PVC树脂生产项目可行性研究报告.docx

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PVC树脂生产项目可行性研究报告

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）

第一章总体规划

1.1概述

1.1.1项目名称

PVC树脂生产项目

1.1.2项目设计单位

1.1.3项目负责人

1.1.4项目拟建地区

1.2项目背景

1.2.1聚氯乙烯简介

聚氯乙烯（Polyvinylchloride，PVC）主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。

它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。

它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。

据统计，仅仅1995年一年,在PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三十万吨。

在德国，PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。

PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。

近年来PVC在东南亚的增长数度尤为显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。

在可以生产三维表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。

PVC其实是一种乙烯基的聚合物质。

简单地说，盐的水溶液在电流作用发生化学分解。

这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。

精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。

当氯和乙烯混合后，就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又可以转换产生氯化乙烯基，它是聚氯乙烯的基本组成部分。

聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。

以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状。

它是不能单独使用的，但是可以与其它成分混合生成许多产品。

氯化乙烯基最初是在1835年在JustusvonLiebig实验室合成出来的。

而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。

但是直到19世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品，在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。

聚氯乙烯具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。

聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。

聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。

聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。

但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。

聚氯乙烯的燃烧分为两步。

先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。

聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。

但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。

具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一定的抗化学腐蚀性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。

此外，POVC的光、热稳定性较差，在100℃以上或经长时间阳光暴晒，就会分解产生氯化氢，并进一步自动催化分解、变色，物理机械性能迅速下降，因此在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。

工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约５％），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。

工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。

而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万.硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。

硬质聚氯乙烯可以用增强材料。

其产品具有良好的物理性能和化学性能，广泛用于工业、建筑业、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。

1.2.2国内发展情况

我国聚氯乙烯工业经过了以下几个阶段：

1）起步阶段：

20世纪50年代中期，国内开始PVC生产的试验研究。

1958年，首先在锦西化工厂建成3000吨/年工业装置，顺利投产，并扩产到6000吨/年，完成了定型设计。

奠定了中国PVC工业的基础。

2）发展阶段：

20世纪60年代初期国内的PVC以电石为主要原料，逐步发展起来，60年代末期PVC生产企业已经达到70家左右。

3）引进阶段：

20世纪80年代初期，国内PVC行业开始引进国外先进技术，揭开了PVC的新篇章。

90年代中期北京化二和锦西化工厂引进欧洲EVC公司的生产装置技术，将PVC生产装置技术提高到国际领先水平。

4）国产化阶段：

进入21世纪，经过国内技术人员的不懈努力，国产化装置日趋完美，无论是技术还是装置投资，与国外相比，都具备了很强的竞争实力。

目前，我国的聚氯乙烯发展的现状可以归纳为一下几点：

（1）产能快速增长,结构调整势在必行。

产量逐年增长，

（2）质量不断提高,差别化发展是主基调。

（3）环保瓶颈不断解决,为长期发展提供保障。

据统计，2011年我国共有ＰＶＣ生产企业109家，生产能力达到2227.8万ｔ/ａ，但产量只有1295.2万ｔ，开工率只有58.13％。

进入21世纪以来，我国ＰＶＣ树脂产能迅速增长，由320万ｔ/ａ迅猛增长到目前的2227.8万ｔ/ａ，11年间增长了近6倍。

2011年国内ＰＶＣ树脂表观消费量为1382.6万ｔ，过剩产能达845.3万ｔ/ａ。

（见表1-1）

从数据来看，我国PVC产能过剩的矛盾已经开始显现,调整和整合是未来一段时期的发展主基调。

世界PVC产业已经经历过两次大的调整和整合,目前留在这个行业内的是那些具有规模、成本、技术和市场等核心优势的企业。

对于中国快速发展的PVC产业,也必将经历一次史无前例的整合。

那些具有资源优势、技术优势,具备煤电一体化循环经济产业优势的企业,在这个调整期内会得到进一步发展壮大;还有一些企业会通过独特的技术和产品优势得以生存;也必然有相当一部分企业被淘汰出局。

