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  • [资讯] 万吨级氯代环己烷装置集成多项创新
    11月16日,山东阳谷华泰化工有限公司1吨/年氯代环己烷生产线一次试车成功,正式投产。 作为我国橡胶助剂行业骨干企业,阳谷华泰不断开发绿色新型橡胶助剂产品。为了更好地满足国内外橡胶助剂行业快速增长的市场需求,该公司适时启动了1万吨/年氯代环己烷生产线建设。 该生产线采用自主研发的新工艺进行生产规模化、集约化设计,采用了多项新技术、新工艺和新设备。通过采用新型氯气分布系统和特制反应器,减少了副产物的产生,有效提高了收率,缩短了反应时间,提高了生产效率;通过采用惰性气体保护系统和氯气自动切换系统,大大提高了整套装置的安全性和自动化控制水平;强化设计的尾气回收净化系统,回收了大量副产物,减少了原料消耗,降低了生产成本;对尾气的净化处理使装置实现了尾气零排放,有效消除了环境污染。 该项目的建设,不仅使阳谷华泰在氯代环己烷市场的地位更加稳固,同时该装置所形成的成果对业内企业也具有带动辐射作用。
  • [资讯] 光对环己烷氯化制备氯代环己烷的影响
    氯代环己烷主要用于橡胶防焦剂CTP、医药盐酸苯海索的生产,也用于聚氨酯发泡催化剂Ⅳ、防锈剂等的合成,另外在香料制造等方面也有一定的用途。 氯代环己烷的制备方法有环己醇氯化氢取代法、环己烯氯化氢加成法和环己烷氯化法。环己醇氯化氢取代法存在原料价格高、工艺流程长、产生腐蚀等缺点。环己烯氯化氢加成法成本太高,无工业化价值。 用氯气氯化环己烷是制取氯代环己烷的最直接方法,但已有的研究结果表明,当原料配比为1:1时,氯代环己烷的收率一般不超过60%。徐骏等采用反应器与精馏塔耦合工艺使氯代环己烷的收率提高到90%以上,但产物组成十分复杂,为减少过程中过度氯化,通常将单程转化率控制在20%左右。 氯气氯化环己烷是自由基反应,需要相应条件是引发氯气产生自由基,之前的研究主要考察光源,本文对光照面积、光照强度对环己烷氯化的影响作了研究。 1 实验部分 1.1 实验仪器及试剂 仪器:四口瓶、管式反应器、冷凝管、水浴锅、电动搅拌器。 光源:日光、LED灯、蓝色荧光灯、紫外灯。 试剂:氯代环己烷、氯气、过氧化二苯甲酰。 1.2 实验过程 环己烷间歇氯化,将180g(2.25mol)环己烷投入带搅拌、导气管、温度计的四口瓶中,通过冷凝管回流捕集气体夹带的环己烷。在搅拌开启后,通N220min置换系统空气,开启光源,氯气流量控制在10L/h,控制反应温度40℃ 环己烷氯化连续化,将220g环己烷投入死体积280mL管式反应器,开启光源,环己烷与氯气同向进料,环己烷与氯气比例5.4:1,反应温度40℃,停留时间1h,转化率不超过20%。 1.3 环己烷氯代产品的分析 采用装有毛细管色谱柱SPB-5的气相色谱仪对氧化液试样进行定量分析,并用面积归一化法计算各物质的组成,色谱图如图1所示。图1中保留时间1.323min的为环己烷.3.457min的为氯代环己烷,4-6min为二氯代产物,6min后为多氯代物。 由于环己烷、氯代环己烷以及二氯代产物在色谱柱上响应值不同,配制不同比例氯化液,在环己烷响应值为1的基准下,分别测定氯代环己烷和二氯代产物峰面积校正系数,相应校正系数随峰面积积分如图2所示。 2 结果与讨论 2.1 自由基引发方式对环己烷氯化的影响 环己烷氯化的过程是自由基反应,氨气在热、引发剂BPO(过氧化二苯甲酰)或者光照作用下,共价键裂解形成氯自由基,与环己烷发生取代反应,生成氯代环己烷,并产生氯化氢气体。 表1将3种引发条件下,反应1h做了对比,其中引发剂和光照反应温度40℃,热引发通过升温至70℃实现。 由表1可见,通过升温引发自由基反应速度缓慢,环己烷的沸点80℃,环己烷氯化是放热反应,进一步提高温度可能造成物料瞬间气化,产生安全隐患。在0.8%BPO作用下,环己烷氯化速度明显加快,但是氯代环己烷的选择性略低于光引发,同时考虑到氯化液中BPO及其分解产物分离会增加生产成本,采用光照引发自由基比较合适。 2.2 光源选择对环己烷氯化影响 氯气分子在光照作用下,共价键断裂均裂形成自由基,我们考察了1日光灯、蓝色荧光灯,白炽灯以及紫外光照射下,反应温度40℃,停留时间1h,环己烷氯化速度以及一氯的选择性,结果如表2所示。 由表2可见,不同波长的光对自由基的产生,有一定差异,在日光灯和白炽灯引发下氯代反应速度比较慢,紫外灯作用下氯化反应速度快,但是氯代环己烷的选择性偏低,蓝色荧光灯效果最好,这与蓝光波长比较适合氯气分子离解,以及蓝光的穿透能力强有关。 2.3 光照面积对环已烷氯化影响 自由基的产生需要光提供能量,光照射面积大小,对于自由基反应而言至关重要,管式反应器比表面积560cm2,表3对比了蓝色荧光分别照射反应器表面积区域比例,对环己烷氯化的影响。 由表3可见,环己烷氯化的反应速度随着光照面积的增加而加快,但是光照面积达到70%比例后,继续提高光照面积对反应速度影响不再显著,说明光在反应器内存在一定反射区域,在该区域内氯气分子仍然能够获得足够的能量并产生自由基。 2.4 光照强度对环己烷氯化影响 光照强度是光源在单位立体角内辐射的光通量,光强度不同,所产生的能量也不同,氯气分子形成自由基,需要提供250kJ/mol的能量,控制不同的光强度对环己烷氯化的影响,如表4所示。 由表4可见,光照强度控制在0.88-1.00cd比较合适,光照强度过高,氯气引发速度快,高浓度氯自由基造成环己烷过度氯化;光照强度太弱不足于别发足够氯自由基,影响环己烷氯化反应速度。 3 结论 本文主要研究了光对环己烷氯化制备氯代环己烷的影响,发现光对环己烷的转化及一氯的选择性有着显著的影响。采用蓝色荧光灯做光源,光照射面积占反应区域的70%,光强度控制在0.88-1.00cd,得到环己烷单程转化率20.45%,一氯的选择性94.49%。
  • [资讯] 环己烯制备新工艺的研究
    环己烯是重要的有机合成中间体,被广泛用于已二酸、尼龙6、尼龙66、聚酰胺、聚酯和其它精细化学品的生产。环己烯及其下游产品,具有重要的工业用途和广阔的市场前景。特别是尼龙6、尼龙66等关乎国计民生和国防工业等高强度聚酰胺的生产,在每个国家的石化企业都占有十分重要的地位,是国家综合实力的重要标志之一。 目前世界范围内生产环己烯的工艺主要是苯选择加氢生成环己烯。近年来我国对该反应所用催化剂进行了较为广泛的研究,并取得了一定进展,但是该路线有诸多困难;苯加氢是一个连续反应,很难停留在环己烯阶段,这就需要高活性、高选择性催化剂(一般为钉系催化剂),而钌系催化剂一般价格昂贵;同时该工艺对反应器的材质要求很高,必须用哈斯台金,设备投资较大。 本文采用一种全新的工艺来制备环己烯:以氯代环己烷为原料,在特定固体催化剂作用下气相脱氯化氧。该工艺有如下特点:产品的质量好、纯度高;氯代环己烷脱氯化氢的反应条件缓和,反应为气固相反应,操作安全,不需采取专门的安全措施;副产品少,生成的氯化氢可以作其它反应的原料;具有环保优势,废液量少,环保投资低,干燥体系无水,不存在设备腐蚀性;催化剂寿命长,生产成本低。 1 实验部分 1.1 实验药品 ZnCl2(AR,≥98%国药集团);SrCl2(AR≥99.5%,上海化专实验二厂);CeCl3(AR≥99%,景颜化工);活性炭(条状,宁夏广华)(表1);碳纤维(STS-1500,江苏苏通);5A分子筛(球状,江苏三剂实业);氯代环己烷(99%,山东阳谷华泰)。 1.2 催化剂的制备 载体在400℃下于N2中煅烧2h,然后冷却至50℃。将金属盐用去离子水配成溶液后,加入固体载体,载体完全浸泡于溶液中,搅拌,静置7.5h,使金属盐吸附到载体上,然后在80℃左右蒸水0.5h,最终置于烘箱中110℃左右烘干。金属盐在固体载体上的负载量≤15%。 1.3 操作过程 φ32×2m不锈钢反应塔装填460g BeCl2/活性炭催化剂,催化剂上、下部分别装填50g30g小瓷球,反应塔通过电加热升温至140-160℃,从反应塔上方通N2吹扫催化剂约3-4h,然后停N2140℃下用蠕动泵打氯代环己烷进反应塔。由于该反应为吸热反应,因此在反应过程中要微调加热调压器,使反应塔上部温度为140-142℃,反应塔下部温度约为138℃,室速为0.5-1h-1(根据反应情况进行调整),反应液冷却出料为无色透明的清液,料液中氯化氢通过N2鼓泡,尾气用水吸收。氯化氢与反应后油层分离后,油层进入精馏塔分离出环己烯,塔釜的氯代环己烷除焦后套用于脱氯化氢反应。 1.4 分析测试 采用自动进样器气相色谱-质谱联用仪(岛津公司QP2010 GC/MS)进行产物分析。 2 结果与讨论 2.1 不同活性组分的催化剂对反应活性的影响(表2) 氯代环己烷脱氯化氢制备环己烯的反应即氯代环己烷在催化剂的作用下气相脱氯化氢生成环己烯,反应式如下: 以SrCl2/活性炭为催化剂在反应温度为140℃、空速为0.8h-1时,考察不同活性组分的催化剂对反应性的影响,结果见表2。 从表2可以看出,采用SrCl2为活性组分的催化剂,反应转化率达到39.95%,选择性高达98.3%;而采用ZnCl2为活性组分的催化剂,反应转化率为36.70%,选择性下降到90.04%,同时反应产物中出现了不少的甲基环戊烯、环己基环己烯等,说明在ZnCl2的催化作用下,环己烯选择性下降;采用CeCl3为活性组分的催化剂,反应的转化率只有9.08%,选择性为90.75%。由此可见,采用活性组分的催化剂,无论是反应的转化率还是选择性都最好,所以确定采用SrCl2为本反应的活性组分。 2.2 不同载体对催化剂活性的影响 选择不同载体,催化剂活性差异较大。以SrCl2/活性炭为催化剂,当反应温度为140℃、空速为0.8h-1时,考察载体对反应活性曲影响,结果见表3。 从表3可以看出,条状活性炭的效果比较好,氯代环己烷转化率36%,环己烯选择性≥90%。而分子筛和碳纤维布的效果不好,分析原因为反应后分子筛表面发黑,说盟结焦比较严重,导致催比活性在反应过程中严重下降;而碳纤维布由于太致密,空隙小,造成停留时间过长,气体阻力大,造成活性组分少量流失,活性下降,杂质含量提高。对于同样条状活性炭,粒径小的(2090AW)的活性要好于粒径大的(3080AW),可能是由于粒径小,使得比表面积大,催化活性位增多,更容易吸附到表面反应,使得催化效果更好。由此分析,确定使用条状活性炭(2090AW)作为催化剂载体,同时结合活性组分SrCl2,选定本反应的催化荆为SrCl2/C(2090AW)。 2.3 反应温度对反应活性和选择性的影响 以SrCl2/活性炭为催化剂,当空速为0.8h-1时考察温度对反应活性的影响,结果见图2。 由图2可见,反应温度可以明显提高氯代环己烷的转化率,增加环己烯的生成量,但当反应温度>140℃,环己烯的选择性降低,在较高的反应温度下使环己烯歧化为甲基环戊烯、苯和环己二烯、环己烷等,同时产物中也出现环己基环己烯,不利于氯代环己烷转化为环己烯的选择性提高。因此本工艺优选反应温度为140℃ 2.4 空速对反应活性和选择性的影响 以SrCl2/活性炭为催化剂,当反应温度为140℃时,考察空速对反应活性和选择性的影响滞果见图3。 由图3可见,降低氯代环己烷的进料流量,室速<0.8h-1,氯代环己烷的转化率基本不变,但是环己烯的选择性也随着流量的降低而下降;提高空速,环己烯的选择性略有上升,但是氯代环己烷的转化章下降,只有33%左右。因此空速控制在0.8h-1,氯代环己烷脱氯化氢达到平衡,氯代环己烷的转化章为40%,环己烯的选择性≥98%。 2.5 催化剂的寿命考察2m不锈钢反应塔中装填460g催化剂,在温度为140℃、空速为0.8h-1的条件下,连续化反应240h,考察催化剂的寿命,结果见图4。 3 结论 3.1 用氯代环已烷作原料,气相脱氯化氢制备环己烯,反应单程转化率约为40%,选择性为98%-98.5%,精馏后的环己烯含量约为98.5%。反应产生的氯化氢可以回用于甘油氯化生产二氯丙醇。该工艺绿色环保,几乎无污染。 3.2 采用自制的SrCl2/活性炭(2090AW)催化剂,催化剂成本低、寿命长,连续运转240h,反应活性和选择性几乎不下降。
  • [资讯] (四)氯产品发展建议及主要产业链搭建
    3.24 氯化钛白/四氯化钛 2011年国外钛白粉生产能力约450万t/a,其中氯化法钛白粉装置占钛白粉总生产能力的约65%,2011年我国钛白粉生产能力为215万t/a,除攀钢集团锦州钛业有限公司3万t/a氯化法钛白粉工业化装置外,其余全部为污染严重的硫酸法装置。 由于硫酸法钛白粉发展受限,2010-2011年我国钛白粉市场行情较好。随着我国涂料、塑料及相关住房建设、基础建设、汽车等产业快速发展,我国钛白粉需求潜力较大,预计2015年我国钛白粉消费量为205万-235万t。加上目前国内部分硫酸法钛白粉装置因当地环保容量问题面临关停并转,因此相对环保、产品质量较好的氯化法钛白粉在我国具有较大的发展空间。目前国内多家企业计划建设氯化法钛白粉装置,由于国外生产企业均不对外转让技术,因此进展缓慢。 氯化法钛白粉发展趋势及建议如下。①技术难度大。由于氯化法钛白粉生产技术由少数国外跨国公司掌控,其中以美国杜邦公司为主,通过这些跨国公司转让技术难度较大。2012年2月杜邦公司起诉攀钢钛业通过美国咨询公司USAPTI涉嫌串谋窃取该公司的氯化法钛白粉技术,目前尚在僵持阶段,攀钢钛业子公司攀渝钛业在重庆长寿园区的30万t/a氯化法钛白粉工地目前处于停滞状态。另据了解,目前国内部分计划建设氯化法钛白粉的企业也是与美国咨询公司USAPTI有技术合作,如河南佰利联、锦州钛业等,但这些企业暂不在杜邦公司指控的名单之中。官司何时尘埃落定,最终结果如何,都将对国内氯化法钛白粉产业发展产生主要的影响,但是短期内国内氯化法钛白粉建设与发展可能要延后。②原料和“三废”问题多。除技术涉及专利来源难度较大外,由于原来国内钛白粉生产与氯碱行业无关,而未来氯碱企业建设氯化法钛白粉装置要对原料钛矿石或钛精矿进口与运输、装置产生“废渣”堆放等都需要认真分析论证,找到具体可操作的方案。 四氯化钛是近两年发展较快的无机氯产品,主要用作海绵钛、珠光颜料和氯化法钛白粉等的原料,其中海绵钛市场占四氯化钛总消费量的90%以上。几年前海绵钛市场的发展引发了国内四氯化钛的投资热潮,2011年我国四氯化钛总生产能力为40万t/a,80%左右的生产能力为2005年后投产的装置。海绵钛企业主要集中在辽宁、河北、山西、河南、贵州、四川等地。近几年由于全球范围内经济不振,海绵钛市场疲软,四氯化钛生产能力过剩且市场低迷,单独建设四氯化钛装置意义不大,除非配套建设氯化法钛白粉。 3.25 三氯氢硅 近年来太阳能-多晶硅产业链不理性盲目发展刺激和拉动了我国三氯氢硅生产能力迅猛增长,目前国内0.5万-6.0万t/a规模装置有近40套。截至2011年底国内生产能力为75.4万t/a(部分低于1万t/a的装置未统计,因此实际生产能力要超过80万t/a)。我国三氯氢硅主要生产企业及生产能力见表17。 鉴于三氯氢硅工业化技术不断成熟,副产四氯化硅处理技术日臻完善,投资较少,而且主要消耗盐酸,在多晶硅建设热潮推动下,我国三氯氢硅生产能力从“十五”末期1万t/a左右,短短几年来不可思议地达到目前80余万t/a,三氯氢硅生产能力变化成为我国近年来生产能力迅猛扩张的典型代表。即便目前国内多晶硅和硅烷偶联剂装置满负荷开工,也仅需三氯氢硅55万t/a左右,生产能力严重过剩已成定局。 三氯氢硅发展趋势及建议如下。①三氯氢硅生产能力严重过剩,其市场与多晶硅市场休戚相关。目前国内多晶硅生产能力过剩、全球油价不振制约新能源应用、2011年“月美国对我国多晶硅双反调查等多重因素叠加,短期内三氯氢硅将维持现有50%以上装置停产的困境。②作为新能源,光伏产业发展前景勿庸置疑。目前我国多晶硅企业多次要求政府对美国多晶硅提出反倾销调查,意图“还击”。从长远来看我国多晶硅发展前景还是看好,因此未来国内三氯氧硅市场需求潜力较大。但是鉴于生产能力过剩严重,需要一定时间去调整和消化现有生产能力。③部分装置可以考虑向下游衍生发展硅烷偶联剂。三氯氢硅衍生出硅烷偶联剂主要产业链有:三氯氢硅-γ-氯丙基三氯硅烷-γ-氯丙基;甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷-Si69、Si75、K550等硅烷偶联剂。鉴于硅烷偶联剂市场容量不大,因此不宜盲目投资,拥有三氯氢硅装置的氯碱企业可以通盘考虑,如建设氢气-苯胺-橡胶防老剂(促进剂)、氯气-硝基氯化苯-邻氯苯胺一MOCA聚氨酯交联剂、氯气-氯代环己烷-橡胶防焦剂CTP、三氯氢硅-硅烷偶联剂等数条产业链,形成鲜明特色,打造成为国内乃至世界一流的橡胶助剂生产基地。④尽管三氯氢硅生产能力严重过剩,导致装置长期处于半停产状态,但是这种爆炸式的增长给氯碱企业的启示是新材料、新能源领域突然崛起会对相关产品具有较大的刺激和拉动。早期建设三氧氢硅的企业均获得不菲的效益回报,因此需要时刻跟踪关注国内外相关产品、市场及技术变化,减少一次规模竞赛的投资费用用于信息和技术储备,尽早介入有前景产业,必将带来丰厚的利润。 3.26 其他除上述介绍的主要氯产品外,还有一些耗氯量较多的产品,如氯磺酸、氯乙酰氯、氯代苯酚、氯代烷烃等。 (1)氯磺酸。重要有机强酸之一,目前国内生产能力为35万t/a,主要生产企业有:鲁西化工、江苏苏化、浙江巨化、中盐株化、石家庄和合化工、沈阳新光、宁夏兴尔泰等,市场需求较为稳定。氯磺酸生产企业一般是拥有硫酸装置的氯碱企业,或者附近拥有硫酸钾装置,利用副产物来生产才具有较强的竞争力;此外,氯磺酸企业可以考虑配套建设生产国内市场较好的氯磺化聚乙烯。 (2)氯乙酰氯。截至2011年底,国内氯乙酰氯生产能力为10万t/a左右,主要生产企业有:南通江山农药、南通醋纤等。氯乙酰氯主要用于生产农药,其下游产品较分散,产业链构建难度较大。在精细化工园区或农药园区的氯碱企业可以考虑建设氯乙酰氯项目,产品供园区及周边地区的企业使用。 (3)氯代苯酚。主要包括对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、五氯苯酚等,目前国内氯代苯酚生产能力约5万t/a。由于氯代苯酚下游产品传统,而且氯代苯酚合成过程中产生的“三废”很多,发展前景一般,国内不宜再新扩建装置。 (三氯化磷。我国三氯化磷企业众多,布点分散。截至2011年底,我国三氯化磷生产能力约80万t/a,已经过剩。三氯化磷的下游产业链中许多产品具有良好发展前景。目前国内三氯化磷企业很少合理构建产业链条。①黄磷与稀土、萤石等都是全球储量稀少但我国相对丰富的资源,因此我国发展磷化工具有得天独厚的优势。②三氯化磷一般配套三氯氧磷、三氯硫磷,而三氯氧磷、三氯硫磷是重要的农药基础原料。③三氯化磷下游系列水处理剂产品的市场需求较好,具有发展前景,如亚氨基二甲叉膦酸、聚氧丙烯二胺四甲叉膦酸、2-羟基膦基乙酸等。④三氯化磷是磷系阻燃剂的主要原料之一,以其衍生的许多磷系阻燃剂成为全球范围内阻燃剂的主流品种,其中代表品种有:反应型阻燃剂DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)。 (5)氧代烷烃(C3以上的)。氯代烷烃种类众多,但是需求量不大。其中氯代正丁烷、氯代环己烷的市场需求量相对加大,氯代正丁烷用于合成橡胶丁基锂的原料,氯代环己烷用于合成主流橡胶防焦剂PVI,目前国内氯代正丁烷和氯代环己烷生产能力分别为2.0万t/a、2.5万t/a。值得关注的是:多数氯代烷烃的合成过程不消耗氯气而是消耗盐酸,所以对于氯碱企业来说发展氯代烷烃具有特别的意义。 4 结语 氯碱行业应逐步摆脱单纯以追求规模扩张为目的的增长方式,加快氯、碱、氢下游产品的开发,搭建产业链条,提高行业竞争力和可持续发展能力已成为业内共识。针对我国氯产品发展,笔者提出以下简要建议:依托政策导向,鼓励兼并重组,形成大型企业集团,以规模经济为基础,加大氯产品发展力度;依托资源优势,融合区域经济,因地制宜地推进氯产品与氯碱装置对接精度;依托产业集聚,主动与新型煤化工、石油化工、精细化工等相结合,拓展氯碱下游产业链的宽度;依托现有装置,坚持不懈地向下游衍生,增加氯产品加工深度;依托科技创新,重点发展新材料、新能源、高端精细化学品,形成众多拥有自主知识产权的技术与装备,在世界氯碱界闪耀出中国的亮度!
  • [资讯] 二氯环己烷的一种综合利用方法
    氯代环己烷是橡胶防焦剂CTP、医药盐酸苯海索、农药杀虫剂三环锡及三唑锡等产品的主要中间体。其制备方法主要有:环己醇氯化氢取代法、环己烯氯化氢加成法和环己烷氯化法。其中,用氯气氯化环己烷是制取氯代环己烷的最直接方法,反应条件温和,在40℃时即可发生反应,而且反应速率快,采用蓝光光源作引发剂,不存在催化剂回收等问题;缺点是副产物多,而且在环已烷低转化率时就有副产物生成。环己烷氰化过程中,最主要的副产物为二氯环已烷的不同异构体,它们约占已转化环己烷量的10%。二氯环已烷的用途有限,氯代环己烷生产厂一般将其作为废物处理,这种作法不但增加生产成本,而且产生大量的含氯有机废物。 笔者就二氯环已烷的综合利用进行了研究,结果表明:在高温、高压条件下将二氯环已烷用氢氧化钠水溶液水解,水解产物经分离后得到高附加值的2-环己烯-1-醇、苯、环己烯及环己二烯,其中苯、环己烯及环己二烯经催化加氢反应后转化为环己烷,最终将二氯环己烷转化为重要的化工原料2-环己烯-1-醇和环己烷,实现了资源的循环利用,这条路线符合绿色环保可持续发展的要求。 1 试验部分 1.1 仪器及试剂 仪器:1L不锈钢高压釜(10MPa),山东威海自控反应釜设备有限公司;气相色谱仪GC-14C,岛津Shimadzu公司。 试剂:二氯环己烷,纯度>99.8%(质量分数),由氯代环己烷生产中副产的高沸物分离得到,其中含1,2-二氯环己烷75.2%、1,3-二氯环己烷4.2%、1,4-二氯环己烷20.6%;氢氧化钠、氨气、环已烷,江苏扬农化工集团有限公司;雷尼镍,自制,原料铝镍合金粉购自江苏靖江催化剂厂;3%钯炭催化剂,上海迅凯化工科技有限公司;2%铂炭催化剂,日本NECC公司。 1.2 试验过程 1.2.1 二氯环己烷水解化学反应式 1.2.2 二氯环己烷水解试验过程1L高压釜内投入92g二氯环己烷(质量分数为99.8%,0.6mol)、336g氢氧化钠水溶液(质量分数为15%,126mol),封釜,开启搅拌(转速为800r/min).升温至180℃后保温2h.降温至室温,开釜,出料。料液分层为油层、水层,称质量,分析油层组成。 1.2.3 环烯烃加氢反应方程式 1.2.4 环烯烃加氢试验过程1L高压釜中投入上述水解油层精馏后得到的第1个馏分500g,其组成(质量分数)为苯20.5%,环己烯21.6%及1,3-/1,4-环己二烯57.9%,加入雷尼镍5g,投料毕封釜。用氨气置换除氧后,再用氢气置换氮气。通氢气(1.0MPa).在120℃进行加氢反应2h至不吸氢,原料转化率>99.8%,环己烷选择性>99.9%。 1.3 水解油层分析 水解油层用岛津GC-14C气相色谱仪进行分析,以氮气为载气,装有Rtx-1701毛细管色谱柱,色谱柱型号为0.25mm-30m-0.25μ。色谱图如图1所示。图中:峰1为苯,峰2为1,3-环己二烯,峰3为环己烯,峰4为1,4-环已二烯,峰5为2-环己烯-1-醇,峰6为3-环己烯-1-醇,峰7为1,2-二氯环己烷,峰8为1,4-二氧环己烷,峰9为1,3-二氯环己烷。 2 结果与讨论 2.1 反应温度对水解反应的影响 将氢氧化钠(质量分数为15%的水溶液)与二氯环己烷按2.1:1的物质的量比投入到1L高压釜内,在不同温度下搅拌,保温反应2h.考察二氯环己烷转化率及油层组成。结果见表1。 由表1可见:随着反应温度的升高,二氯环己烷的转化率逐步提高,在180℃190℃时均大于99%,但是在反应温度为190℃时杂质的生成量明显增加,因此最佳反应温度为180℃ 2.2 二氯环已烷与碱的配比对水解反应的影响 将二氯环已烷与质量分数为15%的氢氧化钠水溶液按不同的物质的量比投入到1L高压釜内,搅拌,升温至180℃,保温反应2h,考察投料比对水解效果的影响。结果见表2。 该反应中碱与二氯环己烷的物质的量比的理论值为2:1。由表2可见:当二者的物质的量比为1.5:1时,由于碱量不足,二氯环已烷转化不完全,杂质生成量大;当配比为2.1:1和3:1时,二氯环己烷转化率均大于99%。从节约原料成本考虑,优选碱与二氯环己烷的配比为2.1:1。 2.3 反应时间对水解反应的影响 将氢氧化钠(质量分数为15%的水溶液)与二氯环已烷按物质的量比2.1:1投入到1L高压釜内,搅拌,升温至180℃,保温反应,考察反应时间对水解反应的影响。结果见表3。 由表3可见:反应时间由1h延长至2h,二氯环己烷转化率明显提高,达到99%;当反应时间为3h时,二氯环己烷并没有完全转化,相反,杂质的生成量明显增加。因此,优选反应时间为2h。 2.4 碱浓度对水解反应的影响 将0.6mol二氯环己烷与1.26mol氢氧化钠(水溶液)投入到1L高压釜内,调节氢氧化钠的浓度,搅拌,升温至180℃,保温2h,考察碱浓度对水解反应的影响。结果见表4。 由表4可见:碱浓度对二氯环已烷水解反应转化率的影响不明显,当烧碱质量分数为20%时杂质的生成量明显提高,烧碱质量分数为10%、15%时水解效果相当。考虑到产能最大化,优选烧碱质量分数为15%。 2.5 优化条件下的水解试验 将0.6mol二氯环己烷与1.26mol氢氧化钠(质量分数为15%的水溶液)同时投入到1L高压釜内,投料毕封釜,开启搅拌(转速为800r/min),升温至180℃,保温2h,降温至室温,开釜,出料,料液分层,得油层51.6g.其组成(质量分数)为苯12.3%、环己烯13.1%、环己二烯34.9%、2-环己烯-1-醇37.2%、3-环己烯-1-醇2.5%。油层经精馏分离后,苯、环已烯、环己二烯的合计收率为56.8%,2-环己烯-1-醇收率为34.9%,总收率为91.7%。 2.6 环烯烃加氧工艺优化与确定 环烯烃加氢试验中考察了催化剂、反应压力及反应温度的影响。为考察加氢催化剂的影响,比较了雷尼镍、3%钯炭及2%铂炭的催化效果,在选定温度、压力的条件下,这3种催化荆均有良好的加氢催化效果,考虑到雷尼镍来源方便、使用成本较低,因此优选雷尼镍作为加氢催化剂。为考察反应压力的影响进行了0.5-1.5MPa比较试验,综合考虑加氢速度及设备投资,优选反应压力为1.0MPa。对80-150℃的反应温度进行了考察,综合考虑反应速度及杂质生成量,优选反应温度为120℃。通过上述工艺条件优化,加氢反应得到满意的效果。 3 结论 二氯环己烷水解工艺条件最终确定为:氢氧化钠(质量分数为15%的水溶液)与二氯环已烷的物质的量比为2.1:1,搅拌转速为800r/min,反应温度为180℃,保温反应2h。加氢工艺条件确定为:用雷尼镍作催化剂,在120℃、1.0MPa的条件下加氢反应2h,环烯烃类原料转化率>99.8%.环己烷选择性>99.9%。最终将二氯环己烷转化为环己烷与2-环己烯-1-醇,环己烷收率为56.690.2-环己烯-1-醇收率为34.9%,总收率为91.5%。
  • [资讯] 化工中间体生产变清洁了
    新型反应—分离集成技术是化工中间体实现清洁生产和节能减排的重要途径之一。南京工业大学通过工艺技术集成创新,将不同工况反应与蒸馏集成技术成功用于化工中间体生产,有效促进了精细有机中间体向低能耗、低污染、低成本的清洁生产方向发展。这项获得7项中国发明专,利的项目被授予2008年度的国家技术发明二等奖。 该项目科研人员从“八五”期间开始科技攻关,历时十余年发明了常压反应—减压蒸馏、低温反应—常压蒸馏、高温反应—蒸馏等不同工况的反应与蒸馏集成技术,打破了传统反应蒸馏技术的局限性。有关成果应用于一系列氯产品、二苯胺等产品的生产,提高了这些有机化工中间体产品的生产水平,同时在技术和产品两个方面进行了拓展和延伸。 据负责该项目的南京工业大学副校长乔旭教授介绍,在有机化工中间体的生产中,许多反应属于连串、可逆过程,由于原料转化率低和目标产物选择性低,导致生产成本和能耗高、环境污染严重等问题,单位产品的废弃物排放量和能耗,相比基础大宗化学品要高几倍甚至几十倍。作为化工领域的研究热点之一,反应蒸馏耦合技术可以对反应过程进行强化,提高原料转化率和目标产物选择性,是实现清洁生产和节能减排的重要途径之一。 然而,由于传统的反应—分离耦合技术通常是将反应和分离过程安排在同一设备中进行,存在着反应和分离的工况条件需保持一致;反应能力和分离能力难以优化匹配;反应能力受到设备空间的限制,难以进行工程放大等局限。到目前为止,在工业化和实验室研究中采用反应蒸馏技术的反应过程仅为100余个,而成功实现工业化的只有MTBE(甲基叔丁基醚)、醋酸甲酯、乙苯等十余种产品。 基于这样的背景,打破传统耦合过程的局限性,提出新型反应—分离集成技术,并应用于相关精细有机化工中间体的生产就显得十分必要。乔旭教授领衔的课题组根据强化化工连串、可逆反应过程的原理和清洁生产的需要,按照集成创新的理念,发明了不同工况反应与蒸馏集成技术以及与之配套的循环生产、分离提纯方法,并应用于一系列重要化工中间体的生产,大幅度提高了反应转化率和选择性,减少了副产物生成,降低了能耗。 该项目发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,对反应和蒸馏的操作条件、设备结构与大小进行自由调整;发明了常压反应与减压蒸馏、低温反应与常压蒸馏过程集成技术,应用于(氯代)甲苯、环己烷、乙酸等化工中间体,生产成本降低10%—20%;发明了苯胺高温缩合反应—蒸馏脱氨集成生产二苯胺和产品提纯的技术,苯胺转化率从20%~23%提高到25%-30%,分离能耗降低7%-10%。 同时,项目组还面向产品拓展技术,开发了成套(氯代)苯甲醛清洁生产工艺,产品总收率不低于98%;发明了乙酸光氯化合成三氯乙酸技术,反应时间由100小时以上缩短到约44小时,反应转化率、选择性和产品质量含量均达到99%以上。 目前,该项目组以苯甲醛、氯代环己烷等产品的专利技术人股,联合组建了南通市天时化工有限公司进行产业化开发;二苯胺、氯乙酸等产品的相关专利技术已在江苏飞亚化工、江苏快达农化、浙江善高化学等企业实现了产业化;建成了亚洲最大的苯甲醛、氯代环己烷和二苯胺工业生产装置,近3年来累计新增产值15.62亿元,新增利税2.86亿元; 据悉,采用该项目成果建成的工业装置已显示出明显的节能减排效果。譬如,年产2000吨氯代环己烷装置,每年减排持久性有机污染物多氯重组分145吨;年产2万吨二苯胺装置,每年可少用6000吨煤和180万千瓦时电;年产8000吨苯甲醛生产装置,每年减排废水量达到2.5万吨左右。
  • [资讯] 苯部分加氢制环己烯催化技术研究进展
    环己烯的工业用途广泛,是重要的精细化工原料。环己烯具有活泼的双键,是生产医药、染料、农药的中间体。环己烯可以水合生产环己醇,氧化生产聚酯单体己内酰胺、己二酸。 环己烯天然产品极少,随着下游产品的开发和聚酯工业的发展,工业用量很大,因此环己烯的来源主要是靠化学制备。与苯完全加氢路线相比,苯部分加氢是一条安全可靠、碳收率100%,无废弃物和环境污染,因而极具生命力的路线。1989年日本旭化成率先在水岛实现了由苯部分加氢制环己烯生产尼龙66盐的工业化;20世纪90年代中期将生产技术转让中国,但催化剂仍为日本所控制。长期以来,催化剂依赖进口,价格昂贵,开发具有完全自主知识产权的新催化体系势在必行。 多年来,郑州大学在这一技术领域进行了大量的研究工作。1998年郑州大学与中国神马集团签订了联合开发苯部分加氢制环己烯催化剂的协议。2001年6月郑州大学“苯部分加氢制环己烯催化剂“申报国家专利”,同年7月,“高选择性苯部分加氢制环己烯催化剂”通过了河南省科技厅组织的专家鉴定”。2002年“苯部分加氢制环己烯催化剂和催化工艺”获科技部“国家科技型中小企业技术创新基金”资助。2003年9月中国神马集团与郑州大学联合开展催化剂的中试和产业化研究。2004年7月,“国家科技型中小企业技术创新基金”项目完成。最近,中国科学院大连化学物理研究所同类催化剂也通过专家鉴定,中国已经在这一技术领域取得了重大进展。 1 国内外相关领域的研究开发与进展 苯加氢制环己烯催化技术的研究可以追溯到20世纪30年代。早在1934年,Truffault提出环己烯是苯加氢的中间产物,建议用苯选择加氢制环己烯,这在当时只是人们的一种梦想。1957年,Anderson实验证实了苯加氢产物中环己烯的存在,虽然环己烯的选择性很低,生成量很少,但预示了由苯选择加氢生产环己烯的可能性。1963年Hartog等发现,在Ru、Rh催化剂上采用液相法由苯进行选择加氢对生成环己烯更有利,这一发现具有十分重要的意义。1965年Stanmicarbon,1968年Hartog分别报道在反应体系中加入适量脂肪醇作为改性剂,能提高环己烯的收率,给人们提示了反应体系的性质对环己烯选择性有重要影响。但是,直到60年代末,苯选择加氢制环己烯的选择性仍然不高。1972年美国杜邦公司的Drinkard发表专利,声称在水相体系中加入水溶性金属无机盐或金属羰基化合物等添加剂,用钌催化剂进行苯选择加氢制环己烯反应,环己烯收率达32%以上,这使苯选择加氢制环己烯的研究跨越了一大步,使人们看到了工业化的希望。1989年,日本旭化成公司采用Ru-Zn催化剂,苯转化40%时环己烯选择性达80%以上,利用连续流动的两级串连反应釜,率先在水岛实现了工业化。到目前为止,这仍是世界上惟一的苯选择加氢制环己烯工业催化技术。 20世纪80年代以来,苯部分加氢制环己烯催化技术的研究引起了不少国家的重视。1981-2000年20年间,共申请了有关专利技术108项,其中日本占了95项;研究论文66篇,其中日本占了1/3以上。不难看出,对该项技术的开发研究,国外主要集中在日本旭化成化学工业公司。90年代以后,苯部分加氢制环己烯催化技术引起我国科研单位、重点高校和石化企业的重视。岳阳石化、中科院大连化物所、华南理工大学、复旦大学等相继发表了不少这方面的综述和研究论文,进展很快,各有特色。 2001年,郑州大学开发了具有完全自主知识产权的苯部分加氢制环己烯催化体系,第一个在国内申报了专利。目前催化剂的制备已经由实验室放大到工业规模,具有年产催化剂200kg以上的能力,完全能够满足国内的需要。 2003年9月开始,中国神马集团与郑州大学联合开展该项技术的产业化研究。在自行设计的100L不锈钢反应釜连续装置上,一方面考察催化剂的活性、选择性、沉降分离性能、再生和寿命等,另一方面考察中试装置的可行性。确定了催化剂的最佳操作条件与工艺过程的核心技术参数,解决了催化剂的失活和再生等问题。与此同时,利用国家科技型中小企业技术创新基金,采用间歇法在50L放大装置上对操作条件进一步进行了优化。 2 苯部分加氢和完全加氢生产尼龙-66和尼龙-6工艺路线的比较 由苯部分加氢制环己烯,重要用途之一是生产工业上具有广泛用途的尼龙-66和尼龙-6。所谓尼龙-66是由己二酸和己二胺聚合,单体的一端是含6个碳原子氨基,另一端是含6个碳原子羧基。尼龙-6单体则是同时既含有氨基又含有羧基的含6个碳原子的己内酰胺。目前国内外普遍采用的是苯完全加氢工艺路线,见图1(略)。 在图1(略)所示传统的苯完全加氢工艺路线中,环己烷空气氧化生成环己醇和环己酮是自由基反应,为了安全和提高选择性,工业生产中苯的单程转化率通常控制在5%左右,环己醇(酮)的选择性仅能达到80%左右。在图2(略)所示苯部分加氢工艺路线中,则从根本上解决了这一问题。 传统工艺路线步骤多,工艺复杂,能耗大,收率低。苯部分加氢路线比传统工艺路线少耗1/3的氢,副产物只有环己烷,又可有效利用,从而碳收率达100%,是一条资源省、流程短、节能高效的工艺路线,而且该工艺安全可靠,反应过程中无废物和环境污染,具有更高的经济和更好的社会效益。 3 两种催化体系的比较 两种催化体系指日本旭化成采用的Ru-Zn体系与郑州大学开发的Ru-M-B/ZrO2催化体系(其中M代表过渡金属)。两者活性组分都是贵金属Ru,但催化剂组成和制备方法不同。旭化成Ru-Zn体系不含载体,在使用过程中加入ZrO2作分散剂。郑州大研制的Ru-M-B/ZrO2在催化剂制备过程中加入了一定比例的ZrO2,增大了活性组分的分散度,因而提高了贵金属Ru的利用率。采用化学还原法引进了类金属B,制得的是一种非晶态合金。非晶态合金是近20年来发展起来的一种新型催化材料。由于非晶态合金从微观结构上长程无序而短程有序,原子在三维空间呈拓扑状态排列,粒子直径介于胶体金属和超微粒子之间,是一种结构均匀和“极端”缺陷的统一体。非晶态合金不但表面具有高度不饱和性,而且可以在较大范围内调变其电子性质,因而具有较高的催化活性和不同寻常的选择性。 4 环己烯的其它应用领域展望 2001年,神马集团与郑州大学签订了“关于环己烯下游产品开发的协议”,实验室工作已经完成,目前已经进入中试阶段。 另外,由于氯代环己烷可用于橡胶防焦剂CTP(N-Cyclohexyl thioph-thalimide)的合成,同时又是杀虫剂三环锡及三唑锡等产品和抗癫痫、痉挛药盐酸苯海索的主要中间体。近年来,随着橡胶、农药等化工产品的发展,对氯代环己烷的需求量也日益增加。由苯部分加氢路线,即首先制备环己烯,然后与氯化氢加成,制备氯代环己烷,显然是一条既经济、安全又没有环境污染的新路线。
  • [资讯] 公告九九久年产3200吨高强高模聚乙烯纤维项目可行性研究报告
