年产3000吨系列非离子纤维素醚HPMC项目可行性研究报告.docx
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年产3000吨系列非离子纤维素醚HPMC项目可行性研究报告
年产3000吨系列非离子纤维素醚HPMC项目
可行性研究报告
目录
第一章项目提出的背景与建设的必要性
第二章建设规模
第三章工艺技术与设备选型
第四章原辅料供应
第五章给排水
第六章消防
第七章环境保护和劳动安全
第八章劳动定员
第九章项目实施进度建议
第十章投资估算与资金筹措
第十一章财务分析
第一章项目提出的背景与建设的必要性
一、概念
纤维素醚是以天然纤维素为原料经化学改性制得的一类半合成型高分子聚合物，在纤维素衍生物中占有重要地位。
在水溶性聚合物中，纤维素醚以其资源丰富、性能优良著名，具有极广阔的发展前途。
二、政策背景
2005年11月10号，国家建设部部长王光焘亲自签署《中华人民共和国建设部令—民用建筑节能管理规定》，2006年1月1日起执行。
强制规定了民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用新型墙体材料，执行建筑节能标准。
在第八条，第一款中：
新型墙体和屋面的保温、隔热技术与材料。
2006年，中国纤维素醚工业协会提出大力开发纤维素衍生物等精细化工产品，在产业结构调整规划中，提出重点发展非离子型纤维素醚，特别是HPMC产品；中国氯碱工业协会在发展氯产品下游产品规划中，提出了开发HPMC产品的设想；国家计委投资研究所和中国工程咨询协会以及各地政府将HPMC列为重点发展项目。
所以，本项目符合国家产业导向，属于国家政策支持和鼓励类项目。
三、市场状态
根据国外发展纤维素醚产品的经验，国家对HPMC这类产品的需求是随着经济的发展而不断增加的。
中国是当今世界上经济发展最快的国家之一，因此，HPMC在我国的应用前景十分广阔，当前是发展这一项目的有利时机。
今后5～10年内，纤维素醚的需求将保持高速增长，国内对非离子型纤维素醚的需求量的增长速度，客观的估计是20％左右。
而且在今后的20年内，仍将保持10％左右的增长率，潜在市场容量十分可观。
主要基于以下原因：
随着我国建筑、建材行业的发展，尤其是建筑节能保温的发展，外墙外保温已经成为国家的强制标准，保温用的干混砂浆离不开羟丙基甲基纤维素，所以在中国，建筑建材用纤维素醚的需求增长很快，每年以15-30%的比例增长。
四、用途
非离子纤维素醚（HPMC）是一种国内紧缺的高科技精细化工产品，是各类纤维素中用途最广、性能最优的一个品种。
由于该产品具有优良的增稠、乳化、保护胶体、保持水分等性能，广泛应用于涂料、聚合反应、建筑材料、石油钻井和开采、纺织、食品、医药、日用陶瓷、电子器件以及农业种子等部门。
在发达国家，HPMC广泛应用于各个工业领域和日常生活之中，被称为“工业味精”，已经成为一种不可或缺的化学助剂。
非离子型纤维素醚具有良好的亲水性、pH稳定性、保水性、优良的成膜性、以及广泛的耐酶性、分散性和粘结性等特点，其主要用途有：
（1）建筑材料如水泥、砂浆、外墙装饰等材料中加入非离子纤维素醚即具有良好的保水施工性能；
（2）可作为氯乙烯聚合反应生产聚氯乙烯的分散剂，加入PVC中可提高树脂热稳定性，调节PVC密度，提高加工性能；
（3）在食品工业中作为糊状物的增稠剂，饮料稳定剂，调味品乳化剂；
