等几个农业产棉大县接襄的优势，结合国家新颁布的《农业专业合作社法》有关规定，合理掌握当地的生物质原料，为当地的棉农、果农提供服务，同时保证项目的生产原料供应。

项目为两期，建设期共为1年。

2008年02月——2008年08月，建设大型可再生资源利用经济合作社与年产１万吨高档活性炭制造企业（试投产）。

2008年09月——2009年02月，根据合作社运营情况及废旧秸秆的资源量，以及试投产情况，扩大到年产３万吨高档活性炭，并建设日处理污水1000吨的污水处理厂，日回收利用热解气45000m3的供热发电站，建成一座可再生资源研发中心。

２.项目产品优势

活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。检验标准可按照中国国标GB，或按照其他国家标准，如：美国ASTM，日本JIS，德国DIN标准等。

活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫醇）、乙烯脱盐水（精制填料）、催化剂载体（钯、铂、铑等）、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。

近些年来，世界各国对林木资源采伐的限制，木质活性炭产量逐年下降，而由于木质活性炭在食品、医药、水净化等领域的不可替代性，加上各国对食品医药安全、环境保护相关产品的重视程度加深，国际市场木质活性炭需求量呈逐年增加趋势。我国活性炭生产与研发经过近40年的努力，已经在木质活性炭、煤质活性炭、果壳类活性炭生产研究领

域取得了巨大成绩。特别是对木质活性炭生产工艺的研发，已经接近国际先进水平。

此项目与中国林业科学研究院林产化学工业研究所合作，将其最新的木质原料炭活化技术及木质炭活化专利技术应用在棉秸秆、果树枝条、果壳、稻壳等以废旧秸秆为原料的木质活性炭生产上。使废旧秸秆生产高经济附加值产品成为可能。经过该所十几年的研究与试产废旧棉秸秆与果树枝条生产出的活性炭产品，与木材生产的活性炭产品品质一致，完全可替代木材成为木质活性炭加工的原料。经济效益远高于同属秸秆综合利用的秸秆气化发电与秸秆焚烧发电、秸秆生产建筑板材及造纸等行业。

３.政策支持与行业标准

拟建项目是在中国《可再生能源法》、《资源综合利用规划》、《国务院关于加强再生资源回收利用管理工作通知》，以及国家“十一五”规划有关可再生资源利用等政策指导下，根据河北秸秆利用不足问题，本着提高生物质资源利用技术与产业化的原则设计与建设的。并符合《外商投资企业指导目录》（2007修订）鼓励类项目内容。产品活性炭检验标准符合中国国标GB，或美国ASTM，日本JIS，德国DIN标准等。

第三章项目选址及土地利用

1.项目选址及用地方案

1.1.1 项目地点在河北省邢台市巨鹿县阎疃镇阎庄，邢德公路北侧，西离阎疃镇政府５００米，３５千伏变电站２００米，项目北界离阎庄村庄５０米，南界离邢德公路１００米，西紧邻镇级公路。

项目地理位置图：

１.1.2 项目场址属村集体土地所有，占地面积约2７0亩，为东界长500米，北界长408米，西界543米，南界长283米的不规则四边形，总面积180000平方米。根据巨鹿县“十一五”总体规划方案要求，拟建项目所属区域属工业规划用，没有占用基本农田。项目拟以征地形式，申请３０年使用期的土地使用权。 2.土地利用 2.1容积率

容积率＝总建筑面积／总用地面积＝168200／180000＝0.93

比规定的0.6高0.33.

2.2.行政办公及生活服务设施用地所占比重

项目为节省土地，提高生产效率，将办公与职工休息区域建在化验室、工具库、配电房的二层，总面积5800平方米。

比重＝办公、生活服务、环保设施用地面积／项目总用地面积Ｘ１００％＝（5800＋6000）／180000Ｘ１００％＝6.5%

比规定低0.5个百分点。

３.土地规划与占地规模

由于项目土地为不规则的四边形，根据秸秆收获只集中在每年的１0月至来年的２月期间，所以工厂原料堆放场地与仓库占地面积较大。工厂设计完全考虑到原料收购的季节性特点，和土地的地形特征，将原料堆场与仓库放在离村庄200米的工厂东西边界和工厂中北部，同时在靠近村庄的厂界修建８－１０米高的防火围墙，围墙内加修宽２米的集水渠，并将日处理1000吨的污水处理厂和循环水池设置在围墙内侧，这样污水处理厂将工厂、以及工厂内易燃的原料堆场、仓库与村庄隔离起来，减少了工厂生产对村庄居民生活的影响，同时又能保护村庄，防止仓库与原料堆场失火给村庄带来影响。