    公告 九九久年产3200吨高强高模聚乙烯纤维项目可行性研究报告 时间2012年03月24日 01:28:49 中财网 江苏九九久科技股份有限公司 年产3200吨高强高模聚乙烯纤维项目 可行性研究报告 江苏省纺织工业设计研究院有限公司 二○一二年三月 目 录 第一章 总 论 .................................................................................................................. 5 第一节 项目背景 ............................................................................................................ 5 第二节 可行性研究报告编制依据.............................................................................. 9 第三节 项目概况 ............................................................................................................ 9 第四节 问题与建议 ..................................................................................................... 12 第二章 市场预测 ............................................................................................................. 13 第一节 产品的主要用途 ............................................................................................. 13 第二节 建设背景 .......................................................................................................... 19 第三节 国际市场现状及供需预测............................................................................ 21 第四节 国内市场现状及供需预测............................................................................ 24 第三章 建设规模与产品方案 ........................................................................................ 28 第一节 建设规模 .......................................................................................................... 28 第二节 产品方案 .......................................................................................................... 28 第三节 产品质量标准 ................................................................................................. 29 第四章 厂址选择 ............................................................................................................ 30 第一节 厂址所在位置现状 ........................................................................................ 30 第二节 厂址建设条件 ................................................................................................. 30 第五章 技术设备工程方案 ............................................................................................ 35 第一节 技术方案 .......................................................................................................... 35 第二节 主要设备选择 ................................................................................................. 39 第三节 土建工程方案 ................................................................................................. 39 第六章 主要原材料、燃料供应 ................................................................................... 46 第一节 主要原材料、燃料供应 ................................................................................ 46 第二节 主要原材料价格 ............................................................................................. 47 第七章 总图运输与公用、辅助工程 ......................................................................... 48 第一节 总图布置 .......................................................................................................... 48 第二节 工厂运输 .......................................................................................................... 49 第三节 公用、辅助工程 ............................................................................................. 50 第八章 节能分析 ............................................................................................................ 59 第一节 用能标准和节能规范 .................................................................................... 59 第二节 能源供应状况 ................................................................................................. 61 第三节 能源消耗状况 ................................................................................................. 62 第四节 能源消耗指标分析 ........................................................................................ 66 第五节 节能措施 .......................................................................................................... 68 第六节 结论与建议 ..................................................................................................... 78 第九章 环境影响评价 ................................................................................................... 79 第一节 设计依据 .......................................................................................................... 79 第二节 三废处理 .......................................................................................................... 79 第三节 噪声控制 .......................................................................................................... 81 第四节 绿化设计 .......................................................................................................... 81 第十章 劳动安全卫生与消防 ...................................................................................... 82 第一节 危害因素和危害程度 .................................................................................... 82 第二节 劳动安全卫生防范措施方案 ....................................................................... 88 第三节 消防设施 .......................................................................................................... 90 第十一章 组织机构与人力资源配置 ........................................................................... 92 第一节 组织机构 .......................................................................................................... 92 第二节 人力资源配置 ................................................................................................. 93 第十二章 项目实施进度 ................................................................................................ 95 第一节 建设工期 .......................................................................................................... 95 第二节 项目实施进度安排 ........................................................................................ 95 第十三章 投资估算及资金筹措 ................................................................................... 96 第一节 建设投资估算 ................................................................................................. 96 第二节 融资方案 .......................................................................................................... 98 第十四章 财务评价 ......................................................................................................... 98 第一节 评价说明 .......................................................................................................... 98 第二节 财务效益和费用 ............................................................................................. 99 第三节 盈利能力分析 ............................................................................................... 101 第四节 偿债能力分析 ............................................................................................... 102 第五节 不确定性分析 ............................................................................................... 102 第十五章 风险分析 ....................................................................................................... 105 第一节 项目主要风险因素识别 .............................................................................. 105 第二节 风险程度分析 ............................................................................................... 106 第三节 防范和降低风险的对策 .............................................................................. 107 第一章 总 论 第一节 项目背景 1.1.1项目名称 江苏九九久科技股份有限公司年产3200吨高强高模聚乙烯纤维项目 1.1.2承办单位概况 江苏九九久科技股份有限公司是于2002年改制成立的股份制中型民营企 业2010年5月在深圳证券交易所成功上市股票代码002411企业总资产 为90,217.34万元固定资产原值23,080.84万元固定资产净值为17,789.14 万元注册资本23,220万元所属行业为化工行业。公司采用现代企业管理制 度进行管理采用资本运作与市场运作相结合的方式树立“质量第一用户 至上规范管理技术先进”的企业方针。近年来公司获得“南通市质量管理 奖”、“南通市安全生产先进企业”、“南通市科技十强民营企业”、“南通市节约 能源先进企业”、“重合同守信用企业”等荣誉。通过ISO9001、ISO14001质量 和环境管理体系认证。资信等级AAA具有自营进出口经营权。 近年来公司一方面为了贯彻落实政府的决定即执行省政府关于化工企 业必须搬迁进入园区的规定及县政府关于加强环境保护确保安全生产的化工 生产专项整治精神另一方面考虑企业自身发展的需要公司原有的地方受到 各种条件的限制已无发展的余地为此公司在如东沿海经济开发区征地300 亩并于2007年下半年在四个月时间内利用自身力量全面完成了主产品1000 吨/年7-ADCA产品的整体搬迁并顺利投运。2008年公司在园区又采用企业自 主研发的三氯吡啶醇钠生产工艺建成了5000吨/年三氯吡啶醇钠生产装置并 投入运行为我公司今后的发展奠定了基础。根据公司“十二五”发展战略规 划积极响应国家新能源开发的号召2011年又成功开发了具有自主知识产权 的400吨/年六氟磷酸锂生产装置且全部设备实现了国产化现正准备扩产至 2000吨/年以满足用户需求。 公司目前主要产品有7-ADCA、苯乙酸、硫酸铵、氯化铵、硫酸吡啶盐、 5,5-二甲基海因、合成氨、碳酸氢铵、苯甲醛、氯代环己烷、三氯吡啶醇钠、 六氟磷酸锂等。 公司目前在如东沿海经济开发区主要从事高科技产品生产和研发现有员 工1449人其中大专以上523人、研究生学历12人。与各类院校建立长期合 作关系公司建有省级研发中心一座并和浙江大学合作建立了企业院士工作 站。多年来通过企业自身的不断努力加上各级政府部门的大力支持公司 业务取得了长足的发展企业经济效益连年递增社会效益显着。 1.1.3项目背景 上世纪七十年代后期以粉末状超高分子量聚乙烯为原料采用全新的冻 胶纺丝及超拉伸技术制得了高强高模的聚乙烯纤维使化学纤维和化学纤维 工业开始了新的飞跃。高强高模聚乙烯纤维具有优异的物理机械性能成为继 碳纤维和芳纶之后出现的第三代高性能纤维。就强度而言目前高强高模聚乙 烯纤维绳索可以吊起来的最大重量是同样直径钢丝绳吊起最大重量的八倍是 目前已经工业化的纤维中强度最高的纤维。此外高强高模聚乙烯纤维的密度 小于碳纤维和芳纶具有优异的耐化学性和耐气候性高能量吸收性低导电 性防水性等特点。鉴于上述性能该纤维成为继碳纤维和芳纶之后又一种主 要的高性能纤维。1979年荷兰DSM公司首次申请了该纤维的生产专利随后 美国的联合信号公司现在的Honeywell公司购买了该专利经改进后生产 水平进一步提高到了90年代中期生产规模达到了1000吨/年。目前国际上 只有荷兰DSM公司美国Allied公司日本东洋纺公司和三井公司等几家公 司拥有专利技术并已形成工业化规模的生产。 随着高强高模聚乙烯纤维生产的发展所得到的纤维品质和用途也不断提 高和扩大。超高分子量聚乙烯简称UHMWPE纤维也称为高强高模聚乙 烯简称HSHMPE纤维荷兰的DSM公司称其所生产的纤维产品为“高韧 性高模量聚乙烯纤维”尽管名称有所不同但所使用的原料都是平均分子量在 106万左右甚至5×106万以上的线型聚乙烯颗粒。 由于超高分子量聚乙烯链长且相互缠结结晶度在60~85%密度为 0.92~0.94g/cm3之间熔体呈高弹态粘度极高可达109泊几乎没有流动性 难以采用通常的熔融法纺丝制备出高强度高模量的乙烯纤维。直到二十世纪七 十年代荷兰DSM公司以粉末状超高分子量聚乙烯采用冻胶纺丝—超拉伸工 艺纺制出高韧性高模量聚乙烯纤维后以超高分子量聚乙烯为原料生产高性能 纤维的工业化才有了突破性进展。 目前荷兰的DSM公司美国的Honeywell公司日本与荷兰联合建立 的东洋纺织—DSM公司日本的三井公司都已实现了工业化生产在国际市 场上三个公司先后推出自己的品牌有Honeywell公司的Spectra900 Spectra1000和Spetra2000DSM公司的Dyneema SK60SK65SK70SK75 SK76等以及三井公司的Tekmilon。而国内的高强高模聚乙烯纤维的生产工 业化正处于边生产、边摸索、边改进、边完善的阶段主要生产企业有中纺投 资北京同益中特种纤维公司年产量800吨宁波大成新材料股份有限公司年 产量1200吨左右和湖南中泰公司年产量800吨左右。而由于国际市场的 大量需求使得国内的生产厂家都不断在扩大或是计划扩大其生产规模以适 应国内、国际市场的需求。 1.1.4本项目产品的发展趋势预测及项目建设的必要性 我国纺织工业正处于新的产业发展战略转型期依据不同地区纺织产业发 展比较优势区域产业布局调整将继续深化产业转移成为趋势构筑我国东、 中、西部地区纺织产业链新体系形成从沿海到中西部产业梯度格局。同时 我国新型工业化道路的发展模式对纺织工业发展提出更高要求。用高新技术改 造和提升传统产业是优化结构、提高竞争力和经济效益的需要也是建立和 发展资源节约型、环境友好型现代纺织工业的要求更是实现纺织工业可持续 发展的必然选择。 虽然我国早已成为化纤的产量大国但化纤一直以低档普通品种为主 在高技术高附加值纤维领域里还处于较低的水平这和我国化纤大国的地位 极不相称。 本项目的实施不仅能迅速有效地促进行业的技术进步更是在打破国外 大公司的技术封锁替代进口方面起着行业标杆示范作用。 国家发展改革委、科学技术部、商务部、国家知识产权局联合修订的《当 前优先发展的高技术产业化重点领域指南2007年度》中第“四、新材料” 第“54、特种纤维材料”明确将“高强高模聚乙烯纤维”列为当前优先发展的 高技术产业高强高模聚乙烯纤维项目还属国家发改委制定的《产业结构调整 指导目录2011年本》中“鼓励类”第“二十、纺织”的“4、有机和无机 高性能纤维及制品的开发与生产碳纤维CF拉伸强度≥4200MPa 弹性模量≥240GPa、芳纶AF、芳砜纶PSA、高强高模聚乙烯超 高分子量聚乙烯纤维UHMWPE纺丝生产装置单线能力≥300吨/ 年、聚苯硫醚纤维PPS、聚酰亚胺纤维PI、聚四氟乙烯纤维PTFE、 聚苯并双恶唑纤维PBO、聚芳恶二唑纤维POD、玄武岩纤维BF、 碳化硅纤维SiCF、高强型玻璃纤维HT-AR等”项目市场前景广 阔预期效益良好。 在国家多个行业的“十二五”规划中都明确将高强高模聚乙烯纤维超高 分子量聚乙烯纤维列为“十二五”重点发展的产业。 《纺织工业“十二五”发展规划》在重点领域中要求“鼓励发展……超高 分子量聚乙烯纤维……促进高性能纤维及其复合材料的产业化扩大应用领 域”。 《化纤工业“十二五”发展规划》在“十二五”的重点任务中要求“努力 提升高性能纤维产业化水平”在“促进高性能纤维产业化”专栏中明确要求“超 高分子量聚乙烯纤维UHMWPE优化现有工艺技术提升产品质量实现 十氢萘工艺技术产业化强化应用技术开发与推广。形成年产20000吨的产业 化产能”。 《产业用纺织品“十二五”发展规划》在“重点领域和产品”中要求“提 升超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维等高强纤维的应用技术解决防弹防刺面 料加工技术实现柔性符合防刺防割面料的产业化”。 《石油和化学工业“十二五”发展规划》在“重点任务”中明确将超高分 子量聚乙烯纤维列为“十二五”高端石化化工产品发展重点。 《新材料产业“十二五”发展规划》在“发展重点”中将超高分子量聚乙 烯纤维列为高性能增强纤维发展重点规划要求“积极发展高性能聚乙烯纤维 UHMWPE干法纺丝技术及产品突破纺丝级专用树脂生产技术降低生 产成本” 。同时将高分子量聚乙烯纤维列入新材料产业“十二五”重点产业目 录第333条。 由上可见高强高模聚乙烯纤维一直是国家重点扶持的发展对象也是“十 二五”期间国家鼓励发展的产业。为满足国内对高强高模聚乙烯纤维不断增长 的需求江苏九九久科技股份有限公司拟建设3200吨/年高强高模聚乙烯纤维 生产装置。 项目建成后将进一步拓展江苏九九久科技股份有限公司的主营业务范围 提高国产高强高模聚乙烯纤维的产量占领国内纤维高端市场、替代进口满 足国内市场对高强高模聚乙烯纤维日益增长的需求进一步提升公司行业地位 和国际竞争力不但使企业的技术水平得到一次质的飞跃同时也打破少数国 际大公司的技术垄断对于国内高强高模聚乙烯纤维企业而言有非同一般的标 杆意义。 本项目的实施可以实现利润总额12,144.2万元税后利润9,108.2万元有 着良好的经济效益和社会效益。 综上所述本项目的实施符合国家产业政策、符合技术发展方向、实现了 新技术和新工艺的突破、提升企业竞争力、产品从数量向质量转移、满足市场 需求、带动相关产业发展并产生良好经济效益和社会效益。 第二节 可行性研究报告编制依据 本研究报告编制的主要依据 1《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 2《项目环境影响报告书》及审批文件 3《产业结构调整指导目录2011年版》 4《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南2007年度》 5《投资项目可行性研究指南》中国电力出版出版 6《公司法》 7江苏九九久科技股份有限公司提供的可研报告编制委托书 8江苏九九久科技股份有限公司提供的基础资料。 第三节 项目概况 1.3.1项目拟建地点 本项目实施地点位于江苏省南通市如东沿海经济开发区内项目用地呈规 整的方形场地长254.9米、宽239.18米面积60933平方米约92亩。 项目实施地点地理位置优越交通运输便利。 1.3.2项目建设规模与目标 项目建设规模年产3200吨高强高模聚乙烯纤维 项目建设目标本项目产品属于高端纤维产品通过本项目的实施可使 江苏九九久科技股份有限公司的产品品种向高科技纤维行业发展进一步拓展 了公司的经营业务公司产品结构更加优化进而发展成为国内高端、高品质 纤维的代表性领军企业。 1.3.3项目主要建设条件 1 市场条件项目产品目前市场供不应求市场缺口较大。 2 资源条件原辅材料供应渠道顺畅价格稳定水、电、汽等公用 工程配套设施齐全供应稳定满足本项目的要求。 3 资金条件本项目的资金通过自筹解决公司将本项目列为重点项 目项目资金上将得到有力的保证。 4 环境条件本项目设计时将采取可靠措施确保环保措施得力、到位 符合环保要求。 5 施工条件目前厂址拟建区域内已完成“六通一平”并已完成普勘 施工条件具备由于公司有多年的建设经验可以有效地组织施工缩短施工 周期。 1.3.4项目投入总资金及效益情况 本项目总投资31,060.8万元其中建设投资26,609.8万元流动资金3,707.2 万元年利润总额达12,144.2万元。 1.3.5主要技术经济指标 本项目主要技术经济指标见表1-1。 表1-1 主要技术经济指标表 序号 项目名称 单位 指标值 备注 1 项目总投资 万元 31060.8 其中固定资产投资+铺底流动资金 万元 28431.1 1.1 固定资产投资 万元 27353.6 1.1.1 建设投资 万元 26609.8 1.1.2 建设期利息 万元 743.8 1.2 流动资金 万元 3707.2 其中铺底流动资金 万元 1112.2 2 资金来源 万元 31060.8 2.1 项目资本金 万元 18665.8 2.2 债务资金 万元 12395.0 建设投资借款 万元 9800.0 流动资金借款 万元 2595.0 3 财务效益 3.1 年销售收入含税 万元 52800.0 3.2 年总成本费用 万元 32485.9 3.3 增值税 万元 4150.7 3.4 营业税金及附加 万元 498.1 3.5 年利润总额 万元 12144.2 3.6 所得税 万元 3036.1 3.7 税后利润 万元 9108.2 4 财务评价指标 4.1 项目总投资收益率 % 39.65 4.2 资本金净利润率 % 48.80 4.3 投资回收期含建设期 年 5.39 所得税后 年 4.83 所得税前 4.4 财务内部收益率 % 28.55 所得税后 % 35.64 所得税前 4.5 财务净现值ic=12%) 万元 22670.1 所得税后 万元 34553.4 所得税前 4.6 项目资本金内部收益率 % 34.99 4.7 投资利润率 % 39.10 4.8 投资利税率 % 54.07 4.90 盈亏平衡点 % 44.22 1.3.6项目建设的可行性 本项目符合国家产业政策和聚乙烯纤维行业的发展要求所采用的技术先 进可靠产品定位行业高端产品市场需求大原辅材料来源稳定项目经济 效益良好社会效益显着各项建设条件具备因此本项目的建设是可行的。 第四节 问题与建议 由于高强高模聚乙烯纤维行业的飞速发展其生产技术也日新月异因此 本报告部分具体方案和数据还需在技术、商务合同谈判时进一步修改和补充。 由于目前市场缺口较大产品效益显着生产意向企业较多因此本项目 的建设速度将是至关重要的。 第二章 市场预测 第一节 产品的主要用途 高强高模聚乙烯纤维UHMWPE是90年代初出现的高科技、高性能 纤维是当今世界三大高科技纤维碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维之 一高强高模聚乙烯纤维由于分子量极高主链结合好取向度、结晶度高 因此它的强度是当今所有纤维中最高的相当于优质钢丝的15倍普通化学纤 维近10倍而且密度小模量高能抗紫外线和耐各种化学腐蚀等优异性能和 具有突出的抗冲击、抗切割韧性优点产品可广泛应用于国防军需装备轻质 高性能防弹板材、防弹头盔、软质防弹衣、防刺衣、航空航天复合材料、远洋 航舶、海军舰艇绳缆、远洋捕鱼拖网、深海抗风浪网箱和体育用品器材、建筑 工程加固等高性能复合材料。目前该产品国际上主要生产企业有荷兰DSM公 司、美国HONEYWELL公司、日本三井公司生产该产品自90年代问世以来 即属于西方巴黎统筹产品。 2.1.1 高强高模聚乙烯纤维的性能 高强高模乙烯纤维特殊的结构特征决定了它具有许多良好的优异的性能。 高强高模聚乙烯纤维具有很高的轴向比拉伸强度和模量而且能量吸收性能和 阻尼性能比芳纶优越并且也弥补了高性能的碳纤维、碳化硅纤维等断裂应变 小的弱点。同时它还具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、比能量吸收高、介电常 数低、电磁波透射率高、摩擦系数低及突出的抗冲击、抗切割等优异性能。 高强高模聚乙烯纤维具有独特的综合性能(见表2-1)其密度小于1能浮 于水。它是目前强度最高的纤维之一比强度能达到优质钢的15 倍模量也 很高仅次于特种碳纤维。断裂伸长率较其它特种纤维高断裂功很大。此外 该纤维还具有耐海水腐蚀、耐化学试剂、耐磨损、电绝缘性、耐旋光性、热性 能等特性。 表2-1 高强高模聚乙烯纤维综合性能表 性 能 指 标 性 能 指 标 回潮 无 沸水收缩率 1% 亲水性 无 耐酸性 优 耐碱性 优 耐多数化学试剂性 优 耐紫外光 非常好 熔点 135145℃ 导热率沿纤维轴向 20W/m·k 热膨胀系数 -12×10-6Park 电阻 1014Ω 介电常数(22℃10GHz) 2.25 介电强度 900kv/cm 损耗角 正切 2×10-4 蠕变22℃20%负荷 每天1×10-2% 轴向抗张强度 3GPa 轴向抗张模量 100GPa 轴向抗压强度 0.1GPa 轴向抗压模量 100GPa 横向抗张强度 0.03GPa 横向模量 3GPa 1 优良的力学性能 高强高模聚乙烯纤维的强度在2.5~3.8GPa断裂伸长在36%之间与碳 纤维玻璃纤维和芳纶相比纤维的断裂功大。如果再考虑比重的话它是一种 非常独特的纤维在保持良好尺寸性能同时还能节约重量。 高强高模聚乙烯纤维的密度为0.97g/cm3只有芳纶的2/3或高模碳纤维的 1/2而轴向拉伸性能很高。其比拉伸强度是现有高性能纤维中最高的比拉伸 模量除高模碳纤维外也是很高的较芳纶高得多。 纤维的强度还可用自由断裂长度来表述。自由断裂长度是指纤维受自身重 而断裂的理论长度自由断裂长度理论值与纤维品种和纤维特性有关。高强高 模聚乙烯纤维的理论值可达320 km约为芳纶的二倍。 表2-2 Honeywell高强高模聚乙烯纤维与其它纤维力学性能的比较 性能参数 密度g/cm3 强度g/d 模量g/d 伸长% Spectra900 0.97 30 1300 4 Spectra1000 0.97 35 2000 3 尼龙HT 1.14 8 35 23 聚酯HT 1.38 9 100 14 Vectran 1.41 23 520 3 Kevlar29 1.45 22 450 4 Kevlar49 1.45 24 950 1.9 碳纤维 HS 1.77 10 1350 1.5 碳纤维 HM 1.87 20 2500 0.5 钢 7.60 3 300 1.4 2优良的耐冲击性能 高强高模聚乙烯纤维是玻璃化转变温度低的热塑性纤维韧性很好在塑 性变形过程中吸收能量因此它的复合材料在高应变率和低温下仍具有良好 的力学性能抗冲击能力比碳纤维、芳纶纤维及一般玻璃纤维复合材料高。高 强高模聚乙烯纤维复合材料的比冲击总吸收能量Et/p分别是碳、芳纶和E玻璃 纤维的1.8、2.6和3倍其防弹能力比芳纶装甲结构的防弹能力高2.6倍。 高强高模聚乙烯纤维的冲击强度几乎与尼龙相当在高速冲击下的能量吸 收是芳纶PPTA纤维、尼龙纤维的两倍。这种性能非常符合制作防弹材料。 3极好的弯曲性能 高强高模聚乙烯纤维具有极好的弯曲性能能不断裂地形成针织线圈和打 结头。而玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维的弯曲性能较差。 对各种纤维加工性能进行比较超高分子量聚乙烯具有很高的勾结强度和 成环强度高强高模聚乙烯纤维比芳纶成圈性能更好。 4优良的耐化学腐蚀性 由于聚乙烯的化学结构简单因此耐腐蚀性能极好。用这种纤维制造的产 品不会由于和酸、碱、污水、海水等接触而损失其强度。高强高模聚乙烯纤维 具有高度的分子取向和结晶具有良好的耐溶剂溶解性能。 高强高模聚乙烯纤维在多种介质中如水、油、酸和碱等溶液中浸泡半年 强度不受影响。高强高模聚乙烯纤维在水中浸泡2年仍保留原有强度还可 防生物腐蚀。 高强高模聚乙烯纤维大分子链上不含任何芳香环、氨基、羟基或其它易受 活性试剂攻击的化学基团结晶度又高因此在各种苛性环境中强度均保持在 90%以上而芳纶在强酸、强碱中强度下降则很大。 表2-3 高强高模聚乙烯纤维和Kevlar纤维的耐化学物质性能 试 剂 浸润6个月后纤维强度保持率% 高强高模聚乙烯纤维 Kevlar 海水 100 100 10%清洗液 100 100 液压流体 100 100 煤油 100 100 汽油 100 93 甲苯 100 72 高氯乙酸 100 75 冰醋酸 100 82 1M盐酸 100 40 5M硫酸 100 70 氨水29% 100 79 次磷酸溶液 91 0 (5)优越的耐磨性能 材料的耐磨性一般随模量的增大而降低但对高强高模聚乙烯纤维而言则 相反。这是因为该纤维的摩擦系数低所致故而其具有很高的耐久性。高强高 模聚乙烯纤维绳子的破断循环数n 比芳纶纤维高8 倍耐磨性和弯曲疲劳也比 芳纶纤维高适合做绳索。由于它的易加工性在工业方面有很好的应用前景。 表2-4 部分高性能纤维的耐摩擦及耐弯曲性能 UHMWPE Kevlar29 Kevlar49 Carbon HS Carbon HM 耐磨性(断裂圈数) >110×103 9.5×103 5.7×103 20 120 弯曲寿命(断裂圈数) >240×103 37×103 43×103 5 2 结节强度(d/den) 1015 67 67 0 0 环结强度(d/den) 1218 1012 10~12 0.7 0.1 (6) 良好的电绝缘性 高强高模聚乙烯纤维增强复合材料的介电常数和介电损耗值低。反射雷达 波很少对雷达波的透射率高于玻璃纤维复合材料。比较不同材料的介电常数 和介电损耗值其中聚乙烯材料最小适用于制造各种雷达罩介电强度约为 700kV/mm能抑制电弧和火花的转移。 (7)良好的耐旋光性能 对各种纤维耐旋光性进行比较高强高模聚乙烯纤维的耐日晒性是所有纤 维中最好的与芳纶纤维相比高强高模聚乙烯纤维的断裂强度在长时间光照 作用下依然有很高的保持率。 芳纶纤维不耐紫外线使用时必须避免阳光直接照射而聚乙烯纤维由于 化学结构上的优势是有机纤维中耐旋光性最优异的纤维即使经1500小时的 光照纤维的强度保持率仍在80%左右而其它纤维均在50%以下。 (8)热性能 普通聚乙烯纤维的熔点为134℃左右高强高模聚乙烯纤维的熔点比其高 1020℃。所测的熔点值与施加在被测纤维上的张力有关张力愈大熔点愈高。 高强高模聚乙烯纤维的最高使用温度为80℃100℃。但在稍高温度短时间下 仍能保持原有性能这一点对用于复合材料时的加工非常重要。 纤维力学性能与使用加工温度有关在80℃温度下强度、模量约下降 30%在低温-30℃下强度和模量随之升高。热处理130℃3h后强 度和模量均为未经处理纤维的80%。 另外高强高模聚乙烯纤维增强塑料的热传导率也很高和钢一样高。 (9)其它性能 高强高模聚乙烯纤维在高温和张力下使用会发生蠕变。蠕变行为的大小与 凝胶纺丝中使用的溶剂种类有关若使用的溶剂为石蜡油、石蜡则由于溶剂 不易挥发易残存于纤维内蠕变倾向显着而用挥发性溶剂十氢萘时则所得 纤维的蠕变性能极大地改善。 另外高强高模聚乙烯纤维质轻特别低的比重高强高模聚乙烯纤维是 世界上唯一一种密度比1.0 还低的超级纤维其比重为0.97比水还轻这种 纤维能浮于水上。高强高模聚乙烯纤维除具有上述性能外还具有其它优异的 物性。 表2-5 高强高模聚乙烯纤维性能汇总表 优越的性能 良好的性能 存在的缺陷 低密度、高强度 后工程通过性 蠕变性 耐冲击性高速时 耐冲击性低速时 高温特性 耐旋光性、耐腐蚀性 低温特性 压缩性 耐磨性、耐疲劳性能 结节强度 耐水、耐湿性 电器绝缘性 2.1.2高强高模聚乙烯纤维的应用形式及分类 由于高强高模聚乙烯纤维具有超高强度、超高模量、低密度、耐磨损、耐 低温、耐紫外线、抗屏蔽、柔韧性好、冲击能量吸收高及耐强酸强碱化学腐蚀 等众多的优异性能在航海、航空、航天、防御装备及现代化战争中发挥了举 足轻重的作用。使用纤维加工成产品主要分为四类即绳索、纺织织物、无 纺织物与复合材料等产品应用领域详见表2-6。 表2-6 高强高模聚乙烯纤维产品主要用途 序 号 应用 领域 绳 索 纺织织物 无纺 织物 复 合 材 料 1 海洋 产业 系泊、拖网、拖牵缆、 海上养殖业用缆、海 上采油用缆、海底采 集作业用缆 海上挡油堤、 捕鱼拖网、围 网、深海养殖 网箱 船体及构件 2 军事 装备 海上布雷网、降落伞 绳 降落伞、伪装 网 软质 防弹 衣 坦克车装甲板、轻 体装甲车车身、航 行器、武装直升机 装甲板、防弹运钞 车防弹板、通讯指 挥车防弹车身、防 弹头盔等 3 安全 防护品 防割手套、防 割工作服、防 刺服 防弹、 防刺 服 防弹头盔、防弹衣 高性能插板、防弹 盾牌 4 体育 器械 登山绳索、钓鱼线、 球拍网线、风筝绳、 弓弦 船帆、吹气 船、击剑服 赛艇、射箭弓、滑 雪撬、曲棍球棒、 吊鱼竿 5 航空 航天 “神州”飞船海上救 捞网、降落伞绳索 飞机舱内结构件、 驾驶舱安全防护 门 6 医疗 缝线、人造肌 X室抗屏蔽工作台 7 建筑业 货物吊绳 防护、吊货 网、 安全帽 8 运输业 柔性集装箱、起吊绳 索、车辆牵引绳、气 球拉绳、直升机起吊 绳索 蓬盖布、运输 带 9 防洪 填石网兜 10 通讯 光缆加强芯 无线发射整流罩 第二节 建设背景 1. 高强高模聚乙烯纤维的发展历史 关于高强高模聚乙烯纤维的基础理论早在30 年代就有人提出过然而 真正制得高强高模聚乙烯纤维在技术上取得重大突破的是凝胶纺丝法和增塑 纺丝法。荷兰DSM 公司对所有这些有工业化实用价值的方法进行了系列探讨 于1975 年开始投入研发Pennings 教授的界面结晶生长法和P.Smith Lemstra 的凝胶法予以充分的支持1979 年申请了第一份关于凝胶纺丝法 (Gel spinning) 制备高强高模聚乙烯纤维的专利1980 年获得公开1981 年授权。经过十年 的努力研究证实凝胶纺丝法是制造高强力聚乙烯纤维的有效方法具有工业 化前途。高强力聚乙烯纤维具有优异的性能和广泛的用途由于其原材料取得 容易生产成本低廉立即引起世界工业强国的注意。 这种纤维的商品化生产始于1990 年由DSM 的黑尔伦Heerlen工厂 首先生产出第一批产品商品名“迪尼玛”Dyneema。工厂的能耗相对较低 生产过程不使用有害化学物质产品具有可回收性因此符合时代对环境保护 的要求引起了许多公司的极大兴趣。在亚洲东洋纺首先与DSM 公司签署 了在日本合作生产该纤维的协议在美国联合信号公司获得了DSM 的专利 使用权并将DSM 的十氢萘溶剂改为自创的矿物油溶剂开发了自己的专利 商品名“斯贝克特拉”Spectra。1983年日本三井石化公司采用凝胶挤压超拉 伸法生产的高强高模聚乙烯纤维所用溶剂为石蜡聚合物浓度高达20%~40% 但残余石蜡不易除净纤维蠕变相对较大近年来有一定改进商品名“泰克 米纶”Tekmilon。 其它正在研究开发的制法还有 ① 纤维状结晶生长法 ② 单结晶超拉伸法 ③ 处理聚合物的超拉伸法 ④ 局部交联拉伸法等。 除④外其余皆使用超高分子量聚乙烯(Mw>106)但目前已工业化的全采用 凝胶纺丝——超拉伸工艺。我国也有采用不同溶剂体系的类似工艺技术并实 现了中试试生产。 2、行业技术水平较低 虽然近年以来国内高强高模聚乙烯纤维行业获得了长足的发展但是因为 国外的技术垄断及国内研发水平的落后国内高强高模聚乙烯纤维经过多年的 发展虽然已经具备了初步的市场竞争力但产业化进程相当慢同时因为行业 起点较低国内的技术水平目前还处于比较低的阶段。为此化纤行业协会已 经将高强高模聚乙烯纤维和碳纤维、芳纶、PBO、光导纤维等高技术纤维生产 技术列入国家鼓励引进技术目录并列为化纤行业“十二五”期间的发展重点 【《纺织工业“十二五”科技进步纲要》中国纺织工业协会2010年11月附 件1“十二五”纺织工业科技攻关及产业化项目第二条“纤维材料高新技术 产业化5项”中“7.高性能纤维材料及应用产业化技术和装备研发”编号3 “超高分子量聚乙烯纤维”产业化。】。包括高强高模聚乙烯纤维在内的特种纤 维将面临非常好的发展环境和政策支持。 3、高新技术纤维是我国化纤行业的发展方向 新中国成立以来特别是改革开放以来我国化纤行业有了飞速的发展 成为纺织工业中发展最快的新兴行业。但是我国化纤工业特别是在差别化、功 能化的化纤生产上无论品种、数量与国外先进水平比都存在极大的差距 有些品种目前仍然是空白。高档面料、高档服装的生产仍需大量进口国外的化 纤原料。如果仍然走盲目上规模、铺摊子低水平重复建设的老路发展常规 品种和低附加值的产品在国内国际市场上都将缺乏生命力和竞争力。 国家发改委对化纤工业发展的指导意见中明确了发展指导思想贯彻落 实科学发展观按照走新型工业化道路的要求着力增强自主创新能力加快 行业结构调整和产业升级推进产业由“数量型”向“技术效益型”的战略转 变大力发展高新技术纤维、生物质纤维以及高性能差别化、功能化纤维积极 引导生产向大公司、大企业集团集中加快企业信息化建设加大节能降耗、 环境保护力度加强各类法规和标准化工作落实企业社会责任全面提升行 业核心竞争能力为实现化纤强国的战略目标奠定良好基础。 “十二五”期间化纤工业发展主要任务在于全面提升自主创新能力、 大力发展高新技术纤维、大力发展生物质工程技术、大力发展差别化纤维以 加快产品结构的调整。 第三节 国际市场现状及供需预测 2.2.1供应状况 高强高模聚乙烯纤维产品于八十年代一经问世就引起了世界发达国家的 极大兴趣和重视历经十几年的中试、工艺完善到九十年代中期形成了商品 化规模生产。 目前国际市场超高强高模聚乙烯纤维产品被荷兰的DSM公司、美国的 Honeywell公司与日本的三井公司所垄断2005年出版的《现代工程材料手册》 中写到三家公司都“取得了丰厚的利润”。根据国际市场目前供不应求状况 三家公司正准备扩大产量。 