二氧化碳可降解塑料生产项目可行性研究报告Word格式.docx

1、我国国家环保局、原国家经贸委等政府部门也相继制定了法规，到2000年底，全国已有上海、北京、天津等30个城市下发文件全部或部分禁用一次性塑料制品，而以降解塑料替代。国内降解塑料也在一定的范围的市场上获得了应用。如出口产品的电器包装、医药包装、食品包装及一次性餐具等领域。技术上具备了工业化的条件，CO2固定为可降解塑料的研究始于1969年日本油封公司的井上祥平，他发现在催化剂的作用下可将二氧化碳固定为全降解塑料，美国的Air products and chemicals Inc（空气产品公司），通过购买日本专利并申请了改进催化剂的美国专利后，1994年已有二氧化碳共聚物的商品试销售。进入八十年代

2、末期，我国中科院广州化学研究所、浙江大学相继开展了二氧化碳固定为可降解塑料的研究。浙江大学于1993年终止了相关的研究。中科院长春应用化学研究所从1997年10月开始在中国科学院重点项目的支持下开展了可生物降解的二氧化碳共聚物的合成及加工研究，随后分别获得了吉林省省长特别基金和中国科学院知识创新方向性项目、国家科技部863项目的支持。已申请了5项中国专利和3项美国专利，获得的共聚物可制成白色粉末树脂和白色透明薄膜。聚合物中二氧化碳含量达到45wt%，催化剂利用率为50-55g聚合物/g催化剂。中科院长春应用化学研究所正在与内蒙古蒙西高新技术集团公司合作，并于2003年4月建成了年产3000吨二

3、氧化碳基塑料的生产线，形成了科学合理的产业链，具备了工业化条件。2.2建设条件平泉县仅承德避暑山庄企业集团有限公司2010年每年生产酒精达8万吨，就可生产7.5万吨的二氧化碳，有丰富的二氧化碳资源，同时在活性炭等行业的工业窑炉产生的大量CO2气体，均可采用低分压变压吸附方法得到大量的CO2气体，完全可以满足工业生产对碳源的需求，又减少污染、避免资源的浪费。同时承德避暑山庄企业集团公司有可靠的资金保障，中国科学院长春应用化学研究所有成熟的可工业化的技术，拟选的厂址具备项目所需的所有建设条件。项目建设地平泉又北临东三省一些国家重要的石化工基地，可在充分利用当地丰富的二氧化碳资源和化工原料生产降解塑

4、料，可大大提高二氧化碳的附加值，为企业创造较好的经济和社会效益，同时发展京津冀地区经济可持续发展做出应有的贡献。第三章 建设规模与产品方案1、建设规模：整个工程按15万吨/年产能规划实施。2、产品方案根据现有的技术开发现状和市场需求，通过调整生产工艺、技术配方、后处理工艺等可生产保鲜膜树脂、食品包装材料树脂、泡沫板材树脂和餐盒材料树脂等四大系列产品。具体品种及其产量见下表。 产品方案一览表品种产量（吨）保鲜膜树脂5000泡沫板材树脂10000食品包装材料树脂7000餐盒材料树脂8000第四章 物料的供应及保证4.1主要原料材料的品种、质量及年需求量二氧化碳聚合物是以二氧化碳、环氧化物（环氧丙烷

5、、环氧乙烷）为反应单体，以三元配合物为催化剂，在一定温度和压力下合成的高分子材料。该聚合物可生物降解，是一种新型环保的完全降解塑料。本项目的主要原料为：二氧化碳、环氧丙烷，见下表。 原料质量要求产地、运输方式二氧化碳年用量72000吨，纯度99，出口压力大于4Mpa。原产地，管道输送环氧丙烷年用量111000吨，纯度99辽宁锦西，500800公里4.2主要辅助材料的品种、质量及年需求量本项目的主要辅助材料为锌粉合金、有机溶剂等，见下表。 原料名称用量（吨/年）产地及运输距离锌粉纯度99%辽宁锦西， 500800公里甘油250097北京,运输距离大约1000公里溴乙烷15000纯度大于97%天津

