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涤纶短纤维工艺设计流程设计
（2014-2015学年第一学期）
《高分子材料加工厂设计》课程论文
题目：
涤纶纤维厂工艺流程设计
XX：
学院：
材料与纺织工程学院
专业：
高分子材料与工程
班级：
学号：
联系方式：
任课教师：
教务处制
2014年12月28日
涤纶纤维厂工艺流程设计
摘要:
本项目讨论了利用废旧聚酯瓶生产涤纶短纤维的方法。
同时讨论了它的工艺流程、后处理、工厂设计等可行性方案，本项目的实施对瑞安的经济发展、环境治理具有重要意义。
关键词：
聚酯瓶；工厂设计；环境保护；可行性方案
Polyesterfiberfactoryprocessdesign
Abstract：
thisprojectdiscusshowtousingwastepolyesterbottles.Andit’sprocess、aftertreatment、plantdesign,thisprojectputintoeffectcangiveRuiAncitymoreeconomicdevelopmentandenvironmentalgovernance.
Key:
Polyesterbottles;Plantdesign;Environmentalprotection;LTD.
前言
涤纶是世界产量最大，应用最广泛的合成纤维品种，占世界合成纤维产量的60%以上。
大量应用于衣料、床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物等纺织品以及其他工业用纤维制品，如过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带等。
随着国经济持续快速增长和国居民消费能力的不断提高，国地区涤纶短纤维的需求量也不断增长。
中国涤纶系列产品产能以惊人的速度增长着，涤纶纤维产能的迅速增长，使得中国正逐渐发展成为世界涤纶类产品的重要加工基地，并成为世界涤纶纤维产量最大的国家。
由此，我厂准备在瑞安市建造一个年产1万吨涤纶纤维厂，随着常规能源煤、石油、天然气的开采，常规能源被大量消耗、逐步减少的同时也带来了环境问题，本厂秉着低碳、节能的宗旨,该项目的实施将带来较为可观的经济效益与社会效益。
第一章
第一节概述
为了适应城市发展的要求，带动我市的经济效益，促进瑞安市又好又快发展，凌云发展公司现拟投资50000万元年产1万吨涤纶短纤维厂。
涤纶短纤维厂概况如下：
项目名称：
涤纶短纤维厂
项目承建单位：
凌云发展公司
法人代表：
凌云
法定地址：
省瑞安市莘塍工业园区
注册资金：
1亿元
经营围：
涤纶短纤维生产，销售
项目总投资金额为1亿人民币，主要用于项目建设的建筑工程投资、配套工程投资、设备购置及安装费用、无形资产费用、其他资金费用以及充实企业流动资金等。
第二节项目建设的必要性及有利条件
一、项目建设的必要性
2.1.1有效缓解我国能源紧问题
2.1.2增加当地就业
本项目建成后，将为瑞安市300多人提供就业机会，由于涤纶短纤维的自动化与流水线简单易行的操作方法，可吸收下岗职工与闲置人口再就业，促进当地经济和谐发展。
2.1.3带动当地经济快速发展
本项目正式运营后，可实现年均销售收入17000万元，年均利润总额为7128.28万元，年可上缴所得税1561.02万元。
因此，项目的实施可有效促进当地经济发展进程。
二、项目建设的可行性
2.2.1《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》
根据《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》，新一代信息技术、生物、节能环保、高端装备制造产业将成为支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业将成为先导产业。