荷兰国有能源化学公司Dutch State MinesDSM是荷兰三大化工公司 之一其于1979年发表第一份关于高强高模聚乙烯纤维的专利之后在荷兰 Heerlen地区建成5套纺纱生产线和一套UD单取向高强高模聚乙烯纤维预浸 材料为弹道用片材生产线成为首家将该种纤维工业化生产企业。2004年 5月份该公司在因反恐而需求旺盛的美国北卡罗来纳州Greenvill新建的一条 Dyneema纱生产线、两条UD生产线投产使其Dyneema生产能力扩大40% 到4500吨/年、Dyneema UD材料的生产能力翻一番达到2000吨/年。2008年1 月份DSM宣布第三次扩产计划以数千万美元的投资扩大美国北卡的 Dyneema生产能力并于年内投产。新计划完成后将使纤维生产线总数达到9 条在全球Dyneema纤维生产量将提高约18%达到4700吨/年单向UD 防弹板的生产量将提高25%达到2500吨/年。 美国Honeywell霍尼威尔是一家全球年销售额260亿美元、在技术和 制造方面占世界领先地位的多元化跨国公司是世界五百强企业之一。霍尼韦 尔特殊材料集团就是其下属的年销售额40亿美元的战略业务集团为全球客户 提供高性能专业材料公司于20世纪80年代中期开发成功高强高模聚乙烯纤 维商品名Specra其市场售价稍高于杜邦公司Kevlar产品。2001年以后该 公司也不断的扩产目前的Specra产能在3000吨左右。 三家公司近三年生产情况详见表2-7 表2-7 近三年国外企业生产情况 序 号 生 产 厂 家 产 量吨/年 2009年 2010年 2011年 1 荷兰DSM公司 6000 7200 7200 2 美国Honeywell 2000 3000 3000 3 日本三井公司 600 1000 1000 合计 8800 11200 11200 由于三家公司在前期技术购买、工艺试验中投入了数以亿计美金为了获 取高额的回报三家公司采用封锁技术、操纵价格最高达66万元人民币/吨 垄断了国际销售市场。三家公司高额的价位相对制约了超高分子量聚乙烯纤 维产品在更广泛的领域应用和发展。 2.2.2需求状况 高性能纤维是支撑高技术产业的重要新材料是现代国防必不可缺的战略 物资大力发展高性能纤维也是推动许多行业更新换代和产业升级的动力 高性能纤维的不断创新是高性能产业用纺织品及复合材料用纤维领域的重要进 步。随着世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展以及军事、航空航天、 海洋开发等产业应用的迫切需要包括高强高模聚乙烯纤维在内的高性能纤维 的开发与应用前景将更为广阔市场需求持续快速增长产能和产量不断扩大 而价格也会随之不断攀升。 高强高模聚乙烯纤维在现代化战争和航空、航天、海域防御装备等领域发 挥着举足轻重的作用特别是用于制作直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、 防暴警察的防弹衣、防刺衣等其中以在防弹衣中的应用最为引人注目。高强 高模聚乙烯纤维具有轻柔的优点大大减轻产品的重量如头盔就可以减轻 300-400g相当于壳体重量的40%且防弹效果优于芳纶现已成为占领美国 市场的主要纤维随着其性能的逐步改进和提高市场应用前景将更加广阔。 “9·11”之后美国强制飞机驾驶舱内壁必须做一层高强高模聚乙烯纤维 欧洲也在计划作出类似的规定。目前高强高模聚乙烯纤维总量的45%用于生产 单取向高强高模聚乙烯纤维预浸材料UD。装备装甲车、坦克一辆需UD产品 400kg装备一个师就需UD240t制作一件防弹衣需UD产品2kg。此外由 于国内外反恐的需要用于飞机驾驶舱内壁和座舱防弹门以及部队、武警、 公安、银行保卫人员的安全防护特种装备的高强高模聚乙烯纤维也有着极大的 市场容量。据测算仅用于装备全国银行系统保卫人员高强高模聚乙烯纤维 需求量就在1000t以上。 聚乙烯纤维自商业化以来一直在迅速发展。美国发生恐怖事件和世界不 断发生局部战争以来防弹衣料、防切割手套和军需装备用聚乙烯纤维的需求 迅速扩大。同样在民用领域聚乙烯纤维产品以其优良的性能迅速成为海上 用绳缆、船舶系留绳、远洋渔网和海上网箱等的主要材料其市场需求保持旺 盛的增长。 在民用方面特别是绳索、缆绳方面的应用。用该纤维制成的绳索、缆绳、 适用于海洋工程高强高模聚乙烯纤维制成的绳索在自重下的断裂长度是钢 绳的15倍是芳纶的2倍。该绳索解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀和尼龙、聚 酯缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂需经常进行 更换的问题。用高强高模聚乙烯纤维制作的缆绳比水轻、能浮于水面之上同 时又耐海水和紫外线的照射国内外的海事局已经陆续要求出海的船只必须配 备一条重达100kg的高强高模聚乙烯纤维缆绳以替代传统的钢索。 安全、环保、能源以及新材料是推动当今世界高新技术纤维发展的四大要 素。由于高强高模聚乙烯纤维具有众多的优异特性在高性能纤维市场上包 括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势目前 属世界范围内的稀缺物资估计世界年需求量约5万吨其中欧美需求量占 70%。但目前全世界年产量仅2万吨左右供需缺口很大。据国内外专家预测 未来10年内世界高强高模聚乙烯纤维的市场年需求量将在20万吨市场潜力 巨大。 由于高强高模聚乙烯纤维具有比强度高、比模量高等众多的优异性能国 外已经广泛应用于军事、航空、海洋产业、体育运动器械等众多领域其中缆 绳应用发展尤为迅速每年以300%的速率递增推动了纤维产业的高速发展。 近几年由于中国高强高模聚乙烯纤维的产业化发展相对打破了国外三 家公司的垄断国产纤维价格低约15-28万元/吨也相应促进了聚乙烯纤 维在应用领域的发展尤其是中东战争及各国军事装备的发展使得聚乙烯纤 维在国际、国内市场出现供不应求的局面。据高强高模聚乙烯纤维发明人荷兰 Lemstra教授统计2009年世界纤维总产量约为2万吨而2009年需求量在3 万吨以上2015年以后国际纤维市场年需求量将超过10万吨以上其中欧美 占70%。 第四节 国内市场现状及供需预测 2.3.1国内市场供应状况 近几年由于中国高强高模聚乙烯纤维的产业化发展相对打破了国外三 家公司的垄断国产纤维价格相对较低约15-28万元/吨也相应促进了聚 乙烯纤维在应用领域的发展尤其是中东战争及各国军事装备的发展使得聚 乙烯纤维在国际、国内市场出现供不应求的局面。 国内高强高模聚乙烯纤维已经具备了一定的市场竞争力早在1985年东 华大学就率先提出对高强高模聚乙烯纤维项目产业化的研究并开始对该产品 的生产技术进行研究取得了一批高强高模聚乙烯纤维专利在一些关键技术 上走在了世界的最前列。在中试成果的基础上东华大学于1999年底与湖南中 泰特种装备有限公司建成一套100吨/年的工业化生产装置2000年又扩产为 200吨/年。产品经湖南省科委组织专家鉴定“属国内领先并达到国际同类产品 先进水平”。2000年被认定为国家重点新产品。此外北京同益中特种纤维技 术开发有限公司、宁波大成特种纤维公司也在东华大学研究的工艺成果基础上 进行了小试、中试工业化生产开发并相继建成了高强高模聚乙烯纤维工业化 生产装置。目前国内生产高强高模聚乙烯纤维产品的还有杭州翔盛高强纤维材 料股份有限公司、江苏中益特种纤维有限公司、山东爱地高分子材料有限公司、 上海斯瑞聚合体科技有限公司、上海派锐丝化工科技有限公司等。 近年来相关科研单位和生产企业逐步攻克了高强高模聚乙烯纤维产业化 生产中的如凝胶纺丝技术、萃取技术及萃取装备、纳米颗粒使用技术、超倍拉 伸技术等一系列技术难题形成了完整的生产技术软、硬件并全部采用国内 市场上能采购的国产原料实现产品全国产化使高强高模聚乙烯纤维及其UD 材料的产业化取得突破产品已逐渐被社会认可和赞誉。目前中国化纤行业协 会已经将高强高模聚乙烯纤维和碳纤维、芳纶、聚苯并双恶唑、光导纤维等高 技术纤维生产技术列入国家鼓励引进技术目录并列为化纤行业“十二五”期 间的发展重点包括高强高模聚乙烯纤维在内的特种纤维在我国将会面临良好 的发展环境和有力的政策支持。 目前国内各生产厂家超高分子量聚乙烯纤维近两年生产量详见表2-8。 表2-8 近年国内超高分子量聚乙烯纤维生产厂家情况 序 号 生 产 厂 家 产 量吨/年 2009年 2010年 2011年 1 宁波大成 1200 1200 1200 2 北京同益中 600 600 800 3 山东爱地 800 800 800 4 湖南中泰 800 500 500 5 翔盛化纤 300 450 300 6 山东翔宇 300 300 300 7 北京威亚 200 200 300 8 淮安高鸿 100 / 9 上海斯瑞 600 600 500 10 连云港奥神 / 300 150 11 常熟秀珀 / 300 300 12 浙江金昊 / 300 300 13 仪征化纤 / 300 600 14 其它 700 1400 1000 合计 5600 7250 7050 2.3.2国内市场需求状况 在国内高强高模聚乙烯纤维应用较多的也是绳索类产品仅江苏泰州缆 绳厂的纤维材料年需求量在300吨以上其次应用于软质防弹衣、防刺服、防 弹头盔等类产品市场的需求量也很大。 据中国化纤协会专家统计2010年国际纤维需求量在3万吨左右而2015 年国际纤维市场年需求量将达到10万吨目前国内对高强高模聚乙烯纤维的年 需求量在10000吨以上我国高强高模聚乙烯纤维年产量已达8000余吨不仅 可以替代从国外进口而且可以出口创汇每年出口收入超过20亿元市场前 景十分广阔。随着军品、民品特别是量大面广的各类高强轻质缆绳等领域的开 发国内高强高模聚乙烯纤维需求量正以每年30%的速度递增。 我国过滤材料产业急需高性能纤维特别是近年来随着科技环保的注重 过滤材料领域具有极大的发展空间。随着全球环保意识的增强企业不断开发 新的、更有效的过滤材料以提高过滤系统的过滤效率及使用寿命。而高强高 模聚乙烯纤维作为过滤材料具有突出的优势可用于液体、汽车等特殊过滤环 境中其需求量将呈逐年增加的趋势。 由于国产高强高模聚乙烯纤维价格比国际市场较低每年外贸出口量约占 国内总产量的60%以上。 据统计2009年国内市场需求量约在6000吨左右表2-9为近年高强高模 聚乙烯纤维国内市场表观用量及2015年国内市场预测。 表2-9 高强高模聚乙烯纤维表观用量情况 序 号 应用领域 主 要 客 户 群 用量吨 2009 2010 2011 2015 1 海洋产业 远洋运输公司、海底油田开发公 司、渔业捕捞公司、海上养殖公 司、船舶制造厂等 1800 2500 3500 5800 2 军 工 解放军部队、武警部队 1700 2000 3200 4000 3 安全防护产 品 公安干警、特警大队、保安公司 1200 1600 1800 3500 4 运动器械 各体育运动器械制造厂 80 120 180 300 5 建筑业 各建筑公司 150 150 150 300 6 运输业 各物流公司 100 100 100 300 7 航空航天 / 50 50 200 8 医疗及其它 / / 10 50 9 外贸出口 1000 1500 1500 4000 合 计 6080 8020 10490 18450 通过以上的供需预测分析结合国内外下游产业的发展趋势不难得出以 下的结论 1、国内超高分子量聚乙烯纤维处于起步阶段产业正处于行业成长期根据 2009年、2010年国内市场情况行业成长速度将以年30%增长发展前景广阔 2、未来5~10年内市场的需求旺盛行业长期处于供不应求的状况预 计到2015年国内高强高模聚乙烯纤维的需求总量将达到2万吨左右未来 10年高强高模聚乙烯纤维年需求量将达6万吨左右 3、未来高强高模聚乙烯纤维行业的发展以产业化、规模化为主要发展的方 向。 第三章 建设规模与产品方案 第一节 建设规模 根据市场分析并考虑到企业目前的现状、技术支持的获得难易、外部建 设条件及投资成本等建议本项目建设规模定为年产3200吨高强高模聚乙烯纤 维并尽快付之运作。 第二节 产品方案 首先在深入进行市场调查充分了解国内外市场的需求情况准确预测 市场走向。其次在市场调查的基础上筛选出销路好效益高发展前景广 阔的产品。并且结合现有市场容量及今后发展趋势确定产品方案及建设规模 避免产能过剩从而确保项目经济效益。最后充分发挥当地和企业自身的资 源优势选择合理的工艺路线和生产方案充分发挥规模经济优势采用先进 生产技术确定经济合理的装置规模。 根据上述产品方案确定原则本项目拟生产高强高模聚乙烯纤维100D、 150D、200D、400D、800D、1600D产品。各产品规模见表 表3-1 年产3200吨高强高模聚乙烯纤维详细产品方案 指标 产量吨 产品应用领域 100D 50 口腔护理纱线 150D 450 医用缝线等 200D 200 针对鱼线市场等高附加值产品。 400D 900 警用防割手套、防弹服 800D 800 生产宽幅无纬布、民用渔业领域 1600D 800 主要应用在缆绳领域 合计 3200 表3-2 预计销售方案 吨/年 规格 国内销售 出口 备注 1600D 400 400 800D 400 400 400~600D 600 300 200D以下 350 350 合计 1750 1450 3200 第三节 产品质量标准 高强高模聚乙烯纤维为新型高技术纤维产品目前国家还没有制定统一的 国家标准表3-3所列的部分性能指标为参照国际同类产品的性能制定的。 表3-3 高强高模聚乙烯纤维的物理性能 强度 2840G/d 模量 10001300G/d 密度 0.97G/cm3 断裂伸长率 3% 总纤度 1002400D 单丝纤度 3.04.0D 吸湿性 无 沸水收缩率 1% 第四章 厂址选择 第一节 厂址所在位置现状 4.1.1地址与地理位置 本项目实施地点位于江苏省南通市如东沿海经济开发区内项目用地呈规 则的方形场地长254.9米、宽239.18米面积60933平方米约92亩。 项目实施地点地理位置优越交通运输便利。 4.1.2厂址土地权属类别及占地面积 其土地使用权为国有使用权归公司。目前项目拟建区域已具备施工条件。 第二节 厂址建设条件 4.2.1厂址概况 南通市如东沿海经济开发区是经南通市人民政府批准设立的南通市唯一的 化工聚集区位于江苏省南通市如东县洋北垦区有着丰富的滩涂资源、良好 的环境空间、单一的社区环境、优越的区位条件等特点具有发展化工产业得 天独厚的自然优势。 如东沿海经济开发区始建于2004年是江苏省南通市人民政府依法批准设 立并重点发展的精细化工产业园区是如东县委县政府重点打造的一个精细化 工特色载体。2005年8月被中国农药工业协会设定为“中国农药工业产业园”。 如东沿海经济开发区由中国天辰化工设计院规划设计实行一次规划分 期实施滚动发展。开发区位于如东县西北部的滩涂围垦土地上总规划面积 26平方公里其中一期7.5平方公里二期18.5平方公里。 园区先后被南通市政府批准设立为全市首个“危险化学品生产储存专门区 域”被中国农药工业协会确立为“中国农药工业产业园”被江苏省经信委 列入《江苏省农药行业规划20092015》成为江苏省农药产业优先发展基 地并先后获得“江苏省新型工业化产业示范基地”和“江苏省中小企业创业 示范基地”的称号在全国的精细化工界形成良好的品牌效应。 通过高起点规划、高标准的建设开发区实现“七通一平”即道路、供电、 供水、供汽、污水处理、雨水排放、邮电通讯和土地平整建设到位可以满足 国际性超大型企业的进驻要求。开发区已经建成日供水能力1万吨的生活水厂 和日供水能力2万吨的工业水厂拥有35千伏变电所两座110千伏变电所一 座实行20千伏线路双回路供电开发区集中式污水处理厂建成使用污水处 理能力已经达到2万吨/天达标尾水按照环保要求定点排海同时配套建设了 污水收集管网40公里园区与中石油下属昆仑能源合作在园区建有供气能力 为4000Nm3/h的天然气供气站建有年处理能力6000吨的危险废物焚烧场 年处理能力一万立方米的危险废物填埋场正在推进建设热电厂和供热管网均 已配套建设开发区周边建有100米宽的绿化隔离带区内建有适应化工企业 的特种消防队和医疗急救中心。总投资6亿元的开发区职工生活配套服务区和 占地2000多亩的生化尾水生态湿地处理工程正在建设之中。 园区以精细化学工业及配套产业为一体重点发展农药、医药、新材料、 新能源等高新技术制造业。开发区从成立之初坚持科学发展、和谐发展理念 不断强化“精细化、一体化、专业化”管理模式为进区企业营造宽松而持久 的发展空间。经过七年的发展初步形成了配套完善的物流体系、密切合作的 产学研体系和高关联度的产业链体系。 如东沿海经济开发区以其优越的自然条件和高起点规划、高标准建设、高 水平管理被中国农药工业协会命名为“中国农药工业产业园”同时吸引国内外 知名的“沈阳化工研究院”、“南京工业大学”等科研院所、大专院校进区设立 科研分支机构和试验工厂。 4.2.2气象及水文地质条件 如东沿海经济开发区建设在长江三角洲东北翼辽阔的海涂围垦地上具有 土地广袤、淡水资源丰富、环境容量大的自然环境。工业园地区属北亚热带 四季分明气候温和湿润雨量充沛光照充足。冬季晴冷干燥春末夏初为 梅雨季节夏秋天气晴热少雨。 气候本地区属亚热带湿润型季风气候区四季分明。“梅雨”“台风”等 地区性气候明显。主要气象特征 a、气温 年平均气温 14.7℃ 一月平均气温 2℃ 四月平均气温 13℃ 七月平均气温 27℃ 十月平均气温 17℃ 月平均最高气温 32℃ 月平均最低气温 -1℃ 极端最高气温 40.7℃ 极端最低气温 -13.4℃ b、降雨 年平均降雨量 1059.7mm 年最大降雨量 1505.4mm1991~1999 年最小降雨量 773.5mm1991~1999 一月平均降雨量 100~150mm 四月平均降雨量 200~250mm 七月平均降雨量 450~500mm 十月平均降雨量 200~250mm c、相对湿度 79% d、年日照小时 2078.4 e、无霜期 216天 f、全年主导风向偏东风 年平均风速 3.1米/秒 最大风速 20.6米/秒 g、最大积雪深度 18cm h、最大冻土深度 13cm 地质如东沿海经济开发区建设用地范围内地势平坦海拔高度在2.8~4.1 米之间为黄海滩涂围垦地。地质构造属于中国地质构造分区的下扬子台褶带 比较简单、相对稳定。地基容许承载力为140kPa抗震设防烈度为7度设计 基本地震加速度为0.10g。 水文水资源主要来自降水和引长江水全县水资源总量为14.72亿m3。 如东县境内5条骨干河道汇流经由洋口闸流入海域洋口为如东一排水总道。 4.2.3交通运输条件、城镇规划及社会环境条件 园区交通便利规划合理社会配套设施齐全。 1、交通设施 公路运输 三条省级公路在园区交汇向南60公里接入宁通高速通过 苏通大桥、崇启大桥接入沿江高速、苏嘉杭高速、沪宁高速等高速公路网已 纳入上海2小时经济圈。向西50公里接入沿海高速公路向南60公里至南通 市各区向东南35公里至县城掘港。已开工建设的启扬高速距园区仅十公里。 水路运输 园区内现有300500吨内河码头通过四条五级航道连接 长江园区距国家十大港口之一的南通港60公里距上海港180公里与园区 相距30公里建设中的洋口港将形成20万吨级泊位的通航能力。 航空运输 距园区50公里的南通兴东机场已开通有至北京、深圳、成都、 广州、厦门、大连等地的航班距园区200公里半径内的国际机场有上海浦东 机场、虹桥机场和南京禄口机场。 铁路运输 江苏省“十五”铁路规划已将洋口港铁路支线列入计划目前 已建成即将通车。宁启铁路至南通段已建设完成并已开通北京、太原 等直通列车沪通铁路已在规划中。 2、基础设施 供水 生活水厂日供水能力2万吨工业水厂日供水能力4万吨。 污水处理 污水处理厂日处理能力2万吨达标尾水按海洋、环保等监管 部门要求定点排海。 供电 拥有35千伏变电所两座110千伏变电所一座实行20千伏线路 双回路供电。 热电联供 洋口环保热电项目总投资3.8亿元建设规模为“三炉两机” 占地面积为10万㎡建设三台130 t/h高温高压循环硫化床锅炉配套两台15 兆瓦背压汽轮发电机组。该项目建成后预计年可供热3890000吉焦发电2.59 亿千瓦替代沿海经济开发区洋口镇范围内现有高能耗、低效率、高污染 的小锅炉年可节约标准煤10.96万。前期4台20t/h的供热锅炉已投入供热运 行。 通讯网络 4万门程控电话数字光纤导入。 其它 配套建设特种消防队、医疗急救中心等。 3、产业基础 南通是中国民族工业的发祥地高效、超高效农药及中间体产量占江苏的 40%、全国的8%。拥有一批知名的企业。如江山股份、快达农化、先正达南 通、瑞利南通等。雄厚的产业基础为化学工业特别是农药工业提供了良好 的产业链具有较大的上下游发展潜力。 化学工业是如东县第一支柱产业全县现有各类化工企业160余家化工 占全县工业经济总量的18%为南通市六县市之首。如东已形成以农药及 中间体、化学药物、有机颜料、工程塑料及加工助剂、电子化学品等精细化工 为主的化工产业格局。快达农化作为全国农药五十强企业其光气及衍生物在 国内外具有一定的知名度。 4、人力资源 如东人杰地灵基础教育发达每年有98%以上的高中毕业生考入全国各 类高校。 如东拥有一座全国重点、两座省重点职业技术学校重点培养化工、机电、 纺织等应用型技术工人队伍。 良好的化工产业基础也培养了一支懂管理、擅经营的企业人才队伍培 训了一批熟悉化工生产操作的技术工人队伍。 园区本着“科技为先”的宗旨目前已吸引沈阳化工研究院、南京工业大 学原南京化工学院、常州精细化工研究所等大专院校、科研院所在园内建设 研发基地。 4.2.4防洪、排涝设施条件 该地区按照国家有关标准设计防洪、排涝设施进行规划能满足项目建设 的需要。 4.2.5施工条件 本项目实施时水、电等基础设施将建设完善可满足设备安装要求。建筑 材料可就地取材质量数量均能得到保证。 第五章 技术设备工程方案 第一节 技术方案 5.1.1生产方法选择 5.1.1.1国际主要生产方法 高强高模聚乙烯纤维是选用相对高分子量的聚乙烯粉末为原料来制备的。 聚乙烯纤维为完全柔性链纤维遵从纤维高强化原理。70年代以来国际上先 后出现了高压固态挤出法、增塑熔融纺丝法、表面结晶生长法、超拉伸或局部 超拉伸法、凝胶纺丝—热拉伸法等几种高强高模聚乙烯纤维的制备技术。其中 凝胶纺丝—热拉伸法已成为相对成熟的工业化生产技术。 ⑴ 高压固态挤出法 将一定相对分子质量的聚乙烯置于挤出装置内加热熔融并以每平方厘米 几千公斤的压力将聚乙烯熔体从锥形喷孔挤出随即进行高倍拉伸在高剪切 力和拉伸张力的作用下使超高分子量聚乙烯大分子链充分伸展以此来提高 纤维的强度。但由于在固相取向过程中难于形成贯穿于结晶问的分子链束因 而限制了纤维的高度拉伸纤维强度也相应受到限制因而该种方法难于实现 工业化生产。 ⑵ 增塑熔融纺丝法 增塑熔融纺丝方法是加入适量流动改性剂或稀释剂将超高分子量聚乙烯纺 成纤维的方法。在超高分子量聚乙烯中加入稀释剂超高分子量聚乙烯与稀释 剂的混合比为20︰80~60︰40经双螺杆熔融揉和再挤出纺丝。该稀释剂可 以是超高分子量聚乙烯的溶剂其沸点要比超高分子量聚乙烯的熔点高出20℃ 左右或者是能与超高分子量聚乙烯相配的蜡质物质最好是常温下为固态的 蜡。混合物经熔融挤出成形后进行萃取和多级热拉伸最终得到强度为20 - 26cN/dtex模量为770 - 980cN/dtex 的超高分子量聚乙烯纤维。 ⑶ 表面结晶生长法 表面结晶生长法是将超高分子量聚乙烯溶解在浓度为0.4%~0.6%之间的二 甲苯溶剂中然后将溶液置于由两个同心圆柱所构成的结晶装置内均匀转动 装置内的转子则可在转子表面生成聚乙烯的凝胶膜接着向纺丝溶液中投入 晶种来诱导聚乙烯结晶生长。随后纤维状晶体在100~125℃之间进行热拉 伸而使得串晶结构转化为伸直链结构等晶体达到一定程度时将其引出再 在稀的聚乙烯溶液中拉伸使分子链取向从而赋予纤维很好的强度与模量。 该技术是一种新型的纺丝技术但是由于纤维结晶生长的速度缓慢、纤度控制 等方面存在的缺陷而难于实现工业化生产。 ⑷ 超拉伸或局部超拉伸法 将被拉伸的初生纤维加热到结晶分散温度Cα ( 聚乙烯熔纺纤维Cα =127 ℃)以上进行超倍或局部拉伸使折叠链的大分子链重排形成伸直链 结构从而获得高强高模聚乙烯纤维。由于本法受使用分子量的限制仅靠拉 伸方法使纤维强度提高是有局限性的最高强度达17.6cN/dtex模量达 800~1000cN/dtex。 ⑸ 凝胶纺丝—热拉伸法 将超高分子量聚乙烯粉末(Mw一般为1×106 以上)以十氢萘、石蜡油或煤 油为溶剂加适量主抗氧化剂及助抗氧剂制成半稀溶液经喷丝孔挤出后骤 冷成凝胶原丝再对凝胶原丝进行萃取和干燥随后经超倍拉伸制得高强高模 聚乙烯纤维。根据纤维高强化原理超高分子量聚乙烯的溶解是大分子解缠的 过程。而凝胶原丝的形成实际上是超高分子量聚乙烯大分子在凝胶原丝中保持 解缠状态该状态为其后的大分子充分伸展奠定了基础。超倍拉伸不仅使纤维 的结晶度、取向度得到提高而且又使呈折叠链的片晶结构向伸直链转化从 而极大的改善了制得纤维的强度和模量。 本项目采用凝胶纺丝和多倍热拉伸技术。 5.1.1.2凝胶纺丝和多倍热拉伸技术 凝胶纺丝属于溶液纺丝的范畴但不同于纺制常规化学纤维的湿法纺丝和 干法纺丝。其主要区别是纺丝原液在凝固成形过程中溶剂基本上不扩散 几乎全部滞留在初生丝条中。也就是说从喷丝孔中喷出的原液细流经过约 几厘米的空气层进入凝固浴后骤冷凝固成凝胶丝条。在凝固浴中只发生热交 换基本上无质的交换发生。因此人们根据这种初生的凝胶丝条的外貌特征 取名为凝胶纺丝。凝胶丝条只有经过超倍拉伸去除溶剂等工艺处理之后才 能得到高强高模纤维。所以这种方法又称凝胶纺丝-超拉伸法gel spinning-ultra-drawing。这里所说超倍拉伸是指拉伸倍数大于二十倍的拉伸。 与常规溶液纺丝相比凝胶纺丝一个显著的特征是采用超高相对分子质量的聚 合体为原料。因为相对分子质量是影响纤维强度的重要因素相对分子质量越 大纤维中由分子末端造成的结构缺陷就越少从而有助于纤维强度的提高。 通过对超倍拉伸聚乙烯纤维强度研究表明若要纤维强度扩大一倍则聚乙烯的 相对分子质量需增大4.7-15 倍。因此一般凝胶纺丝用的原料超高相对分子 质量聚乙烯的相对分子质量要大于100 万。除了末端缺陷的影响外大幅度提 高相对分子质量还有助于超倍拉伸的实现。相对分子质量越大凝胶丝条可承 受的最大拉伸倍数就越大所得到的成品纤维的强度就越高。 凝胶纺丝的另一特征是纺丝溶液浓度较低。一般采用的浓度介于稀溶液和 浓溶液之间称为半稀溶液。如聚乙烯其半稀溶液浓度一般为0.5-10%。为了 得到高强高模纤维除了要用超高相对分子质量聚合物为原料之外还要使纤 维中的大分子链最大限度的伸直。因此在制备纺丝溶液时就要使溶液浓度 变稀大分子之间缠结被溶剂分子拆散折叠的分子链尽可能伸直。这样纺 丝成形之后纤维中大分子链在超倍拉伸过程中才有可能形成伸直链结晶。由 于采用高相对分子质量聚合物若浓度偏高往往会使溶解变得困难并且即 使溶解溶液的流动性能和可纺性也很差无法实现纺丝成形。凝胶纺丝过程 中溶解的本质是要利用溶剂分子的热运动使体系中大部分大分子之间能够解缠 结。溶剂越多浓度越稀大分子间缠结点越少则缠结点之间的统计链节数 越大因而最大拉伸倍数就越大。 该工艺的主要生产工序有超高分子量聚乙烯粒料的溶胀和溶解、凝胶纺丝、 凝胶纤维的脱溶剂化萃取和干燥、多倍热牵伸、卷绕。辅助工序包括油水分 离、溶剂与清洗剂的分离、清洗剂的回收、白油的精制。 主要工艺流程如下 5.1.2项目技术来源 东华大学原中国纺织大学于八十年代中期开始进行高强高模聚乙烯纤 维的研究该项目被列入“国家第二批技术创新项目”中同时在国家“十一 五”和“十二五”科技发展规划中被列为重点发展项目。 东华大学于1992年进行 “高强高模聚乙烯纤维3吨/年的产业化项目” 该项目被上海市列入“八五”重点科研项目1995年通过了上海市科委 沪科 鉴95SY11395 鉴定。 东华大学课题组在高强高模聚乙烯纤维产业化生产上对连续萃取、高速 高倍连续拉伸、碳纳米管增强聚乙烯纤维、刚性链大分子增强、环氧交联PE 等技术领域有新突破申报了三项国家发明专利其中二项授权各项技术性 能指标均达到了国际同类产品技术水平。 5.1.3消耗定额 表5-1 主要原辅材料及消耗 序号 名称 单位 消耗量 年消耗量吨 备注 1 超高分子量聚乙烯 吨/吨纤维 1.08 3456 2 溶剂白油 吨/吨纤维 0.8 2560 3 萃取剂 吨/吨纤维 1.0 3200 4 抗氧剂 吨/吨纤维 0.006 19.2 5 白土 吨/吨纤维 0.6 1920 第二节 主要设备选择 5.2.1设备选择原则 本项目设备的选择遵循先进、成熟、实用的原则结合国内外先进企业的 标准和本企业的实际在确保产品质量的前提下尽量选用技术上先进、经济 上合理、连续化和自动化程度较高的机器设备以降低工人的劳动强度和提高 劳动生产率并可以达到节能减排的目的。 项目采用的主要生产设备是国内外具有先进水平的设备确保投产后产 品质量在国内具有领先水平在国际市场上具有一定的竞争能力。同时力求设 备价格合理、产量高、品质优、效益好。 第三节 土建工程方案 5.3.1建筑设计方案 5.3.1.1建筑设计方案设计依据和原则 1、设计依据 《建筑设计防火规范》GB50016-2006以及甲方提供的有关设计资料。 2、设计原则 1满足工艺生产要求平面紧凑布局合理便于安装、检修、生产 操作与管理做到“技术先进经济合理安全适用确保质量”。 2建筑设计应注重环保和可持续发展。 3厂区建筑造型简洁明快整个厂区基本统一。 4根据高强高模聚乙烯纤维生产的特点遵照国家规范妥善处理好 防火、防潮、防噪声、防尘、保温等问题。 5工程设计均遵照执行国家发改委、建设部颁发的现行设计规范、规 定和法定计量单位及部颁标准。 5.3.1.2 建筑材料 当地供应的钢材、木材、水泥品种规格均能满足本工程要求。地方材料、 砖、砂石就地取材质量、数量均能得到保证。 5.3.1.3 当地建筑结构标准图和技术规定 设计图集采用国标、省标及当地建筑结构标准图等有关规定工程设计与 施工按现行的国家规范、规定、规程执行。 5.3.1.4主要单体建筑设计 厂区需建四个联合生产车间、成品仓库、原料仓库、固废仓库、罐区、高 压开关站、消防水池水泵房、雨水收集池、应急池、门卫等。主要单体建筑设 计 1、联合生产车间包括 1生产车间建筑物占地面积为5280平方米建筑面积为5280平方米 总长132米总宽40米层高9.0米生产车间内主要生产物料火灾危险性 类别为出清洗剂为乙类外其余均为丙类同时生产中使用清洗剂的区域面积占 车间总面积约为3%左右按照《建筑设计防火规范》3.1.2条规定生产车间 建筑物火灾危险性为丙类耐火等级为二级。 2溶剂回收装置占地面积为400平方米总长40米总宽10米局 部高20.0米室外露天布置。 2、原料仓库建筑物占地面积为3000平方米建筑面积为3000平方米 总长75米总宽40米层高6.0米生产车间建筑物火灾危险性为丙类耐 火等级为二级。 3、成品仓库建筑物占地面积为3000平方米建筑面积为3000平方米 总长75米总宽40米层高6.0米生产车间建筑物火灾危险性为丙类耐 火等级为二级。 4、固废仓库建筑物占地面积为1800平方米建筑面积为1800平方米 总长45米总宽40米层高6.0米生产车间建筑物火灾危险性为丙类耐 火等级为二级。 5.3.1.5 造型及立面设计 主车间建筑型体在满足工艺要求的前提下做到经济美观立面设计宜简不 宜繁主要采用条窗体现现代化厂房的时代特征满足生产过程中所需要的 采光、通风及空调要求外在建筑反映内在使用功能使形式与内容相统一。 5.3.1.4.4 主要建筑装饰工程做法 1. 楼地面 1毛面花岗岩用于各建筑物入口处台阶 2磨光花岗岩用于各建筑物门厅 3地面砖用于各建筑物办公及更衣间 4防滑地砖用于各建筑物卫生间 5不发火地面用于生产车间部分 6水泥地面用于动力站。 2. 外墙面 1主车间外墙为240厚混凝土加气小砌块。 2优质外墙涂料用于所有建筑外墙面。 3. 内墙面 1高强高模聚乙烯纤维车间所有内墙采用240厚加气混凝土空心 砖墙均用25混合砂浆砖筑。 2磨光花岗岩用于门厅 3乳胶漆用于各建筑物更衣及办公 4高档瓷砖用于各建筑物卫生间 5普通粉刷用于各建筑其余用房 4. 屋面 柔性保温防水屋面用于其余屋面。 5. 门窗 1100系列本色铝合金门用于各建筑物入口 270系列本色铝合金窗用于各建筑物普通外墙窗 3防火门用于生产车间控制室、电梯前室及封闭楼梯间。 4彩钢板门用于动力站及主车间外大门。 6. 卫生洁具 优质便器、小便斗、洗手盆、洗脸盆用于各卫生间。 5.3.1.6新建建筑物构筑物一览表 表5-3 新建建筑物构筑物一览表 序号 建筑物名称 耐火等级 占地 面积 m2 建筑 面积 m2 备 注 1 联合生产车间一 丙类二级 5680 5280 轻钢结构层高9米 2 联合生产车间二 丙类二级 5680 5280 轻钢结构层高9米 3 联合生产车间三 丙类二级 5680 5280 轻钢结构层高9米 4 联合生产车间四 丙类二级 5680 5280 轻钢结构层高9米 5 原料仓库 丙类二级 3000 3000 钢结构层高6米 6 成品仓库 丙类二级 3000 3000 钢结构层高6米 7 固废仓库 丙类二级 1800 1800 钢结构层高6米 8 高压开关及动力站 1200 1200 砖混结构 9 消防水池水泵房 450 60 砖混结构 10 初期雨水收集池 450 11 应急池 300 12 罐区及泵房 360 60 13 车棚 300 14 门卫一 二级 60 60 砖混结构 15 门卫二 二级 60 60 砖混结构 合 计 33700 30360 5.3.2结构方案 5.3.2.1结构设计依据与准则 5.3.2.1.1 本工程属丙类建筑结构设计安全等级为二级建筑设计使用 年限为50年。 5.3.2.1.2 本工程遵循如下所列的国家公布的现行规范 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版) 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001(2008年版) 《建筑抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008 《砌体结构设计规范》 GB50003-2001(2002局部修订) 5.3.2.1.3 业主提供的设计资料及各相关专业提供的设计条件图 5.3.2.1.4 结构计算软件 本工程结构计算采用中国建筑科学研究院结构所编制的PMCAD、PK、 SATWE-8、STS、3D3S、SATWE软件。 5.3.2.1.5 自然条件 基本风压 0.35kN/m2 基本雪压 0.25kN/m2 建筑耐火等级 二级 抗震设防烈度 7度 设计基本地震加速度值 0.10g 5.3.2.2 地质情况 拟建场地地势平坦现为空地目前还未进行地质勘探。待业主提供岩土 工程勘探报告后再进行详细设计。 5.3.2.3 上部结构设计 本项目主要需新建如下建构筑物生产车间、溶剂回收装置、辅助生产装 置、门卫等。 生产车间、辅助生产装置依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006表 3.1.1的规定根据生产的火灾危险性及储存物品的火灾危险性分类为丙类建 筑建筑耐火等级为二级。 1生产车间 生产车间占地面积约为5680平方米为单层门式刚架结构局部为全现 浇钢筋混凝土框架结构层高为9.0米。轻钢屋盖屋面坡度约为1/20双坡 采用有组织外天沟排水。承重主钢结构梁、柱为H型钢结构外墙1.2m标高 以下为砼空心小砌块1.2m标高以上为双层彩板墙。钢梁、钢柱采用工厂加工 现场拼装的方式钢梁与钢柱采用螺栓连接方式。所有主钢构表面均喷砂或抛 丸除锈处理并达到SaS2.5级主钢构表面根据相关规范要求涂刷防火涂料 檩条及楼板耐火极限达到1.0小时钢梁耐火极限达到1.5小时钢柱耐火极限 达到2.0小时。 2溶剂回收装置 溶剂回收装置的占地面积均约为400平方米露天布置。 5.3.2.4 主要荷载 5.3.2.4.1 基本风压为0.35kN/m2基本雪压为0.25kN/m2。 5.3.2.4.2材料自重 墙体框架部分填充墙及外墙采用混凝土空心小砌块双面粉刷3.0kN/m2 钢筋混凝土25kN/m3 5.3.2.4.3 楼面均布活荷载标准值 办公室、会议室 2.0kN/m2 走廊 2.5kN/m2 消防疏散楼梯 3.5kN/m2 卫生间 2.0kN/m2 设备部分楼面 按实际取值 5.3.2.4.4 屋面均布活荷载标准值 钢筋混凝土不上人屋面 0.50kN/m2 钢筋混凝土上人屋面 2.00kN/m2 设备部分屋面 按实际取值 5.3.2.5 结构用材料 5.3.2.5.1 混凝土强度等级 现浇框架柱、梁、板、建筑物基础混凝土强度等级 C30设备基础及地沟 混凝土强度等级 C30地沟抗渗等级P6构造柱、圈梁及雨蓬混凝土强度等级 C30垫层混凝土 C15。 5.3.2.5.2 钢筋 I级钢(HPB235) fy = 210N/mm2 II级钢(HRB335) fy = 300N/mm2 III级钢(HRB400) fy = 360N/mm2 5.3.2.5.3 钢材 主钢构采用Q235B或Q345B。 第六章 主要原材料、燃料供应 第一节 主要原材料、燃料供应 6.1.1主要原材料和燃料品种、规格与年需要量 本项目生产所需主要原辅材料有超高分子量聚乙烯溶剂白油和萃取 剂等。其规格要求分述如下 生产所需的主要原辅材料消耗见表6-1主要动力消耗见表6-2 表6-1 主要原辅材料消耗 序号 名称 单位 消耗量 年耗量(吨) 备注 1 超高分子量聚乙烯 吨/吨纤维 1.08 3456 2 溶剂白油 吨/吨纤维 0.8 2560 3 萃取剂 吨/吨纤维 1.0 3200 4 抗氧剂 吨/吨纤维 0.006 19.2 5 白土 吨/吨纤维 0.6 1920 表6-2 主要动力消耗 序号 名称 单位 消耗量 备注 1 自来水 m3/吨纤维 64.35 包括循环冷却水的补水 2 蒸汽 t/吨纤维 82.5 3 电 kWh/吨纤维 43300 4 压缩空气 Nm3/吨纤维 230 6.1.2原材料、燃料来源与运输方式 随着国内相关行业的技术进步目前生产超高分子量聚乙烯纤维的主要原 料均已实现国产化在国内市场上均可以采购到但为了保障产品的质量本 项目拟进口部分超高分子量聚乙烯。辅料属常用石化油剂和普通物料国内市 场供应充足完全可以满足生产需求。 由于项目实施地点高速公路网发达因此本项目拟采用槽罐车公路运输的 方式。 第二节 主要原材料价格 考虑到原料市场的变化趋势及国际原油市场的不稳定因素本报告超高 分子量聚乙烯价格取其目前市场价格25000元/吨作为计算的标准溶剂白油 价格取其目前市场价格15000元/吨作为计算的标准萃取剂价格取其目前市场 价格11000元/吨作为计算的标准。 第七章 总图运输与公用、辅助工程 第一节 总图布置 7.1.1 总图 1、总平面布置原则力求工艺流程顺畅布局紧凑工艺路线合理节 省投资费用力求规划布置合理满足防火、安全、卫生、环保等规范要求 在满足生产需要的前提下合理用地。 2、总图布置方案本项目实施地点位于江苏省南通市如东沿海经济开发 区内项目用地呈规则长方形场地长254.9米、宽239.18米面积60933 平方米约92亩。厂区设有两个出入口人流车流互不干扰。厂区内主要设 有四个联合生产厂房成品仓库原料仓库固废仓库高压开关站和配电房 消防水池初期雨水收集池应急池门卫等。 规划布置大片集中绿地文化广场停车场等。文化广场由绿地旗杆 铺地等组成。靠近人流主出入口处均设置比较完美的景观环境加之合理的 空间组织设计体现出现代化工业厂区的精神面貌。 厂区建筑周围设环行双车道以解决交通疏散、物流运输和消防问题。整个 道路网结构清晰、有效能较好地保证厂区内生产、生活、物流、消防等功能 的通畅运转。 厂区总体布局合理详见总平面布置图。 7.1.2 竖向布置 1、竖向及道路布置方案雨水排放结合现有地势全场统一考虑。厂区 内干道为城市型道路路缘石高出0.15米地面雨水排至路面的雨水口道路 横坡为2%纵坡为0.3% 2、场地标高及土石方工程量现有场地平整土方量基本平衡。 7.1.3 绿化 绿化本着从实际出发因地制宜尽量与生产相结合的原则进行设计。 在用地范围内充分考虑绿化环境厂区用地与区外主要道路相邻面留有宽 敞绿化带新建建筑四周在设计时留有一定的绿化面积栽植一些矮小灌木 使得厂区道路两旁四季常青环境优美。考虑工人的身心健康厂区均布置大 片集中绿化。 厂区绿地形成后对厂容厂貌、文明生产工作环境将起有利作用。能够防 止灰尘、风量调节厂区小气候净化空气、降温、遮荫提高工作人员的劳 动效率。 7.1.4 工厂运输 原料与成品均以包装运输。厂外运输物料主要为原辅料及成品以汽车运 输为主。运输由社会运输公司承担本项目不需购置运输车辆。 7.1.5主要技术经济指标 详见主要技术经济指标一览表7-1。 表7-1 主要技术经济指标一览表 项目 单位 数量 总用地面积 m2 60933 总建筑面积 m2 30360 总建筑占地面积 m2 33700 绿化占地面积 m2 6946 绿地率 % 11.4 建筑密度 % 55 容积率 / 0.5 第二节 工厂运输 7.2.1运输方案 项目建成投产后年运输量14680.2吨其中运入11280.2吨运出3400 吨。厂外运输主要以卡车运输为主依靠社会专业运输公司。