10万吨陶粒砂石油压裂支撑剂生产线建设项目可行性研究报告.docx
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10万吨陶粒砂石油压裂支撑剂生产线建设项目可行性研究报告
10万吨陶粒砂（石油压裂支撑剂）生产线项目
可行性研究报告
目 录
第一章 总论
1.1项目概况
1.2项目建设单位概况
1.3项目提出的背景
1.4项目报告编制依据和原则
1.5报告编制范围
1.6建设规模及内容
1.7主要经济技术指标
1.8研究结论
1.9存在问题与建议
第二章 项目建设的必要性和产业关联度分析
2.1建设的必要性
2.2产业关联度分析
第三章 市场需求分析
3.1 产品简介
3.2石油压裂支撑剂市场前景分析
第四章 主要原辅材料供应
4.1主要原材料供应与来源
第五章生产工艺
5.1产品技术特点优势
5.2工艺说明
5.3工艺技术特点和优势
5.4产品方案
5.5设备选型
第六章 建厂条件与厂址选择
6.1项目选址
6.2建设条件
6.3公用配套工程
第七章土建工程技术方案
7.1设计指导思想
7.2编制原则
7.3建设内容
7.4总平面布置
7.5土建
7.6公用工程
7.7给排水方案
7.8供电方案
第八章环境保护
8.1设计依据
8.2项目对区域环境影响分析及污染治理措施
8.2.1施工期环境影响分析及治理措施
8.2.1营运期环境影响分析及治理措施
8.3环境影响评价初步结论
8.4绿化
8.5水土流失与水土保持
第九章消防
第十章节能
10.1编制依据
10.2设计原则
10.3节能措施综述
10.4节能效果分析
10.5资源综合利用
第十一章劳动安全与工业卫生
11.1编制依据
11.2危害因素和危害程度
11.3安全措施方案
11.4劳动卫生
第十二章管理体制及定员
12.1管理体制
12.2组织机构
12.3劳动定员
12.4人员培训
第十三章项目实施计划
13.1建设工期
13.2进度安排
13.3建设期管理
13.4项目进度管理
13.5项目费用管理
13.6项目质量管理
第十四章投资估算与资金筹措
14.1投资估算
14.2费用估算说明
14.3资金筹措
14.4资金使用计划
第十五章财务评价
15.1评价依据
15.2基础数据
_
15.3收入估算
15.4总成本费用估算
15.5利润总额及分配
15.6财务评价指标
15.7财务评价结论
第十六章项目评价结论
16.1社会效益
16.2经济效益
第一章总论
1.1项目概况
1、项目名称：
年产10万吨石油压裂支撑剂建设项目
2、承办单位：
柳林县森泽特种耐火材料有限责任公司
3、项目性质：
新建项目
4、项目建设地址：
山西吕梁市柳林县境内
1.2项目建设单位概况
柳林县森泽特种耐火材料有限责任公司是山西森泽能源科技集团公司的全资子公司。
山西森泽能源科技集团公司是一个跨行业、多元化，以煤炭和铝矾土生产及深加工为主，旅游和酒店服务为辅，资源综合利用、产品互相关联、产业链条式发展的高效、节能、环保型企业集团。
公司成立于2006年，位于山西省吕梁市柳林县西王家沟乡刘家山工业开发区。
法人代表刘继平。
集团共有全资和控股公司7个，生产经营企业实体14个：
其中年产90万吨的煤矿企业一个；总储量6500万吨铝矾土矿且年产量120万吨的铝矾土矿企业一个；年产量5万吨的耐火材料企业一个；年产量60万吨的氢氧化铝阻燃材料企业一个；占地一万余亩的生态旅游企业一个；营业面积12000平米的四星级酒店企业一个。
在优质丰富的煤铝资源基础上和改革开放的方针政策指引下，目前已形成了一个资产规模达到40亿元，员工超过2500人，年产值约16亿元，产业涉及能源、科技、化工、材料、旅游服务等领域的中型集团化民营企业。
1.3项目提出的背景
石油压裂支撑剂（陶粒砂）是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。