项目所占土地现在为农民耕种的非农作物，并有墓地等占地设施，使项目用地规模与布局没有影响农民生活，也没有占有耕地，而且在征地时将按照国家用地补偿等相关管理规定执行，依法征地、用地，并积极采用有效的环保措施，保护项目拟建地周边环境的完好。

４.项目没有压覆矿床与文物古迹，对防洪和通航也不会产生不利影响。

第四章技术和设备方案

技术方案与工艺流程综述

采用国内最先进的回转炉，将物理法与化学法两种生产工艺结合使用，两种方法即独立，又可以联合，使产品更全面，品种可达到７０种以上。并可将炭化炉和活化炉的尾气进行收集再利用，节约燃料与生产成本，还可以产生辅助产品，增加经济效益，完全区别于国内现有的活性炭生产厂，生产模式与商业模式属于环保领域的一大创新。

１. 物理法生产活性炭部分主要工艺程序与设施

热解气净化回收秸秆切轧输送烘干炭化

热解液体（焦油、木醋酸）

浓缩

液体产品

普通炭粉

粉碎

速燃炭烘干成型配料

炭化炉活化

高级炭干燥脱水水洗酸洗粉碎

中级炭

1.1原料的筛选和干燥

（１）描述

原料的筛选是将棉秸秆去掉残叶，粉碎成30－10MM的秸秆屑，一般含水率为４０％，加入烘干机干燥，使含水率达到１５－２０％。干燥所需热量可以从炭化炉与活化炉尾气回收的气体燃烧获得，节省燃煤。（２）设备设施：

备注

序号名称数量（台套）功率KW 安装顺

序

１切轧机20 18.5K W×20２

２输送带28条3K W×28２20条接切轧机，８条接烘干

机

３气流干燥机２21K W×2２可将干燥、粉碎、筛分、输

送等单元联合操作。蒸发水

分５０－１５００

1.2原料炭化

（１）描述

干燥后的原料经过提升机进入炭化炉，本项目建议采用的炭化炉型为CV2000,是国内国际上技术较成熟的槽式炉（立式炉）的改进型。

设计依据：

棉花、玉米、豆类等秸秆颗粒应在30-10mm之间，水分14%以下，参照

棕榈丝、椰丝、稻壳等容积重，初步设定是棉花秸秆容积重为50kg/m3，水分小于14%。

●炭化炉特性：

①适应于稻壳、果壳、秸秆等多种生物质进行炭化。

②采用上料系统提升上料，料仓由料位器进行监控。

③炉内烟道气温度分层显示，可随时进行监控调整，确保热解均匀及适用不同物料不同热解温度。

④采用间隙式生产，每小时出料3-4次，炉外密闭冷却，自动卸料。

⑤炉体排烟标准达：含尘浓度≤80mg/Nm3，黑度小于林格曼1级。

⑥本炉可连续数年进行不间断生产，使用寿命10年以上。

⑦炉体在原料进行炭化过程中产生大量可燃气体，除了保持热解温度消耗部分热解气体，剩余可燃气体在炉体外的燃烧室燃烧，产生的烟道气温度达800°C左右，净化后向余热锅炉供热或发电，净化过程中产生的焦油和木醋酸液回收加工。

⑧本系统在原料上料、给料、冷却、包装都采用密闭式生产。容易产生粉尘工艺段采用除尘措施，在生产过程中实现对大气、人体无公害生产.

⑨本炉采用双炉并列、双燃烧室、双控制系统，集中包装。

●产量确定的依据。

①设定每20分钟出料一次，钢制冷却槽容积为2.7×0.2×1.5=0.81 m3。

②每台炉4只冷却槽，装载系数为0.6，则每次出炉炭化料重为4×0.81 m3×0.6×70kg/ m3=136kg。

③每天产量为：136kg×3×24=9792kg=9T。年产量为：9T ×365=3285T

≌3000吨/年。 （２）设备设施

序号 名称 数量（台套） 功率KW 安装顺序 备注

１ 提升机 28 3K W ×28 ２ 与炭化炉相连 ２ 热解炭化炉 14 1 非标设备，CV2000, 立式槽炉

３ 进料仓 14 1 配有料位器

4 冷却槽 56 1 每台炉配４个，钢制 5

脉冲布袋除尘３

4K W ×3

2

清除炭炉出现的粉尘

（3）主要设备结构图

1.3生产原料回收设备 （１）描述

炭化炉与活化炉尾气经高温裂解催化提高可燃性、降低焦油含量，生成可燃气体，经过除尘、除灰、除焦油等工艺，通过收集装置收集后，经过水蒸气过滤送入贮气罐或直接燃烧向余热锅炉供热生产水蒸气。 （３）废气回收部分流程图

