氯丁橡胶生产工艺循环经济改造项目可行性研究报告.docx

1、氯丁橡胶生产工艺循环经济改造项目可行性研究报告氯丁橡胶生产工艺循环经济改造项目可行性研究报告1 总 论1.1 概述1.1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人代表项目名称：氯丁橡胶生产工艺循环经济改造项目主办单位：xx化工有限责任公司企业性质：国有控股有限责任公司法人代表：xx1.1.2 承办单位概况xx化工有限责任公司（以下简称xx公司）前身是xx化工总厂，该厂始建于1939年，解放后与前苏联合作建成了中国第一条合成橡胶生产线。2001年9月，xx化工总厂经xx市政府批准，改制成为xx市首家资产整合债务重组国有控股的股份制企业，隶属xx化医控股（集团）公司，同时更名为xx化工有限责任公

2、司。经过近70年的发展，xx公司现已成为集科、工、贸为一体的大一型化工原料生产企业和xx市化工行业龙头企业，并通过了ISO9002：2000认证，为国家一级计量、一级质检、全国化工“质量信得过”企业。xx公司地处长江三峡库区中上游的长江之滨，位于距xx市区约70km的xx（xx）化工园区内。公司注册资本13646万元，总占地面积1.05km2，现有员工3600余人，其中专业技术人员530余人。公司主要生产氯丁橡胶、氨苯磺胺、氯酸盐、氯碱等产品，是中国第一条合成橡胶生产线的诞生地，也是国内目前最大的氯丁橡胶（27000t/a）、工业氨苯磺胺（4500t/a）、高氯酸钾（7000t/a）生产基地。

3、xx公司拥有独立的进出口权，其产品曾多次荣获国家质量奖章，产品质量在国内同行业中名列前茅，产品市场覆盖全国，且出口18个国家和地区。注册商标“xx牌”为xx市著名商标，并被授予“中国化工十大最具国际竞争力品牌”。2003年公司产值为4.93亿元，销售收入4.28亿元，利润-393万元；2004年实现产值5.4亿元，销售收入5.3亿元，利润501万元；2005年16月份，已完成销售收入3.4亿元，利润1100余万元。从近几年的经营业绩来看，企业上升趋势迅猛。目前银行资信暂为A+级。近70年的发展历程，铸就了xx公司优秀的企业文化，近年来，公司上下锐意改革和进取，重视企业管理和技术创新，解决了大量

4、的企业历史遗留问题，企业效益蒸蒸日上，氯丁橡胶新产品层出不穷，产品质量不断提升。目前，企业已成功解决生存问题，进入良性发展轨道。1.1.3 可行性研究报告编制的依据和原则1.1.3.1 编制依据（1）中华人民共和国环境保护法（1989年）；（2）国发200522号国务院关于加快发展循环经济的若干意见；（3）中华人民共和国主席令第72号中华人民共和国清洁生产促进法；（4）环发2001183号关于印发三峡库区及其上游水污染防治规划的通知；（5）环控19970232号关于推行清洁生产的若干意见；（6）化计发（1997）426号化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定；（7）xx市循环经济发展暂行办

5、法（征求意见稿）；（8）xx市长江三峡库区流域水污染防治条例；（9）xx化工有限责任公司十一五循环经济发展规划；（10）xx化工有限责任公司提供的工程基础资料和数据；（11）xx化工有限责任公司与xx化工设计研究院签订的工程咨询合同，合同号2005ZX23。1.1.3.2 编制原则（1）按照国务院关于加快发展循环经济的若干意见和中华人民共和国清洁生产促进法的要求，贯彻“减量化、再利用、资源化”原则，采取各种有效措施，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放，实现经济、环境和社会效益相统一，增强企业可持续发展后劲，建设资源节约型和环境友好型社会。（2）积极稳妥