厂区内主要由卡 车及叉车等转运道路均为水泥路面可以满足载重汽车运输的需要。全厂年 运输量见表7-2 7.2.2工厂运输量表 表7-2 全厂年运输量表 物料名称 运输量吨 备注 运 入 主要原材料 11155.2 袋装、桶装 包装材料 50 捆装 备品备件 50 散装 劳保用品 5 散装 维修材料 10 散装 其它 10 散装 小计 11280.2 运 出 成品丝 3200 废丝、废块 150 散装 其它 50 散装 小计 3400 合 计 14680.2 第三节 公用、辅助工程 7.3.1给排水工程 7.3.1.1 设计依据 1、《室外给水设计规范》 GB50013-2006 2、《室外排水设计规范》 GB50014-2006 3、《建筑给水排水设计规范》 GB50015-20032009版 4、《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 5、《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140-2005 6、其它有关的国家及地方现行规范、规程等。 7.3.1.2 概述 供水生产、生活用水由市政管网供给预留管道已经安装到位。消防用 水由厂区内消防泵房提供。 排水本项目排水采用雨污分流制雨水经厂区有组织收集后排至园区市 政雨水管网污水经收集后排至公司已有污水处理厂处理达标后排入园区污 水处理厂。 7.3.1.3 给水 1、用水量估算 表7-3 用水量估算表 序号 用水部门 用水量 备注 m3/h m3/d 1 生产用水 25.74 617.76 1.1 冷却成型 0.6 14.4 1.2 真空蒸馏 0.525 12.6 1.3 冷却水 23.19 556.56 3%补水 1.4 冷冻水 0.875 21 0.2%补水软化水制水率96% 1.5 组件清洗 0.05 1.2 软化水制水率96% 1.6 地面冲洗水 0.5 12 2 生活用水 0.9 21.6 431人 3 蒸汽冷凝水回收 -8 -192 用作冷水塔补充水 4 未预见和漏失水量 2.66 63.84 5 消防用水 432 m3/次 合计 21.3 511.2 消防水量不计入正常用水量 2、厂区供水系统 本项目生产、生活给水系统合用一路管网由市政给水管网供给可满足 本项目生产及生活用水要求。消防采用独立的临时高压给水系统采用环状管 网供水供水干管为DN200消防用水由厂区内已有消防水池和消防泵房加压 供给。 3、管材及敷设 厂区所有的室外埋地生产、生活给水系统管道采用PE管电热熔连接。 室内生产、生活供水系统从厂区室外生产、生活给水管网不同位置就近引入各 用水点除特殊说明外管材均采用公称压力为1.0MPa的PP-R塑料管及管件。 室内外给水管材在建筑引入管处的给水阀门井内分界。 7.3.1.4 消防给水 见消防设施专篇。 7.3.1.5 排水 1、排水量及废水性质 厂区排水采用雨、污分流排水系统。本项目污水主要是生产车间排放的清 洗废水和生活污水污水平均排放量约为7.37 m3/h。 生活污水经化粪池处理后排入厂区污水管网生产废水和罐区污水排入厂 区污水管网所有污水收集后一并排入公司现有污水处理厂集中处理。雨水等 清洁废水收集后直接排入市政雨水管网。 2、排水系统的划分 厂区排水分两个系统 1清洁废水及雨水系统该系统主要排屋面雨水及车间所排放的清洁废 水这些水排至厂区雨水管网。 2污水系统主要排放车间内的生产废水、生活污水、地面冲洗水等。 生活污水经化粪池处理后排入厂区污水管网生产废水和罐区污水排入厂区污 水管网所有污水收集后一并排入厂区原有污水处理厂集中处理。 3、管材及敷设 室外排水管采用PVC-U加筋塑料排水管橡胶圈柔性接口承插连接埋 地敷设室内排水管除特殊说明外采用PVC-U塑料排水管有特殊要求部位 采用铸铁排水管。 7.3.2供电工程 7.3.2.1 概述 1. 负荷等级 本项目生产是连续性过程一旦突然停电将造成生产中断及大量排废 会造成较大的经济损失因此本工程主要生产用电负荷为确定二级。其它辅助 工段用电负荷等级为三级。消防用电负荷等级为二级。 2. 供电现状 本项目建设地点江苏省南通市如东沿海经济开发区内现有35 kV变电所2 座 110KV/20KV变电所一座容量可满足本项目要求本项目用电电源拟申 请该110KV/20KV变电所专线供电总容量约为10000KVA。 3. 供电要求 本项目供电电压要求为 高压进线20kV50Hz 低压动力电压380V50Hz 低压照明电压380/220V50Hz 4. 电气设计原则及标准 电气设计在安全可靠的前提下力求技术先进尽量采用定型设备以求 经济合理和维修方便。本项目电气设计包括界区内变配电、动力、照明、消防 防雷接地、电信等内容。电气设计标准按中国标准。采用的标准主要为 3~110KV高压配电装置设计规范 GB50060-2008 10kV及以下变电所设计规范 GB50053-1994 供配电系统设计规范 GB50052-2009 低压配电设计规范 GB50054-1995 建筑照明设计标准 GB50034-2004 建筑物防雷设计规范 GB50057-2010 建筑设计防火规范 GB50016-2006 纺织工程设计防火规范 GB50565-2010 火灾自动报警系统设计规范 2008版 GB 50116-1998 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-1992 5. 项目用电状况 本项目拟由江苏省南通市如东沿海经济开发区110KV/20KV变电所专线供 给。 本项目设备装机总容量为24936.5kW视在负荷9040kVA变压器总装机 容量为10000kVA采用在变电所变压器低压侧集中电容自动补偿方式提高 全厂功率因素使功率因素提高至0.9以上变压器平均负荷率为94.0%左右。 厂区设置20kV高压开关站一座配电电压为20kV分配至各车间变电所。 车间变电所采用20/0.4kV 变压器供电低压出线电压为380V/220V三相五线 芯制。 7.3.2.2 全厂用电负荷 1. 本项目变电所设在车间辅房内。全厂区拟建4个车间每个车间各设两 条生产线每条生产线用电负荷详见下表每个车间设变压器2台容量均为 1250kVA。车间变电所电源均引自厂区20kV高压开关站 2. 本项目用电负荷主要为感性及电阻性负荷一般功率因数在0.7~0.8之 间采用低压电容集中自动补偿至0.9以上。 表7-4 单条生产线用电负荷表余同 序号 设备名称 设 备 台 数 单 机 功 率 (kW) 装 机 容 量 (kW) 需要 系数 (Kx) 功 率 因 数 (cosφ) 计算负荷 有功 (kW) 无功 (kvar) 视在 (kVA) 备注 1#线 1 配料 1 385 385 0.5 0.80 192.5 144.4 240.6 365.75 2 纺丝 1 195 195 0.6 0.80 117.0 87.8 146.3 222.30 3 螺杆 1 300 300 0.6 0.80 180.0 135.0 225.0 342.00 4 传动 2 140 280 0.6 0.80 168.0 126.0 210.0 319.20 5 温控一 2 330 660 0.6 0.85 396.0 245.4 465.9 708.14 6 温控二 2 265 530 0.6 0.85 318.0 197.1 374.1 568.66 7 白油精制 1 195 195 0.6 0.80 117.0 87.8 146.3 222.30 8 溶剂回收 1 195 195 0.6 0.80 117.0 87.8 146.3 222.30 9 油水分离 1 50 50 0.6 0.80 30.0 22.5 37.5 57.00 10 气体回收 1 170 170 0.6 0.80 102.0 76.5 127.5 193.80 11 动力 1 20 20 0.6 0.80 12.0 9.0 15.0 22.80 14 其它 1 110 110 0.6 0.80 66.0 49.5 82.5 125.40 15 照明 1 50 50 0.9 0.90 45.0 21.8 50.0 76.00 六 合计 3140.00 1860.5 1290.4 2264 七 同时系数 0.6 1116.3 774.3 1359 八 电容补偿 -600.0 九 功率补偿后 0.99 1116.3 174.3 1130 0.90 十 选变压器 1台 1250 2500.0 十一 变压器损耗 22.6 113.0 十二 高压侧负荷 0.97 1138.9 287.2 1175 0.94 十三 选1 台 1250 kVA变压器 平均负荷率 94 % 7.3.2.4 车间配电 1. 车间内局部有2区爆炸危险场所因此在电气设备选型电气配管配线 及局部的设置等方面都应考虑防爆措施。 一般选用隔爆型或本安型设备。 2. 动力电源电压为380V/220V、三相五线制。动力干线自低压配电室采用 放射式馈电至马达控制中心、变频控制柜、热媒控制柜及空调控制柜、分动力 配电箱等然后再配电到各用电设备。 3. 厂房内根据需要设检修电源开关箱。 4. 根据车间环境特征电力线路采用塑料铜芯电力电缆或塑料铜芯线沿桥 袈电缆沟或保护钢管敷设。 5主车间照明集中控制辅房及其它用房就地控制。 6电光源主要采用荧光灯及大功率节能灯。 7照明干线引自车间变电所低压照明柜采用电缆电线沿地沟或穿管暗敷 引至各照明开关箱照明支线穿管沿墙暗敷在吊顶内穿钢管明敷至灯点及 灯点开关。 8照明电源线路电压为380/220V照明电压220V检修照明电压36V 照明干线沿桥架敷设局部穿管引至各照明配电箱在箱上集中或就地控制。 根据环境要求选用灯具有爆炸危险性工段采用防爆灯具一般主要采用节能 型荧光灯及大功率节能灯。 9在各车间出入口及车间内相应部位设置疏散及应急照明所有应急照明 灯具为自带镉镍电池及控制电路正常时作为工作照明当照明电源中断时 镉镍电池放电作应急照明应急时间大于30分钟。 10照度标准 1罐区、回收 75150Lx 2主生产线 200300Lx 3后处理、分级包装 100200Lx 其余部分按国家照度标准执行 7.3.2.5 防雷接地 1主车间按第二类工业建、构筑物的防雷要求设计使被保护的建筑物及 风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内每根引下线的冲 击接地电阻不大于10欧姆。 2低压配电系统为中性点直接接地系统在变电所外侧做集中接地其接 地电阻大于4欧姆。变频设备外壳接地单独设一组接地装置接地电阻不大 于10欧姆。 3管道均应做防静电接地。车间内采用TNS接地系统凡电气设备正 常不带电的金属外壳及车间内金属管道和钢平台等均做接地。接地干线沿车间 周边及电缆桥架敷设电缆的中性线不应作为接地保护线。 7.3.2.6 厂区线路 1厂区内全部采用电缆或电线沿地沟或穿暗敷不设架空线路以美化厂 区。 2厂区内的路灯采用高杆庭院灯光源采用大功率节能灯厂前区照明作 美化设计。 7.3.2.7 消防报警及控制 主车间消防箱内设手动报警器公用工程建筑物设手动报警器空调送回 风主风道设有防火阀相应设置防火阀信号箱其控制线对送回风机实施联锁。 部分区域设感烟感温探测器。 采用感烟感温复合智能型火灾自动报警与联动控 制系统系统采用通控集控——区控层显——消防中心模式对烟、 温度等火灾特征信号及手动报警信号进行判别确认后对消防泵及防火卷帘门 进行联动同时立即停止该段空调风机并关闭风道风门消防泵自动加压防 火帘自动延时隔断。 7.3.3 电信 1. 本项目拟设50门程控交换总机10对中继线程控交换总机设于综合 大楼。具体方式由当地电信部门决定。各车间根据生产岗位要求设置电话。 2. 厂区通信电缆选用铠装电缆直埋敷设建筑物内一般用通信线穿管敷 设。 7.3.4供热 本项目需用0.6MPa的饱和蒸汽14.66t/h生产用蒸汽由江苏省南通市如东 沿海经济开发区内的热力管网集中供给厂区内设分汽包分别送至各车间用汽 点。干燥蒸汽冷凝水收集后回收作为循环冷却水的补水脱附的蒸汽冷凝水 由于含有清洗剂等化学物质排至污水收集池初级处理后送至园区污水处理 站处理。 7.3.5 维修设施 考虑项目的实际实施和配套情况在车间设置维修间负责维持日常生产 的正常维修任务大型维修和检修任务由社会配套设施负责。 7.3.6仓储设施 产品储存没有特殊要求一般的防湿、避强光、避高温环境即可满足。 项目在综合车间内预留了暂存的区域供产成品周转之用项目单独设置 了三个仓库其中原料仓库面积为3000平方米成品仓库面积为3000平方米 固废仓库面积为1800平方米合计7800平方米满足正常生产需要。 7.3.7动力 7.3.7.1 概述 本项目需要工艺压缩空气、循环冷却水和循环冷冻水在厂区内集中设置 动力站供应全厂所需公用工程。 7.3.7.2压缩空气系统 1项目压缩空气需用量为230Nm3/吨产品项目年总用气量为736000 Nm3 压缩空气需用量最大为4.6Nm3/min。 2压缩空气质量要求 压力 0.6 MPa 温度 ≤40℃ 露点 常压露点为≤3℃ 其它 无油、无尘 3净化方法及设施 本工程拟选用螺杆式无油空压机风冷却。经压缩后的空气送至冷干机 经冷干机干燥常压露点≤3℃后的干燥空气进入储气罐通过管道送至工艺 生产各用气点。 4空压设备配备 动力站配备三台风冷无油旋齿空压机两用一备额定排气量为每台 3.5m3/min额定排气压力为0.75MPa内置干燥机同时配套10立方米的储 气罐两台。 7.3.7.3 冷冻水系统 项目生产每条生产线需要的制冷量为260kW合计2080kW为了减小设 备投资及综合能耗同时又兼顾生产的灵活性配置4台水冷型螺杆冷水机组 三用一备单台制冷量为826kW冷冻水流量140m3/h冷却水流量为171 m3/h。 配套五台流量110 m3/h扬程50米的冷冻水泵四用一备。 7.3.7.4冷却水系统 项目生产需要冷却循环水水温为32~37℃每条生产线的冷却水循环量 为65 m3/h合计260 m3/h同时为冷冻机配套循环冷却水量为513 m3/h全厂 合计总量为773 m3/h选用五台冷却水塔单台冷却量为250 m3/h四用一备 布置在动力站屋面采用闭式循环系统循环水泵布置在辅房内每台冷冻机 对应一台冷却水泵备用一台工艺用冷却水泵配备三台其中一台备用合 计配备七台冷却水泵五用两备。 7.3.7.5 动力站的主要设备选型参见表7-5。 表7-5 动力设备表 序号 名称 设备型号 数量 备 注 1 螺杆空压机 气量3.5m3/min排气压力0.75MPa 3 2用1备 2 储气罐 10m3 2 3 冷却塔 250 m3/h 5 4用1备 4 冷水机组 制冷量826kW 4 3用1备 5 冷冻水泵 5 4用1备 6 冷却水泵 7 5用2备 第八章 节能分析 根据国务院《关于加强节能工作的决定》国发 2006 28号、《固定资产 投资项目节能评估和审查暂行办法》国家发展改革委令第6号和江苏省发展 改革委《关于加强工业类固定资产投资项目能源消耗准入管理工作的通知》苏 发改工业发 2006 1197号、《固定资产投资项目节能评估和审查实施办法试 行》(苏发改规发【2011】1号)规定编制本项目节能分析专章。 第一节 用能标准和节能规范 一、法律法规及行政规章 1、《中华人民共和国节约能源法》 2、《中华人民共和国可再生能源法》 3、《中华人民共和国清洁生产促进法》 4、《清洁生产审核暂行办法》国家发展改革委、国家环保总局令第16号 5、《重点用能单位节能管理办法》原国家经贸委令第7号 6、《民用建筑节能管理规定》建设部部长令第76号 7、《节能中长期专项规划》发改环资【2004】2505号 二、标准规范 1、工业企业能源管理导则 GB/T 15587-2008 2、工业设备及管道绝热工程设计规范 GB50264-1997 3、评价企业合理用电技术导则 GB/T3485-1998 4、评价企业合理用热技术导则 GB/T3486-1993 5、设备及管道保温保冷技术通则 GB/T 4272-2008 6、设备及管道保温保冷设计导则 GB/T 8175-2008 7、设备及管道绝热效果的测试与评价 GB/T 8174-2008 8、中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值 GB 18613-2006 9、容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值 GB 19153-2009 10、用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB17167-2006 11、三相配电变压器能效限定值及节能评价值 GB 20052-2006 12、通风机能效限定值及节能评价值 GB 19761-2009 13、冷水机组能效限定值及能源效率等级 GB 19577-2004 14、绿色建筑评价标准 GB/T50378-2006 15、绿色建筑技术导则 (建科【2005】199号) 16、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JCJ134-2010 17、采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003 18、外墙外保温工程技术规程 JGJ144-2004 19、通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243-2002 20、建筑照明设计标准 GB50034-2004 21、建筑采光设计标准 GB/T 50033-2001 22、空调通风系统运行管理规范 GB50365-2005 23、普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级 GB 19043-2003 24、单端荧光灯能效限定值及节能评价值 GB 19415-2003 25、综合能耗计算通则 GB/T2589-2008 三、文件依据 1、《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》国家发展改革委令第6 号 2、《2009年各省、自治区、直辖市单位GDP能耗等指标公报》国家统计 局、国家发展和改革委员会、国家能源局2010年7月15日 3、《国务院关于加强节能工作的决定》 国发 2006 28号 4、《关于印发推进节约型社会建设的若干政策措施》苏政发 2006 60号 5、《关于加强工业类固定资产投资项目能源消耗准入管理工作》苏发改工 业发 2006 1197号 6、《固定资产投资项目节能评估和审查实施办法试行》(苏发改规发 【2011】1号) 第二节 能源供应状况 一、供水 如东沿海经济开发区西依九洋河东接马丰河园内河道纵横、淡水资源 丰富开发区已经建成日供水能力1万吨的生活水厂和日供水能力2万吨的工 业水厂开发区集中式污水处理厂建成使用污水处理能力已经达到2万吨/ 天达标尾水按照环保要求定点排海。对入网排放企业要求对水质进行一级处 理三级排放综合指标要求COD≤500一类污染物同国家标准、特征污染 物达到相应功能类标准。 本项目年用水量为170400t/a平均日用量约520t最大日用水量为1000t/d。 二、供电 近几年来南通地区的电网建设发展迅速电力资源充沛到2009年5 月随着500kV东洲变电站的建成投运南通已拥有2座500kV变电站、23 座220kV变电站以及86座110kV变电站。 如东沿海经济开发区现有拥有35千伏变电所两座110千伏变电所一座 实行20千伏线路双回路供电85万千瓦风电场项目已实施、洋口港液化天然 气电厂项目已获得国家发改委批准电力供应充足稳定。 本项目年耗电量为7216.5万千瓦时变压器总装机容量约10000kVA。 三、蒸汽供应 项目所在如东沿海经济开发区内基础设施配套齐全环保热电项目总投资 3.8亿元建设规模为“三炉两机”占地面积为10万平方米建设三台130 t/h 高温高压循环硫化床锅炉配套两台15兆瓦背压汽轮发电机组。该项目建成后 预计年可供热3890000吉焦发电2.59亿千瓦替代沿海经济开发区洋口镇 范围内现有高能耗、低效率、高污染的小锅炉年可节约标准煤10.96万。前 期4台20t/h的供热锅炉已投入供热运行。 本项目生产蒸汽总用量为117312t/a平均用气量为14.664t/h。 第三节 能源消耗状况 一、实物能耗分析 1、项目主要耗能种类 本项目电力、蒸汽和新鲜水均由社会配套设施提供压缩空气、循环冷却 水由企业自建装置供给。企业消耗的各种能源不应重计或漏计压缩空气、循 环冷却水能耗已通过其生产过程电力消耗计算故不再把循环冷却水、压缩空 气列入耗能工质以免重复计算。因此本项目需计入企业能耗的有新鲜水、 电力和蒸汽。 本项目年用水量为170400t/a平均日用量约520t最大日用水量为1000t/d。 本项目年耗电量为7216.5万千瓦时变压器总装机容量约10000kw。 本项目生产蒸汽总用量为117312t/a平均用气量为14.664t/h。 2、项目能源消耗 按照本项目的工艺技术、设备以及工程方案达产年项目可实现年产3200 吨高强高模聚乙烯纤维。项目消耗能源种类主要有电力、新鲜水和蒸汽。具体 能源消耗量见表8-1。 表81 项目高强高模聚乙烯纤维消耗能源种类及数量总表 序号 能源种类 单位 单耗吨成品 年耗量 1 电 千瓦时 2.255万 7216.5万 2 水 吨 53.25 170400 3 蒸汽 吨 36.66 117312 二、综合能耗分析 依据《综合能耗计算通则》GB/T2589-2008企业综合能耗是指主要生 产系统、辅助系统和附属生产系统的综合能耗总和企业主要生产系统的能耗 量应以实测为准。经测算本项目达产年综合能耗为24016.91tce/a当量值 38962.25tce/a等价值。其能耗情况及能源消耗结构见表8-2。 表8-2 高强高模聚乙烯纤维能耗折算表 序号 名称 单位 单耗 年耗量 年耗标煤 占比 折标准煤系数 备注 /t /a t 当量值 等价值 1 水 m3 53.25 170400 14.60 0.06% 0.04% 0.0857kgce/m3 2 电 万kwh 2.255 7216.5 8869.06 36.93% 0.1229kgce/kwh 当量值 23814.40 61.12% 0.33kgce/kwh 等价值 3 蒸汽 t 36.66 117312 15133.25 63.01% 38.84% 0.129kgce/kg 合计 24016.91 100.00% 当量值 38962.25 100.00% 等价值 由上表可以看出本项目消耗的主要能耗为蒸汽约占总能耗的63%其 次是电能约占总能耗的36.93%水的消耗量所占比重则较小约0.06%。 三、主要耗能环节分析 1、蒸汽消耗环节分析 本项目蒸汽消耗是主要能源消耗年蒸汽总用量为117312t/a约占项目总 能源消耗的63.01%。主要用汽设备为气体回收装置和烘干机其中烘干机是主 要用汽设备其蒸汽消耗量为8吨/小时约占项目总蒸汽消耗的54.56%。其 余蒸汽用于气体回收装置的脱附过程。 2、主要耗电环节分析 本项目电能是次要能源消耗电能消耗约占项目总能耗的36.93%其中生 产用电又是项目电耗的主要部分包括主线生产、溶剂回收等环节。项目生产 用电量为5319.76万kW·h/年约占项目总用电量的73.72%。项目用电结构情 况见表8-3。 表8-3 高强高模聚乙烯纤维电耗环节分析一 序号 名称 总功率 Tn Wn 能耗量(等价) 占比 备注 (kW) (h) (万kWh) (折标煤吨) 1 配料 3080 8000 746.67 917.65 10.35% 前纺 2 纺丝 1560 8000 453.82 557.74 6.29% 前纺 3 螺杆 2400 8000 698.18 858.07 9.67% 前纺 4 传动 2240 8000 651.64 800.86 9.03% 后纺 5 温控一 5280 8000 1536.00 1887.74 21.28% 后纺 6 温控二 4240 8000 1233.45 1515.92 17.09% 后纺 7 白油精制 1560 8000 453.82 557.74 6.29% 辅助 8 溶剂回收 1560 8000 453.82 557.74 6.29% 辅助 9 油水分离 400 8000 116.36 143.01 1.61% 辅助 10 气体回收 1360 8000 395.64 486.24 5.48% 辅助 11 动力 160 8000 46.55 57.20 0.64% 辅助 12 办公其他 880 8000 256.00 314.62 3.55% 辅助 13 照明 400 8000 174.55 214.52 2.42% 辅助 合计 25120 7216.48 8869.06 100.00% 表8-4 高强高模聚乙烯纤维电耗环节分析二 序号 名称 年耗量万kWh 年耗标煤量 (t) 占比 1 主线装置 5319.76 6537.98 73.72% 2 辅助生产装置 1466.18 1801.94 20.32% 3 办公及其他 430.55 529.14 5.97% 合计 7216.48 8869.06 100.00% 3、主要耗水环节分析 本项目中用水170400t/a主要为循环水系统补水和生活用水。项目用水量 详见表7-3。 4、综合能耗主要环节分析 项目各主要耗能环节的实物能耗折算综合能耗详细折算如表8-5。由表可 以看出本项目高强高模聚乙烯纤维综合能耗为24016.91tce/a。其中生产环节 为14794.75tce/a占总能耗的61.60%是项目综合能耗的主要耗能环节公用 工程与辅助设备为8690.58tce/a占总能耗的36.19%办公、照明及其它耗能 531.58tce/a占2.21%。 表85 高强高模聚乙烯纤维综合能耗环节分析 序 号 名 称 单 位 折标 系数 tce 生产系统 公辅设备 办公、照明及其它 标煤合 计(tce/a) 年耗量 折标煤 tce/a 年耗量 折标煤 tce/a 年耗 量 折标 煤 tce/a 1 电 万kW·h 1.229 5319.76 6537.98 1466.18 1801.94 430.54 529.14 8869.06 2 新鲜水 m3 0.0000857 9000 0.77 132920 11.39 28480 2.44 20.09 3 蒸汽 t 0.129 64000 8256 53312 6877.248 15133.25 合计 14794.75 8690.58 531.58 24016.91 比例(%) 61.60% 36.19% 2.21% 100% 5、主要耗能工序 根据项目生产工艺过程的分析本项目主要消耗的能源种类有电力、蒸汽 和新鲜水。主要耗能工序为主线生产和溶剂回收等工序及公用辅助工程这些 将是本项目的节能重点。 6、主要耗能设备 本项目主要能源品种为蒸汽占项目总能耗的63.01%其中烘干机又是主 要耗汽设备其耗汽量约占项目总用汽量的54.56%。 四、能源平衡分析 本项目能源消耗平衡图见图8-1。 图8-1能源消耗平衡图t/a 第四节 能源消耗指标分析 一、单位能耗指标 1、能耗折算 详见表8-2. 2、单位能耗指标 本项目能耗指标汇总见表8-6。 表8-6 单位能耗指标 序号 名称 单位 数量 备注 1 综合能耗 t/a 24016.91 当量值 38962.25 等价值 2 单位产品能耗 t/t 7.51 当量值 12.18 等价值 3 工业总产值能耗 t/万元 0.53 当量值 0.86 等价值 4 工业增加值能耗 t/万元 1.08 当量值 1.75 等价值 5 单位产品水耗 m3/t 53.25 6 单位产值水耗 m3/万元 3.78 7 单位产品电耗 kWh/t 22551.52 8 单位产值电耗 kWh/万元 1599.11 9 单位产品汽耗 t/t 36.66 10 单位产值汽耗 t/万元 2.60 3、能耗指标对比分析 国务院国发 2011 26号《国务院关于印发“十二五”节能减排综合 性工作方案的通知》要求“到2015年全国万元国内生产总值能耗下降到0.869 吨标准煤按2005年价格计算比2010年的1.034吨标准煤下降16%比 2005年的1.276吨标准煤下降32%”其中江苏省十二五期间万元国内生产总 值的减排指标为下降18%。 江苏省根据国务院的要求制定了各地市十二五期间万元国内生产总值的 减排指标详见下表。 表8-7 “省政府与13市签订的节能目标责任书”的要求 地区 2010年单位 GDP能耗(吨 标准煤/万元) 十二五 2011年 单位GDP能 耗下降目标 +-% 单位GDP能 耗目标(吨标 准煤/万元) 单位GDP能 耗下降目标 +-% 单位GDP能 耗目标(吨标 准煤/万元) 全国 0.987 16 0.829 全省 0.734 18 0.602 3.5 0.708 南京 1.065 19 0.863 3.7 1.026 无锡 0.726 19 0.588 3.7 0.699 徐州 1.123 18 0.921 3.5 1.084 常州 0.853 19 0.691 3.7 0.821 苏州 0.824 19 0.667 3.7 0.794 南通 0.666 17 0.553 3.3 0.644 连云港 0.830 17 0.689 3.3 0.803 淮安 0.895 18 0.734 3.5 0.864 盐城 0.665 17 0.552 3.3 0.643 扬州 0.675 17 0.560 3.3 0.653 镇江 0.779 18 0.639 3.5 0.752 泰州 0.942 18 0.772 3.5 0.909 宿迁 0.765 13 0.666 2.5 0.746 表8-8 项目与全国和地区单位工业总产值能耗指标对比表 序号 范围 近年单位工业总产值能 耗吨标准煤/万元 2014年单位工业总产值能 耗预计值吨标准煤/万元 备注 1 全国 0.9872010年数据 0.863 1、以国家统计局公布 的最新数据为测算基 数 2、对比采用当量值折 算标煤。 2 江苏省 0.7342010年数据 0.637 3 南通市 0.6662010年数据 0.582 本项目 0.532014年 根据《工业节能“十二五”规划》的要求到“十二五”末全国单位工业增 加值能耗比2010年下降21%达到1.51吨标准煤/万元工业增加值的指标。 表8-8 项目与全国和地区单位工业增加值能耗指标对比表 序号 范围 近年单位工业增加值能 耗吨标准煤/万元 2014年单位工业增加值能 耗预计值 吨标准煤/万元 备注 1 全国 1.912010年数据 1.706 1、以国家统计局公布 的最新数据为测算基 数 2、对比采用当量值折 算标煤。 2 江苏省 1.4152010年数据 1.717 3 南通市 1.3222010年数据 1.095 本项目 1.082014年 通过与全国和江苏省的几项控制指标对比看本项目产品的各项能耗指标 均低于全国、江苏省的平均指标。 第五节 节能措施 一、工艺节能措施 项目采用先进的高强高模聚乙烯纤维生产技术具有技术成熟产品质量 较高等特点。 在设备选型方面本项目采用目前国际上较为先进的生产工艺设备。 为了提高原料利用率降低能源消耗项目还采用公司本身独有的一些先 进的生产技术和生产机械。 项目自动控制水平较高采用仪表及PLC控制系统、计算机监测、控制系 统对高强高模聚乙烯纤维生产装置内的生产过程进行监测、监控自动控制装 置配备了完整、先进和可靠的软硬件系统。生产装置中央控制中心在控制室 可对装置重要参数实现显示、报警、监视和控制。自动监控全厂安全、消防、 环保设施状况包括数据传输系统、火灾自动报警系统及全厂电信网络系统等 出现意外情况可自动启动应急措施。 二、节能技术方面 1、能源计量方面的措施 加强能源计量工作完善能源计量的管理制度及工艺规程加强能源计量 基础工作。 企业能源计量管理领导是关键制度是保证人员是基础。企业领导要 重视能源计量工作熟悉国家能源、计量管理方面的法律、法规、政策要建 立健全能源计量管理体系建立相应的能源计量管理制度包括能源计量管理 机构职责及人员岗位责任制度、能源计量器具的管理制度、能源计量数据的规 定要加强能源计量人才队伍建设切实提高能源计量人员的综合素质以适 应现代能源计量管理的需要。 企业要不断提高能源计量检测能力提高能源计量器具的配备率和对能源 计量检测过程的控制水平。要依据《企业能源计量器具配备和管理导则》国家 标准的要求在生产经营的全过程配备满足生产经营需要的能源计量器具并 认真做好计量器具的检定、校准工作确保计量器具的准确可靠。 企业要对能源计量数据的采集、处理、使用实施有效管理充分发挥能源 计量检测数据在生产经营、成本核算、能源平衡和能源利用状况统计分析等各 项工作中的作用用科学、准确的计量数据指导生产和节能通过量化考核发 现工艺缺陷、管理漏洞和节能潜力及时加以改进提高把节能挖潜落到实处。 2、建立能源计量网络与经济效益挂钩 企业应做到对每一个耗能设备配备相应的计量器具和必要的检测设备做 到输入、输出能源情况有计量严格能源计量管理建立能源消耗原始记录、 统计台帐和经济核算办法定期对主要用能设备以及本单位的能源利用状况进 行技术评估和经济分析并与经济责任制挂钩。 3、能源计量器具的使用维护 能源计量器具必须在检验周期内使用有合格证并铅封。 凡属强检的计量器具由计量室定期送出强检。公司内检验的设备应做好定 期周检作好记录。 操作者在使用中发现仪表有问题应通知计量室更换。 维护好能源计量器具计量器具要保证准确灵敏使用正常。 对能源计量器具要安装合理保持清洁防湿、防高温、防震动。 三、节电措施 对各类泵体进行变频控制或以“小泵替代大泵”节省部分电能。 对被加热或被冷却物体的温度用于加热的蒸汽或其它载热体的温度、压 力及流量应根据工艺要求和节能的原则制定合理的控制指标及有关的管理要 求。 电缆的选型与敷设应符合要求应尽量减少电缆中间接头的数量。加强电 缆运行中检查防止电缆损坏或被老鼠等咬坏防止电缆运行中过热增加电 力损耗。合理设计配电线路的导线截面如果输电线路导线截面过小的导致 供电时电流增大线路上的电压降增大电能损耗也增大。 减少线损率的有效措施 ①提高负载功率因数减少无功电流采用无功就地补偿和提高负载自然 功率因数 ②合理提高线路运行电压变压器可采用带载分接头调压开关 ③合理安排负荷分布 ④配电变压器尽量安排在负荷中心缩短低压线路的长度 ⑤输电线路采用合理的经济电流密度。 本项目拟选用新型变压器如S11变压器更节能变压器卷铁心改变了传 统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制铁心无接缝大大减少了磁阻空载 电流减少了60%80%提高了功率因数降低了电网线损改善了电网的供 电品质。变压器一般使用寿命长达几十年用高效节能型变压器替代高能耗变 压器不但可提高能源转换效率而且在寿命期节电效果相当明显企业应考 虑选择更新型变压器。 企业购置变压器时可采用如下选用原则 尽量选用低损耗、高效节能变压器 根据负载情况选择合理容量的变压器 变压器平均负载系数应大于70% 平均负载系数经常小于30%时应酌情调换小容量变压器 提高负载功率因数以提高变压器输送有功功率的能力 合理配置负载尽量减少变压器的运行台数。 一般用户都在变压器的低压侧加装无功自动补偿装置而这种补偿方式仅 仅满足了供电公司少送无功给用户的要求。对用户内部来说配电网络内无功 电流并没有减少多余的线损仍然没有降低这样的补偿方式只对距离变压器 较近的负载补偿有效果。无功补偿的根本原则应该是就地同步补偿只有这样 才能真正减少线路中的无功电流如大功率设备、负荷较集中的用电单元等都 应采用就地补偿措施。 电动机的效率高低直接决定其耗电多少例如一台45千瓦电机效率提高 1%年节电近4000kWh。高效电机比Y系列电机效率要提高3%左右所以本 项目在电机选型时应优先选用YX、YE、YD、YZ等系列的高效电机节电 效果明显。 电动机采取改善电机拖动系统的调节方式、改进工艺拖动的调速方式、优 化电机系统的运行和控制等综合措施提高电机系统运行效率。保证电动机运 行环境良好、保证电动机温升不超过标准。 四、节水措施 坚持“开源与节流并重、节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”的 原则合理配置水资源。 应积极创建节水型企业将企业节水机构纳入能源机构中管理。 本企业应绘制给排水平面图水平衡网络图配备一、二、三级各种水表 建立用水台帐进行水平衡测试工作并取得管理部门认可。 推广采用节水技术推行节水用水器提高用水效率节约水资源。采取 相关装置或设施保证冷却水的循环及回用。 结合能源管理对本企业节水先进个人和集体进行奖励充分调动全员参 与节能管理的氛围。 选择节水龙头关键看开关的速度灵敏的控制开关可缩短水流时间节省 水流量。 水力系统如果缺少压力调节装置会造成系统局部水压不平衡。为保证需 求不得不提高水泵的扬程来克服系统的最大阻力增加了水泵的电能消耗。 如果将产生水力不平衡的管道加装压力平衡装置并加以调节即可降低水泵 的扬程从而降低电耗。 五、杜绝跑、冒、滴、漏方面的措施 重点对用汽、用水、用氮气、用压缩空气终端进行泄漏检查。 一般来说化工企业终端用汽、用水、用压缩空气点都比较多且漏汽、水、 气较多。一是用汽、用水、用压缩空气终端设备密封圈易损坏二是由于现场 噪声大很难发觉漏汽、水、气三是由于管理不严致使阀门常开非正常 使用泄漏等等。所以加强用气终端的使用管理、加强漏气检查是减小汽、水、 压缩空气消耗节约能源的有效措施。 定期检查蒸汽、水、压缩空气管网是否泄漏 蒸汽、水、压缩空气管网焊接、连接处容易产生蒸汽、水、压缩空气泄 漏。特别是管线中因法兰连接处密封圈腐蚀而泄漏焊接处锈蚀、废弃管路漏 气较易发生应对这些部位定期检查及时消除泄漏点以防浪费蒸汽、水、 压缩空气。 定期对地下管网进行探测 项目投产后地下管网由于腐蚀和密封件的损坏有可能发生泄漏但由于 处于地下人员无法察觉可以采用超声波探测仪进行探测发现泄漏点对 症处理从而减少泄漏达到降低能耗和安全生产的目的。 六、建筑节能措施 建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应有利于自然通风。 建筑物的朝向宜采用南北或接近南北向。 条式建筑物的体形系数不应超过0.35点式建筑物的体形系数不应超过 0.40。 维护结构各部分的传热系数和热惰性指标应符合有关规定。其中外墙的传 热系数应考虑结构性冷桥的影响取平均传热系数。 建筑采暖、空调方式及其设备的选择应根据当地资源情况经技术经济 分析及用户对设备运行费用的承担能力综合考虑确定。 建筑采用分布式户式空气调节器机进行空调及采暖时其能 效比、性能系数应符合国家现行有关标准中的规定值。居住建筑采用集中采暖 空调时作为集中供冷热源的机组其性能系数应符合现行有关标准中的 规定值。 建筑通风设计应处理好室内气流组织提高通风效率。对采用采暖、空调 设备的居住建筑可采用机械换气装置热量回收装置。 七、照明措施 电光源选用的原则 电光源的选用要满足使用场所的照明需求获得好的光效保证节能和环 保效果合适的色温稳定的发光包括频闪、电压波动、光通量变化等良 好的启动性能寿命长性能价格比好。 合理设置工厂车间照明 车间照明都设有一定高度的一般照明电光源高度越高照度越低。且同 一车间各区域对照度的要求会不同应选择不同的照度和照射角度。如采用一 般照明来满足整个车间不同区域、不同照度要求则整个车间的照明功率就很 大浪费电能所以应根据实际情况减少一般照明相应增加局部照明即 采用混合照明方式不但能满足各种照度要求而且能较大程度节约照明功率。 采用控制照明线路 照明线路加装稳压装置起稳定电压作用照明线路加装节电器可相应 降低灯具的端电压照明线路加装智能控制装置不但可控制电压而且可控 制灯的亮度、开关时间等加装声控、光控、触摸开关等。 优先使用自然光 一般场合下人的眼睛最适合自然光而且自然光的显色性是所有光源中 最好的且取之不尽用之不绝。优先使用自然光不但可减少人工照明节约 用电而且对人们的身心健康有益。 控制夜间电压升高的照明 在夜间用电负荷减轻时电网的电压会升高一般的照明配电系统电压会 相应升高同时照明灯具的电耗也同比增加此时灯具的光通量只微增而并 未同比增加相反电压的升高会严重影响灯具的使用寿命。因此在照明配电 线路上加装电压稳压装置来控制电压不但可以节省电压升高所多消耗的电能 而且可以保护灯具延长灯具的使用寿命。 选择节能灯具 选择有3C标志和有节能认证标志的节能灯光效、使用寿命、安全、谐 波等各项性能指标有保障在使用寿命期内才能真正省电省钱。否则有可能 适得其反省电不省钱或产生用电不安全因素如谐波超标影响供电质量 等。 加强照明用电管理是照明节电的一个重要方面。照明节电管理主要以节电 宣传教育和建立实施照明节电制度为主。企业实行经济责任制时将节电纳入 考核内容能促进企业职工树立节电意识对照明灯做到合理控制使职工养 成随手关灯的习惯。灯泡积污时其光通量可能降到正常光通量的50%以下 灯泡、灯具、玻璃、墙壁不清洁时其反射率和透光率也会大大降低。为了保 证灯泡的发光效果工厂应根据照明环境制订定期清扫灯泡、灯具、墙壁的制 度并按制度切实有效地执行。 照明线路的损耗约占输入电能的4%左右影响照明线路损耗的主要因素 是供电方式和导线截面积。 