此产品利用优质铝矾土、煤等多种原材料，用陶瓷烧结而成，是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。
石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。
用高铝支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。
实践证明，使用高铝支撑剂压裂的油井可提高产量30－50％，还能延长油气井服务年限，是石油、天然气低渗透油气井开采、施工的关键材料。
1.4项目报告编制依据和原则
1.4.1报告编制依据
1、柳林县森泽特种耐火材料有限责任公司《年产10万吨石油压裂支撑剂项目申请报告委托书》
_
2、《投资项目可行性研究指南》（2002年国家计委发文试行）
3、国家计划委员会、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》第三版；
4、《石油和化学工业“十二五”发展规划纲要》
5、现行的行业规定、产业政策、法律法规、设计标准；
6、项目单位提供的基础资料。
1.4.2报告编制原则
1）实事求是，从客观实际出发的原则
根据国家有关政策法律要求，在充分考虑建设单位意见和要求的基础上客观公正地反映市场预测、生产技术方案、投资规模、经济分析等方面的实际情况，以真实的数据来说明该项目在技术上是否先进、适用、可靠。
在经济上是否合理，并具有较好的经济指标和产品市场前景。
2）符合国家产业政策，技术先进的原则
以国家政策为先导，依托当地资源优势及本项目良好的建设条件，采用先进成熟的生产工艺，生产适销对路，具有市场竞争力的产品，对于本项目采用的生产设备，本着经济合理，技术先进的原则，在市场中择优选购。
3）因地制宜，合理使用资金，力求节约的原则
在保证生产运行可靠的前提下，通过节能、降耗和利用当地矿产资源等措施，最大限度的降低生产成本，压缩投入，提高产出，使企业获得最佳效益。
4）环保同步的原则
环境保护工作是当前我国经济发展中所面临的一个重大社会问题，已经引起党和国家的高度重视，并制订了严格的环保法规，本项目生产将严格执行国家的环保法规，采取有效的措施进行防治，切实做到环保设施的同时设计、同时施工、同时投入使用。
1.5报告编制范围
本报告以柳林县森泽特种耐火材料有限责任公司提供的基础资料为依据，对该项目的原材料情况、建设条件、生产工艺、设备选型、供水、供电、供热等辅助生产设施进行分析研究，确定技术方案，并进行项目的投资估算和经济分析评价。
1.6建设规模及内容
根据柳林县森泽特种耐火材料有限责任公司总体规划，设计生产规模为10万吨年支撑剂生产线，煅烧系统由二条5万吨年支撑剂生产线构成。
建设内容包括：
石油压裂支撑剂生产线两条（回转窑烧结工艺）以及检测试验设备仪器；配套供电、给排水和环境工程；生产厂房及配套原料库、成品库等。
1.7主要经济技术指标
主要技术经济指标表
序号
名称
单位
数量
备注
1
定员
人
260
3.1
工人
人
225
3.2
管理人员
人
15
3.3
技术人员
人
10
3.4
销售人员
人
10
4
工程总投资
万元
9354.29
5
固定资产投资
万元
8863.8
6
收入
万元
26000
7
总成本
万元
18900
8
年均利润总额
万元
7100
9
年均利税总额
万元
8000
10
财务评价指标
1.1
投资利润率
%
30.27
11.2
投资利税率（税前）
%
104.20
11.3
投资回收期（税前）（含建设期）
年
3.07
11.4
投资回收期（税后）（含建设期）
年
3.12
11.5
全投资内部收益率（税前）
%
80.3
11.6
全投资内部收益率（税后）
%
75.9
1.8研究结论