6、地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平，采用成熟可靠、先进实用的改造技术，力求运行稳定、费用低廉、管理方便、维护容易，确保工艺改造达到预期目标。（3）严格执行现行的防火、防爆、防雷、劳动保护、安全卫生、环境保护等国家和地方颁布的规范、法规与标准。（4）充分注意节约劳动力，提高全员劳动生产率。（5）实事求是编制工程投资估算。1.1.4 项目提出的背景和投资的必要性1.1.4.1 项目提出的背景我国人口众多，资源相对不足，生态环境脆弱。改革开放以来，我国在推动资源节约和综合利用，推行清洁生产方面，取得了积极成效。但是，传统的高消耗、高排放、低效率的粗放型增长方式仍未根本转变，经济增长在很大

7、程度上仍是依赖资源的高消耗来实现，导致资源的约束矛盾突出，环境污染严重，生态破坏加剧。21世纪头20年，我国将处于工业化、城镇化加速发展阶段，面临的资源和环境形势十分严峻，如果继续沿用粗放型的经济增长方式，资源将难以为继，环境将不堪重负。因此，倡导循环经济模式，使资源得到充分有效利用，最大限度地减少废弃物排放，成为我国全面建设小康社会，实现新型工业化的当务之急。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的社会生产和再生产模式，其实质是以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放，以从根本上缓

8、解日益尖锐的资源约束矛盾和突出的环境压力，促进人与自然的和谐发展。xx公司作为传统的老化工企业，在很长时间内都是通过直线型增加资源消耗来发展企业规模，存在着资源利用率低、废物排放量大的问题，对生产过程中产生的废物也基本上沿用末端治理的方式处理，不但处理量大、处理费用高，而且“三废”排放达标困难，从而严重影响企业的生存和发展。在全球倡导循环经济的今天，xx公司为实现企业的可持续发展，按照循环经济的原则，提出了对公司所属产品的生产工艺实施循环经济改造的思路，进而编制了xx公司十一五循环经济发展规划。其循环经济发展示意图见图1-1。在xx公司十一五循环经济发展规划中，根据企业的技术、经济和环保等方面

9、的实际情况，将规划项目分三期实施。考虑到氯丁橡胶对xx公司的特殊重要性和改造技术的成熟性，首期对氯丁橡胶的生产实施循环经济改造，由此提出了氯丁橡胶生产工艺循环经济改造项目。结晶母液1221t/a结晶磺胺苯胺H2770万m3/a磺胺氯酸盐 盐酸精制二分废水35706t/a商品硫酸、对氨基苯磺酸HCl5000t/a磺胺母液19200t/a商品或氯氢合成商品磺胺、醋酸钠和氯化钠废气吸收化盐碳酸钠蒸汽冷凝水高温烟道气氯碱预热盐水预热液碱或化盐水废热锅炉单体生产工艺改造资源消耗减量化废热利用回收氯丁二烯焚烧氯丁胶乳脱气热裂解氯丁二烯乙烯基乙炔合成氯丁二烯二氯丁烯特种胶二氯丁二烯碳氢相氯丁橡胶蒸汽冷凝水利

10、用商品乙醛洗乙醛水回收废热锅炉乙醛送水泥厂商品丁烯醛电石渣预热锅炉上水丁烯醛回收水洗胶水纳米碳酸钙废热利用电石炉膜分离洗胶商品纳米碳酸钙商品干冰尾气利用CO2回收图1-1 xx公司循环经济发展示意图1.1.4.2 投资的必要性和经济意义xx公司对氯丁橡胶生产实施循环经济改造很有必要。首先，可借改造契机，以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式实施根本变革，解决“污染消灭企业”的隐忧，实现企业的可持续发展。其次，可对企业的产品结构进行调整，增强企业的竞争力和生存力。本次改造将回收利用

11、原有废物生产10000t/a特种氯丁橡胶、500t/a丁烯醛和200t/a溴化聚二氯丁二烯。其中特种氯丁橡胶和溴化聚二氯丁二烯为企业独有生产技术，可避开同类生产企业的竞争，缓解普通氯丁橡胶的市场压力，为企业带来良好的经济效益。再次，利用污染物的再利用可降低企业主导产品氯丁橡胶的生产成本。整个循环经济改造实施完成后，可从废弃物中回收大量的氯丁二烯、乙烯基乙炔以及部分能源，将有效地降低氯丁橡胶的物耗和能耗。1.1.5 研究范围（1）研究项目实施的必要性和产品的市场前景。（2）根据企业生产现状及存在的问题，按照循环经济原则，拟定项目实施方案和主要生产设备。（3）研究项目实施的基础条件，包括公用工程、