（3）设备设施

序号名称数量（台套）功率KW 安装

顺序

备注

１风机8 4

２旋风分离器 3 4 过滤尾气中的粉尘

３余热回收器 2 4 收集净化尾气燃烧后的热量

4 喷淋塔 3 4 净化尾气，并去除焦油

5 文丘里集液器 3 4 收集净化尾气后产生的醋酸液

6 旋液分离集液器 3 4 同上

7 集焦器 3 4 收集净化尾气后产生的焦油

8 热解气缓冲罐 2 4 防止风机破坏炭化过程

9 热解气发电机组10 4 200GF10，10台

10 余热锅炉 1 4 Q=1０t/h P=1.3MPa,热油锅炉

11 输配电仪表柜 2 4 控制炭化与热回收装置

12 循环水池 1 4 过滤尾气出水回收

13 高位水槽 1 4 净化尾气用水

14 水泵 4 水力输送

15 阀 4 控制水力输送开关

16 脉冲布袋除尘器３4K W×3 4 清除炭炉出现的粉尘（４）炭化、活化工艺过程的综合热解气体收集与回收利用系统

图1生物质活性炭生产及尾气回收系统示意图

1–仪表柜，2–原料库，3–转筒干燥机，4–喂料斗，5–关风机(调速），6–旋风分离器，7–循环水池，8–料仓，9–鼓风机，10–阀门，11–加料螺旋，12–炭化炉，13–鼓风机，14–旋风分离器Ⅰ，15–活化炉Ⅰ，16–出炭螺旋，17–旋风分离器Ⅱ，18–活化炉Ⅱ，19–关风机，20–旋风分离器Ⅲ，21–活化炉Ⅲ，22–引风机Ⅱ，23–除尘器，24–循环水池Ⅰ，25–余热回收器，26–高位水槽Ⅰ，27–喷淋塔Ⅰ， 28–高架水槽Ⅰ，29–喷淋塔Ⅱ，30–泡沫塔，31–高架水槽Ⅱ，32–文丘里，33–文丘里集液器，34–旋液分离器，35–高位水槽Ⅰ，36–旋液分离集液器，37–离心水泵，38–循环水池Ⅱ，39–循环水池Ⅲ，40–洛茨风机， 41–集焦器，42–煤气缓冲罐，43–水封，44–煤气发电机组，45–余热锅炉，46–输配电仪表柜，47–循环水池Ⅳ

2.磷酸化学法生产活性炭工艺流程

主要以磷酸为活化剂，回转炉法生产粉状活性炭的工艺，由秸秆筛选、干燥、磷酸溶液配制、捏和、炭－活化、回收、漂洗、离心脱水、干燥与粉碎等工序组成。

2.1原料的筛选与干燥

此部分与物理法相同

2.2磷酸溶液的配制

刚开始生产时，磷酸溶液用工业磷酸配成符合工艺要求的浓度后即可。正常生产后，可用回收的磷酸溶液再加入适量的工业磷酸，配制成符合工艺要求的浓度。

2.3捏和

捏和的目的在于将秸秆屑与磷酸溶液反复搅拌揉压，使混合均匀，加速磷酸溶液向木屑内部的渗透。捏和在捏和机中进行。操作时将工艺秸秆屑与配好的磷酸溶液按一定的比例加入捏和机内，捏和时间为15分钟左右。

2.4炭、活化

（１）炭、活化是制取活性灰的关键过程之一，炭、活化设备是外热式回转炉（物理法）和内热式回转炉（化学法）。

高温气料与物料不接触（内热式回转炉高温气料与物料直接接触，靠气体从炉尾通向炉头加热物料，其他工艺相同），靠炉壁辐射加热物料，有利于产品质量的提高。大都使用FE-CR合金材料制作。回转炉为卧式，内径１M，长１３－１６M。筒体用钢板制成，为防止物料与钢板直接接触，同时避免影响产品质量和腐蚀设备，内衬耐火砖。在中部外套大齿轮，借以推动筒体转动。两端各有一对托轮，支承筒体重量。炉头和炉尾有密封装置，以防止气体外逸。安装时保持一定的倾斜度（一般为２－５℃）。使物料能从炉尾向炉头转动。回转炉为连续操作，炭活化过程是在同一个回转炉内完成。捏和后的磷酸屑料，由圆盘加料器和螺旋送料器送入炉尾。物料借助筒体的转动和倾斜度缓慢地向炉头移动。活