（1）该项目的实施有利于促进地方循环经济的全面协调发展
项目采用先进的工艺技术，技术含量高，投资省，符合少投入、高产出、低污染，使废弃物质资源化、减量化和无害化原则，从而实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，推动区域经济发展，促进地方经济、社会、环境的全面协调发展的循环经济发展原则。
（2）该项目有较强的区域代表性，对类似地区、类似产业有较大推广和引领作用
山西是全省重要的煤、铝产业集中区域之一，利用铝矾土发展陶粒支撑剂，以高新技术的推广应用为依托，实现资源优化配置与合理利用，从整体上提高能效、转变经济增长方式，是建设资源节约型社会的重要内容。
项目从源头推动经济（产业）——能源（资源）——环境（生态）三者之间的协调互动，实现调整优化产品结构，具有良好的环境效益和社会效益，也有良好的经济效益，对本地区的产业结构调整以及社会经济发展都具有重要推广和引领作用。
（3）项目采用铝矾土生产陶粒石油支撑剂，既符合区域特色要求，又具有一定的技术基础，市场前景较好，符合国家重点产业发展政策。
采用的生产工艺及技术先进可靠，可保证高质量产品的生产，从而带动当地矿产资源的充分利用。
本项目选用工艺技术成熟可靠，设备性能较为先进，具有一定的机械化、自动化水平，产品具有良好的隔热性能，质量达到国家相关标准要求。
具有广阔的市场空间，经济效益可观。
（4）本项目建设条件良好，原料充足有保障，具有低成本、市场前景广阔的特点，同时本项目节能环保，属于国家政策扶持的项目。
（5）项目具有较好的盈利能力，建成后可安排260人就业，不仅给企业带来了显著的经济效益，而且可带动当地经济发展，增加就业，保持社会稳定，具有良好的社会效益。
（6）项目建成后，年可生产支撑剂10万吨，正常年实现销售收入26000万元，年均利润总额7171.2万元。
（7）本项目利用丰富的铝矾土矿资源等优势矿产资源，原料供应有保障，并可将资源优势转化为经济优势。
项目产品性能优异，生产成本优势明显，市场竞争力强，可以弥补我国石油支撑剂的市场缺口，替代进口，并可以实现大量出口创汇。
（8）本项目建设，是在以高技术产业化带动产业链发展的背景下，结合山西省产业特色提出来的，符合国家和山西省高技术产业化总体思路、原则和目标，符合我国重点产业布局，符合山西省新材料产业发展的战略要求，项目建设十分必要，
综上所述，本项目利用当地丰富的铝土矿资源，从市场、技术和经济等方面均具有发展潜力，符合国家产业政策和行业发展要求，建设条件优越，经济效益和社会效益明显，研究结果认为本项目是必要可行的，建议尽快组织实施。
1.9存在问题与建议
1、本项目总投资9954.29万元，所需资金由全部由企业自筹.
2、本项目的主要设备均选用国内较先进的设备，设备型号尚需进一步考察比较后最后确定。
第二章项目建设的必要性和产业关联度分析。
2.1建设的必要性
（1）实现资源优势向经济优势转变的需要
柳林县森泽特种耐火材料有限责任公司拥有极为丰富的铝土资源，本项目所在地是全国铝土矿资源的主要产区，但总体上，铝矾土开发利用产品种类少、产业链短，合理开发利用铝矾土矿产资源，发展石油压裂支撑剂等陶粒材料，向建材、机械、食品、化工等行业延伸产业链，做大做强铝矾土矿产资源相关产业，对市经济发展具有重要意义。
在不断提高技术创新能力和产品质量的同时，发挥能源和矿产资源的组合优势，提高产业集中度和精深加工水平，促进资源优势向经济优势转化。
（2）实现资源型产业可持续发展的需要
铝矾土矿资源下游产品主要为高耗能产品，通过技术创新，降低能耗和矿产资源的消耗，对高耗能行业产业升级就显得更为迫切。
（3）我国石油天然气开采市场的需要
我国石油资源赋存条件差。
陆地上35.8%的石油资源分布在高原、黄土塬、山地、沙漠、沼泽和滩海等较恶劣的环境之中；56%的石油资源量埋藏在2000～3500m之间，西部石油资源埋深则以大于3500m为主。