12、交通运输、仓贮等。（4）研究项目的环境保护、节能、消防、劳动保护、工业卫生等问题。（5）编制项目投资估算。（6）从环境效益、经济效益和社会效益分析项目实施的可行性。1.2 研究结论1.2.1 研究的主要结论本项目利用企业原有部分厂房、设备及公用工程设施，对氯丁橡胶生产线进行循环经济改造，可以达到降低物耗能耗、废弃物再利用和废弃物资源化的目的，投资省，见效快，工艺技术主要采用自有技术，工艺成熟，可靠性高，产品质量好，具有较强的市场竞争力，“三废”治理合理可行，财务评价指标好，经济效益和环境效益显著，宜尽快组织实施。1.2.2 主要经济技术指标本项目的主要经济技术指标见表1-1。表1-1 主要经济

13、技术指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模1氯丁二烯单体生产技术改造t/a280002胶乳脱气装置t/a3100003二氯丁二烯生产装置t/a5504特种氯丁橡胶生产装置t/a100005溴化聚二氯丁二烯生产装置t/a2006二氯丁烯热裂解装置t/a10007碳氢相热能利用6t/h蒸汽锅炉8回收乙醛生产丁烯醛t/a500二新增产品方案1特种氯丁橡胶t/a100002溴化聚二氯丁二烯t/a2003丁烯醛t/a500三年操作日天300四新增定员人0五固定资产投资万元103831建设投资万元102602建设期利息万元123六新增销售收入万元/年8100正常年七新增总成本费用万元/年1587正常年八

14、销售税金及附加万元/年1515正常年九新增利润总额万元/年4998正常年十新增利税总额万元/年6513十一财务评价指标1投资利润率%48.142投资利税率%62.733投资回收期年2.1十二借款偿还期年2.192 产品市场预测本项目对氯丁橡胶生产线实施循环经济改造后，将新增以下三种产品：特种氯丁橡胶、溴化聚二氯丁二烯、丁烯醛。2.1 国内外市场情况预测2.1.1 产品用途（1）特种氯丁橡胶氯丁橡胶用途十分广泛，主要用做V带、电缆护套、胶管、耐油橡胶制品、耐热传送带、印刷胶棍、胶皮水坝、建筑用密封条、公路填缝密封胶、桥梁支座、油田用电线防水帽、阻燃橡胶制品、各种密封圈垫以及化工设备防腐衬里和氯丁

15、橡胶胶粘剂等。近年来氯丁橡胶在建筑防水材料、密封材料、粘合剂、海洋开发、医疗卫生、能源开发及人民生活方面都被开发出新用途，从而扩大了应用领域。其产品具有优良的物理机械性能和化学稳定性，耐日光老化、耐酸碱、耐油、不延燃。特种氯丁橡胶与普通氯丁橡胶的区别在于聚合过程中加入了第二单体，是氯丁二烯与二氯丁二烯的共聚物。其主要品种有：DCR213和DCR114。这类氯丁橡胶具有普通氯丁橡胶优异的加工性能，如：不延燃、耐热、耐油、耐化学腐蚀及气密性好等优点，除此之外，由于第二单体的加入，破坏了橡胶分子的规整性，赋予了该类产品优异的抗结晶性能和成型粘着性能，因而广泛地应用于汽车V带、电线电缆工业、橡胶杂件制