（4）医药片剂的粘结料及液状药品的增稠剂、乳化、稳定剂等，也是缓释控释制剂的载体；
（5）用于化妆品可改善洗发液、淋浴液、口红的粘性、各类护肤品的粘性及流动性；
（6）增加洗涤液的分散性和泡沫稳定性；
（7）加入水基涂料中可作保护胶体、增稠、颜料的悬浮分散、提高涂料流动性；
（8）在陶瓷工业中用作坯子粘结成形和釉彩分散剂；
（9）在石油开采中用作泥浆增稠剂，其耐热强、阻力小。
目前，国内市场每年对非离子型纤维素醚的需求量在80000吨以上，与发达国家相比，我国纤维素醚工业起步较晚，目前，国内纤维素生产厂家实际年产量65000多吨，尚有15000吨市场缺口。
这些生产企业大多为中小型企业，由于技术不完善，相当一部分产品质量得不到保证。
主要表现在不同批次产品的取代度不一致，产品溶解速度慢、分散性和成膜性不理想，严重影响了产品在下游市场的应用，特别是向国际市场的推广。
而高品质的产品如羟丙基甲基纤维素（HPMC）、羟乙基纤维素和高取代羟丙基纤维素等需大量进口。
据统计，HPMC年进口量在15000吨以上，若能解决产品质量稳定性和粘度问题，不仅可以取代进口产品的市场份额，还可以凭借价格优势直接参与国际市场的竞争。
而且填补江西省纤维素行业的空白。
针对上述状况，我公司为充分开发当地的籽棉资源，提出了新建年产3000吨系列非离子纤维素醚HPMC项目，该项目不仅符合国家和行业的产业发展政策，满足国内不断扩大的市场需要，而且可以缩短我国纤维素行业与国外先进国家的差距,促进国民经济发展，为企业创造巨大的经济效益。
五、目前国内同行业介绍：
1，泰安瑞泰
泰安瑞泰纤维素有限公司，是目前国内规模最大、技术先进、质量最佳、品种最全的纤维素药用辅料生产企业，形成了以研究、开发、生产、销售、出口贸易为一体的综合性国家级重点高新技术企业。
目前已形成了十几种系列、二百多种规格的“瑞泰”牌药用辅料：
羟丙基甲基纤维素（60RT、65RT、70RT、75RT）、甲基纤维素、高取代羟丙基纤维素、乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、乙基纤维素水分散体（国家“八五”、“九五”攻关项目）、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸脂（HPMCP）、阳离子羟乙基纤维素、低取代羟丙基纤维素、药用色彩包衣剂、微晶纤维素等，产品广泛用于化工、建材、涂料、医药、食品、化妆品、农业等领域。
在纤维素衍生物药用辅料领域步入了世界先进行列。
产品除畅销国内市场外还远销欧洲、美洲、南亚、东南亚一带的四十多个国家和地区，赢得了广泛赞誉。
2，一滕化工
山东肥城一滕化工有限公司成立于2003年11月20日，系农业产业化龙头企业。
具有国内领先水平的生产工艺，建成了年产15000吨生产规模，以聚阴离子纤维素醚为代表的纤维素醚系列产品。
主要产品有：
聚阴离子纤维素（PAC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、甲基纤维素（MC）、羟乙基纤维素（HEC）、乙基纤维素（EC）、羟丙基纤维素（HPC）、羟乙基甲基纤维素（HEMC）、羟乙基乙基纤维素（EHEC）、羟丁基甲基纤维素（HBMC）等。
项目总投资1.5亿元，占地300余亩，力争成为全国最大的纤维素醚生产基地！
.
