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运用价值工程推进皂脚脂肪酸

运用价值工程推进皂脚脂肪酸(油酸)生产技术进步

随着油脂化工产品市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。工艺与装备技术,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要技术经济指标。通过了解研究国内外油脂化工生产核心技术,提升产品技术升级换代,进一步提高产品市场核心竞争力。酸化油的价格越来越高,脂肪酸企业的利润空间越来越小,许多企业甚至到了亏损的边缘,而有的企业还有较好的收益,这是为什么呢?很多人想不明白其中的奥秘。脂肪酸的主要成本是原料酸化油,市场经济条件下,按质论价,同等酸化油的价格相差无几,因此,酸化油价格对产品的影响本文不讨论。除此之外,同样酸化油原料,高价值产品的得率高低对成本有着重要影响。还有加工工艺及装备技术的主要能耗也对成本有着重要影响。接下来,针对后两个问题展开讨论。

一,水解工艺技术差异对成本的影响

酸化油水解工艺,目前有三种形式,第一是分批间隙水解,水解一吨酸化油蒸汽耗量为700kg/T,第二是多塔并流连续水解,水解一吨酸化油蒸汽耗量为600kg/T,第三是单塔逆流连续水解, 水解一吨酸化油蒸汽耗量为200kg/T。热电厂的蒸汽价格为250元/T。它们的蒸汽成本分别为:

间隙水解=0.7x250=175元/T

多塔并流连续水解=0.6x250=150元/T

单塔逆流连续水解=0.2x250=50元/T

由此可见,单塔逆流连续水解的蒸汽成本是多塔并流连续水解的1/3,是间隙水解的1/3.5。对年加工酸化油四万吨的企业来说,贡献额差分别为:

单塔与间隙水解比较,年贡献额相差=40000x(175-50)=5000000元=500万元

单塔与多塔水解比较,年贡献额相差=40000x(150-50)=5000000元=400万元

二,水解率高低对成本的影响

酸化油水解过程中,最终水解的程度对蒸馏得率有着重大影响,分批间隙和多塔并流由于甜水不能排放的原因,到达平衡水解率为92%,单塔逆流连续水解的水解率一般为95%,以二道皂脚酸化油为原料单塔逆流连续水解的水解率可达到98%以上,从中得知,单塔逆流比分批间隙和多塔并流提高3%的水解率。同样单塔逆流,无磷脂的二道皂脚酸化油比普通酸化油再提高3%的水解率。酸化油的采购成本为5500元/T,脂肪酸含量为85%,植物沥青的销售价格为3000元/T,单塔逆流与分批间隙和多塔并流比较,同样处理一吨酸化油贡献差异=0.03x(5500/0.85-3000)=104.1元/T。优质二道皂脚酸化油与普通酸化油比较,还有109.4元/T的差异。为了获得较高的水解率,首选单塔逆流连续水解是降低成本的有效途径。

四万吨酸化油年贡献额相差=40000x104.1=4164705元=416万元

三,蒸馏得率高低对成本的影响

酸化油水解率不同,黑脂酸的酸价也不同,水解率越高,则黑脂酸酸价高,蒸馏残渣少。水解率为92%的黑脂酸蒸馏残渣为20%,水解率为95%的黑脂酸蒸馏残渣为18%,水解率为98%的黑脂酸蒸馏残渣为11%,蒸馏出的混合脂肪酸销售价格为7500元/T,蒸馏一吨黑脂酸贡献率为:

水解率为92%时贡献率=0.80x7500+0.20x3000=6600元/T

水解率为95%时贡献率=0.82x7500+0.18x3000=6690元/T

水解率为98%时贡献率=0.85x7500+0.15x3000=6825元/T

水解率不同的贡献差异:

提高3%的水解率的贡献额增加=6690-6600=90元/T

每年加工四万吨酸化油贡献额差异=40000x0.85x90=3060000元=306万元

提高6%的水解率的贡献额增加=6825-6600=225元/T

每年加工四万吨酸化油贡献额差异=40000x0.85x225=7650000元=765万元

数据告诉我们,想要获得较高的回报,必须想方设法提高酸化油水解率。

四,蒸馏工艺能耗对成本的影响

脂肪酸蒸馏有间隙蒸馏与连续蒸馏,连续蒸馏又分单塔,双塔,多塔。本文就连续蒸馏工艺设备装置的差异作业的能耗不同进行比较。国内皂脚酸化油主要有大豆酸化油,低芥酸菜油酸化油,棉油酸化油,葵花籽油酸化油,玉米胚芽油酸化油等等,根据酸化油组分分析得知,像低芥酸菜油黑脂酸用单塔连续蒸馏就能获得商品菜油酸,像大豆油黑脂酸用双塔连续精馏与蒸馏就能获得商品豆油酸。国内现状是大多数酸化油生产脂肪酸企业,采用福建化工研究所多塔连续精馏装备技术,只有少数企业掌握单,双塔工艺装备技术。脂肪酸精馏与蒸馏的主要能耗来自二个方面。

1.黑脂酸加热蒸发加工一吨脂肪酸(油酸)的能耗。(煤价为1000元/T)