16、品工业等。（2）溴化聚二氯丁二烯主要用于金属粘接方面，作特种胶粘剂的原料。（3）丁烯醛丁烯醛是一种精细化工中间体，主要用于生产山梨酸类防腐剂。其它还可用于制取正丁醇、正丁醛、硫化促进剂、选矿用发泡剂、合成树脂及橡胶的抗氧剂、杀虫剂以及军用化学品等。2.1.2 产品市场供需情况目前，国内氯丁橡胶生产厂家有两家，即xx公司和山西橡胶集团公司，但是，第二单体（二氯丁二烯）和特种氯丁橡胶仅xx公司开发成功，其产品质量与美国杜邦公司的GRT型和WRT型氯丁橡胶相当。据市场调查，目前国内市场该两类胶的需求总量约10000t/a，基本靠进口解决。2005年5月份国家商务部针对进口氯丁橡胶反倾销终裁的胜诉（商

17、务部公告2005年第23号），将有效地阻止进口胶的进入，造成了特种氯丁橡胶市场的缺口。近年来，随着胶管、胶带等工业的进一步发展，特种氯丁橡胶的需求也随之增长，预计到2008年将达到12000t左右。因特种氯丁胶与普通氯丁胶不存在市场重叠，而本项目实施后将减少普通氯丁胶的生产能力，因而为普通氯丁胶减少了市场压力。溴化聚二氯丁二烯是xx公司独立开发成功的新产品，主要用于金属粘接方面，作特种胶粘剂的原料。产品自投放市场以来，市场需求量逐年增加，据用户反馈信息预测，到2008年，该产品的市场需求量将达到150200t/a。丁烯醛主要用于生产山梨酸类防腐剂。2005年，国内山梨酸的市场需求量为20000

18、t/a，需丁烯醛30000t/a以上，而丁烯醛产量不到20000t/a，远远不能满足山梨酸市场的需要，国内山梨酸厂家只得从国外进口原料，常常因丁烯醛的供应不足而造成开工不足、生产负荷不饱满。因此，丁烯醛的市场前景广阔。目前我国批准允许使用的食物防腐剂有32种，其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等。苯甲酸的毒性比山梨酸强，而且在相同的酸度值下抑菌效力仅为山梨酸的13，因此许多国家已逐步改用山梨酸。但因苯甲酸及其钠盐价格低廉，在我国仍作为主要防腐剂使用，主要用于碳酸饮料和果汁。山梨酸及其盐类抗菌力强，毒性小，是一种不饱和脂肪酸，可参与人体的正常代谢，并被转化而产生二氧化碳和水，由于其防腐效果好，对食品口

19、味无不良影响，已越来越受到欢迎，并有逐步取代苯甲酸的趋势。因此，山梨酸的需求量将进一步增加，进而增加丁烯醛的市场需求。2.1.3 产品销售预测和竞争力分析由于xx公司特种氯丁橡胶系国内独家生产，再加国家商务部针对进口氯丁橡胶反倾销终裁的胜诉，有效地阻止了进口胶的进入，因此，特种橡胶的市场前景比较乐观。此外，由于近年xx公司加大了氯丁橡胶质量改进的力度，国产胶与外国胶的质量差距正在逐步缩小，有望在橡胶出口方面得到拓展。溴化聚二氯丁二烯也系xx公司独家生产，因此，产品销售不成问题。由于丁烯醛广阔的市场空间，因此，产品销售较为乐观。再加本项目采用回收乙醛（废物利用）生产丁烯醛，因此，成本低，市场竞争

20、力较强。2.2 产品价格的分析2004年下半年开始，氯丁橡胶市场发生了很大变化，其价格有了较大幅度的增长。氯丁橡胶价格居高不下的原因，一是国产氯丁橡胶只能满足国内需求的70%左右，缺口较大；二是氯丁橡胶反倾销案的胜诉，有效地阻止了国外胶的进入。目前，国内氯丁橡胶的价格普遍稳定在20000元/吨。xx公司现有两条氯丁橡胶生产线（老线和新线），新线生产能力17000t/a，橡胶后处理采用冷冻凝聚大后处理，其产品（称普通氯丁胶）质量较好，售价与国内市场价格相当，即20000元/吨；老线生产能力10000t/a，后处理采用长网后处理，产品（简称长网胶）质量较差，售价则在19000元/吨左右。而特种氯丁