2.2.2《产业结构调整指导目录》
《产业结构调整指导目录》中明确提出鼓励聚酯回收材料生产涤纶工业丝、差别化和功能性涤纶长丝等高附加价值产品。
2.2.3.本项目的建设充分利用废旧的聚酯瓶，聚乙烯片为原料，达到资源综合利用的目的。
第三节可行性研究的围
1.对项目提出的背景和必要性进行调研分析，确定20000吨/年
涤纶短纤维建设方案；
2.对项目技术方案进行研究、比较、分析，确定建设规模、工艺
路线、设备选型及主要配套工程的规模。
3.环境保护、生产安全卫生与消防“三同时”方案；
4.对项目的总投资，资金来源，投资效益进行定量分析，测算项
目效益，分析项目的抗风险能力。
5.可行性研究报告研究结论。
第四节主要经济技术指标
序号
指标名称
单位
指标值
1
生产规模
1.2
聚酯瓶再生涤纶短纤维
吨
20000
2
全年生产数
天
333
3
主要原料需用量
3.1
PET片
t
9800
4
动力消耗
4.1
电
万吨
37.8
4.2
水
万吨
2.3
5
劳动定员
人
300
6
建筑指标
6.1
建筑面积
平方米
20000
7
总投资
万元
5000
7.1
其中资本金
万元
2800
7.2
建设投资
万元
1000
7.3
滚动资金
万元
1200
8
所得税
万元
1561.02
9
税后利润
万元
5621.26
10
利润总额
万元
7128.28
11
营业收入
万元
17000
12
销售利润率
%
35.33
13
投资利润率
%
55.33
第五节研究结论
聚酯工业以前所未有的速度迅猛发展，在给人类生产和生活带来科技进步和舒适享受的同时各类废弃聚酯产品以及聚酯废料造成的环境污染也越来越大，它们对生态环境及经济发展带来的破坏和损失已成为亟待解决的社会问题。
本项目属于资源回收再利用项目。
选用废旧的聚酯瓶,聚乙烯片为原材料,经筛选、清洗、干燥、熔融、拉丝等一系列严格工艺生产而成。
产品可用于一般的玩具、被服、家纺等行业。
在环境污染、废弃物品得不到充分利用的今天，本项目的实施不仅可以为当地带来巨大的经济利益，同时也可将瑞安市堆放的废旧塑料瓶充分利用，不仅解决了废旧塑料瓶的堆放问题，同时还给瑞安一个干净、怡人的环境。
第二章市场需求及预测
第一节国涤纶生产现状及特点
国涤纶生产具有以下特点:
普通标准型的产能远远高于高模低缩型的产能;普通标准型产能的增长速度也高于高模低收缩型;国外公司在我国投资的涤纶生产装置中高模低收缩的产能超过了50%;近年来投产或正在建设的生产线产能超过了以前的产能总和;除国有大型石化公司如石化等外,生产商没有自己配套的聚酯装置,原料需外购;生产厂家均没有自己的专利技术。
投产较早或生产规模较大的企业,均采用进口设备;而新建、在建企业中,采用国产设备的比例则较以前大大增加。
目前国已投产的涤纶预计产能可达到21.83万t/a。
产能较大的企业有石化股份公司涤纶部（2.36万t/a）、海利得公司（2.2万t/a）、龙涤化纤集团（可达到2.0万t/a）,其他生产企业的产能大都在1.0万t/a以下。
第二节国外涤纶生产现状及特点
国际涤纶生产具有以下特点:
①主要生产商的涤纶品种齐全,且都拥有自己的高模低收缩型涤纶生产技术,它们既能生产普通标准型高强涤纶,又能生产适合于包括帘子线在的多种用途产品;②生产商在其主要生产基地都配套有自己的聚酯装置;与汽车工业相关度高;③技术自主开发能力强;④产能集中度较高。
目前,国外涤纶生产主要集中在北美（32%）、西欧（21%）、日本和国（分别占11%）。
最大的五家涤纶生产企业分别是Kosa公司、Honeywell公司、Acordis公司、晓星公司和帝人公司,合计产能（包括合资企业）达到60万t/a,占世界涤纶工业丝总产能的48%左右。
第三章建设规模和产品方案
第一节建设规模
该项目占地300.0015亩，建筑面积为20000平方米。
项目建设容为