6、，运输距离大约800公里。三氯乙酸7504.3原料运输方式除二氧化碳由管线输送外，其它材料均需通过铁路或公路运输，经调研原料产地的运力没有问题。4.4燃料供应该项目主要燃料为煤炭，为聚合及后处理、烘干等工艺提供1500C蒸汽。质量无特殊要求，为普通工业煤。依据应化所提供的化学反应蒸汽及采暖蒸汽用量，经过计算，3104 t/a规模，需上12台蒸汽炉，开二备一运行，由于各种煤的热值不同，燃煤需200280 t/d。年需要量为原煤20万吨，煤的来源为平泉县杨煤矿业，通过公路运输来保障供应。第五章 设计方案（一）技术方案 1、生产方法根据国内外完全降解塑料的研究现状，经过多方比较和论证，在大量试验的基

7、础上，中国科学院长春应用化学研究所选择了以二氧化碳和环氧丙烷为主要原料，生产完全降解塑料。在技术上，中国科学院长春应用化学研究所拥有自主知识产权的专利技术。该项目的整体研究处于国际先进水平，在研究过程中，获5项中国专利和3项美国专利。从原料来源上看，承德避暑山庄企业人集团有限责任公司及企业所在地有丰富的二氧化碳资源，且质量好、纯度高；而环氧丙烷为基本有机化工原料，来源广泛。在环境保护方面，整个生产过程为全密闭流程，基本实现了无“三废”排放。2、工艺流程2.1工艺路线总述:将催化剂的各组份在无水无氧催化剂制备釜中混合，在二氧化碳气保护下陈化后打入无水无氧的聚合釜中，加入计量的环氧丙烷，将二氧化碳

8、气体充入聚合釜中至3040大气压，随后将反应温度控制在60800C，聚合反应进行610小时后结束聚合过程，泄压后将产物在保温下送到后处理釜中，以少量甲醇处理聚合物，然后进行离心分离，固体物料烘干，造粒，得到二氧化碳聚合物母料。液体物料进行分馏回收，回收单体、甲醇以及反应中产生的碳酸丙烯酯。二氧化碳气体经过冷却脱除残余的单体，再进入下一个循环。整个过程是一个全封闭、无泄漏、无污染的环保生产工艺流程。2.2工艺技术来源:该项目的工艺技术均由中国科学院长春应用化学研究所提供，经过实验室和3000吨/年的中试试验，该技术已成熟和完善。2.3生产总流程:（二）主要设备方案 主要设备选型及来源根据二氧化碳

9、聚合物的聚合过程，本项目共分为前处理车间（原料净化系统）、催化车间、聚合车间、后处理车间，还有控制系统、包装系统及存贮系统等。本项目的设备分为非标设备和定型设备两种。主要设备50多台套，见下表。主要设备一览表序号设备名称来源数量（台/套）备注1高压反应釜及温控系统辽宁开原压力容器厂40610m3全流程DCS控制系统2输送泵大连化工机械设备公司3聚合后处理设备20淋洗、除去稀土催化剂，单体、反应副产物回收4干燥设备常州统一干燥设备有限公司5精馏设备6液体储槽杭州冷冻设备有限公司807分离设备10二氧化碳及环氧化物单体分离及循环使用装置8造粒装置9催化剂制备系统辅助设备合计255（三）工程方案 1

10、.主要建筑物的结构及面积方案根据各车间的工艺条件和相应的功能要求，确定本工程的设计原则：在满足使用功能的前提下，充分利用面积，达到经济适用美观，厂房柱网高度及定位轴线，均遵守GBJ2建筑模高协调标准GBJ6厂房建筑模数有关规定，层高均指板底标高，尽量利用门窗自然采光、通风，立面尽量协调一致，各单体见下表。主要建、构筑物结构及面积一览表名称结构面积（m2）（长宽高）投资估算（万元）行政大楼框架4000600质量控制中心2000300职工宿舍6000900车库3000360液体化学品仓库20030362640前处理车间1钢排架150483240前处理车间2（气体）聚合车间885760催化车间143

11、20催化车间211地下储罐12造柱、包装车间360013产品仓库14后处理车间1100288015后处理车间216设计基础255台套4802.主要建、构筑物工程一览表建（构）筑物一览表名称型号及规格单位100 m3环氧丙烷储罐座100 m3二氧化碳储罐液体化学品仓库 200m30mm230000产品仓库 200m造粒和包装车间 200m前处理车间1 150m22500前处理车间2 150m催化车间1 150m催化车间2 200m聚合车间 200m后处理车间1 100m后处理车间2 100m行政大楼 3层 4000 m2质量控制中心 3层 2000 m2职工宿舍 6000m2车库 3000 m2