21、橡胶与普通氯丁橡胶相比，技术含量更高，产品性能更优越，因此，将产品售价定为24000元/吨。xx公司开发的以二甲苯作为溶剂的溴化聚二氯丁二烯，在国内系独家生产，现售价为70000元/吨，因无竞争对手，本项目产品仍定为70000元/吨是可行的。丁烯醛目前市场价为1300015000元/吨，由于产品供不应求，其价格一直居高不下，再加国际市场原油价格飞涨，带动了乙醛价格的随之上涨，因此，以乙醛为原料的乙烯醛的价格也将上涨，预计在未来3年内都还有上升的空间。为保守起见，本项目丁烯醛售价定为14000元/吨。3 氯丁橡胶生产现状xx公司有两条氯丁橡胶生产线（老线和新线）。老线是1958年前苏联援建装置，

22、最初设计能力2000t/a，后经多次改造，目前生产能力达10000t/a；新线是原化工部第八设计院设计，经过整改于1995年投产的装置，设计能力10000t/a，实际生产能力已达17000t/a。两条线的生产工艺完全相同，只是老线的橡胶后处理采用落后的颗粒凝聚和长网干燥，产品质量较差，市场竞争力弱；新线的橡胶后处理采用先进的冷冻凝聚大后处理方式，产品质量较好，市场竞争力强。3.1 生产工艺3.1.1 工艺过程原理xx公司氯丁橡胶生产采用电石乙炔法，该法工艺成熟，目前国内2家生产企业均采用此法，其生产过程主要包括氯丁二烯单体合成和氯丁二烯聚合两大部分，主要反应式如下：（1）氯丁二烯单体的生产Ca

23、C2 + 2H2O HCCH + Ca(OH)22HCCH HCCCHCH2HCCCHCH2 + HCl H2CCCHCH2Cl（2）氯丁二烯聚合3.1.2 工艺流程简述（1）氯丁二烯单体的生产电石在湿法乙炔发生器内和水反应生成粗乙炔，粗乙炔分别经水冷、次氯酸钠溶液净化、氢氧化钠溶液中和后得到合格乙炔气。精制后的新鲜乙炔和吸收塔顶来的回流乙炔混合后进入鼓泡式反应塔，在催化剂的作用下发生二聚反应生成乙烯基乙炔（简称MVA），同时生成乙醛、二乙烯基乙炔（简称DVA）等一系列副产物。反应气由反应塔顶出来，经水洗冷却和盐水冷却后进入吸收塔，用二甲苯喷淋吸收MVA、DVA等组份。未被吸收的气体（主要是乙

24、炔）回反应塔循环使用。吸收液则进解吸精馏塔分离MVA、DVA，分离出来的粗MVA由解吸塔顶出来进入洗乙醛塔用水喷淋除去乙醛，精MVA冷凝成液体后进入MVA贮槽。解吸塔底出来的含DVA的解吸液去蒸馏塔，蒸出的二甲苯返回吸收塔循环使用，蒸馏残液作副产品出售（用作屋面防水涂料）。精MVA经计量后进入合成塔，在催化剂的作用下，与同时进入合成塔的氯化氢进行反应，合成2-氯丁二烯（1，3），同时生成二氯丁烯等副产物。合成气经水洗除去酸雾后进入干燥塔，用氯化钙干燥除去水分后进入减压蒸馏塔蒸馏，馏出物为氯丁二烯，蒸馏残液则为二氯丁烯等杂质。氯丁二烯再用碳酸钠及氯化钙进行中和干燥，然后放入产品贮槽，经检验合格后

25、送橡胶分厂使用。氯丁二烯单体合成工艺流程示意图见图3-1。（2）氯丁二烯聚合生产氯丁橡胶由氯丁二烯单体合成工序来的精氯丁二烯单体进入聚合釜，与其它辅料一起乳化，经引发剂引发聚合后进入终止釜，终止聚合后的胶乳进入断链槽断链，达到要求后进入冷冻转鼓冷冻凝聚成膜，胶膜用水洗去过量的辅料和杂质后进入干燥箱中干燥，经成绳、切块、称量、检验、包装后，即得氯丁橡胶产品。氯丁二烯聚合生产氯丁橡胶工艺流程简图见图3-2。中和干燥塔废水废水废水、CH相H2O废水氯化钙图3-1 氯丁二烯单体合成工艺流程简图乳化图3-2 氯丁二烯聚合生产氯丁橡胶工艺流程简图3.2 主要原辅材料及动力消耗现氯丁二烯单体生产主要原辅材料