工厂昼夜电压变化幅度常在5%12%。午夜后线路电压高于额定值3% 5%此时运行的照明灯功率常超过额定值10%。为消除这种现象要采取限压措 施①利用电抗器限压。②利用晶闸管控制。 八、其它节能措施 采用能量系统分析与最优综合的方法通过企业能源供给的规划优化全 厂和装置的工艺流程优化、工艺条件及参数优选、生产过程优化运行、设计和 平面布置的优化以及原料优化、公用工程能量系统优化、全厂余热利用集成 和采用先进的控制技术、高效节能设备等。 利用低谷电价降低用电成本。 企业应结合季节性、时段性的特殊用电规定根据本企业的实际情况相应 调整或调度峰、平、谷电的使用可有效地降低用电成本 安排生产计划时避开用电高峰期 设备检修安排在用电高峰期 大功率设备实现平、谷电运行 推广蓄热、冰(水)蓄冷等技术 尽可能安排组织谷电生产等。耗电量大的设备要安排在谷电生产。 提高负载的自然功率因数从源头上减少无功功率。 一般来说异步电动机额定负荷时功率因数在0.8以上而空载时在0.1~0.2 左右由此可见功率因数与负荷关系密不可分提高自然功率因数可从以下几 方面着手电动机负载应与容量相匹配防止“大马拉小车”现象如实际负 载只是电动机负载的30%左右时启动、运行时应采用减压启动、运行如三 角形与星形切换选用高效设备或自身有无功补偿装置的设备。 加强对水泵的运行管理。 水泵在工作过程中的功耗电动机的轴功率、线路损耗、控制装置损耗、 机械损耗。 水泵的基本节电方法减少运行时间、采用高效水泵设备包括水泵、电 机、传动装置、控制装置等、减少水管阻力、变频器节电技术使用。 水泵负荷在额定功率附近时效率最高约为70%左右。但大部分水泵的运 行负荷都较小或负荷频繁变化所以运行效率一般都低于50%还有一种情况 是配置水泵时选择功率偏大即出现“大马拉小车”现象使其一直在低效 区运行。另外一种情况是虽然在高效区运行但其所做功并非全是有效功即 它们所做的总功中只有一部分是实际需求的而另一部分属于无用功。以上几 种情形在工厂是比较普遍存在的如切实加强水泵的运行管理节电潜力巨大。 空调系统采取以下节电措施。 分析室等办公场所空调节电措施空调省电主要取决于“开机率”即启动 时最耗电。空调安装位置宜高。应将空调机安装在背阴的窗户上部避免阳光 直接照射在空调器上如果不具备这种条件就应在空调器上加遮阳罩。使用 空调的房间最好挂一层较厚的窗帘这样可阻止室内外冷热空气交流。应经 常清除空调过滤网上的灰尘一方面可保持空气清洁另一方面可使空气循环 系统保持畅通以达到省电的目的。定期清除室外机散热片上的灰尘因为灰 尘过多会使空调用电增多严重时还会引起压缩机过热、保护器跳闸。 利用排风的能量与新风的能量进行交换即冷热回收降低冷热 负荷 减少空调区域其它热负荷的增加如照明灯具散热、设备散热、太阳光辐 射热、空气渗透带入热量、围护结构传热等可得到节能效果 采用高效、环保冷冻剂工质 空调负荷较轻时适当提高冷冻水出口温度 合理控制冷凝压力、蒸发压力 制冷装置大的热冷回收利用如冷凝过程制冷剂热量回收 对制冷压缩机进行变频控制 利用空调水系统的“惰性”减少冷冻机开机时间 增大水温差以减少水流量 水系统采用闭路循环对冷却水进行循环使用 采用升压泵和动力回收泵 实施变风量控制 增大风的温度差以减小风量 加强制冷设备的维护保养提高制冷设备效率 利用余热使用溴化锂制冷机组。 提高供热效率 供热管网采用高效成型的保温材料减少散热损失加强疏水器、热力阀 门等维护管理使用新型疏水器使漏汽率控制在2%以下。同时搞好冷凝水 的回收利用工作。 从热源、供热管网、热用户“三位一体”的角度对系统的设计和运行参 数、供热质量、能源利用率等技术指标进行综合分析评价实现供热系统优化 运行降低供热系统能耗。 及时除垢 换热设备结垢使设备传热系数降低影响热交换效率定期除垢提高换 热效率可降低蒸汽耗量。 清除空气调节设备过滤器的堵塞物、热交换器的结霜、冷凝器的水垢等 保持设备的良好工作状况。 九、节能管理措施 本工程应设立能源管理岗位和专职机构在具有节能专业知识、实践经验 以及工程师以上技术职称的人员中聘任能源管理人员并向有关主管部门备案。 本单位能源管理机构和管理人员对本单位的能源利用状况进行监督、检查。 每年应制定本单位能源使用计划下发各部门执行每年定期检查计划执 行情况年终以书面形式总结本单位能源使用情况并上报上级有关部门。 能源管理机构和管理人员会同人力资源部门开展节能教育组织有关人员 参加节能培训。未经节能教育培训的人员不能在主要耗能设备岗位上操作。 建立节能工作责任制对节能工作取得成绩的集体和个人给予奖励。严格 核定和控制各生产单位的损耗率。 加大投入加快节能降耗技术改造。企业每年都要安排一定数额资金用于 节能技术改造。要加大节能新技术、新工艺、新设备和新材料的研究开发和推 广应用加快淘汰高耗能落后工艺、技术和设备大力调整企业产品、工艺和 能源消费结构把节能降耗技术改造作为增长方式转变和结构调整的根本措施 来抓促进企业生产工艺的优化和产品结构的升级实现技术节能和结构节能。 建立节能激励机制。企业要建立和完善节能奖惩制度安排一定的节能奖 励资金对节能发明创造、节能挖潜革新等工作中取得成绩的集体和个人给予 奖励对浪费能源的集体和个人给予惩罚将节能目标的完成情况纳入各级员 工的业绩考核范畴严格考核节奖超罚。 加强节能宣传与培训。企业要组织开展经常性的节能宣传与培训。定期组 织能源计量、统计、管理和操作人员业务学习和培训主要耗能设备操作人员 未经培训不得上岗。加强企业节约型文化建设提高资源忧患意识、节约意识 和环境意识增强社会责任感。 建立健全能源消耗原始记录和统计台帐按照《中华人民共和国统计法》 和其它有关规定定期向上级节能管理机构和企业业务主管部门报送有关能源 统计报表。 进行能耗分析并根据需要开展能源平衡工作实行综合能耗考核和单项 消耗考核制度。 企业能源机构应当会同能源供应部门根据上级主管部门综合能耗考核定 额和单位产品能耗定额定期对本企业主要耗能产品制订先进、合理的能源消 耗定额并认真进行考核。将各项能源消耗定额分解落实到车间、班组、岗位。 积极开展节能技术革新和传统项目节能改造工作。 建立企业节能管理网络企业主要负责人担任节能领导小组组长建立一 整套强大的节能管理网络体系并有效运行。 在企业开展节能合理化建议活动一线工人天天与设备打交道有很多节 能成功的经验充分调动他们的节能积极性从小处着手从一点一滴起步 持之以恒坚持不懈达到节能降耗的目的。 制定事故应急预案。对出现的不可预见的设备故障、安全事故、环境污染 等非正常情况采取应急方案减少停机时间提高作业率保证企业正常运转。 第六节 结论与建议 本项目采用先进的生产工艺技术、设备和采取先进的节能技术和节能材料 充分考虑了国家节能降排的政策需要和企业自身的经济效益。通过能源消耗 核算、类比产业政策核查节能措施和效果分析后本节能分析专篇得出以 下结论 1本项目技术先进单位产品能耗合理用能总量合理。本项目年综合 能耗为24016.910吨标准煤(当量值)、38962.25吨标准煤(等价值)单位产品能 耗为7.51吨标准煤/吨产品当量值、12.18吨标准煤/吨产品(等价值)单位产 值0.53吨标准煤/万元(当量值)、能耗为0.86 吨标准煤/万元(等价值)。 2本项目消耗能耗种类包括水、电力和蒸汽。其中能源消耗以蒸汽为 主。能源利用充分依托当地资源用能结构合理。 3从项目已采用的节能措施来看本项目节能措施是较先进、可行的。 建议补充的对策措施如下 1随着科学技术的发展工艺技术及设备的进步宜不断采用新的工艺 技术设备更换时采用节能更好的设备。 2积极开展节能知识竞赛活动提高合格率以减少能源浪费。 进一步完善节能措施与计算机DCS控制系统的融合。 3积极开展节约用电、节约用水等节能宣传教育活动。 第九章 环境影响评价 第一节 设计依据 依据《中华人民共和国环境保护法》及《建设项目环境保护设计规定》等 有关规定在项目设计时对生产过程中排出的污染物及产生的噪声需采用 必要的措施以达到国家规定的标准。本项目实施以后应遵守的环保标准为 1、GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准 2、GB3095-1996《环境空气质量标准》一级标准 3、GB3838-2002《地表水环境质量标准》 4、GB3096-2008《声环境质量标准》 5、GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》 6、GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》 本工程按照清除污染、保护环境、综合利用化害为利的原则进行设计 “三废”治理与生产装置同时设计、同时施工、同时建成投产使生产中产生 的“三废”达到国家规定的排放标准。 第二节 三废处理 9.2.1 废 气 本项目废气来源于气体回收工序气体蒸汽或空气夹带少量清洗剂及 溶剂一起排入大气由于是环保型清洗剂气体排放能完全达到环保要求。 生产过程中清洗剂气体通过气体回收装置回收少量在生产过程中自然挥 发掉低毒无味。清洗剂每吨纤维消耗量挥发量为0.1吨清洗剂。 表9-1 项目废气一览表 序号 名称 产生位置 数量 单位 处理方法 备注 1 脱附废气 气体回收 320 t年 高空排放 2 水蒸汽 气体回收 10662 m3/年 自由蒸发 3 水蒸汽 冷却成型 4800 m3/年 自由蒸发 4 水蒸汽 动力站 185520 m3/年 自由蒸发 9.2.2 废 水 本项目废水污染源包括生产污水和生活污水。其中生产污水的产生量约为 7.37m3/h污水排至公司现有污水处理装置经过预处理合格后排至园区污水 处理厂处理生活污水排入园区污水管网系统。 表9-2 项目污水一览表 序号 名称 产生位置 数量 单位 处理方法 备注 1 残液 油水分离 10 m3/年 收集后初级 处理达标后 排至园区污 水处理站 2 脱附废水 气体回收 45530 m3/年 3 真空泵废水 真空精馏 3360 m3/年 4 软化水制水废水 软化水 296 m3/年 5 地面冲洗废水 生产场所 4000 m3/年 6 生活废水 全厂 5760 m3/年 9.2.3 废液、废渣、废丝 本项目废渣主要来自于生产过程中的残次品每吨产品产生的100kg废冻 胶丝10kg聚乙烯和90kg白油及70kg废丝废冻胶丝经萃取干燥处理后 变成废丝废丝收集后外售萃取使用的溶剂回生产系统统一处理白油精制 过程中产生的废白土由白土供应厂家负责回收。生活垃圾委托环卫部门定期 清运进行卫生填埋。 表9-3 项目固废一览表 序号 名称 产生位置 数量 单位 处理方法 备注 1 废冻胶丝 纺丝 320 吨/年 处理后外售 2 废丝 牵伸、卷绕 112 吨/年 外售 3 废丝 检验 112 吨/年 外售 4 含白油白土 白油回收 4192 吨/年 厂家回收 第三节 噪声控制 本项目生产工艺及公辅工程中各主要噪声源为纺丝机噪声、牵伸机噪声、 纺丝组件噪声、空压机噪声、冷冻机噪声和风机噪声。 本项目采用的主要噪声防止污染措施 1、尽可能选用低噪声设备。 2、厂区合理布局强声源设备尽量远离厂界并对强声源进行局部隔声降 噪处理。 3、车间采取整体隔声措施采光门窗采用双层隔声门窗并在建筑设计中 考虑车间墙壁的隔声能力采用隔声能力强的建筑材料。 4、厂区周围植树绿化。 第四节 绿化设计 本项目建在如东沿海经济开发区内开发区环境优美为将本厂建成花园 式工厂设计时尽可能增加绿化面积做到乔、灌、草合理搭配并对厂区绿 化做好总体规划起到净化空气滞尘隔声美化环境有利职工身心健康。 第十章 劳动安全卫生与消防 第一节 危害因素和危害程度 10.1.1 依据及主要的技术规范、规程、标准 国家有关法律、法规 (1)《中华人民共和国安全生产法》(国家主席令 2002 第70号) (2)《中华人民共和国劳动法》(国家主席令 1994 第28号) (3)《中华人民共和国消防法》(国家主席令 1998 第4号) (4)《危险化学品安全管理条例》(国务院令 2002 第344号) (5)《特种设备安全监察条例》(国务院令 2003 第373号) (6)《安全生产许可证条例》(国务院令 2004 第397号) (7)《中华人民共和国监控化学品管理条例》(国务院令 1995 第190号) (8)《易制毒化学品管理条例》(国务院令 2005 第445号) (9)《使用有毒物质作业场所劳动保护条例》国务院令 2002 第352号 (10)《危险化学品建设项目安全许可实施办法》(国家安全生产监督管理总 局令 2006 第8号) (11)《危险化学品建设项目安全许可和试生产使用方案备案工作规则》 (国家安监总局厅危化 2007 62号文) (12)《危险化学品事故应急救援预案编制导则》(单位版)(国家安监局安监 危化学 2004 43号文) (13)《压力容器安全技术监督规程》(国家质量技术监督局质技监局锅发 1999 154号) (14)《气瓶安全监察规程》(国家质量技术监督局质技监局锅发 2000 250 号) (15)《气瓶安全监察规定》(国家质量监督检验检疫总局令第46号) (16)《压力管道安全管理与监察规定》(劳动部劳部发 1996 140号) (17)《危险化学品名录》(2002版)(国家安全生产监督管理局公告 2003 第 1号) (18)《剧毒化学品目录》(2002版)(国家安全生产监督管理局、公安部等八 部委公告 2003 第2号) (19)《关于印发剧毒化学品目录(2002年版)补充和修正表的通知》(安监管 危化学 2003 196号) (20)《各类监控化学品名录》(化工部令 1996 第11号) (21)《列入第三类监控化学品的新增品种清单》(国家石油和化学工业局令 1998 第1号) (22)《劳动防护用品监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令 2005 第1号) (23)关于印发《劳动防护用品配备标准试行》的通知国经贸安全 2000 189号 (24)《关于督促化工企业切实做好几项安全环保重点工作的紧急通知》(国 家安监总局、环保总局安监总危化 2006 10号) 主要的技术规范、规程、标准 (1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) (2)《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92)(1999年版) (3)《石油库设计规范》(GB50074-2002) (4)《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006) (5)《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002 (6)《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002 (7)《生产过程安全卫生要求总则》(GBl2801-91) (8)《化工企业安全卫生设计规定》(HG20571-95) (9)《石油化工企业职业安全卫生设计规范》(SH3047-93) (10)《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-1985 (11)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-942000年版) (12)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92) (13)《化工企业静电接地设计规程》(HG/T20675-1990) (14)《防止静电事故通用导则》(GBl2158-1990) (15)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005) (16)《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95 (17)《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3063-1999 (18)《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》GB17914-1999 (19)《腐蚀性商品储藏养护技术条件》GB17915-1999 (20)《毒害性商品储藏养护技术条件》GBl7916-1999 (21)《常用危险化学品的分类及标志》GBl3690-1999 (22)《常用化学危险品贮存通则》GBl5603-1995 (23)《劳动防护用品选用规则》GB11651-89 (24)《危险货物品名表》GBl2268-2005 (25)《危险货物分类和品名编号》GB6944-2005 (26)《安全色》GB2893-2001 (27)《安全标志》GB2894-1996 (28)《工业管路的基本识别色、识别符号和安全标识》GB723 1-2003 (29)《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009 (30)《厂区动火作业安全规程》(HG23011-1999) (31)《厂区设备内作业安全规程》(HG23012-1999) (32)《厂区高处作业安全规程》(HG23014-1999) (33)《厂区吊装作业安全规程》(HG23015-1999) (34)《厂区设备检修作业安全规程》(HG23018-1999) 10.1.2 主要危害因素 本项目的主要危害因素有易燃、易爆介质的火灾和爆炸危险雷击和静 电危险高空坠物和机械伤害噪音损伤高温介质的烫伤危险操作人员的 安全意识薄弱等因素。 10.1.3 主要危害因素的物性、特性及危害程度 1、白油 CAS号8042-47-5 分子量250-450 外观与性状外观为油状液体遇水呈稳定的乳液。 主要用途环保型工业白油适用于合成纤维行业作表面处理剂、润滑剂 以改善合成纤维的集束性和平滑性在橡胶行业中可作润滑剂、脱模机和增塑 剂另外可用于纺织机械、精密仪器的润滑以及压缩机密封和油墨加工等方面。 也适用于制造发乳、发油、口红、面油、护肤脂等还用作轻型机械和精密仪 表的润滑。 闪点℃≥250开口 相对密度水=10.85g/ml 20℃ 燃烧性可燃 毒性无毒 包装机注意事项避免日晒不得混入其它油品、水机杂质。 运输及贮存必须符合SH30164《石油产品包装、贮运及交货验收规则》 的要求。白油的保质期为六个月。 2、抗氧剂1010 中文名B-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基) 英文名Pentaerythritol tetrakis CAS号6683-19-8 分子式C73H108O12 分子量1177.63 外观与特性白色粉末无臭 主要用途作为高分子量酚类抗氧剂广泛用于聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙 烯、ABS树脂、尼龙、聚酯、纤维素树脂、合成橡胶和胶黏剂。 闪点℃无资料 熔点℃110~125 燃烧性遇明火、高热可燃 毒性本品基本无毒 溶解性易溶于苯、丙酮、氯仿微溶于甲醇微溶于水 禁配物强氧化剂 包装和贮存纸板桶内衬塑料袋每桶净重25kg。本品性质稳定无特殊 贮存要求但应注意防潮、防热建议储存时间为12个月。 3、抗氧剂168 中文名三2,4-二叔丁基亚磷酸苯酯 英文名Tris(2,4-ditert-butylphenyl) phosphite CAS号31570-04-4 分子式C42H63O3P 分子量646.92 外观与特性白色粉末无臭 主要用途广泛应用于聚丙烯、聚乙烯、ABS树脂、聚碳酸纤维及聚酯树 脂等各类塑料的合成与加工中。 闪点℃无资料 熔点℃183~187 毒性本品低毒热稳定性好耐水抽提性好能有效分解聚合物热加工 过程中产生的氢过氧化物。 溶解性溶于苯、甲苯、汽油不溶于醇类和水 包装和贮存纸板桶内衬塑料袋每桶净重25kg。本品性质稳定无特殊 贮存要求但应注意防潮、防热建议储存时间为12个月。 4、抗氧剂B225主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168的复配物混合比例 1:1 外观与特性白色结晶粉末 性能本品无毒、无味、不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好通过主抗氧剂 1010和辅助抗氧剂168的协同作用能有效抑制塑料的热降解和氧化降解。 溶解性溶于苯、氯仿、环己烷、乙酸乙酯等有机溶剂不溶于水。 包装和贮存纸板桶内衬塑料袋每桶净重25kg。本品性质稳定无特殊 贮存要求但应注意防潮、防热建议储存时间为12个月。 5、碳氢清洗剂(Prime105混合物)主要成分辛烷、壬烷 分子式CnH2n+2 分子量114~128 镏程130~160 主要用途用作溶剂和用于有机合成 饱和蒸汽压(kPa)1.3339℃ 蒸汽压3.5mmHg25℃ 燃烧热(kj/mol)5445.3 毒性分类低毒 LD50或LC50>10000mg/m3(大鼠经口) 闪点℃29~31闭口 熔点℃-56.5~-51 沸点℃125.8~150.8 相对密度水=10.75+-0.01 相对密度空气=13.86~4.4 自燃温度℃205 爆炸下限V%0.6 爆炸上限V%8.0 引燃温度℃468 危险特性其蒸气与空气形成爆炸性混合物遇明火高热能引起燃烧爆 炸。若遇高热容器内压增大有开裂的危险流速过快容易产生和聚集静 电。 燃烧性本品易燃具有刺激性 禁配物强酸性物 燃烧分解产物一氧化碳、二氧化碳 灭火方法喷水冷却容器可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场 中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音必须马上撤离。 灭火剂泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。用雾状水保护消 防人员用砂土堵溢出液体。 健康危害对人的眼睛、呼吸道粘膜有刺激作用有麻醉和肺部刺激作用。 大鼠吸入8100mg/m3浓度引起轻度震颤、共济失调和眼刺激。无人的资料。 侵入途径吸入、食入、经皮吸收 皮肤接触脱去污染的衣物用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触提起眼睑用流动清水或生理盐水冲洗就医。 吸入迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道畅通。如呼吸困难给输 氧。如呼吸停止立即进行人工呼吸就医。 食入饮足量温水催吐就医。 呼吸系统防护一般不需要特殊防护高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防 毒面具半面罩。 眼睛防护必要时戴安全防护眼镜。 身体防护穿防静电工作服。 手防护戴橡胶耐油手套。 其它防护工作现场严禁吸烟避免长期反复接触。 安全卫生标准TWAmg/m3500 储运注意事项储存于阴凉、通风库房。远离火种热源。仓温不宜超过 40℃。保持容器密封严禁混入水、粉尘等杂质。应与食用化学品分开存放 切忌混储。采用防爆型照明通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工 具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 泄漏处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区并进行隔离严格限制 出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器穿防静电工作服 尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。 少量泄漏用活性炭或其它惰性材料吸收。也可用不燃性分散剂制成的乳 液刷洗洗液稀释后放入废水系统。 大量泄漏构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖降低蒸汽灾害。用防爆泵 转移至槽车或专用收集器内回收或运至废物处理场所处置。 工程控制生产过程密闭全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。 第二节 劳动安全卫生防范措施方案 10.2.1 原则 贯彻“安全第一预防为主”的方针。安全卫生设施必须执行与主体工程 同时设计同时施工同时投产的“三同时”制度以保障劳动者在劳动过程 中的安全与健康保证长周期安全生产。 10.2.2 防范措施 1、 防火防爆的安全措施 在车间内按化学消防器材规范配置了相应的灭火器。 本装置为确保操作工人的人身安全设计中主要控制点均集中在操作室内。 2、 防静电及雷击 本项目的厂房最高处根据不同情况设避雷针、避雷带以防雷击。设备及管 道均应设有良好的接地设施以消除静电。 3、 发生爆炸、火灾时的急救措施 安全生产第一把预防放在第一位平时多训练常备不懈所有急救设 备要完好消防措施要齐全化学消防药剂要定期更换。一旦发生爆炸或火灾 时首先要切断电源关闭有关阀门防止事态蔓延在事故现场急救时应做好个 人防护。 4、 防高温 设计中对一些高温设备及管道需进行保温、隔热以防灼伤人体采取保 温措施后的表面温度不大于40℃。 5、 通风 为确保产品质量及改善工人操作环境车间内根据各工段要求不同分别设 有空调和通风系统。 6、 设备安全 生产主线主机采用计算机控制、配有电气联锁、电气保护、自动报警、 自动停车并设有各种安全装置以防意外事故状态时对设备及人身进行保护。 压力容器的设计是把好设备安全运行的第一道关在质量和材质方面不容 一点疏忽其验收、制造方面一定要按压力容器有关规定进行。 7、 防震 本装置有振动及噪声产生的设备主要有纺丝机、牵伸机和各类泵、风机等 均采用了减震垫、减震器及隔声操作室有效地减缓了振动及噪声危害的程度。 8、 防火防爆方面 严格按照防火防爆规范进行严格办好防火防爆手续。 9、 消防 各生产部位配套推车式干粉灭火器、手提式干粉灭火器、手提式化学泡沫 灭火器、手提式二氧化碳灭火器。 10、 劳动保护 生产过程使用大量的转动机械高速转动部分如电机部分采用加罩防护或 隐蔽防护。其它转动部件在不同的危险部位设立防护栏杆或对危险区域采 用涂色、警示线等办法以防止操作工接近危险部位 设备平台及楼梯均设置 护栏。 生产必须严格遵守劳动保护及安全防火规定。按有关规定发给职工保健津 贴及劳动保护用品。通过对复合纤维生产装置易燃、振动、噪声等有害作业的 生产部位采取有效的防范措施大大地降低了其对操作工人的危害同时对生 产厂房实施通风并设置更衣室、休息室、厕所、办公室等辅助设施进一步改 善了工人的工作环境及工作条件。 第三节 消防设施 10.3.1 消防设计原则 贯彻“预防为主防消结合”的方针执行国家及行业现行消防设计规范 和标准采取防火措施防止和减少火灾危害。 10.3.2 消防水量 表10-1 厂区主要建筑消防水量 建筑物 名称 消防用水量(L/s) 一次灭火用水量 (m3) 室内 消火栓 室外 消火栓 生产车间 10 30 432 车间筑高度不超过24米消防按一般建筑设计同一时间的火灾次数按一 次考虑。室内外消防用水量按最大的一座建筑计算。 10.3.3 消防水源 消防水源为消防水池消防泵房内配备2台消防泵一用一备通过泵的 加压供给厂区的消防系统用水可满足火灾时消防用水的水量、水压的要求。 在厂区建筑物的最高部位已设置重力自流的6m3消防水箱满足10min的消防 水量。 消火栓系统采用独立的消防给水管道系统消防供水设计采用临时高压系 统消防管道沿主干道成环布置。 10.3.4 室外消防 室外消防主干管管径为DN200环状管网采用临时高压系统供水设地 上式室外消火栓距离不大于120米保护半径不超过150m。 厂区所用的消防给水系统管道采用球墨铸铁管橡胶圈柔性接口承插连 接。室内外给水管材在建筑引入管处的给水阀门井内分界。 10.3.5 室内消防 按《建筑设计防火规范》GB50016-2006的要求从室外消防管网上引 两根DN100消防进水管在建筑内敷设环状消防管道室内按火灾时应保证有 两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位的要求布置室内消火栓消火栓内 须设置DN65消火栓配备DN65、长25米水龙带和φ19mm水枪。室内每个 消火栓箱处均设有直接启动消防泵的报警按钮。 室内消火栓系统给水管道采用公称压力等级为1.60MPa的内外壁热镀锌钢 管法兰或沟槽式卡箍连接沿墙架空敷设。 根据建筑设计防火规范要求在建筑物的最高部位已设置重力自流的6m3 消防水箱储存10min消防水量。 10.3.6 建筑灭火器配置 为便于扑救初期火灾各建筑物内将按《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140-2005设置干粉型灭火器。 第十一章 组织机构与人力资源配置 第一节 组织机构 11.1.1项目法人组建方案 江苏九九久科技股份有限公司为上市公司公司建立有合乎上市公司规范 要求的各项治理体制本项目实施后将作为公司的下属车间。公司目前的组织 机构主要如下 1、法人治理结构建立有股东大会、董事会、监事会、总经理及高层管理 人员分级权限决策的治理结构。股东大会拥有对公司资产的最终所有权并根据 股权比例行使相应股东权由股东大会选举的董事组成公司董事会作为决策机 构对股东大会负责并行使相应权限的经营决策权由股东大会选举产生的监事 和职工代表监事组成的监事会行使监督权维护股东利益对股东大会负责 由董事会聘请的公司总经理及高级管理人员根据董事会决策进行公司的日常经 营管理指挥活动保持企业的市场竞争力和经营效率。 2、管理体制实行事业部制建立采购部、销售部、财务部、行政事务部 以及生产车间均直接对总经理负责各司其职同时注意相互配合努力建立 起分工明确、权责清晰的管理体制。工作制度为四班三运转制检验、试验人 员按一班制考虑。年工作日333日每班工作8小时合计年工作时间8000 小时。 10.1.2 生产机构 公司设有生产部、人力资源部和安全环保部等部门负责车间的日常生产管 理。研发部和工程部主要负责厂内新品种开发和新项目的建设。 11.1.2管理机构的组织方案、组织机构图 管理机构的组织方案、组织机构图 股东大会 行 政 事 务 部 董事会 总经理 证 券 投 资 部 企 业 信 息 部 工 程 建 设 部 研 发 部 财 务 部 人 力 资 源 部 生 产 部 安 全 环 保 部 销 售 部 仓 储 部 审 计 监 察 部 法 律 事 务 部 质 检 部 采 购 部 各生产车间 第二节 人力资源配置 除经营管理人员及少数工种实行常日班或两班制外其余生产管理和操作 人员以四班三运转工作制度为主全年操作日为333天合8000小时。管理及 生产人员力求精简管理人员、车间主管、技术人员及生产一线操作人员需431 人。项目新增人员配备及班制情况如下 生产管理人员共计12人 车间主任1人 车间副主任2名 生产班长运转班4名 回收班长1名 设备维修班长1名 检测包装班长1名 泵板班长1名 电工班长1人 技术管理人员共计7人 工艺工程师1名 机械工程师1名 电气工程师1名 质量管理工程师1名 采购运输行政管理1名 统计核算1名 仓库管理1名 操作工人共计412人 生产运转班 90×4=360人前纺30人、后纺60人/班 回收12人 维修 运转班机修8人、电工8人 保全机修4人 化验8人 检测包装8人 泵板2人 库房2人 共计431人 第十二章 项目实施进度 第一节 建设工期 本项目建设单位江苏九九久科技股份有限公司有丰富的建设经验同时选 择有经验的建筑施工及设备安装公司进行施工安装故可大大缩短工程建设期。 从本报告提出至项目建成投产估计约需两年半左右的时间。为降低投资风险和 便于后期技术改进工程将分两期实施每期安装四条生产线。 第二节 项目实施进度安排 项目实施进度计划如下 1. 2012年3月~2012年4月 可研报告编制并报审批 项目前期报批工作 2. 2012年4月~2013年8月 设备合同签约 3. 2012年4月~2012年5月 完成初步设计编制并通过批准 4. 2012年5月~2012年8月 一期施工图设计 5. 2012年8月~2013年1月 一期土建施工 具备设备安装条件 6. 2013年2月~2013年6月 一期设备到货设备安装 7. 2013年7月 联机试车投料试运行 8. 2013年8月 一期试生产验收 9. 2013年 8~10月 二期施工图设计 10. 2013年10月~2014年4月 二期土建施工 具备设备安装条件 11. 2014年5月~2014年7月 二期设备到货设备安装 12. 2014年8月 联机试车投料试运行 13. 2014年11月 二期试生产验收 14. 2014年12月 正式投产 第十三章 投资估算及资金筹措 第一节 建设投资估算 一、估算范围及依据 1、项目范围为实现项目预定目标所需的建构筑物、设备和公用工程投资 估算仅包括项目范围内的建筑工程费、设备费包括安装工程费和工程建设 其它费用。 2、本估算依照国家发展改革委和建设部发布的《建设项目经济评价方法与 参数》第三版、《国务院关于调整固定资产投资项目资本金比例的通知》国 发【2009】27号、财政部、税务总局《关于全国实施增值税转型改革若干问 题的通知》财税 2008 170号等有关投资估算规定以及地方有关取费标准 根据企业现有条件和项目具体情况进行编制。 3、项目建设期2.5年。 4、利率根据中国人民银行2011年最新存贷款利率计算。 5、外汇按1美元对6.30元人民币计算 二、建设投资估算 1、工程费用 建筑工程费本项目新增建筑面积30360平方米另有道路绿化等合计 建筑工程费用4389.8万元。 设备购置费定型设备和非标设备均采用建设单位提供的外商承包报价及 国内市场价并考虑部分合理折扣水平。本项目设备购置费总额估算为19244.0 万元包括工艺设备、试验设备和公用工程设备。 安装工程费主要为设备安装及所需工艺管线、电缆等制作安装合计为 962.2万元。 以上合计工程费用为24596.0万元。 2、工程其它费用 (1) 项目用地使用费未列入。 (2) 建设单位管理费含工程监理费按工程费用的2.5%*50%计算 (3) 勘察设计费按市场价估列 (4) 联合试车费未列入。 (5) 前期工作费按50万元估列。 (6) 生产准备费包括生产人员培训费和职工提前进厂费计50万元。 (7) 办公及生活家俱购置费估算为30万元。 (8) 招标代理和标底编制费按工程费用的0.2%估算 (9) 工程保险费按工程投资的0.15%估算。 经计算本项目工程其它费用为746.7万元。 3、预备费 基本预备费按5%计算经计算为1267.1万元。 根据目前政策建设期涨价预备费为0。 4、建设投资不含建设期利息 本项目建设投资为以上各项合计为26609.8万元。 三、建设投资借款及建设期利息估算 1、建设投资借款 本项目拟申请银行建设投资借款9800万元。 2、建设期利息 根据中国人民银行最新存贷款利率中长期3至5年期借款有效年利 率为6.90%。本项目建设期2.5年建设投资借款9800万元在建设期分批投入 建设期借款利息估算为743.8万元。 四、流动资金估算 根据企业现有流动资金周转情况和产品的生产特点本项目流动资金估算 按分项详细估算法进行估算达产年项目流动资金占用额3707.2万元。 五、总投资及其构成 项目总投资=建设投资+建设期利息+流动资金 =26609.8+743.8+3707.2=31060.8万元 其中建设投资+建设期利息+铺底流动资金=28465.9万元 第二节 融资方案 一、投资计划 项目建设投资为26609.8万元项目建设期为 2.5年根据项目的实施进 度于计算期期0年建设期第一个半年投入3200.2万元计算期第1年建 设期1.5年投入12801.3万元支付建设期利息202.8万元计算期第2年建 设期第2.5年投入10608.3万元支付建设期利息541.0万元。 项目达产年流动资金占用3707.2万元根据各年生产负荷的安排逐年按比 例投入。计算期第3年投入流动资金3092.1万元计算期第4年追加投入615.1 万元。 二、资金筹措 1、项目资本金自有资金 项目资本金为18665.8万元其中用于建设投资16809.8万元用于建设期 利息743.8万元用于流动资金1112.2万元。 项目资本金占总投资的比例为65.57% 满足《国务院关于调整固定资产 投资项目资本金比例的通知》国发【2009】27号规定的资本金比例不低于 20%的要求。 资金来源企业自筹 2、债务资金 1建设投资长期借款 项目拟申请建设投资长期借款9800.0万元。 2流动资金借款 项目拟申请流动资金借款2595.0万元。 合计债务资金12395万元。 第十四章 财务评价 第一节 评价说明 一、评价范围及依据 范围根据项目新增投资的范围进行投资财务效益分析。依据国家现行财 税制度根据项目的特点在市场预测、价格分析的基础上系统分析、计算 本项目所产生的财务收益和费用分析项目的投入可能产生的财务效果以及 盈利能力和清偿能力评价项目在财务上的可行性。 方法依据《建设项目经济评价方法与参数第三版》。 二、计算期及构成 本次项目建设期为2.5年 项目建设起始年份设为计算期第0年项目运 营期为10年合计财务评价计算期为12.5年。在本评价中所提到的项目正常 运营年指的是项目满负荷运行的年份。 三、生产负荷 根据项目具体情况计算期第3年生产负荷为80%第4年及以后各年的 生产负荷均按100%计算。 第二节 财务效益和费用 一、收入与税费估算 按照本项目产品生产成本和市场同类产品销售价格确定本项目产品的销 售价格。 表14-1 产品销售价格及数量 名称 单位 年产量 价格(含税) 增值税率和 扣除税率 高强高模聚乙烯纤维 吨 3200 16.5万元/吨 17% 满负荷年份销售收入为52800万元含税无税价为 45128.2万元。 根据国务院第 134 号令发布的 《中华人民共和国增值税暂行条例》规定 销项税率为17 %进项扣税率按原辅材料、燃料动力税率抵扣项目达产年应 缴增值税为4150.7万元。 根据承办单位现行城乡维护建设税和教育费附加上缴比率本项目城乡维 护建设税和教育费附加分别按应缴增值税额的5%和4%计算项目达产年城建 税和教育费附加分别为290.6万元、207.5万元。 项目达产年应缴增值税及附加合计为4648.8万元。 二、总成本费用 外购原材料的到厂价系根据预测的采购价格加运杂费确定。主要外购原材 料和动力的价格及数量见下表所示。 表14-2 外购原材料和动力的价格及数量表 名 称 单 位 年产(耗)量 价 格(含税) 增值税率和扣除税率 1.主要原料 超高分子量聚乙烯 吨 3456 2.5万元/吨 17% 白油 吨 2560 1.5万元/吨 17% 萃取剂 3200 1.1万元/吨 17% 抗氧化剂 19.2 2.3万元/吨 17% 白土 1920 0.13万元/吨 17% 2.燃料、动力 水 万吨 16.64 3.0元/吨 6% 电 万度 7216.5 0.85元/度 17% 蒸汽 万吨 11.73 250元/吨 13% 产品价格和外购原材料的价格系根据近期市场价格确定。主要动力价格按 业主提供的价格确定。 其它计算参数 其它计算参数按照国家和行业有关法规并结合项目的具体情况选取。如下 表所示。 表14-3 其它计算参数汇总表 名 称 计算参数 备 注 固定资产折旧 新增资产机器设备14年 建构筑物20年 平均年限法净残值率按 5%。 无形及递延资产摊销 5年 平均摊销 工资 生产人员431人60000 含福利费 元/人·年 修理费 30% 固定资产折旧为基数 其它制造费用 2% 制造成本为基数 管理费用 6% 销售收入为基数 销售费用 3% 销售收入为基数 其它税费 所得税率为25%城建费 5%教育费附加4% 利润总额为基数 增值税额为基数 盈余公积公益金 10% 所得税后利润为基数 项目正常年总成本费用为32485.9万元其中可变成本22465.2万元固 定成本10020.6万元。达产年经营成本30246.8万元。 三、所得税 根据第十届全国人民代表大会第五次会议于2007年3月16日通过的《中 华人民共和国企业所得税法》所得税税率为25%达产年份所得税为3036.1 万元。 四、利润与利润分配 项目正常年份利润总额为12144.2万元税后利润为9108.2万元。项目所 得税后利润提取10%的盈余公积公益金其余部分为可供分配利润。 第三节 盈利能力分析 一、项目投资盈利能力 根据项目资金成本并考虑到一定风险系数确定折现率为12%同时也作 为对项目内部收益率指标的判据基准收益率。 项目投资盈利能力指标见下表。 表14-4 项目盈利能力指标表 序号 指标名称 单位 所得税前 所得税后 备注 1 项目投资财务内部收益率 FIRR 35.64% 28.55% 2 项目投资财务净现值FNPV 万元 34553.4 22670.1 折现率ic=12% 3 项目投资回收期Pt 年 4.83 5.39 4 项目总投资收益率 39.65% 经测算项目投资财务内部收益率所得税后为28.55%高于基准收益率 所得税后财务净现值大于0该项目在财务上可以接受项目所得税后投资回 收期为5.39年含建设期项目能在一定的年限内收回投资。 