12、17供水泵房 30m6.6m 19818冷却车间 30m9.0m27019水源井房 4.2m3.9m9座147.42700 m3消防罐21配电室 7.8m6.0m2座20022发电机房 9.0m8.1m235 m3柴油罐24辅助间 36m25锅炉间 32m28m120026烟囱及烟道（2500，h=75m）27四蹲位厕所 7.5m3.3m3座15028门卫 4.2m3.6m1202910m宽自动伸缩大门30砖围墙 H2.2m延长米72000319m宽水泥路3300327m宽水泥路80033回车场 15m15m202534回车场 58m100m5800第六章 节能及环保措施（一）节能方面6.1主

13、要能耗指标项目的主要能耗为电、水、蒸汽等。每吨产品主要能耗指标见下表。 产品的主要能耗表项目名称定耗去离子水0.1t制备稀土配合物和柠檬酸铜，可冷却回收电140kwh蒸汽6t6.2节能措施1、通过使用节电设备，配电变压器采用S10全密闭型节能变压器，与S7型相比，降低运行损耗20。配电室采用电容补偿，使低压侧功率因数达0.9以上，可降低线路损耗35以上。2、锅炉选用高效SHW型往复推动炉排内置省煤器锅炉，凝结水全部回收利用，水泵变频控制等措施节能。3、本项目的去离子水等工业用水通过冷却回收系统可循环使用不排放工业污水，节约水量约为20 t/d。水源井供水泵采用变频调速装置，根据实际用量调节电机

14、转速，达到节能目的，可节电30以上。（二）环境影响评价在项目的总体工艺方案中主要执行下列环境标准：1、污水综合排放标准GB8978-962、大气污染物综合排放标准GB16297-19963、石油化工企业环境保护设计规范SH3024-95生产建设对环境的影响：本项目由于采用了如下措施，工业生产上基本实现零排放，对周围环境无不良影响。1、合成采用全密闭流程，实现整个过程密闭化。2、设计了先进和完善的后处理和原料回收系统，如去离子水主要用于制备稀土配合物和柠檬酸铜，在喷雾干燥阶段通过冷却回收系统可循环使用，达到节水目的，对环境没有污染，同时聚合和后处理过程中二氧化碳废气也进入回收流程，不向外部排放。

15、此外，本项目产生的所有固体物均为期望的产品，基本没有环境污染。生活辅助系统对环境的影响：生活辅助系统主要污染物有生活污水、煤灰粉尘等。主要措施是生活污水自建一座氧化塘进行处理；粉煤灰我们将作为粉煤灰烧结砖的主要原料加以回收利用。环保方案及投资：本项目的后处理、原料回收系统及氧化塘等相关工程，主要使整个工程产生的污染物符合国家有关环保的标准及要求。上述两个系统共投资约3000万元。第七章 投资估算及资金筹措（一）投资估算 7.1建设投资估算根据年产15万吨二氧化碳可降解塑料设计方案，工程项目建设总投资估算额为130005.0万元，总投资见下表。 总投资估算表 单位：万元 金额土建安装工程投资85

16、254.5设备购置投资30550其它费用费1910含前期技术投入费建设期利息710基本预备费用 11580.51300057.2土建投资根据项目总体设计工程方案，土建工程量预计30万平米，其中生产厂房预计25万平米，非生产办公生活设施设计面积5平米。采用彩钢板结构。共需投资56550万元，各类辅助工程预计21069.5万元。土建及公用辅助工程投资合计为77619.5万元。7.3设备投资设备总计投资38185万元。 其中：主要设备投资估算为30550万元；设备投资安装材料费7635万元。主要设备投资一览表数量（套）投资额（万元）高压反应釜10000L及温控系统控制仪表1000淋洗、除去稀土催化剂

17、烷基锌、稀土配合物1050合 计2.流动资金估算项目的流动资金估算采用分项估算法。生产启动时需流动资金17776万元，达产年总计需要流动资金31964万元。（二）资金筹措 1、自筹资金:自筹资金10.28亿元。2、其它来源:争取国家支持4.4亿元。第八章经济效益和社会效益分析（一）经济效益 1.销售收入项目达产时达到可实现年产保鲜膜树脂25000吨，每吨销售价格按2万元计算；泡沫板材树脂50000吨，每吨销售价格2.1万元计算；食品包装材料树脂35000吨，每吨销售价格按1.8万元计算；餐盒材料树脂40000吨，每吨销售价格按2万元计算。达产时年销售总额298000万元。2.成本费用估算根据物