我国非常规石油资源量占比例较大，低渗或特低渗油、重油、稠油和埋深大于3500米的占50%以上。
待探明的可采资源量中大都是埋深更大、质量更差、边际性更强的难动用资源。
石油资源赋存特点决定了我国石油资源开采难度加大。
近年来，我国石油新建的生产能力难以弥补老油田的产量递减，老油田挖潜成为原油产量的重要组成部分。
依靠科技进步，降低生产成本，努力提高探明储量的采收率和提高对低渗和低品位油的利用水平，是合理利用和保护资源的有力措施。
油气压裂开采技术是一项石油、天然气开采新技术。
该技术应用可提高油气的产出率，延长油气井的服务年限，特别是对于低渗透矿床的开采尤为重要。
压裂支撑剂是石油、天然气压裂技术的关键材料，高质量的支撑剂可提高油气产出率60%，延长油井服务年限5～10年。
据统计，对我国已探明的石油资源，如果总采收率每提高一个百分点，就等于增加2亿吨可采储量。
（4）发展新材料高新特色产业的需要
具有材料产业发展的资源、技术、产业基础等比较优势，加快材料产业的发展对具有重要的现实意义。
材料产业的发展仍存在产业集中度不高、产品附加值低、人才匮乏以及自主创新能力不强等问题。
为此，选择发展前景好的新材料企业作为抓手，培育一批新材料产业的主力军，通过龙头企业的示范作用，以带动新材料产业的发展。
2.2产业关联度分析
（1）压裂支撑剂产品用途
①用于正在压裂开采的油、气田。
②随着水资源的枯竭和采水的安全需要，开采地下水也会使用陶粒，同时使用陶粒作过滤材料。
③铸造行业也开始使用陶粒。
④打磨（抛光、除锈等）行业也开始使用陶粒。
生产石油压裂支撑剂的主要原料是铝矾土（Al2O3≥70%）、辅料为锰粉等十余种原料。
本项目投产后，原料需求总量大约14.4万吨，其中铝矾土矿粉需求量为12.96万吨，其他辅料需求量为1.44万吨。
与同样以铝矾土为原料（Al2O3≥80%）的氧化铝、氢氧化铝生产企业一起，带动铝矾土矿产开发、加工等产业的发展，形成铝矾土深加工一体化的产业链。
第三章市场需求分析
3.1产品简介
石油压裂支撑剂主要用于石油、天然气深井开采时，特别是井深在2000米以上的油、气开采时必须使用的材料，将高强度陶粒支撑剂填充到低渗透矿床的岩层裂缝中，进行高闭合压裂处理，以支撑裂缝不因应力释放而闭和，让油、气从裂缝通道中汇集而出，从而保持油、气的高导流能力，增加油、气产量，延长油、气井服务年限，提高采油、气经济效益。
石油压裂支撑剂陶粒按密度范围可以分为超高密度（国内暂无标准）:
>1.95gcm3、>3.45gcm3；高密度:
1.95-1.80gcm3、3.45-3.35gcm3；中密度:
1.80-1.65gcm3、3.00-3.35gcm3；低密度：
<1.65gcm3、<3.00gcm3；超低密度1（国内暂无标准）：
<1.65gcm3、<2.80gcm3；超低密度2（国内暂无标准）：
<1.60gcm3、<2.70gcm3；六种产品。
石油压裂支撑剂陶粒按粒径范围可以分为0.212～0.425mm粉陶粒、0.30～0.60mm小颗粒陶粒、0.425～0.850mm中颗粒陶粒和1.18～0.85mm大颗粒陶粒四种。
按抗破碎强度分为可分为：
52Mpa，69Mpa，86Mpa，102Mpa四种，可根据油气深度及测算的闭合压力选用不同强度级别的产品。
据中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院廊坊分院压裂酸化技术服务中心专家介绍，从世界各国石油开采的历史看，浅井、渗透力强的油井几乎快开采完，随着油井的不断开采，油气井会越来越深、渗透力越来越弱，不靠压裂则很难开采石油（气），目前，几乎所有油气田都使用陶粒支撑剂进行油气开采。
3.2石油压裂支撑剂市场前景分析
3.2.1市场总量规模和增长速度