3-，山东光大科技发展有限公司
该公司位于山东东平湖畔的东平县工业园区，是一家从事纤维素醚﹑淀粉醚的研发﹑生产﹑销售于一体的高新技术企业，由山东光大集团全资兴建，占地450亩，总投资7.6亿元。
公司现有10000吨／年建材羟丙基甲基纤维素、5000吨／年医药食品级羟丙基甲基纤维素、5000吨／年羟丙基淀粉醚；15000吨/年聚阴离子纤维素生产线各一条，生产装置全过程采用计算机DSC控制，包括精确计量﹑配料系统﹑反应系统﹑最终产品混合包装系统﹑安全保障系统等控制子系统。
4，河南天盛化学工业有限公司
该公司位于河南省濮阳市内，占地面积100余亩，建筑面积5000平方米，现有固定资产3000万元，公司注册资金1000万元，现有职工200多人。
建成了年产8000吨非离子型纤维素醚生产线，实现了全过程DCS系统自动化控制。
目前已形成羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素五大系列，几十个规格的药用辅料和工业级产品。
广泛用于建材、陶瓷、食品、化妆品、油田、农业、聚氯乙烯及聚苯乙烯悬浮聚合、乳液及乳胶涂料、医药包衣剂及缓释剂等领域。
产品质量达到国际先进水平，畅销国内、国际市场。
六、项目建设的意义
1、该项目的建设有利于深化我公司的产品结构，为企业升级增添活力。
该项目采用精制棉为原料生产产品，而精制棉又以短绒为原料。
乐得士主要产品之一就是棉短绒。
该项目建成后将消化大量乐得士的棉短绒。
是对乐得士现有产品的深加工，可大幅提高其附加值。
该项目建成后，可增加我公司GDP一亿以上。
2、该项目的建设有利于当地经济的增长。
该项目的建设有力于提高企业的多元化经营，必将大大提高企业的竞争能力和经济效益；又因该项目利润可观，可大幅增加当地政府的所得税收入。
第二章建设规模
一、建设规模选择
建设规模应根据投资建设方的资源情况，投资承担能力及规模经济效益等三方面进行平衡选择。
该项目根据市场状况和企业自身实力，确定项目拟建规模为3000吨/年HPMC，是符合目前我国纤维素醚行业经济规模的。
二、产品质量标准
该项目产品规格可按客户要求进行调整，各项指标不低于国内同类产品质量标准
羟丙基甲基纤维素（HPMC）：
①化学名称及结构式：
②技术要求：
型 号
KD60
KD65
KD75
甲氧基含量wt%
28.0～30.0
27.0～30.0
19.0～24.0
羟丙基含量wt%
7.0～12.0
4.0～7.5
4.0～12.0
干燥失重
5%
PH值（1%溶液,25℃）
4.0～8.0
氯化物
≤0.5%
灼烧残渣
≤
黏度>50cp,≤1.5%
黏度≤50cp,≤3.0%
重金属
10ppm
③粘度规格（2％水溶液，20℃，mpa.s）:
类 别
规格
黏度范围
类别
规格
黏度范围
特低黏度
5
3～7
高黏度
4000
3500～56000
10
8～12
12000
10000～14000
15
13～18
20000
17000～22000
低黏度
25
20～30
特高黏度
25000
17000～32000
50
40～60
30000
27000～32000
40000
38000～42000
100
80～120
第三章工艺技术与设备选型
第一节工艺技术方案
一、项目工艺说明
本项目是专业的3000吨/年建筑级HPMC生产装置，在有建筑市场风险情况下，也可以兼产部分的聚氯乙烯（PVC）级的HPMC。
本设计采用国际上比较先进的淤浆法工艺，在关键技术上积极吸收国外最先进的经验和技术，结合国内现有化工装备水平，原材料资源状况，而研制成功的国内最先进的HPMC生产装置，反应系统采用计算机DCS控制，系专业为建筑级羟丙基甲基纤维素设计的。
通过对原工艺工程的优化和改进，使得工艺更加合理，投资降低，能耗和材料消耗也有相应的降低。
项目的工艺过程简述：
1、预处理：
就是通过开棉机将精制棉破碎成直径约1-3厘米的精制棉块，然后进入粉碎机，经高速剪切粉碎成60-100目的精制棉粉。