二、项目资本金盈利能力 项目资本金财务内部收益率为34.99%资本金净利润率为48.80%。 三、财务生存能力 本项目运营期每年财务净现金流量大于等于零而且经营活动产生的现金 流量都大于零运营期不需要增加维持运营所需投资。项目的现金流量状况较 好。 第四节 偿债能力分析 14.4.1 最大还款能力 项目建成后的长期借款利息计入成本每年应还款额主要为借款本金余额。 项目长期借款本金的偿还资金来源有每年提取的折旧与摊销和未分配利润。按 照最大还款能力最短还款年限计算项目建设投资借款偿还期为3.14年。 14.4.2 还款计划 按照4年等额还本付息计算项目建设投资借款偿还期为4年不含建设 期按银行借款利率6.90%计算。项目每年还本付息2886.7万元利息备付 率最低11.22大于2.0偿债倍付率最低3.02大于1.3项目具有一定的偿债 能力。 第五节 不确定性分析 一、不确定性分析 1、盈亏平衡分析 本项目正常年盈亏平衡点为44.22%该项目具有一定的抗风险能力正常 年盈亏平衡图见附图1。 2、敏感性分析 项目建设投资、经营成本、营业收入、原材料价格、生产负荷等数据来源 于预测存在变化的可能具有一定的不确定性。其发生变化对所得税前项目 投资财务内部收益率等的影响程度及敏感度系数见敏感性分析表和敏感性分析 图。 表14-5 敏感性分析表 序号 变化因素 变化幅度 内部收益率 财务净现值(万元) 投资回收期年 基本方案 0% 35.64% 34553.4 4.83 1 建设投资 +10.0% 32.82% 32460.3 5.02 +5.0% 34.18% 33506.9 4.92 -5.0% 37.21% 35599.9 4.73 -10.0% 38.91% 36646.5 4.64 2 产品价格 +10.0% 44.01% 50169.4 4.36 +5.0% 39.94% 42361.4 4.57 -5.0% 31.05% 26745.4 5.17 -10.0% 26.12% 18937.4 5.64 3 原辅材料价格 +10.0% 29.84% 24912.4 5.28 +5.0% 32.79% 29732.9 5.03 -5.0% 38.38% 39373.9 4.65 -10.0% 41.03% 44194.4 4.50 从分析可知在敏感性因素中对全部投资财务内部收益率所得税前 影响较大的因素是产品价格、和原辅材料成本。因此为保证项目实施后的效 益要加强管理降低经营成本对大宗原料可采用招标的方式保证原料的 供给和价格的稳定增加产品竞争力抵御未来若产品售价下降带来的风险 保证项目能达到预期效益。 表14-6 项目主要财务评价指标 序号 项目名称 单位 指标值 备注 1 项目总投资 万元 31060.8 其中固定资产投资+建设期利息+铺底流动资金 万元 28431.1 1.1 固定资产投资 27353.6 1.1.1 建设投资 万元 26609.8 1.1.2 建设期利息 万元 743.8 1.2 流动资金 万元 3707.2 其中铺底流动资金 万元 1112.2 2 资金来源 万元 31060.8 2.1 项目资本金 万元 18665.8 2.2 债务资金 万元 12395.0 建设投资借款 万元 9800.0 流动资金借款 万元 2595.0 3 财务效益 3.1 年销售收入含税 万元 52800.0 3.2 年总成本费用 万元 32485.9 3.3 增值税 万元 4150.7 3.4 营业税金及附加 万元 498.1 3.5 年利润总额 万元 12144.2 3.6 所得税 3036.1 3.7 税后利润 9108.2 4 财务评价指标 4.1 项目总投资收益率 % 39.65 4.2 资本金净利润率 % 48.80 4.3 投资回收期含建设期 年 5.39 所得税后 年 4.83 所得税前 4.4 财务内部收益率 % 28.55 所得税后 % 35.64 所得税前 4.5 财务净现值ic=12%) 万元 22670.1 所得税后 万元 34553.4 所得税前 4.6 项目资本金内部收益率 % 34.99 4.7 投资利润率 % 39.10 4.8 投资利税率 % 54.07 4.90 盈亏平衡点 % 44.22 第十五章 风险分析 第一节 项目主要风险因素识别 投资项目决策分析和评价中常见的风险因素主要有市场方面的风险因素、 技术方面的风险因素、资源方面的风险因素、工程方面的风险因素、投资方面 的风险因素、融资方面的风险因素、配套条件的风险因素、外部环境的风险因 素及其它风险因素等九个方面。针对本项目我们分析如下 一、业务经营风险 (一)产品价格风险 随着生产企业生产能力的扩大和引进技术的消化吸收高强高模聚乙烯纤 维的市场用途不断拓宽需求量不断增加但同时市场供给也在不断加大导 致高强高模聚乙烯纤维价格逐渐下降尤其是常规品种高强高模聚乙烯纤维价 格下降更加明显。预计今后几年高强高模聚乙烯纤维丝的价格还会存在波动 由此公司将面临价格波动带来的风险。 (二)原材料方面的风险 高强高模聚乙烯纤维的主要原材料超高分子量聚乙烯和溶剂(白油)。新增 及扩建项目集中投产和大量采购是造成原材料供应和价格波动的直接推动力 原材料供应和价格方面的波动直接影响公司的生产成本和盈利能力。 (三)环境保护方面的风险 高强高模聚乙烯纤维聚合生产工艺是使用超高分子量聚乙烯为主要原料 白油为溶剂经化学反应制取原液便可其中用于清洗反应器的是溶剂若不 回收不仅会造成很大浪费而且会污染环境。 (四)工艺控制方面的风险 公司通过引进国内一流生产设备采用先进的生产技术进行高性能高强高 模聚乙烯纤维产品的生产该技术生产效率高产品质量高均一性好且基本 无污染。但由于该生产技术要求较高产品质量的控制需要在生产过程中不断 加以调节和控制因此该技术对工艺过程中的控制、调整能力要求较高。 二、市场风险 (一)市场供需方面的风险 随着中国经济的高速发展产品应用技术开发的不断深入其市场需求迅 猛增长。但伴随着市场需求的快速增长国内新增高强高模聚乙烯纤维产能也 迅速增长现有高强高模聚乙烯纤维生产企业在扩大生产规模增加市场占有 率同时行业的高额利润还不断地吸引着新的投资者介入。因此不排除市场 供需失衡市场竞争加剧的可能。 (二)经济周期的影响 经济发展具有周期性。高强高模聚乙烯纤维行业同样也会随着经济发展的 规律波动。因此国民经济景气周期性变化以及行业的周期性变化会对公司 的生产经营产生影响。 三、其它风险 (一)调试风险 目前公司没有从事高强高模聚乙烯纤维生产线的生产经验正式投产前 对设备的调试和工艺配方的调试将直接影响正式投产的进度和产品质量调试 过程中出现的问题会给本项目的如期正式投产产生风险。 (二)关税变动风险 原料关税的下调有利于国产高强高模聚乙烯纤维成本的降低会加剧国内 高强高模聚乙烯纤维生产能力的扩大进而加剧供需矛盾。因此关税的调整也 使高强高模聚乙烯纤维产业面临一定的经营风险。 第二节 风险程度分析 采用专家评估法可以帮助识别风险因素和估计风险程度我们请教了一些 熟悉高强高模聚乙烯纤维行业的专家就项目可能涉及的风险因素及其风险程度 进行判断并对结果进行整理分析后结合本报告各部分的研究成果进行汇总 如表15-1所示。 表15-1 风险因素和风险程度分析表 序号 风险因素 风险程度 说 明 1 市场 一般 1.1 产品价格 一般 普通级高强高模聚乙烯纤维产品价格维持在15 万~28万元/吨之间价格波动幅度不大。 1.2 竞争力 一般 技术较为先进产品质量高销售网络较健全 产品生产成本及销售成本较低相对目标市场竞 争力较强(成本均含税) 2 原材料 2.1 价格 原材料价格较为稳定波动幅度不大但不排除 今后调整幅度较大的可能 2.2 供应 主要原料市场上可购能保证需要 3 生产负荷 一般 项目生产能力利用率达44.22%即能达到盈亏 平衡项目生产负荷压力一般 第三节 防范和降低风险的对策 根据对各种风险因素及风险程度的分析项目面临的主要风险已经明确 针对这些风险因素提出如下的防范和降低风险的对策提请项目有关各方考虑。 一、业务经营风险对策 (一)产品价格风险对策 本高强高模聚乙烯纤维项目在财务分析时已充分考虑到价格变动的可能 就价格因素可能造成的影响做了充分的准备。通过最新技术进行高强高模聚 乙烯纤维的生产产品线配置以高品质、高性能高强高模聚乙烯纤维占据高端 市场以市场差异化策略应对可能面临的价格下降风险。 (二)原材料方面的风险对策 公司在生产经营过程中将密切关注国际原油价格波动对超高分子量聚乙烯 的影响并通过与国内外主要原材料提供商签署中长期供货合同、储备适量原 材料库存等措施来消除原材料价格波动造成的影响。 随着原材料供应的充沛预计原材料的价格将会逐步趋稳并适度下降原 材料涨价的风险将逐步得到缓解。 (三)环境保护方面的风险对策 为了降低成本及消除环境的污染公司在生产工艺上考虑了溶剂的回收措 施。对清洗反应器后的溶剂送至溶剂回收工序予以回收重复使用。 部分工段的生产设备在生产过程中仍不可避免有少量溶剂蒸汽泄入车间 对这些生产场所设置比较完善的机械送排风系统保证足够的换气次数。一般 通风换气的排风采取屋顶设排风机排放排放浓度不影响国家规定的环境质量。 对于生产过程中及溶剂回收过程中产生的含有害物质的污水公司设置了 专门的污水处理站进行处理污水中有害物主要是二甲基乙甲酰胺为可生化 处理的物质采用厌氧好氧生化法的工艺处理使废水排放完全符合国家标准。 (四)工艺控制方面的风险对策 对于技术工艺控制方面有可能造成的风险公司主要通过加大技术人员的 培训力度和健全生产过程中的管理制度来加以控制和消除。 二、市场风险对策 (一)市场供需方面的风险对策 公司将通过加快项目的实施进度争取早日实现达产满足生产能力并加 大市场营销力度扩大市场占有率同时积极准备尝试开拓国际市场寻找新的 利润增长空间。在确保投资回报的同时最大限度地规避市场方面所带来的风险。 (二)经济周期的影响 公司将努力关注和追踪宏观经济要素的动态加强对宏观经济形势变化的 预测分析经济周期对高强高模聚乙烯纤维行业及本公司的影响并针对经济 周期的变化相应调整经营策略。 三、其它风险对策 (一)调试风险对策 针对可能出现的调试风险公司主要通过加强对现有技术人员的培训和规 范各项技术管理制度的措施来加以控制和防范同时加大引进人才的力度。 (二)关税变动风险对策 公司将努力关注关税对高强高模聚乙烯纤维市场的影响加强对市场形势 变化的预测及对本公司的影响分析并相应调整经营策略。公司也积极准备 开拓高强高模聚乙烯纤维产品出口业务以规避国内高强高模聚乙烯纤维生产 能力扩大所带来的恶性竞争借原料进口关税调低的机遇提升本公司产品出口 能力。 中财网
  • [资讯] 九九久三氯吡啶醇钠扩建项目可行性报告
    年产 20000 吨三氯吡啶醇钠扩建项目可行性分析报告 三氯吡啶醇钠扩建项目 可 行 性 研 究 报 告 江苏九九久科技股份有限公司 二〇一一年七月 i 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 目录 第一章 项目概论............................................................................................... 1 一、项目概况............................................................................................... 1 二、项目承办单位概况 .............................................................................. 2 三、项目可行性研究依据 .......................................................................... 2 四、行业发展现状分析 .............................................................................. 6 五、区域化工行业发展环境和市场预测 .................................................. 9 六、项目可行性研究报告内容 ................................................................ 14 第二章 项目实施的必要性 ............................................................................ 15 一、项目实施的意义 ................................................................................ 15 二、项目实施的必要性 ............................................................................ 16 第三章 项目选址和建设条件 ........................................................................ 18 一、江苏省如东沿海经济开发区概况 .................................................... 18 二、生产规模及进度计划 ........................................................................ 22 第四章 项目生产工艺和设备 ........................................................................ 23 一、产品介绍............................................................................................. 23 二、生产工艺流程 .................................................................................... 23 三、生产设备............................................................................................. 27 四、原料及动力消耗 ................................................................................ 34 第五章 项目总平面布置和公用工程 ............................................................ 35 一、总平面布置 ........................................................................................ 35 二、公用工程............................................................................................. 37 i 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 第六章 项目安全消防环保措施 .................................................................... 38 一、安全措施............................................................................................. 38 二、主要污染源及三废的处理 ................................................................ 40 三、消防措施............................................................................................. 42 四、节能措施............................................................................................. 43 第七章 投资估算与资金筹措 ...................................................................... 43 一、项目总投资估算 ................................................................................ 43 二、资金筹措与来源 ................................................................................ 46 第八章 项目财务评价 .................................................................................... 47 一、评价说明............................................................................................. 47 二、财务效益和费用估算 ........................................................................ 47 三、盈利能力分析 .................................................................................... 49 四、财务可持续性分析 ............................................................................ 50 五、项目不确定性分析 ............................................................................ 51 六、财务评价结论 .................................................................................... 52 第九章 项目组织与定员 ................................................................................ 52 一、公司组织机构 .................................................................................... 53 二、权力机构............................................................................................. 53 第十章 项目风险控制措施 ............................................................................ 54 一、生产风险控制 .................................................................................... 54 二、市场风险控制 .................................................................................... 55 三、技术风险控制 .................................................................................... 56 ii 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 第十一章 产品研发与公司可持续发展 ........................................................ 56 第十二章 项目可行性报告结论 .................................................................... 57 iii 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 第一章 项目概论 一、项目概况 项目名称新增年产 15000 吨三氯吡啶醇钠扩建项目 本项目的实施目标是扩建 15000 吨三氯吡啶醇钠生产装置形成年产 20000 吨三氯吡啶醇钠的生产规模。 项目承办单位江苏九九久科技股份有限公司 承办单位地址如东县马塘镇建设路 40 号 项目拟建地区、地点江苏省如东沿海经济开发区黄海三路 注册资本23220 万元人民币。 法人代表周新基 项目负责人朱建军 联系电话0513-84415909 传真0513-84415909 邮编226401 目前江苏九九久科技股份有限公司三氯吡啶醇钠生产能力为 5000 吨/ 年前期总投入约 3000 万元不含流动资金扩产至 20000 吨/年后预计 需新增投资 17000 万元其中建设投资 15660 万元铺底流动资金 1340 万元。具体内容为在江苏省如东沿海经济开发区利用已购土地新建生 产及辅助用房 17460 平方米购置合成釜等设备 809 台套配套管网、 电气仪表等设施。在现有年产 5000 吨三氯吡啶醇钠的基础上扩建 15000 吨三氯吡啶醇钠项目形成年产 20000 吨三氯吡啶醇钠的生产能力。 1 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 二、项目承办单位概况 江苏九九久科技股份有限公司于 2007 年 12 月 24 日由江苏海通化工 有限责任公司整体变更设立现注册资本为 23220 万元是国家火炬计划 重点高新技术企业、江苏省高新技术企业、江苏省首批科技型中小企业。 公司位于如东县马塘镇建设路 40 号法定代表人周新基。 公司所属行业为化工行业公司主要产品有 7-ADCA、苯乙酸、硫酸 铵、氯化铵、硫酸吡啶盐、55-二甲基海因、合成氨、碳酸氢铵、苯甲醛、 氯代环己烷、三氯吡啶醇钠、六氟磷酸锂等。 目前在江苏省如东沿海经济开发区主要从事高科技产品生产和研发 公司现有员工 1400 多人其中技术人员 300 多人、研究生学历 10 人。与 各类院校建立长期合作关系。多年来通过企业自身的不断努力加上各 级政府部门的大力支持公司业务取得了长足的发展企业经济效益连年 递增社会效益显著。 三、项目可行性研究依据 1、项目建设符合国家与地方相关规划 1符合《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划 纲要》。 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》在 “第五章加快发展现代农业”-“第三节加快农业科技创新”中指出“加 强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用实 施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治”在“第九章 改造提升制造业”-“第一节推进重点产业结构调整”中指出“石化行业 要积极探索原料多元化发展新途径重点发展高端石化产品”。 2 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 本项目生产高效、安全、环境友好型农药中间体三氯吡啶醇钠有助 于高效、低毒、安全新品种农药的应用同时项目产品也属于高端精细化 学品本项目的建设符合《十二五纲要》的相关要求。 2符合《石化产业调整和振兴规划》。 《石化产业调整和振兴规划》国发 2009 16 号规划期 20092011 年的目标之一“农资保障能力增强”中指出“高效低毒低残留农药比重 显著提高”。该“规划”的“主要任务”之一“提高农资保障能力”指出 “调整农药产品结构发展高效低毒低残留品种推动原药集中生产”“主 要任务”之“大力推动技术改造”指出“推动企业技术改造开展农药企 业高效低毒低残留产品生产能力建设高端石化产品产能建设等工作”。 本项目生产高效、安全、环境友好型农药中间体三氯吡啶醇钠为下游高 效低毒低残留农药提供原料属于《石化产业调整和振兴规划》制定的“发 展高效低毒低残留品种”和“开展农药企业高效低毒低残留产品生产”主 要任务范畴有助于 “提高高效低毒低残留农药比重”目标的实现同 时项目产品为高端精细化学品属于《石化产业调整和振兴规划》制定的 “高端石化产品产能建设”的主要任务范畴。 3符合《国家中长期科学与技术发展纲要 2006-2020 年》和《当 前优先发展的高技术产业化重点领域指南2007 年度》。 《国家中长期科学与技术发展纲要2006-2020 年》将“基础原材料” 列为优先主题其中包括“重点研究开发满足国民经济基础产业发展需 求的精细化工材料具有环保和健康功能的绿色材料”将“环保型肥料、 农药创制和生态农业”列为优先主题其中包括“重点研究开发环保型农 药创制关键技术”。 《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南 2007 年度》也将“高 效、低毒、低残留、使用安全的绿色化学、微生物、蛋白质、抗生素、促 3 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 生长剂、植物源农药等新品种制剂、生产工艺和设备”列为当前优先 发展的高技术产业化重点领域。 本项目生产高端精细化学品三氯吡啶醇钠同时也是高效、安全、环 境友好型农药中间体属于《国家中长期科学与技术发展纲要2006-2020 年》的优先主题和当前优先发展的高技术产业化重点领域范畴。 4符合《江苏省石化产业调整和振兴规划纲要》与《江苏省产业 调整和振兴规划纲要-十二个产业关键技术与重点项目》。 《江苏省石化产业调整和振兴规划纲要》苏政发 2009 77 号根 据国务院《石化产业调整和振兴规划》国发 2009 16 号结合江苏省 实际制定规划期为 20092011 年。该《规划》的重点任务之一“打造 特色石化产业链推动高端化精细化发展”在“新领域精细化学品产业链” 方面指出“形成以‘三药’中间体等专用化学品和定制化学品为龙头的高 端精细化学品产业链”在“农用化工产业链”方面指出“形成以高浓度 和专用化肥、新型农药为龙头的现代农用化工产业链农药产业重点推进 具有自主知识产权和拥有核心关键技术的高效、低毒、广谱及手性农药及 其中间体等项目”。 《江苏省产业调整和振兴规划纲要-十二个产业关键技术与重点项 目》提出的新型农药方面的关键技术包括 “重点推广应用低毒、高效、 低残留新型化合物技术、组合化学技术、生物酶拆分技术、转位技术、酶 反应器技术、定向合成技术等”。 本项目符合《江苏省石化产业调整和振兴规划纲要》和《江苏省产业 调整和振兴规划纲要-十二个产业关键技术与重点项目》的相关要求。 5符合《江苏省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》。 《江苏省十二五纲要》在“第六章构建现代产业体系” -“第一节打 造先进制造业基地”之“全面提升主导产业”中指出“加快提升装备制造、 4 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 电子信息、石油化工等主导产业发展水平全面推进实现高端化发展提 升产业层次和核心竞争力”关于石油化工业发展重点《江苏省十二五纲 要》指出“大力发展精细化工产品重点改造提升盐化工、煤化工、海洋 化工和农用化学品提高产品的精细化率...”。本项目产品属于高端精细化 学品也属于高效、安全、环境友好型农药中间体有助于发展精细化工 产品提升改善农用化学品产品结构符合《江苏省十二五纲要》的相关 要求。 2、项目建设符合国家相关产业政策 1属于《产业结构调整指导目录2011 年本》鼓励类。对照《产 业结构调整指导目录2011 年本》本项目属于“第一类鼓励类”之第十 一款“石化化工”中第 6 条中“高效、安全、环境友好的农药新品种、新 剂型水基化剂型等、专用中间体、助剂水基化助剂等的开发与生 产”范畴。 2符合《农药产业政策》。《农药产业政策》工联产业政策 2010 第 1 号在“政策目标”之“第七条降低农药对社会和环境的风险”中指 出“加快高安全、低风险产品和应用技术的研发逐步限制、淘汰高毒、 高污染、高环境风险的农药产品和工艺技术”“产品结构”之“第十九条” 指出“支持高效、安全、经济、环境友好的农药新产品发展加快高污染、 高风险产品的替代和淘汰促进品种结构不断优化”。 本项目产品三氯吡啶醇钠属于高效、安全、环境友好型农药中间体 有助于促进农药品种结构的优化属于《农药产业政策》的支持范畴。 3属于《江苏省工业结构调整指导目录》鼓励类。对照《江苏省 工业结构调整指导目录》苏政办发 2006 140 号本项目属于“第一 类鼓励类”之第四款“化工”中第 4 条 “高效、低毒、安全新品种农药 5 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 及中间体开发生产”以及第 7 条“新型生物化工产品、专用精细化学品和 膜材料生产”范畴。 本次项目可行性研究依据主要包括以下相关的规定和规范 1 化计发1992955 号文《化工建设项目可行性研究报告内容及深 度的规定》 2《化学危险品安全管理条例》中华人民共和国国务院第 344 号 3《工业企业总平面设计规范》GBJ16—83 4《建筑设计防火规范》GB50016-2006 5《石油化工企业设计防火规范》GB50160—922001 年版 6《化工企业安全卫生设计规范》HG20571—95 7《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92 8《化工企业静电接地设计规程》HGJ28—90 9《建设项目环境保护设计规定》87国环字第 002 号 10 国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评估方法与参数》 11 国家、省及南通市关于化工建设项目的有关规定 四、行业发展现状分析 1、行业发展基本情况 农药指用来防治危害农作物的害虫、杂草和病菌的药剂。由农药中间 体、农药原药合成和制剂加工三大版块构成了完整的农药产业链。行业上 游为黄磷、液氯等无机原料和甲醇、三苯等基本有机原料下游为农林牧 业生产和卫生领域。本项目属于生产农药中间体的上游产业。 1世界农药行业发展曲线 A、市场的转移。发达国家农药工业起步早已走过高速发展期市 场趋于饱和。农药市场的增长主要集中在中国、印度、亚太地区和南美洲 6 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 的部分国家。发展中国家的农业发展将成为全球农药行业增长的驱动力 世界农药巨大的产能也在向相关国家转移以降低成本、就近销售我国 相关企业可抓住此次机会引进、吸收先进企业的生产管理经验助跑农 业现代化。 B、农药开发向高效、低毒、低残留、高生物活性和高选择性方向发 展。这是发达国家农药需求量趋于下降的主要原因。在未来数年内以苏 云金杆菌(Bt)农药为首的生物农药目前生物农药仅占整个农药市场的 1%将以 10%左右的速度强劲增长但一段时间内化学农药仍是农药市 场的主体并逐步向高效低毒的方向发展。 2我国农药行业发展概况 新中国成立 60 多年来我国农药工业取得了长足发展形成了包括 原药生产、制剂加工、科研开发和原料中间体配套在内的农药工业体系 已经真正成为世界上为数不多的具有农药创制能力的国家。 2009 年我国农药行业工业总产值、销售产值及产品销售率有所提高 而利润大幅下降。2009 年全行业完成现价工业总产值 1320.3 亿元比 2008 年同期增长 4.4%企业利润总额为 76.0 亿元前 11 个月累计比 2008 年同期下降 29.5%这主要是受国际金融危机影响以及产品价格影响所致。 截至 2009 年我国已能生产 300 多种原药、3000 多种制剂农药生 产能力为 130 万吨/年按 100%有效成分计完全可以满足我国农林牧 渔及卫生防治的要求并成为全球主要农药出口国出口 300 多个品种 100 多个国家和地区。 2009 年我国农药总产量为 226 万吨2010 年达 234.2 万吨比上年同 期增长 3.6%市场产值已达 250 亿元。预计 2011 年我国农药产量在 320 万吨左右能满足农业生产和出口需要国产农药出口数量及金额有所增 加企业经济效益将有较大增长。未来几年我国农药市场将呈刚性长存、 7 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 理性增长格局农药年需求将增长 3%-6%。 通过对有机氯、有机磷等高毒、高残留农药的逐步淘汰我国农药产 品结构更趋合理。我国三大农药品种比例已接近发达国家水平。与此同时 以水乳剂、水分散粒剂、水悬浮剂为代表的高效、环保新剂型农药得到了 较快发展。截至 2010 年末高毒农药品种所占比重下降至 3.6%高毒农 药使用量从 2007 年的 30%左右下降至目前的 10%以内。农业部正在着手 实施新一批高毒农药禁用工作准备停止一批高毒农药的登记受理高毒 农药淘汰步伐将进一步加快中低毒高效、安全、环保农药品种已成为市 场主体。 3我国三氯吡啶醇钠发展概况 三氯吡啶醇钠是低毒、广谱、低残留的有机磷杀虫杀螨剂毒死蜱和甲 基毒死蜱等品种的农药的主要中间体在其他领域应用较少因此毒死蜱 的市场即为三氯吡啶醇钠的市场。毒死蜱是一种高效、安全和广谱的含氮 杂环类杀虫杀螨剂几乎对所有的农作物小麦、水稻、棉花、花生、蔬 菜、果树等和所有的虫害均有较高的杀虫活性而且对空中飞的害虫、 地下害虫、水中害虫均有特效也可用于家庭卫生防治这种一物多用的 产品是其他杀虫剂不可比的。因此毒死蜱是目前全球生产和销量最大的 杀虫剂品种之一多年来位居全球杀虫剂的前十名。 近年来我国投入大量的资金开发并且替代 5 种高毒农药品种并初 步选出以毒死蜱为代表的 5 种高效低毒低残留的有机磷杀虫剂为今后有机 磷杀虫剂的主要品种。 2006 年我国毒死蜱相关产品登记品种仅为 215 个截至 2007 年底相 关产品共登记了 596 个品种集中在 17 个省 344 个生产厂家而到 2010 年毒死蜱登记品种已达到 1100 个。由此可以看出我国毒死蜱的市场需求 增长迅速。 8 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 随着三氯吡啶醇钠生产技术的不断进步我国已经成为世界上最大的 毒死蜱原药生产基地。2010 年我国毒死蜱的产量在 5 万吨左右生产能 力超过 11 万吨/年中安顾问全球毒死蜱消费量折算成原药接近 8 万吨过去 5 年的年均复合增长率达到 12% 2、行业影响因素分析 农药行业的发展必须紧紧围绕农业农村经济发展的目标任务顺应 当前农业农村经济发展的大形势、大背景这是农药产业发展的基础。 根据十七届五中全会精神和“十二五”农业农村经济发展总体要求 当前农业农村经济发展的主线是加快转变农业发展方式推动农业生产 由粗放型经营向集约经营转变由数量扩张向数量质量效益并重转变由 分散经营向适度规模经营转变农业农村经济的根本任务是把国家粮食安 全作为首要目标把促进农民持续较快增收作为中心目标提高农业综合 生产能力、抗风险能力、市场竞争能力是发展现代农业的主攻方向推 进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化是发展现代农业的基 本要求强化政策、科技、装备、人才、体制 5 个方面支撑是发展现代 农业的基础保障。 由此可见低毒农药作为现代农业的科技支撑直接受农业发展的推 动而低毒农药质量的提升也促进现代农业的发展。农药行业的发展 必须紧紧围绕农业农村经济发展的目标任务顺应当前农业农村经济发展 的大形势、大背景这是农药产业发展的基础。 五、区域化工行业发展环境和市场预测 “十二五”期间全球化工重心将呈东移态势中国将成为世界化学 工业未来转移热点而长江三角洲更具有相对集聚的区位优势。新一轮国 9 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 际资本和产业的转移是南通市石化和化学工业发展面临不可多得的战略 机遇。 1、全球化工行业的发展趋势 在经济全球化、市场国际化的激烈竞争下全球化工发展趋势具有其 以下四个特点 一是跨国经营成为化学工业发展的基本趋势。跨国公司在全球寻求生 产要素的最优配置和最佳市场组合把石油化工研究、发展、生产和销售 等过程伸向世界各地逐步实现就地生产就地销售从而达到增加利润的 目的。 二是生产规模大型化和炼油化工一体化并存。新建化工项目必须上规 模才具有足够的竞争力建立炼油—化工一体化的联合装置已成为新建项 目的首选发展目标通过炼油—化工一体化有利于化工产业在工业园区的 集中展现上中下游一体化减少中间环节延伸产业链也有利于综合 利用资源降低企业生产成本提高经济效益。 三是环境保护对化工技术及生产的要求更为严格。化学工业一直是资 源消耗型和环境污染比较重的产业进入新世纪世界各国对环境保护提出 了新要求因此对化学工业提出了更高、更严格的要求世界各国正在大 力研究开发有利于环保的化工产品技术绿色化工正在兴起。 四是中国是全球化工转移重点区域外国化工跨国公司转移依据是中 国经济较发达、市场潜力巨大、生产要素成本较低、社会政治稳定。 2、国内市场趋势分析 1我国农业发展趋势分析 农药在农业及其它各个领域的应用也十分广泛在农业生产中具有不 10 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 可替代的重要作用是农业丰收和粮食安全的重要保证。未来 5-10 年内 我国农业领域将出现一些值得关注的重要特征和变化趋势。首先粮食安 全压力将加大。虽然未来 5 年我国大米、小麦供需将保持稳定玉米需求 显著提高。“十二五”时期我国将加快转变农业发展方式大力推进现 代农业建设促进农村经济社会全面发展深入推进新农村建设。 按照促进粮食综合生产能力稳步提升的目标“十二五”期间我国 粮食播种面积稳定在 16 亿亩以上粮食产能要稳定在 10600 亿斤以上 而农药“虫口夺粮”是保证粮食产量、减灾保产促进粮食产能提高的 重要因素之一。 2我国农药市场发展趋势分析 2010 年我国农药产量约为 234.2 万吨同比增长 20.4%。其中杀虫剂、 杀菌剂和除草剂累计产量分别为 74.5 万吨、16.8 万吨和 105.4 万吨同比 增幅分别达到 9.7%、-24.0%和 31.0%。杀虫剂所占比重则为 31.8%较上 年同期水平34.9%下降了 3.1 个百分点。根据全国 31 个省级植保站统 计预测分析2011 年全国农药需求总量为 30.82 万吨折百计增长幅 度为 2.69%。 从农药产量的地域集中度来看前 6 个农药主产省江苏、山东、浙 江、湖南、湖北和安徽产量合计为 180.1 万吨在农药总产量的比重合 计为 76.9%较去年同期水平76.7%仅上升 0.2 个百分点。而从企业集 中度来看2010 年度企业平均产量为 6930 吨较去年同期水平5493 吨 上升了 26.2%。本项目建设地点为江苏省南通市如东县位于我国农药主 产省之一江苏省外部市场环境和生产条件良好。 从“十二五”期间农药市场发展趋势来看农药市场将有很大的发展 空间一是农药刚性需求不会改变。我国是农业大国、人口大国粮食安 全问题始终是治国安天下的首要问题。要在有限的耕地上生产更多的农产 11 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 品离不开农药防治作物病虫害保障粮食丰收的巨大作用二是我国农药 企业充满活力。我国成为世界第一农药生产和出口国已经说明众多中小 企业在成长国家农药工业腾飞的基础在增强。随着国家产业政策推动兼 并重组的步伐加快广大企业苦练内功重视自主创新这种活力会更加 猛烈迸发出来三是国家政策为农药发展提供坚实保障。