新建年产20000吨涤纶短纤维生产线，建设期为2年及其他相应配套设施及公用工程。
第二节产品方案
3.2.1产品方案
产品名称
单位
建设规模
瓶片纺再生涤纶短纤维
吨
20000
3.2.2产品质量指标
第四章工艺技术方案
第一节工艺流程图
4.1.1聚酯瓶的清洗
聚酯瓶清洗流程文字简述：
1.将收集的废旧聚酯瓶通过自动分选装置分类及分离。
2.已分类的塑料经过压缩、切碎，后变成薄膜或碎片。
3.压缩后的塑料经过水洗以去除污物，通过多道高、低密度分离装置将泥沙、铁质等高密度物质以及低密度物质如聚丙烯等分离出来。
4.洗过的塑料碎片晾干以备处理，瓶片在转鼓干燥机中加热，使瓶片部及表面的水分汽化并在真空泵抽吸作用下排出，使瓶片符合纺丝的要求。
4.1.2纺丝
纺丝流程文字简述：
1.将聚酯瓶片进入螺杆机，在外加热及旋转前移过程中经历温度、压力、粘度等变化形成高压熔体状的浆液压入过滤器进行粗过滤，去除部分固体杂质。
2.再进入箱体使之压力均匀后经过计量泵到组件，在组件中经过多层滤网过滤形成纯净PET浆液。
3.通过单、多孔喷出熔体细流，将从喷丝板喷出的熔体细流通过环吹风的冷却后进入卷绕工段。
4.通过牵引机将各分散的丝束集中送入落桶工序的盛丝桶中。
4.1.3后处理工艺
后处理工艺流程文字简述：
1.将若干盛丝桶的丝束通过导丝架、导丝环合并成为一定粗细的、力均匀的丝束，然后牵至牵伸工序。
2.通过三道牵伸机拉伸、蒸汽加热箱加热、油浴槽上油，使丝束部结构发生剧烈的物理反应，极大的改善了丝束的物理性能，形成了丝束的二次成型。
3.通过卷曲机的挤压使丝束具有天然棉毛的卷曲状，改善了丝束的纺织性能、增加丝束的抱合力和回弹力。
4.经过卷曲的丝束进入热定型机，使丝束的含水率降低，同时在热作用下，消除纤维的应力、提高结晶度，改善纤维的使用性能。
5.将丝束按照不同的要求切成不同规格的短丝，并使送入打包机中打成一定规定尺寸形状的成品包。
第二节主要工艺设备
第三节主要原料供应
序号
项目
单位
年用量
备注
1
聚酯瓶
t
9800
废旧聚酯瓶
2
短纤维油剂
t
30
3
过滤砂
kg
400
4
硅油
kg
4000
5
包装材料
套
30000
聚丙烯编织袋
第四节公用工程及消耗
序号
项目名称
单位
消耗量
1
水
万千瓦
2.30
2
电
万吨
32
第五节装置的控制水平
该项工艺自动化水平较高，可以在生产过程中自动化控制。
第五章厂址及总图运输
第一节厂址
该厂位于省瑞安市莘塍工业园区，西靠富周路、北临交通要塞，可谓而且交通便利，四通八达。
第二节自然条件
瑞安市位居中国黄金海岸线中段，是泛长江三角洲和珠江三角洲的连接地带，地理坐标为东经120度10分至121度15分之间，北纬27度40分至28度0分之间。
5.2.1气温
年平均气温17.9℃
极端最高气温38.7℃（2013年8月4日）
极端最低气温-4.1℃
5.2.2降雨量
年平均降水量1527.2mm
年降水日151天
5.2.3风向
夏季主导风向东南偏东风
冬季主导风向西北偏西风
第三节总平面规划方案
我厂位于省瑞安市莘塍工业园区，不仅交通便利，而且距离市区较远，环境优雅，条件突出，而且交通条件得天独厚。
该项目位于莘塍工业园，建设用地无需进行征地拆迁及移民安置问题，且地理位置优越、地形地貌适合项目建设条件，基础设施完善，能满足该项目建设的通信、用电、用水和排水要求，交通便捷，方便原材料和产品运输，同时项目的建设符合国家的建设方针和工业园区的整体规划。
第四节运输及仓储
5.4.1外部运输
主要为原材料的运进、产品的运出。
厂区主要为原辅材料的运进和成品的运输，当地公路交通便捷，运输方式拟采用汽车运输。
5.4.2部运输
部运输主要为厂区的原材料的调度运输。
第六章土建及公用工程
第一节土建
占地300.0015亩，其中建筑面积为20000平方米，其中生产用车间总面积合计8000平方米，辅助生产设施2100平方米，办公用房1500平方米，员工宿舍、食堂及健身用房8000平方米，其他服务设施400平房米。