2、碱化：
粉碎后的精制棉粉在混合溶剂的分散体系中，和微量的碱发生碱化作用，生成具有反应活性的碱纤维素。
3、醚化：
碱纤维素和环氧丙烷发生醚化反应，通过对反应温度、反应时间和配方的控制，来调节取代度的高低，通过对体系环境中氧化剂的含量控制，和精制棉原料的选择来调节产品的粘度高低；采用计算机DCS控制系统，产品质量稳定，工艺性能可靠。
4、中和：
反应结束后，用醋酸来中和残余的碱，使产品的PH值达到规定的要求。
5、溶剂回收：
将中和后的混合体系升温，通过冷凝、冷却回收体系的混合溶剂，回收后的溶剂重复循环利用。
6、后处理：
脱溶后的混合物经过卧式沉降离心机，离心分离，在经过造粒、干燥、混合、包装成为最终产品。
二、项目工艺装置的组成
本工程工艺装置共分为三个工艺工段：
1、预处理工段：
精制棉的开包、粉碎、分离和包装。
2、反应工段：
包括碱化、醚化、中和以及溶剂回收四个工艺步骤。
3、后处理工段：
包括离心分离、造粒、干燥、混合及包装五个工艺步骤。
三、工艺流程图
碱环氧丙烷;醋酸
↓↓↓
纤维素→粉碎→碱化→醚化→中和→分离
→溶剂回收→离心→干燥→粉碎→包装
四．项目工程区域划分
本项目工程共分为两部分：
a）主车间：
长80米，宽14米，高12米。
b）罐区：
是易燃气体、液体的储存区，罐区周围用1米高的防火隔离墙完全隔离。
c）项目的公用工程容量：
1．蒸汽2t/h，压力0.6-0.8Mpa
2．电力700KW380/220V动力
3．自来水4m3/h
4．压缩空气2m3/min压力0.6Mpa
五、工艺的特点和优点
1）该工艺是为建筑级HPMC生产专业设计的，使产品更稳定、更适合于建筑、建材市场的需要；同时，在后处理干燥设备稍加改动的前提下，该装置可以生产聚氯乙烯专用的HPMC产品。
2）新增易燃、易爆原料泄漏报警和强制通风自动控制系统的设计，使工艺装置更安全可靠，更环保。
3）装置采用紧密型设计，降低了投资费用，节省占地面积。
4）反应设备采用专业化细分设计，提高了设备利用率，提高了设备整体安全性能，降低了检修维护费用。
5）生产过程的反映采用计算机DCS控制，更安全、产品质量稳定。
主要设备
序号
设备名称
规格型号
数量
单价
（万元）
金额
（万元）
备注
1
开松机
KF-1
3
15
45
2
棉花粉碎机
WF-3
3
45
135
3
碱化釜
V=6m3
1
18
18
316L
4
反应釜
V=13.5m3
5
80
400
316L
5
脱溶釜
V=12m3
2
65
130
316L
6
计量槽
V=4m3
7
5.2
36.4
316L
7
输送泵
GS-1
8
0.6
4.8
8
离心机
CW-450
2
55
110
316L
9
冷凝器
SC-500
8
8.6
68.8
316L
10
冷却器
CS-400
4
6.2
24.8
11
分层器
V=10m3
6
4.5
27
12
贮槽
V=15m3
4
6.3
25.2
304
13
贮槽
V=8m3
3
3.8
11.4
304
14
离心泵
IH100-80
12
0.86
10.32
15
离心水泵
IS125-100
8
0.45
3.6
16
干燥器
GQ-80
1
80
80
17
成品粉碎机
QF-650
3
22.6
67.8
18
混合机
XH-10
1
28.4
28.4
19
包装机
BL-Ⅱ
1
16.3
16.3
20
分析化验设备
套
1
25
21
环境检测设备
1
16
22
消防设施
1
30
23
安全卫生
1
20
24
电器及仪表
86
25
管道及阀门管件
80
26
供水设备
20
27
维修设备
15
合计
1534.82
第四章原辅材料供应
一、原材料及技术要求:
1:
精制棉，α纤维素>98.5%，白度≥80%，吸湿度≥140克
2：
异丙醇：
含量≥99%
3：
醋酸：
含量≥99%外观无色透明，无机械杂质。
4：