26、及动力消耗见表3-1。表3-1 氯丁二烯单体主要原辅材料及动力消耗表序号原料名称规格单位普通氯丁胶长网胶1电石300L/kgkg305030502二甲苯工业品kg1151153氯化氢98%kg5205204木焦油工业品kg555碳酸钠工业品kg226氢氧化钠工业品kg6.56.57氯化铵工业品kg228氯化钙98%kg449氯化钠100%kg6610N-亚硝基二苯胺工业品kg2211盐酸31%kg454512铜99.9%kg4413工业水m3989814电力kW.h45045015蒸汽1.0MPat3.53.5现氯丁橡胶生产主要原辅材料及动力消耗见表3-2。表3-2 氯丁橡胶主要原辅材料及动力

27、消耗表序号原料名称规格单位普通氯丁胶长网胶1氯丁二烯工业品t105310532液碱工业品kg12.212.23松香工业品kg52524过硫酸钾工业品kg6.56.55二氧化硫脲工业品kg3.83.86调丁工业品kg6.56.57分散剂PR工业品kg4.74.78防老剂264工业品kg16.116.19吩噻嗪工业品kg0.90.910盐酸31%kg404011冰醋酸98%kg15.1012氯化钙14013工业水m3527014动力电kW.h26824515蒸汽1.0MPa吨4.55.53.3 污染物排放情况3.3.1 废气氯丁橡胶生产过程中产生的废气主要是二氯丁烯焚烧烟气、碳氢相焚烧烟气和胶乳废

28、气。在氯丁二烯单体生产过程中，同时副产二氯丁烯（来源于氯丁二烯减压蒸馏塔），产生量约占单体量的8%，以年产27000t氯丁橡胶计，则副产二氯丁烯约2274t/a。现公司对其采取焚烧处理，由此产生焚烧烟气。焚烧烟气采用二级吸收后由35m高排气筒排放，排放量为4200m3/h，主要污染物HCl排放量0.38kg/h，浓度90mg/m3，达标。碳氢相（简称CH相）是xx公司MVA生产过程中排放处理的有机物的总称。在MVA反应气降温过程中，部分有机物被冷凝下来，经油水分离器分离后，油相成为CH相，以年产28000t氯丁二烯计，CH相的产生量约为2700t/a。现公司对其采取焚烧处理，由此产生焚烧烟气，

29、烟气产生量为6100m3/h，主要污染物CO2排放量1270kg/h，排气筒高度25m。xx公司氯丁橡胶聚合转化率在95%左右，约有5%的氯丁二烯未聚合，其在后处理过程中散发在大气中（系无组织排放），根据消耗量计算，排放量为1422t/a，从而对大气环境造成一定影响。3.3.2 废水氯丁橡胶生产过程中产生的废水主要有乙炔气净化废水、乙烯基乙炔水洗废水、CH相水相废水、洗乙醛塔废水、氯丁二烯水洗塔废水、洗胶水和二氯丁烯焚烧烟气洗涤水，废水产生总量为510m3/h，全部送氯丁橡胶污水处理系统处理后达标排放。其中洗乙醛塔废水排放量6m3/h，内含乙醛约3%左右，乙醛量计1010t/a。3.3.3 废渣氯丁橡胶生产过程中产生的废渣主要是电石渣和废胶。电石渣产生量为99720t/a，现经压滤后送水泥厂作原料，压滤液用于锅炉烟气脱硫；废胶产生量324t/a，现全部低价外卖。3.3.4 污染物排放现状汇总污染物排放现状汇总于表3-3。3-3 污染物排放现