《农药产业政策》 的出台《农药管理条例》的修订均表明国家农药管理政策、法规环境 正在引导农药行业发展的大方向必将有力推动“十二五”农药行业又好 又快发展。 3三氯吡啶醇钠市场分析 毒死蜱是一种高效广谱含氮杂环类杀虫杀螨剂在生产成本、使用效 果、用户认知和推广应用方面具有一定的优势是目前国内最重要的主流 杀虫剂。 随着我国政府对安全、环保问题的高度重视毒性大、残留高的农药 相继退市2007 年 1 月 1 日起我国全面禁止甲胺磷、对硫磷、甲基对硫 磷、久效磷和磷胺等五种高毒有机磷农药在农业上的使用2009 年 7 月 1 日起毒死蜱最大竞争对手氟虫腈退市。由此产生了 10 多万吨农药市场的 空白为毒死蜱等替代品种带来了广阔的市场空间和发展机遇。 随着我国毒死蜱工业的飞速发展原药生产技术将会进一步提高生 产成本有望进一步下降。未来 5 年全球毒死蜱的年均需求增长率约为 10% 预计 2015 年全球毒死蜱的市场需求量将达到 25.8 万吨左右。随着我国毒 死蜱生产能力迅速提高2015 年我国毒死蜱生产与供应将占全球产量的 45%左右中安顾问。 “十二五”期间如果说中国将成为世界化学工业未来转移热点那 么长江三角洲地区是全球化工投资的热点区域南通市同处长江三角洲地 区资源条件相似竞争实力相近沿江沿海一带又都把石化和精细化工 12 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 作为各自今后发展的重点从而导致区域内的资本、技术、人才和市场竞 争更加激烈。 因此要依托滨江临海独有区位优势切实抓住南通市即将融入上海 一小时都市圈北翼副中心城市契机在更多地接受新一轮国际资本和产业 转移提升开放型经济水平方面将会取得新的突破。 3、化工行业市场预测 受全球金融危机影响2008 年化工行业全面受挫但随着世界各国刺 激经济政策出台以后世界经济出现了明显复苏迹象给中国化工行业带 来了新的机遇。 新世纪初我国人均 GDP 已突破了 1000 美元根据国际经验表明 “人均 GDP10003000 美元对于一个国家来说是个重要的战略发展期 其突出特点是经济可能保持一个较长时期的持续快速增长。据专家预测 在未来 510 年间我国经济仍将保持 89%的高增长速度。人们日常生活 的需求已越来越离不开化工产品因此化工行业发展空间是巨大的预 计石化、新材料、特种精细化学品、高效低毒安全新农药、新剂型、食品 饲料添加剂、纺织日用品助剂等领域的产品将成为国内外下一轮经济增长 的热点。 4、南通市化工行业发展趋势 “十二五”期间为了确保南通市化工行业快速有序的发展合理规 划空间布局加快调整和优化产业结构引导和规范企业逐步向沿海沿江 园区集聚沿海大力发展石油化工、氯化工产业链沿江强势发展精细化 工、化工新材料、农药等系列产品。主要分布为 ——南通经济技术开发区化工园区以新型合成材料、农药、新医药、 13 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 特色精细化学品为主 ——江苏省如东沿海经济开发区以石油化工及其配套产业、天然气 化工、精细化工为主 ——如皋港开发区临港化工园区以成品油仓储物流、精细化工为主 ——启东滨江精细化工园生物医药海洋医药、精细化工为主 ——海安县精细化工园基础化学原料制造、医药为主 ——海门市临江新区海门青龙化工集中区、海门市灵甸工业集中 区生物医药、新材料为主。 重点发展五大领域 1石油化工、氯化工等基础化工 2新型合成材料其中包括活性碳纤维等特种纤维及系列产品 3特色精细化工①专用和特种精细化学品②食品、饲料添加 剂③生物化工 4高效低毒低残留新农药、新剂型 5医药化工领域。 六、项目可行性研究报告内容 根据上述对化工行业现状、发展趋势、市场预测以及南通市化工行业 的分析可以看出在未来很长时间内化工行业将会成为南通市重点发展 的产业也将成为南通市最具有竞争力和最受政府支持的行业因此化 工行业的发展前途非常光明。 为了充分全面、准确科学地对本项目进行可行性研究论证本文准备 从项目实施的必要性、项目建设地址选择、项目生产工艺、生产设备、项 目总平面布置、项目安全环保、项目经济评价和项目风险控制几个方面等 展开分析。 14 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 第二章 项目实施的必要性 一、项目实施的意义 1、有利于促进我国石化高端精细化学品的发展 我国是石化产品生产和消费大国。进入 21 世纪以来石化产业保持 快速增长产业规模不断扩大综合实力逐步提高。但是石化产业在快 速发展过程中长期积累的矛盾和问题也日益凸现主要表现为集约发 展程度偏低产业布局分散创新能力不强高端产品生产技术和大型成 套技术装备主要依赖进口产品结构不尽合理中低端产品比重较大资 源环境约束加大产业发展与环境保护的矛盾加剧农资供给需要加强 低成本产品产能不足市场调控体系不完善。当前我国石化产品消费仍 处于增长期油品、化肥、农药刚性需求长期存在高端石化产品市场潜 力巨大。本项目通过应用具有自主知识产权的先进技术生产高端精细化 学品三氯吡啶醇钠一方面适用市场的需求更重要的将促进石化行业新 领域精细化学品产业链的发展。 2、有利于调整农药产品结构、促进行业可持续发展 农药是重要的农业生产资料和救灾物资对防治农业有害生物保障 农业丰收提高农产品质量确保粮食安全以及控制卫生、工业等相关 领域的有害生物起着不可或缺的作用。经过半个多世纪的发展我国农药 的生产能力和产量已经处于世界前列不仅能够满足国内农业和相关领域 的需求而且成为全球重要的农药生产和出口国。但是在农药工业快速 发展中存在重复建设严重、产能过剩、行业结构性矛盾突出、经营秩序 混乱等问题影响了农药工业的可持续发展。我国农药行业产品结构和产 15 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 品档次都偏低低效和高毒农药比例偏高需要通过发展高效、安全、经 济、环境友好的农药新产品加快高污染、高风险产品的替代和淘汰促 进品种结构不断优化。本项目产品三氯吡啶醇钠是合成多种高效、低毒、 低残留的广谱性农药的重要中间体本项目的建设能够促进我国农药行业 产品结构调整、促进农药行业的可持续发展。 3、有利于促进地方产业结构调整和经济发展 本项目新增年产 15000 吨三氯吡啶醇钠生产能力在当前产业链后端 产品毒死蜱市场需求不断增加的背景下项目产品的市场前景较为广阔。 本项目的建设符合项目所在地洋口化工园区“中国农药工业产业园”的产 业定位项目产品属于高端精细化学品符合国家相关发展规划和产业政 策在直接增加第二产业产值的同时还将带动第一产业和第三产业的发 展。项目属于高新技术产业项目的建设有助于提高如东县高新技术产业 的比重优化如东县产业布局增强高新技术产业对经济增长的带动作用 为如东县经济新的增长和升级贡献力量。 二、项目实施的必要性 1、三氯吡啶醇钠生产行业的技术进步的需要 本项目应用清洁法生产三氯吡啶醇钠该生产技术已经获得国家实用 新型专利 4 项并经过省经贸委组织的专家鉴定处于国内领先水平。在 我国化工行业整体创新能力不强高端产品生产技术和大型成套技术装备 主要依赖进口的大背景下需要通过本项目的建设树立企业技术创新的示 范典型引导其他三氯吡啶醇钠生产及产业链上下游相关企业加大研发创 新力度、大力推动产学研一体化、积极应用先进技术改进或优化生产工艺 在行业内推广绿色化工生产技术从而促进三氯吡啶醇钠生产行业的技术 16 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 进步。 2、企业自身发展壮大、发挥规模效益的需要 在石化行业产品结构和安全环保要求日益严格的发展趋势下三氯吡 啶醇钠作为一种高端精细化学品是合成多种高效、低毒、低残留的广谱 性农药的重要中间体将具有巨大的市场前景江苏九九久科技股份有限 公司在前期研发三氯吡啶醇钠生产工艺过程中已投入了大量的人力、物力 和财力。企业需要实施本项目扩大三氯吡啶醇钠的生产能力一方面通过 规模化发展降低生产成本和经营费用充分发挥规模经济效益提高企业 产品的成本竞争优势另一方面通过进一步扩大产能为市场提供更多的优 质产品获取更多的市场份额和经济收益同时发挥自身的技术优势提 高公司在行业内的地位进一步增强核心竞争力促进自身的发展壮大。 3、保障食品安全、保护生态环境的需要 随着我国人民物质生活水平的不断提高和健康、环保意识的不断增 强人们对食用农产品的质量和安全性的呼声越来越高。作为食品生产链 的上端产品农药质量对于食品安全的影响至关重要。而食品安全问题在 很大程度上是由于农药残留引起的。高效、低毒的农药已成为全球农药 产业发展的新趋势。针对此我国已通过法律法规、政策调控等各种措施 淘汰高毒有机磷农药而以毒死蜱为原料生产的农药具有高效、低毒的 特点是最理想的取代品种之一。毒死蜱是目前国际市场上使用最广泛、 效果最理想的大吨位农药产品之一以它生产的农药能防治百余种害虫 可广泛地用于水稻、小麦、棉花、蔬菜、果树、大豆、茶树、甘蔗等多种 作物并被列入无公害农产品推荐使用的杀虫剂中间体品种。本项目产品 三氯吡啶醇钠主要用于生产毒死蜱项目的建设能够促进食品安全的保障 17 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 以及生态环境的保护。 第三章 项目选址和建设条件 本项目建设地址选制江苏省如东沿海经济开发区以下是关于该地区 的情况介绍和项目的建设进度计划。 一、江苏省如东沿海经济开发区概况 江苏省如东沿海经济开发区化学工业园位于江苏如东县洋北垦区有 着丰富的滩涂资源、良好的环境空间、单一的社区环境、优越的区位条件 等特点具有发展化工产业得天独厚的自然优势。 江苏省如东沿海经济开发区成立于 2003 年 11 月是江苏省南通市人 民政府依法批准设立并重点发展的精细化工产业园区2005 年 8 月被中国 农药工业协会设定为“中国农药工业产业园”。 江苏省如东沿海经济开发区由中国天辰化工设计院规划设计实行一 次规划分期实施滚动发展。总规划面积 20 平方公里一期开发 5.5 平方公里。如东沿海经济开发经江苏省环保厅批准立项环评与环境规划 已获南通市环保局批准园区污水处理厂在进区企业污水预处理的基础 上对污水实行集中治理、达标尾水通过排海管道由国家海洋、环保部门 指定的地点离岸近海排放。 园区道路、桥梁、管道等基础配套工程于 2004 年 2 月起开工建设 10 千伏电路主体工程、与整体规划相配套的弱电、路灯等随道路建设已施 工到位园区污水处理厂和工业水厂已投入运行生活用水厂已保证正常 供水通讯、宽带、有线电视等在园区均已开通具备通行 300 吨船只的 内河行道已建成通航园区特种消防队已正常运行与污水处理厂配套的 排海管道工程也已经施工结束热电厂建设正在全面启动。 18 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 江苏省如东沿海经济开发区坚持以精细化工、医药化工为主导重点 引进生产工艺先进和污染治理措施成熟、高产出率、高效益的化工项目 以促进化工产业与环境保护的协调发展。 江苏省如东沿海经济开发区以其优越的自然条件和高起点规划、高标 准建设、高水平管理被中国农药工业协会命名为“中国农药工业产业园” 同时吸引国内外知名的“沈阳化工研究院”、“南京工业大学”等科研院所、 大专院校进区设立科研分支机构和试验工厂。 江苏省如东沿海经济开发区是经南通市人民政府批准设立的南通市 唯一的化工聚集区开发区将坚持“专业化、高科技、生态型、园林式” 的发展目标以项目建设为中心配套设施建设为重点本着“务实、高 效、创新、和谐”的园区精神团结奋斗艰苦创业全力打造江苏沿海 第一园 1 自然条件 江苏省如东沿海经济开发区正是建设在长江三角洲东北翼辽阔的海 涂围垦地上具有土地广袤、淡水资源丰富、环境容量大、远离居民、社 区环境单一的特点依托得天独厚的自然环境和日臻完善的基础设施优 势具备卓越的发展先机。 2 地理区位 江苏省如东沿海经济开发区所处的江苏如东县位于长三角东北翼紧 靠东海附近在建的洋口港将成为长三角地区重要的石油化工、天然气等 重型化工业港口具体的地理区位如图 1 所示 19 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 图 1 如东沿海经济开发区地理区位图 3 基础设施 供水 生活水厂日供水能力 2 万吨工业水厂日供水能力 4 万吨。 污水处理 污水处理厂日处理能力 2 万吨达标尾水按海洋、环保 等监管部门要求定点排海。 供电 10KV、110KV 双回路供电35KV 专线。 热电联供 3 万兆瓦热电厂正在筹建中前期 4 台 20t/h 的供热锅炉 已投入供热运行。 通讯网络 4 万门程控电话数字光纤导入。 其它 配套建设特种消防队、医疗急救中心等。 4 交通条件 公路运输 三条省级公路在园区交汇向南 40 公里接入宁通高速 通过已建成的苏通大桥接入沿江高速、苏嘉杭高速公路、沪宁高速向西 50 公里接入沿海高速公路向南 60 公里至南通市各区向东南 35 公里至 20 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 县城掘港。 水路运输 园区内现有 300500 吨内河码头通过四条五级航道 连接长江 园区距国家十大港口之一的南通港 60 公里距上海港 180 公里 与园区相距 30 公里正在建设的洋口港将形成 20 万吨级泊位的通航 能力。 航空运输 距园区 50 公里的南通兴东机场已开通有至北京、深圳、 成都、广州、厦门、大连等地的航班另外距园区 200 公里半径内的国 际机场还有上海浦东机场、虹桥机场等。 铁路运输 江苏省“十五”铁路规划已将洋口港铁路支线列入计划 目前已开始勘测、设计等前期工作具体从新沂长兴铁路海安编 组站向东横贯园区至洋口港并在园区内设立危险化学品货场。宁启铁路 至南通段已建设完成沪通铁路已在规划中。 综上所述工厂外部交通条件较好。 5 产业基础 南通是中国民族工业的发祥地高效农药及中间体产量占江苏的 40%、全国的 8%。拥有一批一定知名的企业。如江山股份、快达农化、 先正达南通、瑞利南通等。雄厚的产业基础为化学工业特别是农 药工业提供了良好的产业链具有较大的上下游发展潜力。 化学工业是如东县第一支柱产业全县现有各类化工企业 160 余家 化工占全县工业经济总量的 18%为南通市六县市之首。如东已形成 以农药及中间体、化学药物、有机颜料、工程塑料及加工助剂、电子化学 品等精细化工为主的化工产业格局。快达农化作为全国农药五十强企业 其光气及衍生物在国内外具有一定的知名度。 21 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 6 人力资源 如东人杰地灵基础教育发达每年有 98%以上的高中毕业生考入全 国各类高校。 如东拥有一座全国重点、两座省重点职业技术学校重点培养化工、 机电、纺织等应用型技术工人队伍。 良好的化工产业基础也培养了一支懂管理、擅经营的企业人才队伍 培训了一批熟悉化工生产操作的技术工人队伍。 园区本着“科技为先”的宗旨目前已吸引沈阳化工研究院、南京工 业大学原南京化工学院、常州精细化工研究所等大专院校、科研院所 在园内建设研发基地。 二、生产规模及进度计划 目前我公司三氯吡啶醇钠生产能力为 5000 吨/年。在前期试生产过程 中我们攻克了生产关键技术、产品质量、污水处理等方面的瓶颈现生 产水平和产品质量已达到国内领先水平产品一直处于供不应求状态。根 据以上情况和市场分析及目前所掌握的销量渠道拟将该产品生产能力扩 大至年产 20000 吨。不含流动资金预计该项目总投资为 1.566 亿元。 本次扩建改造项目利用在江苏省如东沿海经济开发已购土地在公 司现有 5000 吨/年三氯吡啶醇钠生产装置的基础上扩产生产规模为 15000 吨/年计划分两期实施每期生产能力为 7500 吨/年2011 年下半年着手 进行各项前期工作准备 2012 年三季度完成一期工程建设将三氯吡啶 醇钠生产能力先扩产到 12500 吨/年2013 年上半年完成二期工程建设 将产能扩至 20000 吨/年力争 2013 年 6 月底实施联动运行。 22 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 第四章 项目生产工艺和设备 一、产品介绍 三氯吡啶醇钠的理化性质见表 1 表 1三氯吡啶醇钠理化性质 三氯吡啶醇钠356-三氯吡啶-2-醇钠 CAS 号6516-38-4 英文名Sodium 356-trichloro-2-pyridinol 分子式C5HCl3NNaO 分子量220.5 外观类白色至灰色粉状固体 纯品为类白色固体微溶于水在冰水中饱和溶液浓度约为 0.5%在沸水中饱和溶液浓度约为 20%。易溶于乙腈、甲醇、乙 物化性质醇等有机溶剂在酸性条件下转化为 356-三氯吡啶-2-醇熔点 169171℃。 用途用于生产高效低残留杀虫杀螨剂毒死蜱、甲基毒死蜱等。 二、生产工艺流程 1、生产工艺选择 三氯吡啶醇钠的合成路线比较多目前实际上国内外常用方法有 4.1.1. 吡啶法 吡啶通过气相或液相氯化为五氯吡啶后再还原为四氯吡啶再通过 水解得到三氯吡啶醇钠也有采用其它方法先合成四氯吡啶后再水解。主 要优点为产品纯度高质量好三废量少。但受原料吡啶限制成本较高 国外采用此法较多国内仅有红太阳一厂家采用浙江新农外购四氯吡啶 水解生产三氯吡啶醇钠也仅水解一步反应。 4.1.2. 环合法 23 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 按原料分主要分为三氯乙酰氯法、三氯乙酸苯酯法和丙烯酸法。 1)丙烯酸路线 丙烯酸和三氯化磷反应制得丙烯酰氯再与三氯乙腈加成为 244 三氯-4-氰基丁酰氯在催化剂及干燥的氯化氢存在下环合成 3556-四氯 -34-二氢吡啶-2-酮最后在缚酸剂存在下芳构化和硫酸酸化成吡啶酚。 该条路线首先要制备丙烯酰氯和三氯乙腈比三氯乙酸路线反应步骤 更多工艺流程更长且需要价格较贵的催化剂和溶剂及长时间地通干燥 的氯化氢生产上不宜采用。 2)三氯乙酸苯酯路线 三氯乙酸苯酯在氯化亚铜等催化剂的存在下以无水环丁砜为溶剂 与丙烯腈加成得到 224-三氯-4-氰基丁酸苯酯再在干燥的氯化氢存在下 环合和芳构化生成吡啶酚。 本法需要价格相当高且较难回收的无水环丁砜特别是后处理复杂 大量的副产品苯酚有待回收和套用而且总收率也只有 53.7%生产厂不 会采用。 3)三氯乙酰氯法 三氯乙酰氯法合成 356-三氯吡啶醇钠路线根据加成、环化和芳构化 反应是否分离可分为分步法和一步法而一步法根据是否加压又分为常 压一锅法和加压一锅法。 分步法由 RGarth Pews 等人发明按反应原理分为加成、环合、芳构 化三步进行据报道目前最高摩尔收率可达 73%左右国外厂家多采用此 方法国内也有多家科研机构在进行此项研究但未有工业生产装置的报 道。加压一锅法此法由 Martin P 等人发明收率未有报道设备要求高投 资大国内也未有采用。国内大部分厂家仍采用常压一锅法生产常压一 锅法生产又分为有溶剂法和无溶剂法溶剂法常用溶剂有邻二氯苯和硝基 24 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 苯硝基苯作溶剂反应时间短副反应少收率高但毒性大污染严重。 目前已很少采用大部分改用邻二氯苯作溶剂。 我公司现有装置采用的是常压一锅法三氯乙酰氯合成路线。 2、生产工艺介绍 本公司三氯吡啶醇钠生产工艺以三氯乙酰氯和丙烯腈为原料采用特 殊的催化剂利用邻二氯苯作溶剂合成 3356-44-二氢吡啶-2-酮再将 3356-44-二氢吡啶-2-酮与氢氧化钠碱解、芳构化后生成三氯吡啶醇钠。 按反应原理分为加成、环合、芳构化三步其中有 10%左右的部分原 料发生副反应生成四氯吡啶四氯吡啶也可水解生成三氯吡啶醇钠其反 应方程式如下 1加成反应 OO Cl3CC+CH2=CHCNCCCl2CH2CHClCN ClCl 224三氯4氰基丁酰氯 2环合反应 OClCl CCCl2CH2CHClCNCl ClONCl H 3356四氯44二氢吡啶2酮 3芳构化 ClClClCl Cl+2NaOH+NaCl+2H2O ONClNaONCl H 356三氯2吡啶醇钠 4其它副反应 25 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 ClCl O Cl3CC+CH2=CHCN+H2O ClClNCl 2356四氯吡啶 我公司的工艺流程分为合成加成、环合、碱解、结晶、干燥、溶 剂回收、三废处理等五个工段与国内同行相比基本一致但针对三废治 理综合利用清洁化生产方面进行了优化设计同时严格优化工艺操作参数 及调整催化剂配方使得产品收率及质量超过了国内同行水平工人操作 环境与同行相比也明显改善不少同行厂家职工都要求能到我公司来工 作。一期工程验收时上级部门组织的专家给予很高的评价。 为了充分回收资源在三废处理设计过程中综合考虑了物料回收、 能源回收通过对废碱液吸收氯化氢的循环实现了以废治废焚烧炉上 马的同时考虑到余热回收每小时可副产蒸汽约 2 吨大大减小了三废治 理成本蒸馏水的回收利用既节约了蒸汽和水也提高了产品质量。 通过一系列小试、中试和一期工程的实际操作目前我公司产品与同 行相比具有以下优势 1产品质量好可按客户需要加工成含量 8592%的产品而一 般厂家只能达到 85%左右。 2成本低与同行相比产品综合收率接近于同行最好水平但 由于优化了原料配比综合成本约比同行低 5%左右具有明显的成本优 势。 3三废治理完善三废处理设施与工艺装置同步设计分别对废 水、废气、废渣进行了治理无需外排。 3、项目规模 我公司三氯吡啶醇钠一期工程于二〇〇六年开工建设投产后通过对 26 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 生产工艺的调整及部分设备填平补齐已实现 5000 吨/年的生产能力拟 计划再分期建设两套 7500 吨/年的生产装置达到年产 20000 吨三氯吡啶醇 钠的生产规模。 4、工艺流程方框图图 2 丙烯腈溶剂催化剂碱水 三氯乙酰氯合成过滤碱解 废催化剂 成品三氯吡啶醇钠干燥过滤结晶 废水去焚烧溶剂去溶剂回收 图 2 工艺流程方框简图 三、生产设备 本项目主要设备、辅助配套设备、供水、供电、供汽设备均采用国产 设备配套设备选择遵循可靠性、先进性、维修性、节能性、成套性、环 保性、灵活性、经济性的原则装备水平按照生产品种多样化、规格系列 化、操作密闭化、机电一体化关键工段采用 DCS 控制对消耗人力资 源较多的岗位如离心机、板框压滤机等尽量选用自动化程度高的产品 减轻工人的劳动强度。对大功率的制冷机组选用 10KV 的高压电机和溴化 锂吸收式制冷机以节约能耗。根据以上原则生产能力从现有装置 5000 吨/年扩大至 20000 吨/年新增主要设备见表 2 27 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 表 220000 吨/年三氯吡啶醇钠生产装置新增主要设备一览表 单机 序总功率 设备名称规 格 型 号材质单位数量功率备注 号(kw) (kw) 1溶剂处理釜F12500CS台1415210 2溶剂蒸馏釜F16000CS台1015150 2 3精馏一冷F=60m304/CS台1000 2 4精馏二冷3JK38A-12/12 F=5m石墨台1000 5处理釜放空冷凝器F=25m2304/CS台200 6真空泵放空冷凝器F=4m2玻璃套200 7溶剂中间泵IS65-50-125铸铁台4416 8废水泵IS65-50-125铸铁台45.522 9成品溶剂泵FSB50-20L四氟台6318 10水环真空泵SK-9台815120 11粗品母液泵FSB50-20L四氟台4312兼作精制回收溶剂泵 12真空泵配套循环水泵IS65-50-125铸铁台45.522精馏真空 13精馏塔φ 630CS台1000 14真空缓冲罐16000LCS台200 15真空缓冲罐1000LCS台200 16分相罐16000L(DN2400)CS台400 17溶剂中间罐30000L(DN2860)CS台200 18轻组份贮罐30000L(DN2860)CS台200 28 三氯吡啶醇钠扩建项目可行性研究报告江苏九九久科技股份有限公司 单机 序总功率 设备名称规 格 型 号材质单位数量功率备注 号(kw) (kw) 19成品溶剂罐30000L(DN2860)CS台600 20液碱计量罐5000LPE台200 21热水计量罐5000LCS台200 22真空泵循环水池座200 23中间相收集池座200 24废水池座200 25溶剂贮罐100000LCS台200 26精制釜F12500(DN2200)CS台2015300 27结晶釜F10000(DN2200)CS台2211242 28液碱计量槽16000LCS台400 29热水计量罐16000LCS台200 30母液计量罐16000LCS台200 31溶剂收集槽
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    江苏九九久科技股份有限公司 年产 3200 吨高强高模聚乙烯纤维项目 可行性研究报告 江苏省纺织工业设计研究院有限公司 二○一二年三月 江苏省纺织工业设计研究院有限公司1 目录 第一章总 论 .................................................................................................................. 5 第一节项目背景............................................................................................................ 5 第二节可行性研究报告编制依据.............................................................................. 9 第三节项目概况............................................................................................................ 9 第四节问题与建议 ..................................................................................................... 12 第二章 市场预测 ............................................................................................................. 13 第一节产品的主要用途............................................................................................. 13 第二节建设背景.......................................................................................................... 19 第三节国际市场现状及供需预测............................................................................ 21 第四节国内市场现状及供需预测............................................................................ 24 第三章 建设规模与产品方案........................................................................................ 28 第一节 建设规模.......................................................................................................... 28 第二节 产品方案.......................................................................................................... 28 第三节 产品质量标准 ................................................................................................. 29 第四章厂址选择............................................................................................................ 30 第一节 厂址所在位置现状 ........................................................................................ 30 第二节 厂址建设条件 ................................................................................................. 30 第五章 技术设备工程方案............................................................................................ 35 第一节 技术方案.......................................................................................................... 35 第二节 主要设备选择 ................................................................................................. 39 第三节 土建工程方案 ................................................................................................. 39 第六章 主要原材料、燃料供应 ................................................................................... 46 第一节 主要原材料、燃料供应................................................................................ 46 第二节 主要原材料价格............................................................................................. 47 第七章总图运输与公用、辅助工程 ......................................................................... 48 第一节 总图布置.......................................................................................................... 48 第二节 工厂运输.......................................................................................................... 49 第三节 公用、辅助工程............................................................................................. 50 第八章节能分析............................................................................................................ 59 江苏省纺织工业设计研究院有限公司2 第一节用能标准和节能规范 .................................................................................... 59 第二节能源供应状况 ................................................................................................. 61 第三节能源消耗状况 ................................................................................................. 62 第四节能源消耗指标分析 ........................................................................................ 66 第五节节能措施.......................................................................................................... 68 第六节结论与建议 ..................................................................................................... 78 第九章环境影响评价 ................................................................................................... 79 第一节设计依据.......................................................................................................... 79 第二节三废处理.......................................................................................................... 79 第三节噪声控制.......................................................................................................... 81 第四节绿化设计.......................................................................................................... 81 第十章劳动安全卫生与消防 ...................................................................................... 82 第一节 危害因素和危害程度 .................................................................................... 82 第二节 劳动安全卫生防范措施方案 ....................................................................... 88 第三节 消防设施.......................................................................................................... 90 第十一章 组织机构与人力资源配置........................................................................... 92 第一节 组织机构.......................................................................................................... 92 第二节 人力资源配置 ................................................................................................. 93 第十二章 项目实施进度 ................................................................................................ 95 第一节 建设工期.......................................................................................................... 95 第二节 项目实施进度安排 ........................................................................................ 95 第十三章 投资估算及资金筹措 ................................................................................... 96 第一节 建设投资估算 ................................................................................................. 96 第二节 融资方案.......................................................................................................... 98 第十四章 财务评价......................................................................................................... 98 第一节评价说明.......................................................................................................... 98 第二节财务效益和费用............................................................................................. 99 第三节盈利能力分析 ...............................................................................................101 第四节偿债能力分析 ...............................................................................................102 第五节不确定性分析 ...............................................................................................102 第十五章 风险分析.......................................................................................................105 江苏省纺织工业设计研究院有限公司3 第一节 项目主要风险因素识别..............................................................................105 第二节 风险程度分析 ...............................................................................................106 第三节 防范和降低风险的对策..............................................................................107 江苏省纺织工业设计研究院有限公司4 第一章 总 论 第一节 项目背景 1.1.1 项目名称 江苏九九久科技股份有限公司年产 3200 吨高强高模聚乙烯纤维项目 1.1.2 承办单位概况 江苏九九久科技股份有限公司是于 2002 年改制成立的股份制中型民营企 业2010 年 5 月在深圳证券交易所成功上市股票代码 002411企业总资产 为 90217.34 万元固定资产原值 23080.84 万元固定资产净值为 17789.14 万元注册资本 23220 万元所属行业为化工行业。