氢氧化钠
含量≥99%氯化物≤0.2%铁含量≤20PPM
5：
环氧丙烷：
99%
二、原辅材料及动力能源消耗量
名称
吨耗
单价
金额（元）
精制棉
0.8
9300
7420
溶剂
0.3
6700
2010
碱
0.1
2600
260
环氧丙烷
0.4
16000
6400
醋酸
0.05
9000
450
包装
40
6
240
电
300
0.75
225
水
3方
3
9
蒸汽
3吨
200
600
其它辅材
500
人工费用
2400
合计
20614
第五章给排水
一、给水工程
为节约水资源，提高水的利用率，尽量做到水重复循环使用，根据水温、水质等不同的要求应分别设置水循环系统。
二、排水工程
1、全厂排水量
全厂排水量见全厂排水量表
全厂排水量表
序
号
排水部门
排水种类
排水量
备注
小时平均m3/h
小时最大m3/h
一
生产车间
生产废水
3.0
3．2
二
设备及地面
冲洗
生产废水
0.23
0.3
三
合计
生产废水
3.23
3.5
第六章消防
一、设计依据
HPMC生产的防火安全，必须遵循国家的有关方针与技术规范，坚持“预防为主，防消结合”的方针，积极采用先进的防火技术，做到安全生产，方便使用，经济合理。
本项目的消防设计依据为：
1、《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）
2、《建筑灭火器配置设计规范》GB40-90
3、《电气设备安全设计导则》GB4064-83
二、消防措施
1、本着以预防为主，消防结合的方针，车间布置和建筑设计时在消防设施等方面应严格遵守国家、省、市现行的安全消防规定，进行布置、设计和配备，所有车间均按规范设置消火栓、灭火系统。
2、厂区内场内道路均按消防要求设置为环形通道，所有道路宽度均大于6米，主干道大于20米。
本工程设计时，要求建筑物之间距离应符合防火间距要求，应无消防死角。
3、采用消防与生产、生活用水管道合并系统方案，厂区内设环状管网，管道上设有地下式室外消防栓，两消防栓之间距离不得大于120米。
4、生产车间室内设消防栓，配电房、车间配电盘等区域配备小型干粉灭火器。
5、对干燥等部位采取封闭式，并设有引风除尘防爆设备，防止粉尘外泄。
三、建筑防火
HPMC生产车间火灾危险性种类为甲类，建筑物的耐火等级为二级；厂区民用建筑的火灾危险性种类为丙类；耐火等级为三级；其它生产车间及库房火灾危险性种类为丙类；建筑最低耐火等级采用三级。
厂区内道路均为环状，并设置必要的回车道，道路宽度均大于3.5米，便于消防车作业；配电房位于城市主导风的上风向。
原料库、成品库、循环水池、配电房及门卫设计采用单独设置，用非燃烧实体围墙隔开，列为封闭式的防火禁区。
并按第一类防雷要求，设置避雷针。
生产车间除室内设置二座楼梯外，二楼墙上还另设置一个安全出口与一座安全疏散楼梯。
生产车间所有电器设备均采用防爆型。
为避免静电危险，车间所有设备、管道、钢架平台及建筑物金属构件均应接地，其电阻不大于10欧姆，法兰应跨接，其电阻不大于0.03欧姆。
四、室内消防
车间内设二根DN100消防立管，消火栓口径DN65，消防箱内配DN19水枪一支，DN65衬胶水龙带25米长，箱内设有水泵紧急启动开关，控制室外加压泵房内的消防泵。
设SQ100水泵接合器二个。
五、室外消防
本工程室外最大消防流量为50L/S，全厂消防管网环状布置，管径DN150，设三座室外地上消火栓。
六、电气消防
根据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）的要求，电气设备应达到规范的规定。
车间消防电源为二级负荷，在车间内控制室及各楼层根据消防要求设置消防泵紧急启动开关。
所有消防用电气设备配电线路应穿管保护，保护厚度不少于3cm。
第七章环境保护和劳动安全
第一节环境保护
一、设计依据
1、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