目前国际市场对石油压裂支撑剂的年需求量约为300万吨左右，高强度压裂支撑剂的需求量约60万吨。
根据资料显示，目前世界第一产油大国俄罗斯石油支撑剂年需求量60万吨。
南美、北美、苏丹、委内瑞拉、印尼、哈萨克斯坦、澳大利亚等国的年需求量250万吨。
我国大庆油田、塔里木油田、长庆油田、中原油田等约需45万吨以上。
我国石油压裂支撑剂行业的增长速度10%左右，2005年全行业的销售收入为8.1亿元人民币，2006年石油压裂支撑剂销售收入达到8.7亿元，增长速度为8%。
2007年我国石油压裂支撑剂行业销售收入同比增长11%，为9.7亿元。
2008年全行业的销售收入增长到13.6亿元，利润总额约为1.3亿元。
2009年全行业的销售收入增长到18.7亿元，利润总额约为2.17亿元。
2010年全行业的销售收入增长到21.3亿元，利润总额约为2.4亿元。
2011年全行业的销售收入增长到36亿元，利润总额约为5.3亿元。
随着石油天然气工业的发展，石油天然气井的深度越来越大，开采的难度越来越大。
例如塔里木油田的深度达到了6500米以上。
据资料介绍，中国低渗透型矿床占中国未开采总量的55%以上，因此国内对高强度陶粒产品的需求量必将越来越大。
目前我国石油压裂支撑剂年需求量约为70万吨，并且随着油价的升高、开采力度的加大，对支撑剂的需求量还在快速增长。
2012年，我国对石油压裂支撑剂需求将达120万吨，年均增长率在15%左右。
3.2.2我国石油压裂支撑剂出口及增长情况
根据中国海关数据统计，2003年我国石油压裂支撑剂产品出口量为1.95万吨，出口额453.7万美元；2004年以后国内上游原料价格不断上涨，影响了石油压裂支撑剂产品的产量及出口，2004年我国石油压裂支撑剂出口2.73万吨，同比增长39.55%，出口额656.2万美元，同比增长44.63%。
2005年我国石油压裂支撑剂出口3.14万吨，同比上涨了15.07%；出口额771万美元，同比增长17.49%；2006年石油压裂支撑剂产品的出口3.32万吨，同比增长5.9%；出口额866万美元；2007年出口量有所回落，达到3万吨，与2006年相比下降了9.46%，出口额为890.5万美元，与上年相比增长了2.83%。
2008年，石油压裂支撑剂的出口3.61万吨，同比上涨19.9%；出口额为994.6万美元，同比上涨了11.69%。
2009年，石油压裂支撑剂的出口19.3万吨，同比上涨19.9%；出口额为7720万美元；2010年，石油压裂支撑剂的出口33.8万吨，出口额为13520万美元；2011年，石油压裂支撑剂的出口123.1万吨，出口额为49240万美元.
日本、俄罗斯以及东南亚地区是我国石油压裂支撑剂传统出口的主要国家和地区，由于我国占据着绝对的成本优势，所以产品目前已经已北美市场出口为主，就目前我国产品的市场占有率来看，海外市场还具有较大潜力。
据石油油田专家预测，陶粒支撑剂用量每年将以35～60%的速度增长，而且，随着压裂支撑剂性能的提高，勘探、采水、过滤、铸造、打磨等行业也逐步开始使用陶粒，陶粒的适用范围正进一步扩大。
因此，无论从国内、国际市场来考虑，本项目实施后，陶粒支撑剂具有较好的市场前景。
第四章主要原辅材料供应
4.1主要原材料供应与来源
本项目生产主要原材料是Al2O3含量≥70%的铝矾土，年需要量14.4万吨，由本地采购。
辅料主要为锰矿粉、铁矿粉、包装袋，主要从本省内采购，年需求量为1.44万吨。
项目主要原材料供货来源落实，运输半径合理。
生产陶粒支撑剂的主要原料是铝矾土。
主料铝土矿由本市供应，据矿产资料介绍，现探明储量大，可开采60～80年以上，品位优良，含量大于73%，完全可满足生产需求。
4.1.2主要原材料价格
项目主要原辅材料价格如下：
铝矾土：
350元左右吨；
锰、铁矿粉：
1800~3200元吨；
煤:
1200元吨.