第二节给水排水
6.2.1给水
1.水源：
项目用水主要为生活用水和消防用水，其中的生活用水主要来自于园区恒压供水系统。
2.水质要求：
符合国家颁布的《生活饮用水》标准。
3.给水系统：
项目用水主要采用生产、消防全并布置的环状管网系统。
生活用水设置单独管道系统。
6.2.2排水
排水种类：
厂区主要排放的为雨水以及少量生活污水。
排水管材：
采用钢筋混凝土排水管。
排水去向：
排放至相应污水位置。
第三节消防设计
6.3.1消防设计依据
《火灾自动报警系统设计规》GB50116-98
《建筑灭火器配置设计规》GB50140-2005
《自动喷水灭火系统设计规》GB50084-2001
《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规》SH3063-1999
《低倍数泡沫灭火系统设计规》GB50151-92
6.3.2环境及消防措施
环境：
本项目的生产类别为丙类，建筑耐火等级为二级，消防用水量为室外30l/s，室15l/s。
另外，公司自备有专门的消防队和消防车，可以扑灭初期火灾。
消防措施：
1.规定厂房间距，建筑物耐火等级，建筑物的防爆要求，电器、仪表的防爆等级，配备专门的消防设施。
2.主生产厂房采用轻钢结构，厂房设有多个水系消火栓，干粉灭火器设施。
3.非敞开厂房采取机械通风，保证各生产车间和危险品、原料、成品仓库通风良好。
4.通风管道采和保温材料均为阻燃材料制成。
5.厂区配备消防人员，设置接受火灾报警的设施，根据需要配备不同性质的灭火器材，定期检查各类灭火器材，以确保消防器材处于良好的使用。
6.定期开展安全防火检查，聘请消防专业人员进行安全消防培训。
第四节供电及通讯
项目年用电量32万吨。
该厂位于莘滕工业园图，用电及通讯系统均由工业园区提供。
第五节通风与空调
每个厂区均配备通风机与空调，确保良好的操作环境。
第六节动力
动力主要为电力。
第七章环境保护
第一节概述
该公司位于瑞安市莘滕工业园区地理位置较为优越，交通十分便捷，区域环境良好,生产中没有特殊的污染源和污染物环境优美，基础设施齐全。
第二节“三废”排放与治理
7.2.1排放标准
1、《大气污染物综合排放标准》GB16297-96
2、《工业企业厂界环境噪声排放标准》3类GB12348-2008
7.2.2排放与治理
1.坚持环保设施和项目建设“三同时”原则，“三废”治理达不到标准不得排放。
2.对有废气排放的装置，落实消烟除尘装置；机动车辆安装废气净化装置。
3.生活污水排入厂区污水管网，然后再排入开发区污水管网。
4.在厂房设置通风通道，并保持通道的顺畅，经过合理的自然通风和空气调节设备,能保证生产区间空气质量良好。
5.厂区生活垃圾设垃圾箱定点堆放，定期外运处理，确保厂区保持干净整洁。
第三节绿化
在厂区及办公大楼附近均种上植物，不仅美观，同时也可以保护环境。
第八章职工安全与工业卫生
第一节安全卫生设计依据、标准及原则
8.1.1设计依据
1.《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》
2.《中华人民全生产法》
3.《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
4.《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002
5.《工业企业噪声控制设计规》GBJ87-1985
8.1.2设计原则
坚持“以防为主、防消结合”的消防原则，针对该项目的特点进行消防设计，并按“三同时”的原则与主体工程同步实施。
第二节职业安全卫生防护措施
1.防尘：
为保证作业场所空气中粉尘容许浓度不超过《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002中规定的总尘时间加权平均容许浓度1mg/m3采用喷水抑尘的防尘措施。