2、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
3、《污水综合排放标准》GB8978-1996
4、《固体废物污染环境防治法》
5、《中华人民共和国环境保护法》
二、主要污染源与污染物
1、废气
该项目不产生废气。
2、废渣
本项目不产生有害废渣。
3、废水
该项目产生废水主要来自纤维素醚生产过程的溶剂循环水。
含有微量的有机溶剂。
4、噪音
拟建工程主要产噪设备有风机、气力输送风机、各种泵等。
四、污染物综合利用及治理方案
1、污水处理
该项目生产过程用水量较小，主要是与有机溶剂一起作为溶剂使用，产生的污水单独处理后达标排放。
2、噪音治理措施
对噪声主要采取控制噪声源与隔断噪声传播途径相结合的办法，以控制噪声对厂界外声环境的影响。
在满足工艺设计的前提下，尽量选用低噪声型号的产品。
在一些必要的设备上加装消音、隔音装置，如风机上加装隔声罩等。
第二节劳动保护与安全卫生
一、劳动保护
1、厂区围墙及主、支干道边植树栽花，保证绿化覆盖面积达到15%，以改善厂区内小气候。
化验室为本厂环境保护管理和监测机构，负责组织、落实和监督环保工作。
2、各生产车间、辅助及生产设施均按国家规范满足采光、通风、卫生等要求，使职工在良好的环境中生产和工作。
3、对生产车间（特别是易燃易爆的车间）要加强通风与排风，使有害介质降至允许浓度。
4、主要生产车间设备布置均留有合理的操作和维修空间。
5、楼梯及操作平台均有防护栏杆。
6、对生产过程中产生的粉尘和噪音采取防治措施，使之控制在规定范围内。
7、主车间内设有更衣室，车间内完善安全操作规程，改善工作条件，健全劳动保护用品的发放和使用制度，保护职工身体健康，加强全体职工的安全教育，对岗位操作人员进行定期的安全生产培训和考核，提高其自我安全保护能力。
二、安全卫生
1、对于产生的噪声振动设备，根据具体情况采用安装减振器、隔离在装有隔音材料的封闭的房间内、安装消声器等到有效控制措施，使环境噪声达到《GB3096-82》规定的标准。
2、对易燃易爆有毒的物料、试剂、产品、做专品专用，隔离仓贮、专人管理，建立完善的危险品管理制度。
3、加强防火措施，车间内严禁烟火靠近，防静电火花和强化避雷手段，在厂房、仓库内设置灭火器和消防车栓。
4、对挥发性溶剂要安装浓度自动监测报警装置，对有腐蚀性物料操作时，需按规定穿戴好防护用品。
5、要加强管理，及时维修，保证管道、仪表完好无损，防止跑、冒、滴、漏，保持车间清洁，以免影响车间卫生和安全。
6、厂区内设置厕所、更衣室、休息室、浴池等卫生卫生设备。
为确保生产操作人员的身体健康，制订定期检查身体制度，设置厂区卫生所，以便发生事故时伤病员得到及时抢救。
7、制订完善消防安全保卫制度，提高职工的素质，严格遵守安全操作规程。
第八章劳动定员
第一节劳动定员
一、工作制度
全年生产天数按300天计，生产部门每天24小时三班生产，管理部门按日常班制。
二、劳动定员
本工程建成后，全厂定员96人，其中工人60人，管理人员20人，工程技术人员16人。
第二节人员来源及培训
一、人员来源
该项目增加的管理人员、工程技术人员拟从其它相关企业、大中专毕业生中招聘，通过考试择优录用，保持职工队伍的知识化、专业化。
服务人员从社会公开招聘。
二、人员培训
该项目生产车间的设备配置为国内先进水平，整个生产过程具有连续性强，协同关系紧密等特点，所以要求生产工人具有娴熟的技术和一定理论知识。
该企业的干部应该是既懂生产，又能科学组织指挥生产。
技术人员应具有一定的理论水平和实践经验，能随时解决生产中出现的技术问题，并不断应用新工艺、新技术提高生产效率。
为了保证生产顺利进行，企业应有计划、有目的地对生产、技术、管理人员进行对口培训，做法如下：
1、管理人员培训
可通过技术讲座，到高等院校学习、进修或自修的方式提高其理论水平的管理能力，培训既懂生产技术又懂经营管理的
升级会员 