第五章生产工艺
5.1产品技术特点优势
（1）强度高、破碎率低。
目前，国内只有少数企业能够批量生产高强度石油支撑剂。
本项目2040规格产品破碎率≤7%，接近国际领先水平（破碎率≤5%），达到国内领先水平，为提高产品出口竞争力奠定了坚实的技术基础。
（2）生产成本低。
本项目产品成本优势主要体现在两个方面：
其一，产品主要原料Al2O3含量约为70%，高品位（80%）Al2O3用量少；其次，产品生产减少了铝矾土矿煅烧环节，大大降低了产品生产能耗。
5.2工艺说明
项目将开采的各种原料进厂→鄂式破碎→球破加工→粗粉→球仓→球磨分级系统→均化系统→自动配料系统（按照配方比例将原料、辅料进行配料预混合）→强制混合系统→加湿混合→睏料→挤压→解聚→制粒机→成球烘干→筛分系统→检验合格→半成品；然后将半成品送入窑炉烧结，经抛光、筛分、除尘、检验、包装、进入成品库,出厂。
主要工艺包括如下几个环节：
本项目工段包括:
粉碎工段、球磨分级、原料混料工段、挤压、解聚工段、成球工段、筛分工段、干燥工段、烧成工段、冷却工段、分级筛选、包装。
1、粉碎工段
各种原料进厂后先进行鄂式破碎，再进行球破粉碎。
2、球磨分级
对原料粗颗粒进行细粉碎及分级处理后进入球仓。
3、原料混料工段
各种原料按品种分别堆放，并进行检测。
将所需主料、辅料按照配方比例经过自动配料系统进行配料预混合后,再进入强制混合及加湿混合。
4、挤压、解聚工段
加湿混合后的细粉原料进入对辊挤压机挤压两遍后进入解聚机进行解聚。
5、成球工段
经过拌均匀的各种细粉原料，加入成球机进行成球，在成球机不断进行圆周旋转运动的同时，由高效喷水装置向志球机内喷出雾状水珠。
一般半成品陶粒砂含水量控制在12%左右，具体含水率控制一般都是靠操作者的经验而定。
成球时要控制成球时间的过长或过短，同时要调节好喷水装置喷雾状况，防止水滴形成，从而生产大颗粒。
6、筛选工段
陶粒砂半成品输送至复合筛分机进行筛选。
可根据不同的用户的不同粒径要求，用更换筛网来实现,合格的陶粒砂送至半成库中备用。
筛下的细小颗粒为“引子”起到成球时“引子”的作用，可提高成球的速率和成功率。
筛下大的颗粒送至粉碎机进行粉碎。
7、干燥工段
筛后的陶粒砂半成品输送至烘干回转窑。
本项目充分利用回转烧成窑的余热来进行烘干，通过回转烘干窑对半成品陶粒砂进行烘干。
按照各强度陶粒砂原料配方和工艺实践对含水率在12%左右陶粒砂半成品，在进窑前，必须实施干燥工艺，从而提高陶粒砂的成品率。
8、烧成工段
半成品进入回转窑内进行烧成。
9、冷却工段
烧成后的陶粒砂由烧成窑出料后直接进入回转冷却窑内进行冷却。
10、分级筛选工段
成品陶粒砂经冷却后进入筛分进行分级筛选。
筛网分选后，根据不同粒径进行装袋、计量后入成品库。
11、包装
此时已筛分好的成品可以包装、编号入库。
5.3工艺技术特点和优势
本项目产品生产工艺步骤主要包括原料合成、制粒、烧结等三个主要工艺环节。
主要技术特点和优势：
（1）采用100%的生矿粉进行生产，减少了矿石在800至1000℃高温下的焙烧环节，取而代之的是利用尾气中的余热，在200至300℃的低温下进行干燥；
（2）采用天然气烧结方法，提高了热效率，大大减少能源消耗和环境污染。
（3）采取低温干燥，降低了原料
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