公司采用现代企业管理制 度进行管理采用资本运作与市场运作相结合的方式树立“质量第一用户 至上规范管理技术先进”的企业方针。近年来公司获得“南通市质量管理 奖”、“南通市安全生产先进企业”、“南通市科技十强民营企业”、“南通市节约 能源先进企业”、“重合同守信用企业”等荣誉。通过 ISO9001、ISO14001 质量 和环境管理体系认证。资信等级 AAA具有自营进出口经营权。 近年来公司一方面为了贯彻落实政府的决定即执行省政府关于化工企 业必须搬迁进入园区的规定及县政府关于加强环境保护确保安全生产的化工 生产专项整治精神另一方面考虑企业自身发展的需要公司原有的地方受到 各种条件的限制已无发展的余地为此公司在如东沿海经济开发区征地 300 亩并于 2007 年下半年在四个月时间内利用自身力量全面完成了主产品 1000 吨/年 7-ADCA 产品的整体搬迁并顺利投运。2008 年公司在园区又采用企业自 主研发的三氯吡啶醇钠生产工艺建成了 5000 吨/年三氯吡啶醇钠生产装置并 投入运行为我公司今后的发展奠定了基础。根据公司“十二五”发展战略规 划积极响应国家新能源开发的号召2011 年又成功开发了具有自主知识产权 的 400 吨/年六氟磷酸锂生产装置且全部设备实现了国产化现正准备扩产至 2000 吨/年以满足用户需求。 公司目前主要产品有 7-ADCA、苯乙酸、硫酸铵、氯化铵、硫酸吡啶盐、 55-二甲基海因、合成氨、碳酸氢铵、苯甲醛、氯代环己烷、三氯吡啶醇钠、 江苏省纺织工业设计研究院有限公司5 六氟磷酸锂等。 公司目前在如东沿海经济开发区主要从事高科技产品生产和研发现有员 工 1449 人其中大专以上 523 人、研究生学历 12 人。与各类院校建立长期合 作关系公司建有省级研发中心一座并和浙江大学合作建立了企业院士工作 站。多年来通过企业自身的不断努力加上各级政府部门的大力支持公司 业务取得了长足的发展企业经济效益连年递增社会效益显着。 1.1.3 项目背景 上世纪七十年代后期以粉末状超高分子量聚乙烯为原料采用全新的冻 胶纺丝及超拉伸技术制得了高强高模的聚乙烯纤维使化学纤维和化学纤维 工业开始了新的飞跃。高强高模聚乙烯纤维具有优异的物理机械性能成为继 碳纤维和芳纶之后出现的第三代高性能纤维。就强度而言目前高强高模聚乙 烯纤维绳索可以吊起来的最大重量是同样直径钢丝绳吊起最大重量的八倍是 目前已经工业化的纤维中强度最高的纤维。此外高强高模聚乙烯纤维的密度 小于碳纤维和芳纶具有优异的耐化学性和耐气候性高能量吸收性低导电 性防水性等特点。鉴于上述性能该纤维成为继碳纤维和芳纶之后又一种主 要的高性能纤维。1979 年荷兰 DSM 公司首次申请了该纤维的生产专利随后 美国的联合信号公司现在的 Honeywell 公司购买了该专利经改进后生产 水平进一步提高到了 90 年代中期生产规模达到了 1000 吨/年。目前国际上 只有荷兰 DSM 公司美国 Allied 公司日本东洋纺公司和三井公司等几家公 司拥有专利技术并已形成工业化规模的生产。 随着高强高模聚乙烯纤维生产的发展所得到的纤维品质和用途也不断提 高和扩大。超高分子量聚乙烯简称 UHMWPE纤维也称为高强高模聚乙 烯简称 HSHMPE纤维荷兰的 DSM 公司称其所生产的纤维产品为“高韧 性高模量聚乙烯纤维”尽管名称有所不同但所使用的原料都是平均分子量在 106 万左右甚至 5×106 万以上的线型聚乙烯颗粒。 由于超高分子量聚乙烯链长且相互缠结结晶度在 60~85%密度为 0.92~0.94g/cm3 之间熔体呈高弹态粘度极高可达 109 泊几乎没有流动性 难以采用通常的熔融法纺丝制备出高强度高模量的乙烯纤维。直到二十世纪七 十年代荷兰 DSM 公司以粉末状超高分子量聚乙烯采用冻胶纺丝—超拉伸工 江苏省纺织工业设计研究院有限公司6 艺纺制出高韧性高模量聚乙烯纤维后以超高分子量聚乙烯为原料生产高性能 纤维的工业化才有了突破性进展。 目前荷兰的 DSM 公司美国的 Honeywell 公司日本与荷兰联合建立 的东洋纺织—DSM 公司日本的三井公司都已实现了工业化生产在国际市 场上三个公司先后推出自己的品牌有 Honeywell 公司的 Spectra900 Spectra1000 和 Spetra2000DSM 公司的 Dyneema SK60SK65SK70SK75 SK76 等以及三井公司的 Tekmilon。而国内的高强高模聚乙烯纤维的生产工 业化正处于边生产、边摸索、边改进、边完善的阶段主要生产企业有中纺投 资北京同益中特种纤维公司年产量 800 吨宁波大成新材料股份有限公司年 产量 1200 吨左右和湖南中泰公司年产量 800 吨左右。而由于国际市场的 大量需求使得国内的生产厂家都不断在扩大或是计划扩大其生产规模以适 应国内、国际市场的需求。 1.1.4 本项目产品的发展趋势预测及项目建设的必要性 我国纺织工业正处于新的产业发展战略转型期依据不同地区纺织产业发 展比较优势区域产业布局调整将继续深化产业转移成为趋势构筑我国东、 中、西部地区纺织产业链新体系形成从沿海到中西部产业梯度格局。同时 我国新型工业化道路的发展模式对纺织工业发展提出更高要求。用高新技术改 造和提升传统产业是优化结构、提高竞争力和经济效益的需要也是建立和 发展资源节约型、环境友好型现代纺织工业的要求更是实现纺织工业可持续 发展的必然选择。 虽然我国早已成为化纤的产量大国但化纤一直以低档普通品种为主 在高技术高附加值纤维领域里还处于较低的水平这和我国化纤大国的地位 极不相称。 本项目的实施不仅能迅速有效地促进行业的技术进步更是在打破国外 大公司的技术封锁替代进口方面起着行业标杆示范作用。 国家发展改革委、科学技术部、商务部、国家知识产权局联合修订的《当 前优先发展的高技术产业化重点领域指南2007 年度》中第“四、新材料” 第“54、特种纤维材料”明确将“高强高模聚乙烯纤维”列为当前优先发展的 高技术产业高强高模聚乙烯纤维项目还属国家发改委制定的《产业结构调整 江苏省纺织工业设计研究院有限公司7 指导目录2011 年本》中“鼓励类”第“二十、纺织”的“4、有机和无机 高性能纤维及制品的开发与生产碳纤维CF拉伸强度≥4200MPa 弹性模量≥240GPa、芳纶AF、芳砜纶PSA、高强高模聚乙烯超 高分子量聚乙烯纤维UHMWPE纺丝生产装置单线能力≥300 吨/ 年、聚苯硫醚纤维PPS、聚酰亚胺纤维PI、聚四氟乙烯纤维PTFE、 聚苯并双恶唑纤维PBO、聚芳恶二唑纤维POD、玄武岩纤维BF、 碳化硅纤维SiCF、高强型玻璃纤维HT-AR等”项目市场前景广 阔预期效益良好。 在国家多个行业的“十二五”规划中都明确将高强高模聚乙烯纤维超高 分子量聚乙烯纤维列为“十二五”重点发展的产业。 《纺织工业“十二五”发展规划》在重点领域中要求“鼓励发展……超高 分子量聚乙烯纤维……促进高性能纤维及其复合材料的产业化扩大应用领 域”。 《化纤工业“十二五”发展规划》在“十二五”的重点任务中要求“努力 提升高性能纤维产业化水平”在“促进高性能纤维产业化”专栏中明确要求“超 高分子量聚乙烯纤维UHMWPE优化现有工艺技术提升产品质量实现 十氢萘工艺技术产业化强化应用技术开发与推广。形成年产 20000 吨的产业 化产能”。 《产业用纺织品“十二五”发展规划》在“重点领域和产品”中要求“提 升超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维等高强纤维的应用技术解决防弹防刺面 料加工技术实现柔性符合防刺防割面料的产业化”。 《石油和化学工业“十二五”发展规划》在“重点任务”中明确将超高分 子量聚乙烯纤维列为“十二五”高端石化化工产品发展重点。 《新材料产业“十二五”发展规划》在“发展重点”中将超高分子量聚乙 烯纤维列为高性能增强纤维发展重点规划要求“积极发展高性能聚乙烯纤维 UHMWPE干法纺丝技术及产品突破纺丝级专用树脂生产技术降低生 产成本” 。同时将高分子量聚乙烯纤维列入新材料产业“十二五”重点产业目 录第 333 条。 由上可见高强高模聚乙烯纤维一直是国家重点扶持的发展对象也是“十 江苏省纺织工业设计研究院有限公司8 二五”期间国家鼓励发展的产业。为满足国内对高强高模聚乙烯纤维不断增长 的需求江苏九九久科技股份有限公司拟建设 3200 吨/年高强高模聚乙烯纤维 生产装置。 项目建成后将进一步拓展江苏九九久科技股份有限公司的主营业务范围 提高国产高强高模聚乙烯纤维的产量占领国内纤维高端市场、替代进口满 足国内市场对高强高模聚乙烯纤维日益增长的需求进一步提升公司行业地位 和国际竞争力不但使企业的技术水平得到一次质的飞跃同时也打破少数国 际大公司的技术垄断对于国内高强高模聚乙烯纤维企业而言有非同一般的标 杆意义。 本项目的实施可以实现利润总额 12144.2 万元税后利润 9108.2 万元有 着良好的经济效益和社会效益。 综上所述本项目的实施符合国家产业政策、符合技术发展方向、实现了 新技术和新工艺的突破、提升企业竞争力、产品从数量向质量转移、满足市场 需求、带动相关产业发展并产生良好经济效益和社会效益。 第二节 可行性研究报告编制依据 本研究报告编制的主要依据 1《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 2《项目环境影响报告书》及审批文件 3《产业结构调整指导目录2011 年版》 4《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南2007 年度》 5《投资项目可行性研究指南》中国电力出版出版 6《公司法》 7江苏九九久科技股份有限公司提供的可研报告编制委托书 8江苏九九久科技股份有限公司提供的基础资料。 第三节 项目概况 江苏省纺织工业设计研究院有限公司9 1.3.1 项目拟建地点 本项目实施地点位于江苏省南通市如东沿海经济开发区内项目用地呈规 整的方形场地长 254.9 米、宽 239.18 米面积60933 平方米约 92 亩。 项目实施地点地理位置优越交通运输便利。 1.3.2 项目建设规模与目标 项目建设规模年产 3200 吨高强高模聚乙烯纤维 项目建设目标本项目产品属于高端纤维产品通过本项目的实施可使 江苏九九久科技股份有限公司的产品品种向高科技纤维行业发展进一步拓展 了公司的经营业务公司产品结构更加优化进而发展成为国内高端、高品质 纤维的代表性领军企业。 1.3.3 项目主要建设条件 1 市场条件项目产品目前市场供不应求市场缺口较大。 2 资源条件原辅材料供应渠道顺畅价格稳定水、电、汽等公用 工程配套设施齐全供应稳定满足本项目的要求。 3 资金条件本项目的资金通过自筹解决公司将本项目列为重点项 目项目资金上将得到有力的保证。 4 环境条件本项目设计时将采取可靠措施确保环保措施得力、到位 符合环保要求。 5 施工条件目前厂址拟建区域内已完成“六通一平”并已完成普勘 施工条件具备由于公司有多年的建设经验可以有效地组织施工缩短施工 周期。 1.3.4 项目投入总资金及效益情况 本项目总投资 31060.8 万元其中建设投资 26609.8 万元流动资金 3707.2 万元年利润总额达 12144.2 万元。 1.3.5 主要技术经济指标 本项目主要技术经济指标见表 1-1。 江苏省纺织工业设计研究院有限公司10 表 1-1主要技术经济指标表 序号项目名称单位指标值备注 1项目总投资万元31060.8 其中固定资产投资+铺底流动资金万元28431.1 1.1固定资产投资万元27353.6 1.1.1建设投资万元26609.8 1.1.2建设期利息万元743.8 1.2流动资金万元3707.2 其中铺底流动资金万元1112.2 2资金来源万元31060.8 2.1项目资本金万元18665.8 2.2债务资金万元12395.0 建设投资借款万元9800.0 流动资金借款万元2595.0 3财务效益 3.1年销售收入含税万元52800.0 3.2年总成本费用万元32485.9 3.3增值税万元4150.7 3.4营业税金及附加万元498.1 3.5年利润总额万元12144.2 3.6所得税万元3036.1 3.7税后利润万元9108.2 4财务评价指标 4.1项目总投资收益率%39.65 4.2资本金净利润率%48.80 4.3投资回收期含建设期年5.39所得税后 年4.83所得税前 4.4财务内部收益率%28.55所得税后 %35.64所得税前 4.5财务净现值ic=12%)万元22670.1所得税后 万元34553.4所得税前 4.6项目资本金内部收益率%34.99 4.7投资利润率%39.10 4.8投资利税率%54.07 4.90盈亏平衡点%44.22 江苏省纺织工业设计研究院有限公司11 1.3.6 项目建设的可行性 本项目符合国家产业政策和聚乙烯纤维行业的发展要求所采用的技术先 进可靠产品定位行业高端产品市场需求大原辅材料来源稳定项目经济 效益良好社会效益显着各项建设条件具备因此本项目的建设是可行的。 第四节 问题与建议 由于高强高模聚乙烯纤维行业的飞速发展其生产技术也日新月异因此 本报告部分具体方案和数据还需在技术、商务合同谈判时进一步修改和补充。 由于目前市场缺口较大产品效益显着生产意向企业较多因此本项目 的建设速度将是至关重要的。 江苏省纺织工业设计研究院有限公司12 第二章 市场预测 第一节 产品的主要用途 高强高模聚乙烯纤维UHMWPE是 90 年代初出现的高科技、高性能 纤维是当今世界三大高科技纤维碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维之 一高强高模聚乙烯纤维由于分子量极高主链结合好取向度、结晶度高 因此它的强度是当今所有纤维中最高的相当于优质钢丝的 15 倍普通化学纤 维近 10 倍而且密度小模量高能抗紫外线和耐各种化学腐蚀等优异性能和 具有突出的抗冲击、抗切割韧性优点产品可广泛应用于国防军需装备轻质 高性能防弹板材、防弹头盔、软质防弹衣、防刺衣、航空航天复合材料、远洋 航舶、海军舰艇绳缆、远洋捕鱼拖网、深海抗风浪网箱和体育用品器材、建筑 工程加固等高性能复合材料。目前该产品国际上主要生产企业有荷兰 DSM 公 司、美国 HONEYWELL 公司、日本三井公司生产该产品自 90 年代问世以来 即属于西方巴黎统筹产品。 2.1.1 高强高模聚乙烯纤维的性能 高强高模乙烯纤维特殊的结构特征决定了它具有许多良好的优异的性能。 高强高模聚乙烯纤维具有很高的轴向比拉伸强度和模量而且能量吸收性能和 阻尼性能比芳纶优越并且也弥补了高性能的碳纤维、碳化硅纤维等断裂应变 小的弱点。同时它还具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、比能量吸收高、介电常 数低、电磁波透射率高、摩擦系数低及突出的抗冲击、抗切割等优异性能。 高强高模聚乙烯纤维具有独特的综合性能(见表 2-1)其密度小于 1能浮 于水。它是目前强度最高的纤维之一比强度能达到优质钢的 15 倍模量也 很高仅次于特种碳纤维。断裂伸长率较其它特种纤维高断裂功很大。此外 该纤维还具有耐海水腐蚀、耐化学试剂、耐磨损、电绝缘性、耐旋光性、热性 能等特性。 江苏省纺织工业设计研究院有限公司13 表 2-1高强高模聚乙烯纤维综合性能表 性能指标性能指标 回潮无沸水收缩率1% 亲水性无耐酸性优 耐碱性优耐多数化学试剂性优 耐紫外光非常好熔点135145℃ 导热率沿纤维轴向20W/m热膨胀系数-12×10-6Park 电阻1014Ω介电常数(22℃10GHz)2.25 介电强度900kv/cm损耗角 正切2×10-4 蠕变22℃20%负荷每天 1×10-2%轴向抗张强度3GPa 轴向抗张模量100GPa轴向抗压强度0.1GPa 轴向抗压模量100GPa横向抗张强度0.03GPa 横向模量3GPa 1 优良的力学性能 高强高模聚乙烯纤维的强度在 2.5~3.8GPa断裂伸长在 36%之间与碳 纤维玻璃纤维和芳纶相比纤维的断裂功大。如果再考虑比重的话它是一种 非常独特的纤维在保持良好尺寸性能同时还能节约重量。 高强高模聚乙烯纤维的密度为 0.97g/cm3只有芳纶的 2/3 或高模碳纤维的 1/2而轴向拉伸性能很高。其比拉伸强度是现有高性能纤维中最高的比拉伸 模量除高模碳纤维外也是很高的较芳纶高得多。 纤维的强度还可用自由断裂长度来表述。自由断裂长度是指纤维受自身重 而断裂的理论长度自由断裂长度理论值与纤维品种和纤维特性有关。高强高 模聚乙烯纤维的理论值可达 320 km约为芳纶的二倍。 江苏省纺织工业设计研究院有限公司14 表 2-2Honeywell 高强高模聚乙烯纤维与其它纤维力学性能的比较 性能参数密度 g/cm3强度 g/d模量 g/d伸长% Spectra9000.973013004 Spectra10000.973520003 尼龙 HT1.1483523 聚酯 HT1.38910014 Vectran1.41235203 Kevlar291.45224504 Kevlar491.45249501.9 碳纤维 HS1.771013501.5 碳纤维 HM1.872025000.5 钢7.6033001.4 2优良的耐冲击性能 高强高模聚乙烯纤维是玻璃化转变温度低的热塑性纤维韧性很好在塑 性变形过程中吸收能量因此它的复合材料在高应变率和低温下仍具有良好 的力学性能抗冲击能力比碳纤维、芳纶纤维及一般玻璃纤维复合材料高。高 强高模聚乙烯纤维复合材料的比冲击总吸收能量 Et/p 分别是碳、芳纶和 E 玻璃 纤维的 1.8、2.6 和 3 倍其防弹能力比芳纶装甲结构的防弹能力高 2.6 倍。 高强高模聚乙烯纤维的冲击强度几乎与尼龙相当在高速冲击下的能量吸 收是芳纶PPTA纤维、尼龙纤维的两倍。这种性能非常符合制作防弹材料。 3极好的弯曲性能 高强高模聚乙烯纤维具有极好的弯曲性能能不断裂地形成针织线圈和打 结头。而玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维的弯曲性能较差。 对各种纤维加工性能进行比较超高分子量聚乙烯具有很高的勾结强度和 成环强度高强高模聚乙烯纤维比芳纶成圈性能更好。 4优良的耐化学腐蚀性 由于聚乙烯的化学结构简单因此耐腐蚀性能极好。用这种纤维制造的产 品不会由于和酸、碱、污水、海水等接触而损失其强度。高强高模聚乙烯纤维 具有高度的分子取向和结晶具有良好的耐溶剂溶解性能。 高强高模聚乙烯纤维在多种介质中如水、油、酸和碱等溶液中浸泡半年 江苏省纺织工业设计研究院有限公司15 强度不受影响。高强高模聚乙烯纤维在水中浸泡 2 年仍保留原有强度还可 防生物腐蚀。 高强高模聚乙烯纤维大分子链上不含任何芳香环、氨基、羟基或其它易受 活性试剂攻击的化学基团结晶度又高因此在各种苛性环境中强度均保持在 90%以上而芳纶在强酸、强碱中强度下降则很大。 表 2-3高强高模聚乙烯纤维和 Kevlar 纤维的耐化学物质性能 浸润 6 个月后纤维强度保持率% 试剂 高强高模聚乙烯纤维Kevlar 海水100100 10%清洗液100100 液压流体100100 煤油100100 汽油10093 甲苯10072 高氯乙酸10075 冰醋酸10082 1M 盐酸10040 5M 硫酸10070 氨水29%10079 次磷酸溶液910 (5)优越的耐磨性能 材料的耐磨性一般随模量的增大而降低但对高强高模聚乙烯纤维而言则 相反。这是因为该纤维的摩擦系数低所致故而其具有很高的耐久性。高强高 模聚乙烯纤维绳子的破断循环数 n 比芳纶纤维高 8 倍耐磨性和弯曲疲劳也比 芳纶纤维高适合做绳索。由于它的易加工性在工业方面有很好的应用前景。 表 2-4 部分高性能纤维的耐摩擦及耐弯曲性能 UHMWPEKevlar29Kevlar49Carbon HSCarbon HM 耐磨性(断裂圈数)>110×1039.5×1035.7×10320120 弯曲寿命(断裂圈数)>240×10337×10343×10352 结节强度(d/den)1015676700 环结强度(d/den)1218101210~120.70.1 江苏省纺织工业设计研究院有限公司16 (6) 良好的电绝缘性 高强高模聚乙烯纤维增强复合材料的介电常数和介电损耗值低。反射雷达 波很少对雷达波的透射率高于玻璃纤维复合材料。比较不同材料的介电常数 和介电损耗值其中聚乙烯材料最小适用于制造各种雷达罩介电强度约为 700kV/mm能抑制电弧和火花的转移。 (7)良好的耐旋光性能 对各种纤维耐旋光性进行比较高强高模聚乙烯纤维的耐日晒性是所有纤 维中最好的与芳纶纤维相比高强高模聚乙烯纤维的断裂强度在长时间光照 作用下依然有很高的保持率。 芳纶纤维不耐紫外线使用时必须避免阳光直接照射而聚乙烯纤维由于 化学结构上的优势是有机纤维中耐旋光性最优异的纤维即使经 1500 小时的 光照纤维的强度保持率仍在 80%左右而其它纤维均在 50%以下。 (8)热性能 普通聚乙烯纤维的熔点为 134℃左右高强高模聚乙烯纤维的熔点比其高 1020℃。所测的熔点值与施加在被测纤维上的张力有关张力愈大熔点愈高。 高强高模聚乙烯纤维的最高使用温度为 80℃100℃。但在稍高温度短时间下 仍能保持原有性能这一点对用于复合材料时的加工非常重要。 纤维力学性能与使用加工温度有关在 80℃温度下强度、模量约下降 30%在低温-30℃下强度和模量随之升高。热处理130℃3h后强 度和模量均为未经处理纤维的 80%。 另外高强高模聚乙烯纤维增强塑料的热传导率也很高和钢一样高。 (9)其它性能 高强高模聚乙烯纤维在高温和张力下使用会发生蠕变。蠕变行为的大小与 凝胶纺丝中使用的溶剂种类有关若使用的溶剂为石蜡油、石蜡则由于溶剂 不易挥发易残存于纤维内蠕变倾向显着而用挥发性溶剂十氢萘时则所得 纤维的蠕变性能极大地改善。 另外高强高模聚乙烯纤维质轻特别低的比重高强高模聚乙烯纤维是 世界上唯一一种密度比 1.0 还低的超级纤维其比重为 0.97比水还轻这种 纤维能浮于水上。高强高模聚乙烯纤维除具有上述性能外还具有其它优异的 江苏省纺织工业设计研究院有限公司17 物性。 表 2-5高强高模聚乙烯纤维性能汇总表 优越的性能良好的性能存在的缺陷 低密度、高强度后工程通过性蠕变性 耐冲击性高速时耐冲击性低速时高温特性 耐旋光性、耐腐蚀性低温特性压缩性 耐磨性、耐疲劳性能 结节强度 耐水、耐湿性 电器绝缘性 2.1.2 高强高模聚乙烯纤维的应用形式及分类 由于高强高模聚乙烯纤维具有超高强度、超高模量、低密度、耐磨损、耐 低温、耐紫外线、抗屏蔽、柔韧性好、冲击能量吸收高及耐强酸强碱化学腐蚀 等众多的优异性能在航海、航空、航天、防御装备及现代化战争中发挥了举 足轻重的作用。使用纤维加工成产品主要分为四类即绳索、纺织织物、无 纺织物与复合材料等产品应用领域详见表 2-6。 高强高模聚乙烯纤维产品主要用途 表 2-6 序 应用无纺 绳 索纺织织物复合材料 号 领域织物 系泊、拖网、拖牵缆、 海上挡油堤、 海洋 海上养殖业用缆、海 捕鱼拖网、围 1船体及构件 产业 上采油用缆、海底采 网、深海养殖 集作业用缆网箱 坦克车装甲板、轻 体装甲车车身、航 软质 行器、武装直升机 军事 海上布雷网、降落伞 降落伞、伪装 2防弹 装甲板、防弹运钞 装备绳网 衣车防弹板、通讯指 挥车防弹车身、防 弹头盔等 防割手套、防 防弹、 防弹头盔、防弹衣 安全 3割工作服、防 防刺 高性能插板、防弹 防护品 刺服服盾牌 江苏省纺织工业设计研究院有限公司18 登山绳索、钓鱼线、赛艇、射箭弓、滑 体育船帆、吹气 4球拍网线、风筝绳、雪撬、曲棍球棒、 器械船、击剑服 弓弦吊鱼竿 飞机舱内结构件、 航空“神州”飞船海上救 5驾驶舱安全防护 航天捞网、降落伞绳索 门 6医疗缝线、人造肌X 室抗屏蔽工作台 防护、吊货 7建筑业货物吊绳安全帽 网、 柔性集装箱、起吊绳 索、车辆牵引绳、气 蓬盖布、运输 8运输业 球拉绳、直升机起吊带 绳索 9防洪填石网兜 10通讯光缆加强芯无线发射整流罩 第二节 建设背景 1. 高强高模聚乙烯纤维的发展历史 关于高强高模聚乙烯纤维的基础理论早在 30 年代就有人提出过然而 真正制得高强高模聚乙烯纤维在技术上取得重大突破的是凝胶纺丝法和增塑 纺丝法。荷兰 DSM 公司对所有这些有工业化实用价值的方法进行了系列探讨 于 1975 年开始投入研发Pennings 教授的界面结晶生长法和 P.SmithLemstra 的凝胶法予以充分的支持1979 年申请了第一份关于凝胶纺丝法 (Gel spinning) 制备高强高模聚乙烯纤维的专利1980 年获得公开1981 年授权。经过十年 的努力研究证实凝胶纺丝法是制造高强力聚乙烯纤维的有效方法具有工业 化前途。高强力聚乙烯纤维具有优异的性能和广泛的用途由于其原材料取得 容易生产成本低廉立即引起世界工业强国的注意。 这种纤维的商品化生产始于 1990 年由 DSM 的黑尔伦Heerlen工厂 首先生产出第一批产品商品名“迪尼玛”Dyneema。工厂的能耗相对较低 生产过程不使用有害化学物质产品具有可回收性因此符合时代对环境保护 的要求引起了许多公司的极大兴趣。在亚洲东洋纺首先与 DSM 公司签署 江苏省纺织工业设计研究院有限公司19 了在日本合作生产该纤维的协议在美国联合信号公司获得了 DSM 的专利 使用权并将 DSM 的十氢萘溶剂改为自创的矿物油溶剂开发了自己的专利 商品名“斯贝克特拉”Spectra。1983 年日本三井石化公司采用凝胶挤压超拉 伸法生产的高强高模聚乙烯纤维所用溶剂为石蜡聚合物浓度高达 20%~40% 但残余石蜡不易除净纤维蠕变相对较大近年来有一定改进商品名“泰克 米纶”Tekmilon。 其它正在研究开发的制法还有 ① 纤维状结晶生长法 ② 单结晶超拉伸法 ③ 处理聚合物的超拉伸法 ④ 局部交联拉伸法等。 除④外其余皆使用超高分子量聚乙烯(Mw>106)但目前已工业化的全采用 凝胶纺丝——超拉伸工艺。我国也有采用不同溶剂体系的类似工艺技术并实 现了中试试生产。 2、行业技术水平较低 虽然近年以来国内高强高模聚乙烯纤维行业获得了长足的发展但是因为 国外的技术垄断及国内研发水平的落后国内高强高模聚乙烯纤维经过多年的 发展虽然已经具备了初步的市场竞争力但产业化进程相当慢同时因为行业 起点较低国内的技术水平目前还处于比较低的阶段。为此化纤行业协会已 经将高强高模聚乙烯纤维和碳纤维、芳纶、PBO、光导纤维等高技术纤维生产 技术列入国家鼓励引进技术目录并列为化纤行业“十二五”期间的发展重点 【《纺织工业“十二五”科技进步纲要》中国纺织工业协会 2010 年 11 月附 件 1“十二五”纺织工业科技攻关及产业化项目第二条“纤维材料高新技术 产业化5 项”中“7.高性能纤维材料及应用产业化技术和装备研发”编号 3 “超高分子量聚乙烯纤维”产业化。】。包括高强高模聚乙烯纤维在内的特种纤 维将面临非常好的发展环境和政策支持。 3、高新技术纤维是我国化纤行业的发展方向 新中国成立以来特别是改革开放以来我国化纤行业有了飞速的发展 成为纺织工业中发展最快的新兴行业。但是我国化纤工业特别是在差别化、功 江苏省纺织工业设计研究院有限公司20 能化的化纤生产上无论品种、数量与国外先进水平比都存在极大的差距 有些品种目前仍然是空白。高档面料、高档服装的生产仍需大量进口国外的化 纤原料。如果仍然走盲目上规模、铺摊子低水平重复建设的老路发展常规 品种和低附加值的产品在国内国际市场上都将缺乏生命力和竞争力。 国家发改委对化纤工业发展的指导意见中明确了发展指导思想贯彻落 实科学发展观按照走新型工业化道路的要求着力增强自主创新能力加快 行业结构调整和产业升级推进产业由“数量型”向“技术效益型”的战略转 变大力发展高新技术纤维、生物质纤维以及高性能差别化、功能化纤维积极 引导生产向大公司、大企业集团集中加快企业信息化建设加大节能降耗、 环境保护力度加强各类法规和标准化工作落实企业社会责任全面提升行 业核心竞争能力为实现化纤强国的战略目标奠定良好基础。 “十二五”期间化纤工业发展主要任务在于全面提升自主创新能力、 大力发展高新技术纤维、大力发展生物质工程技术、大力发展差别化纤维以 加快产品结构的调整。 第三节 国际市场现状及供需预测 2.2.1 供应状况 高强高模聚乙烯纤维产品于八十年代一经问世就引起了世界发达国家的 极大兴趣和重视历经十几年的中试、工艺完善到九十年代中期形成了商品 化规模生产。 目前国际市场超高强高模聚乙烯纤维产品被荷兰的 DSM 公司、美国的 Honeywell 公司与日本的三井公司所垄断2005 年出版的《现代工程材料手册》 中写到三家公司都“取得了丰厚的利润”。根据国际市场目前供不应求状况 三家公司正准备扩大产量。 荷兰国有能源化学公司Dutch State MinesDSM是荷兰三大化工公司 之一其于 1979 年发表第一份关于高强高模聚乙烯纤维的专利之后在荷兰 Heerlen 地区建成 5 套纺纱生产线和一套 UD单取向高强高模聚乙烯纤维预浸 材料为弹道用片材生产线成为首家将该种纤维工业化生产企业。2004 年 江苏省纺织工业设计研究院有限公司21 5 月份该公司在因反恐而需求旺盛的美国北卡罗来纳州 Greenvill 新建的一条 Dyneema 纱生产线、两条 UD 生产线投产使其 Dyneema 生产能力扩大 40% 到 4500 吨/年、Dyneema UD 材料的生产能力翻一番达到 2000 吨/年。2008 年 1 月份DSM 宣布第三次扩产计划以数千万美元的投资扩大美国北卡的 Dyneema 生产能力并于年内投产。新计划完成后将使纤维生产线总数达到 9 条在全球 Dyneema 纤维生产量将提高约 18%达到 4700 吨/年单向UD 防弹板的生产量将提高 25%达到 2500 吨/年。 美国 Honeywell霍尼威尔是一家全球年销售额 260 亿美元、在技术和 制造方面占世界领先地位的多元化跨国公司是世界五百强企业之一。霍尼韦 尔特殊材料集团就是其下属的年销售额 40 亿美元的战略业务集团为全球客户 提供高性能专业材料公司于 20 世纪 80 年代中期开发成功高强高模聚乙烯纤 维商品名 Specra其市场售价稍高于杜邦公司 Kevlar 产品。2001 年以后该 公司也不断的扩产目前的 Specra 产能在 3000 吨左右。 三家公司近三年生产情况详见表 2-7 表 2-7近三年国外企业生产情况 产 量吨/年 序号生产厂家 2009 年2010 年2011 年 1荷兰 DSM 公司600072007200 2美国 Honeywell200030003000 3日本三井公司60010001000 合计88001120011200 由于三家公司在前期技术购买、工艺试验中投入了数以亿计美金为了获 取高额的回报三家公司采用封锁技术、操纵价格最高达 66 万元人民币/吨 垄断了国际销售市场。三家公司高额的价位相对制约了超高分子量聚乙烯纤 维产品在更广泛的领域应用和发展。 2.2.2 需求状况 高性能纤维是支撑高技术产业的重要新材料是现代国防必不可缺的战略 物资大力发展高性能纤维也是推动许多行业更新换代和产业升级的动力 高性能纤维的不断创新是高性能产业用纺织品及复合材料用纤维领域的重要进 江苏省纺织工业设计研究院有限公司22 步。随着世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展以及军事、航空航天、 海洋开发等产业应用的迫切需要包括高强高模聚乙烯纤维在内的高性能纤维 的开发与应用前景将更为广阔市场需求持续快速增长产能和产量不断扩大 而价格也会随之不断攀升。 高强高模聚乙烯纤维在现代化战争和航空、航天、海域防御装备等领域发 挥着举足轻重的作用特别是用于制作直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、 防暴警察的防弹衣、防刺衣等其中以在防弹衣中的应用最为引人注目。高强 高模聚乙烯纤维具有轻柔的优点大大减轻产品的重量如头盔就可以减轻 300-400g相当于壳体重量的 40%且防弹效果优于芳纶现已成为占领美国 市场的主要纤维随着其性能的逐步改进和提高市场应用前景将更加广阔。 “911”之后美国强制飞机驾驶舱内壁必须做一层高强高模聚乙烯纤维 欧洲也在计划作出类似的规定。目前高强高模聚乙烯纤维总量的 45%用于生产 单取向高强高模聚乙烯纤维预浸材料 UD。装备装甲车、坦克一辆需 UD 产品 400kg装备一个师就需 UD240t制作一件防弹衣需 UD 产品 2kg。此外由 于国内外反恐的需要用于飞机驾驶舱内壁和座舱防弹门以及部队、武警、 公安、银行保卫人员的安全防护特种装备的高强高模聚乙烯纤维也有着极大的 市场容量。据测算仅用于装备全国银行系统保卫人员高强高模聚乙烯纤维 需求量就在 1000t 以上。 聚乙烯纤维自商业化以来一直在迅速发展。美国发生恐怖事件和世界不 断发生局部战争以来防弹衣料、防切割手套和军需装备用聚乙烯纤维的需求 迅速扩大。同样在民用领域聚乙烯纤维产品以其优良的性能迅速成为海上 用绳缆、船舶系留绳、远洋渔网和海上网箱等的主要材料其市场需求保持旺 盛的增长。 在民用方面特别是绳索、缆绳方面的应用。用该纤维制成的绳索、缆绳、 适用于海洋工程高强高模聚乙烯纤维制成的绳索在自重下的断裂长度是钢 绳的 15 倍是芳纶的 2 倍。该绳索解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀和尼龙、聚 酯缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂需经常进行 更换的问题。用高强高模聚乙烯纤维制作的缆绳比水轻、能浮于水面之上同 时又耐海水和紫外线的照射国内外的海事局已经陆续要求出海的船只必须配 江苏省纺织工业设计研究院有限公司23 备一条重达 100kg 的高强高模聚乙烯纤维缆绳以替代传统的钢索。 安全、环保、能源以及新材料是推动当今世界高新技术纤维发展的四大要 素。由于高强高模聚乙烯纤维具有众多的优异特性在高性能纤维市场上包 括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势目前 属世界范围内的稀缺物资估计世界年需求量约 5 万吨其中欧美需求量占 70%。但目前全世界年产量仅 2 万吨左右供需缺口很大。据国内外专家预测 未来 10 年内世界高强高模聚乙烯纤维的市场年需求量将在 20 万吨市场潜力 巨大。 由于高强高模聚乙烯纤维具有比强度高、比模量高等众多的优异性能国 外已经广泛应用于军事、航空、海洋产业、体育运动器械等众多领域其中缆 绳应用发展尤为迅速每年以 300%的速率递增推动了纤维产业的高速发展。 近几年由于中国高强高模聚乙烯纤维的产业化发展相对打破了国外三 家公司的垄断国产纤维价格低约 15-28 万元/吨也相应促进了聚乙烯纤 维在应用领域的发展尤其是中东战争及各国军事装备的发展使得聚乙烯纤 维在国际、国内市场出现供不应求的局面。据高强高模聚乙烯纤维发明人荷兰 Lemstra 教授统计2009 年世界纤维总产量约为 2 万吨而 2009 年需求量在 3 万吨以上2015 年以后国际纤维市场年需求量将超过 10 万吨以上其中欧美 占 70%。 第四节 国内市场现状及供需预测 2.3.1 国内市场供应状况 近几年由于中国高强高模聚乙烯纤维的产业化发展相对打破了国外三 家公司的垄断国产纤维价格相对较低约 15-28 万元/吨也相应促进了聚 乙烯纤维在应用领域的发展尤其是中东战争及各国军事装备的发展使得聚 乙烯纤维在国际、国内市场出现供不应求的局面。 国内高强高模聚乙烯纤维已经具备了一定的市场竞争力早在 1985 年东 华大学就率先提出对高强高模聚乙烯纤维项目产业化的研究并开始对该产品 的生产技术进行研究取得了一批高强高模聚乙烯纤维专利在一些关键技术 江苏省纺织工业设计研究院有限公司24 上走在了世界的最前列。在中试成果的基础上东华大学于 1999 年底与湖南中 泰特种装备有限公司建成一套 100 吨/年的工业化生产装置2000 年又扩产为 200 吨/年。产品经湖南省科委组织专家鉴定“属国内领先并达到国际同类产品 先进水平”。2000 年被认定为国家重点新产品。此外北京同益中特种纤维技 术开发有限公司、宁波大成特种纤维公司也在东华大学研究的工艺成果基础上 进行了小试、中试工业化生产开发并相继建成了高强高模聚乙烯纤维工业化 生产装置。目前国内生产高强高模聚乙烯纤维产品的还有杭州翔盛高强纤维材 料股份有限公司、江苏中益特种纤维有限公司、山东爱地高分子材料有限公司、 上海斯瑞聚合体科技有限公司、上海派锐丝化工科技有限公司等。 近年来相关科研单位和生产企业逐步攻克了高强高模聚乙烯纤维产业化 生产中的如凝胶纺丝技术、萃取技术及萃取装备、纳米颗粒使用技术、超倍拉 伸技术等一系列技术难题形成了完整的生产技术软、硬件并全部采用国内 市场上能采购的国产原料实现产品全国产化使高强高模聚乙烯纤维及其 UD 材料的产业化取得突破产品已逐渐被社会认可和赞誉。目前中国化纤行业协 会已经将高强高模聚乙烯纤维和碳纤维、芳纶、聚苯并双恶唑、光导纤维等高 技术纤维生产技术列入国家鼓励引进技术目录并列为化纤行业“十二五”期 间的发展重点包括高强高模聚乙烯纤维在内的特种纤维在我国将会面临良好 的发展环境和有力的政策支持。 目前国内各生产厂家超高分子量聚乙烯纤维近两年生产量详见表 2-8。 表 2-8近年国内超高分子量聚乙烯纤维生产厂家情况 产 量吨/年 序号生产厂家 2009 年2010 年2011 年 1宁波大成120012001200 2北京同益中600600800 3山东爱地800800800 4湖南中泰800500500 5翔盛化纤300450300 6山东翔宇300300300 7北京威亚200200300 8淮安高鸿100/ 江苏省纺织工业设计研究院有限公司25 9上海斯瑞600600500 10连云港奥神/300150 11常熟秀珀/300300 12浙江金昊/300300 13仪征化纤/300600 14其它70014001000 合计560072507050 2.3.2 国内市场需求状况 在国内高强高模聚乙烯纤维应用较多的也是绳索类产品仅江苏泰州缆 绳厂的纤维材料年需求量在 300 吨以上其次应用于软质防弹衣、防刺服、防 弹头盔等类产品市场的需求量也很大。 据中国化纤协会专家统计 2010 年国际纤维需求量在 3 万吨左右而 2015 年国际纤维市场年需求量将达到 10 万吨目前国内对高强高模聚乙烯纤维的年 需求量在 10000 吨以上我国高强高模聚乙烯纤维年产量已达 8000 余吨不仅 可以替代从国外进口而且可以出口创汇每年出口收入超过 20 亿元市场前 景十分广阔。随着军品、民品特别是量大面广的各类高强轻质缆绳等领域的开 发国内高强高模聚乙烯纤维需求量正以每年 30%的速度递增。 我国过滤材料产业急需高性能纤维特别是近年来随着科技环保的注重 过滤材料领域具有极大的发展空间。随着全球环保意识的增强企业不断开发 新的、更有效的过滤材料以提高过滤系统的过滤效率及使用寿命。而高强高 模聚乙烯纤维作为过滤材料具有突出的优势可用于液体、汽车等特殊过滤环 境中其需求量将呈逐年增加的趋势。 由于国产高强高模聚乙烯纤维价格比国际市场较低每年外贸出口量约占 国内总产量的 60%以上。 据统计 2009 年国内市场需求量约在 6000 吨左右表 2-9 为近年高强高模 聚乙烯纤维国内市场表观用量及 2015 年国内市场预测。 江苏省纺织工业设计研究院有限公司26 表 2-9高强高模聚乙烯纤维表观用量情况 序用量吨 应用领域主要客户群 号2009 2010 20112015 远洋运输公司、海底油田开发公 1海洋产业司、渔业捕捞公司、海上养殖公 1800 2500 35005800 司、船舶制造厂等 2军 工解放军部队、武警部队1700 2000 32004000 安全防护产 3公安干警、特警大队、保安公司 1200 1600 18003500 品 4运动器械各体育运动器械制造厂80120180300 5建筑业各建筑公司150150150300 6运输业各物流公司100100100300 7航空航天/5050200 8医疗及其它//1050 9外贸出口1000 1500 15004000 合计6080 8020 10490 18450 通过以上的供需预测分析结合国内外下游产业的发展趋势不难得出以 下的结论 1、国内超高分子量聚乙烯纤维处于起步阶段产业正处于行业成长期根据 2009 年、2010 年国内市场情况行业成长速度将以年
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