2.防噪：
采用降噪措施，使作业场所的噪声声级满足《工业企业噪声控制设计规》GBJ87-85的要求
3.防腐蚀：
厂所有贮存运送腐蚀性介质的容器、管道均采用防腐蚀材料，在配制和使用腐蚀性和刺激性物质的岗位和场所设计冲洗水、卸酸、碱的岗位配备防酸、碱工作服。
4.防雷击：
主厂房、变配电所等作屋面避雷网，在冷却塔顶端设计避雷针，核查烟囱避雷针的接地电阻并采取防感应雷和静电措施。
5.防超压爆炸：
所有压力容器，均设有安全阀，以防超压爆炸。
第九章管理体制及定员
第一节管制制度
根据生产流程要求及与原生产制度相统一，实行工作日为333天/年、白班制，必要时兼值班。
第二节定员
坚持“以人为本”的原则，注重人力资源建设，大胆吸纳、使用人才，聘请多名来自全国同行业一类企业的中、高级管理、技术人员加入企业。
本项目新增定员300人，其中生产工人250人，管理、技术人员50人。
第十章工程建设进度计划
工程建设期为24个月。
具体项目的实施进度计划如下：
1、设立公司及项目可行性研究报告，2015年1月初至2015年6月低。
2、项目土建开工，2015年7月至2016年12月。
3、设备安装，2016年4月至2016年12月。
4、项目试生产，2017年1月至2017年6月。
5、正式投产，2017年7月。
第十一章投资估算及资金筹措
第一节项目投资估算
该项目总投资为62000万元。
其中固定资产投资50000，流动资金12000万元。
第二节资金筹措
本项目资金均为凌云发展公司企业自筹。
第十二章财务分析
第一节财务价格
序号
产品名称
单位
单价（元）
1
瓶片纺再生涤纶短纤维
吨
9700
第二节人员及薪酬
该项目共需要员工300人各类人员薪酬情况如下
执行董事年薪25万元
总经理年薪20万元
副总经理年薪15万元
各部门经理年薪10万元
一般管理人员年薪5万元
生产工人按实行绩效工资工资5万元
第三节财务投资及收益估算
总投资
万元
5000
其中资本金
万元
2800
建设投资
万元
1000
滚动资金
万元
1200
所得税
万元
1561.02
税后利润
万元
5621.26
利润总额
万元
7128.28
营业收入
万元
1700
销售利润率
%
35.33
投资利润率
%
55.33
第十三章综合评价
第一节社会效益评价
通过项目的实施，项目的建设可为该地区解决100人左右的就业岗位、缓解当前严峻的就业压力作出贡献。
且项目为地方政府增加财政收入，提高当地人民生活水平，对快速推动本地经济作出贡献。
该项目所生产的瓶片纺再生涤纶短纤维制造工艺水平和可靠性较高，为地方国民经济可持续发展做出贡献。
第二节结论及感想
结论：
一、本项目如能按计划实施，约需要总投资5000万元。
其中：
建设工程费：
1000万元，设备及安装费：
2800万元，流动资金：
1200万元。
二、以上计算结果看出，本项目经济效益较好，全部投产后实际年平均销售收入1700万元。
正常年销售税金及附加1561.12万元。
感想：
1.此厂若能成功建设，必将带来巨大的经济效益而且该厂利用废旧聚酯瓶的行为，同时也缓解了瑞安市的环境压力。
2.项目符合我国化纤行业“十二五”发展规划，属于国家鼓励、支持的项目，产品有较为稳定的市场需求，其行业发展前景良好。
3.项目建成后，对解决项目所在地及周边区域部分闲散劳动力就业、促进当地经济发展等都将起到积极的促进作用，具有良好的社会效益。
4.应该加强资金筹措，保证资金来源通道的通畅，如在生产过程中遇资金困难应及时做好调整工作。
5.在项目建设过程中，应精心组织、科学策划、精心设计、精心实施，确保项目顺利完成，注意施工过程中不要超标准、超围，合理安排施工顺序。
综上所述,该项目可适应市场波动,有竞争力,是一个适应国情与企业现状的长寿项目。
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