18、料消耗定额、产品生产方案及工艺水平等资料，该项目的各种主要材料达产年的消耗水平估算如下：产品主要材料消耗水平估算表消耗量（吨）单价（元）0.48吨500以3万吨/年聚合物计算0.74吨11100012000133200催化剂1800021000000 kwh0.612606吨900000煤炭3600002107560直接工资: 按组织设计，项目定员900，参考本公司目前实际工资水平，人均工资1.80万元/年估算；职工福利费与其它有关支出：员工福利费按直接工资14%估算，其它有关费用支出按直接工资26%估算；修理费: 按当年实际发生折旧费的30%计算；折旧费：按计算期受益年份20年平均计提，残值

19、率3%；运输费用：参照市场运输价格，按0.50元/吨公里估算；其它费用：按工资费用的2.5倍估算；管理费用：参照公司管理水平与管理支出比例，按年度产品销售收入的1.5%估算；销售费用：按年度产品销售收入的3%估算。3.盈利能力分析项目正常年份实现销售利润61857万元，税后利润46393元。1 投资利润率=27.45%2 投资利税率=18.51%3 资本利润率=134.8%4 财务内部收益率20.58%（税后）5 财务净现值72263.76（IC=12%时）（税后）6 投资回收期=7.11年（税后）7 财务内部收益率25.8%（税前）8 财务净现值133913.18（IC=12%时）（税前）9

20、 投资回收期=6.29年（税前）根据以上计算看出，项目所得税后及所得税前的财务内部收益率均大于行业基准收益率，项目所得税后及所得税前财务净现值均大于零。这表明该项目从全部投资角度看满足了行业最低要求，在财务上可以接受的。另外，项目所得税及所得税前全部投资回收期均小行业基准投资回收期12年，这表明项目投资在规定的时间收回，所以项目也是可行的。4.不确定性分析A：BEP（生产能力利用率）=年总固定成本/（年销售收入-年总可变成本-年销售税金与附）100% = 29311.57（298000-167220-54894.82）100%=38.6%B：BEP（产量）= BEP（生产能力利用率）设计生产能

21、力 =15万立方米38.6%=5.79万吨（二）社会效益1、本项目属高科技环保项目，项目实施后，既保护了环境，又对二氧化碳资源的综合利用提供了一条有效途径，同时也为承德避暑山庄企业集团有限责任公司的接续产业的发展提供了重要机遇。2、本项目的实施将为我国可降解产品走向国际市场开辟道路。3、本项目的实施可以提供近900个就业机会，为缓解社会人员就业困难和减轻社会就业压力方面有较为实际的意义。4、通过实施本项目，可增加当地的税收，同时还可带动周边地区的服务、饮食等行业的发展。第九章风险分析根据中国科学院长春应用化学研究所的技术研究现状和内蒙3000吨/年的试验反馈的信息看，该技术已经成熟，具备了工业

22、扩大化的条件；随着完全降解塑料技术的不断发展，降解塑料产品在国内已得到很多企业的认可，如山东威高集团、江苏琼花集团、深圳绿维集团等单位已有意向使用本产品；产品售价平均为2.2万元/吨左右，比国外同类产品至少低20%。第十章结论及建议经过上述的可行性分析，对二氧化碳基降解塑料项目结论如下：1、该项目的技术已经成熟，具备了扩大工业化的条件。2、该项目的最终产品在国内外均具备了一定的市场空间。3、承德避暑山庄企业集团有限责任公司具备丰富的二氧化碳资源，基础条件和自然条件完善，公司总体实力雄厚，完全可满足项目的建设需要。4、实施该项目，符合国家产业政策，为繁荣地方经济，促进科技进步贡献力量。5、该项目是绿色环保项目，产品可有效地解决“白色污染”问题，是国内外都大力鼓励发展的产业。6、该项目属高科技项目，产品附加值高，经济效益和社会效益显著。7、该项目投资利润率高，产品在国内外市场上具有很强的竞争力，项目可行。