单塔的煤耗为65kg/T(连续蒸馏)

单塔=0.065x1000=65元/T

双塔的煤耗为130kg/T(连续精馏+连续蒸馏)

双塔=0.13x1000=130元/T

多塔的煤耗为250kg/T(连续精馏+连续蒸馏)

多塔=0.25x1000=250元/T

像低芥酸菜油黑脂酸用多塔连续蒸馏进行生产与单塔作业比较,能耗将是单塔的四倍。每天加工脂肪酸一百吨计,能耗费用差=100x(250-65)=18500元/天。每年生产三百天计,贡献额差异=18500x300=5550000元=555万元/年

像豆油黑脂酸用多塔连续蒸馏进行生产与双塔作业比较,能耗将是双塔的二倍。每天加工脂肪酸一百吨计,能耗费用差=100x(250-130)=12000元/天。每年生产三百天计,贡献额差异=12000x300=3600000元=360万元/年

2.真空蒸汽喷射泵加工一吨脂肪酸(油酸)的能耗。

单塔的蒸汽消耗为250kg/T(连续蒸馏)

单塔=0.25x250=62.5元/T

双塔的蒸汽消耗为400kg/T(连续精馏+连续蒸馏)

双塔=0.5x250=125元/T

多塔的蒸汽消耗为600kg/T(连续精馏+连续蒸馏)

多塔=1.0x250=250元/T

像低芥酸菜油黑脂酸用多塔连续蒸馏进行生产与单塔作业比较,真空泵蒸汽消耗将是单塔的4倍。每天加工脂肪酸一百吨计,能耗费用差=100x(250-62.5)=18750元/天。每年生产三百天计,贡献额差异=18750x300=5625000元=562.5万元/年。像豆油黑脂酸用多塔连续蒸馏进行生产与双塔作业比较,真空泵蒸汽消耗将是双塔的2倍。每天加工脂肪酸一百吨计,能耗费用差=100x(250-100)=15000元/天。每年生产三百天计,贡献额差异=15000x300=4500000元=450万元/年。

蒸馏工序年处理四万吨酸化油能耗费用总额差异为:

单塔比多塔可多获利=555+562.5=1117.5万元/年

双塔比多塔可多获利=360+450=810万元/年。

其它,装机容量电耗也有较大影响,像年处理四万吨酸化油采用多塔连续蒸馏工艺,采用600kcal/h还是1200kcal/h导热油炉,进行作业生产比较,导热油炉循环泵的输送功率分别为110Kw和132x2=264Kw,每度电价为0.8元计。每年以300天工作日计,不同配置导热油炉的每年循环泵电费为:

600kcal/h导热油炉=110x0.8x24x300=633600元=63.36万元/年

1200kcal/h导热油炉=264x0.8x24x300=1520.640元=152.064万元/年

年同样处理酸化油量的电费差额=152.064-63.36=88.704万元/年,如果真有大马拉小车,配置不当,就要支付高额的电费为代价。所以,在这里再次呼吁尊重科学,尊重知识,千万不能想当然。

能耗费用是最大的经常操作费用,希望大家高度重视。

五,蒸馏残渣酸价降低对成本的影响

四万吨酸化油不同水解率的植物沥青量:

92%水解率植物沥青量=40000x0.85x0.20=6800T/年

95%水解率植物沥青量=40000x0.85x0.18=6120T/年

98%水解率植物沥青量=40000x0.85x0.15=5100T/年

蒸馏残渣酸价一般在45---55,采用现代分子蒸馏技术手段把酸价降到25以下,沥青酸价平均下降30,从残渣中多蒸馏10%的脂肪酸。不同沥青量的贡献额为:6800x0.10x(7500-3000)=3060000元/年=306万元/年

6120x0.10x(7500-3000)=2794500元/年=279.45万元/年

5100x0.10x(7500-3000)=2295000元/年=229.5万元/年

综上所述,假设年处理四万吨低芥酸菜油酸化油,单塔比多塔连续精馏的潜力贡献额=400+306+1117.5+306=2129.5万元/年,假设年处理四万吨豆油酸化油,双塔比多塔连续精馏的潜力贡献额=400+306+810+306=1822万元/年。这是非常具有诱惑力的数字。每吨菜油酸化油贡献额相差=2129.5/4=532.375元/T,每吨豆油酸化油贡献额相差=1822/4=455.5元/T,企业在生产作业过程中,,不要让到手的金子再次流失掉,这是每个员工的头等大事,也是企业的生存之道。(已排除大马拉小车不合理影响因素)

通过上述酸化油生产脂肪酸(油酸)主要因素的分析讨论,不仅给酸化油脂肪酸作业生产提高得率,节能降耗,推进工艺装备技术进步,科学合理生产指明了方向。而且遵循价值回报最大化的原则,针对工厂实际情况,找出薄弱环节,拟定科学合理的技改方案,达到不断推动技术进步取得高收益之目的。

最后,让我们为酸化油脂肪酸(油酸)生产工艺及装备技术进步继续努力,争取早日步入国际先进水平的行列。

钟民强

2011.07.01

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