表1-12009　中国ＰＶＣ生产情况统计

年份

产能（万ｔ／ａ）

开工率／％

产量／万ｔ

同比增长／％

２０００

２９０．３

２６４．６

９１．１０

３７．９０

２００１

３４０．２

３０８．８

９０．５０

１６．７０

２００２

４８５．２

３５５．３

７３．２０

１５．０５

２００３

５１９．７

４２４．３

８１．６０

１９．４０

２００４

６５６．２

５０８．８

７７．５０

１９．９０

２００５

８８７．２

６６８．２

７５．３０

３１．３０

２００６

1０５８．５

８２３．８

７７．８０

２３．３０

２００７

１４４８．０

９７１．７

６７．１０

１７．９０

２００８

１５８１．０

８８１．７

５５．８０

－９．２６

２００９

１７２７．９

９１５．５

５２．９８

３．８３

２０１０

２０２２．３

１１５１．２

５６．９３

２５．７０

２０１１

２２２７．８

１２９５．２

５８．１３

１２．５０

1.2.3国外发展情况

PVC是世界上最早实现工业化生产的塑料产品之一,由于其具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点,因而在工业、农业、建筑、日用品、包装以及电力等方面具有广泛的应用。

据位于美国休斯敦的析迈公司（CMAI）的统计:

全球PVC生产能力增长十分迅速,2004到2007年总计增加了550万t/a,约90%的新建PVC装置均在中国.向中国出口的一些国家和地区（包括日本、韩国和中国台湾）将必须寻求新的市场或使其生产能力合理化。

2007年和2008年世界PVC生产能力分别达到3810万t/a和3900万t/a,2009年世界PVC总生产能力达到约4000万t/a,主要生产能力分布下表。

其中,北美801.6万t/a,占20.2%；南美128.5万t/a,占3.2%；西欧11.5万t/a,占10.4%；东欧221.5万t/a,占5.6%；中东/非州81.7万t/a,占2.0%；亚太地区2330.6万t/a,占58.6%。

如表1-2所示

图1-22009年全球主要PVC生产能力分布

项目

主要产地

生产能力/万吨

北美

美国和加拿大

801.6

南美

巴西和哥伦比亚

128.5

西欧

德国等西欧国家

411.5

东欧

匈牙利等东欧国家

211.5

中东/非洲

伊朗和沙特阿拉伯

81.7

亚太地区

中国、中国台湾，日本等国家

2330.6

合计

3975.4

国外大公司的发展趋势，聚氯乙烯发展到现阶段，要保持各大公司在全球的领先位置，依靠传统聚氯乙烯产品已无法为公司带来稳定的利润，必须从开拓一系列新产品去创造更高额的利润，这一趋势将主宰各大公司今后的发展方向。

这些国际化大公司的经营观点是技术领先，国际化、专业化以及优秀的售后服务。

这些经营方式与优良的人才相结合，成为竞争对手难以超越的主要原因。

1.3项目可行性

1.3.1市场前景

聚氯乙烯（PolyvinylChloride,简称PVC）是五大通用合成树脂之一，世界产量和消费量仅次于聚乙烯和聚丙烯，列第三位。

。

世界聚氯乙烯树脂消费以硬制品为主，占总消费量的59.31%，软制品占33.08%，其它占7.61%。

聚氯乙烯的生产是通过氯乙烯单体聚合而成，主要技术授权商有日本信越公司和OxyVinyls公司，另外日本窒素工程公司、欧洲Vinyls、日本东曹以及Vinnolit也可以对外发放技术许可。

近年来，我国PVC表观消费量以年均10％～15％的速度增长，PVC在各领域的应用比例正在不断变化，软制品消费比例逐年下降，而异型材、管材、板材等主要用作建筑材料的硬制品的消费比例不断提高。

预计到2011年，仅化学建材业对PVC树脂的需求量将达到200万吨；电子电器工业中PVC电缆料、电器连接件以及仪器设备壳体等对PVC的需求量也将有较大幅度的增长，将达100万吨/年。

此外，包装、农业、汽车、医疗、日常生活用品等领域对PVC的需求量也将不断增长。

目前我国PVC消费主要集中在华南和华东地区，广东、浙江、福建、山东和江苏等省份的消费合计占全国总消费量的70％。

其中，广东及福建省市场容量大，但产能不足，进口PVC所占比例较高；华东地区主要PVC生产厂是齐鲁石化及上海氯碱化工股份公司，山东、江苏及浙江省PVC加工业发达；华北地区产销基本平衡。

1.3.2技术的成熟性

聚氯乙烯是由氯乙烯通过自由基聚合而成的。

有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80％左右。

单体的来源：

乙烯法、石油法和电石法。

我国的方法：

主要还是电石法。

树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。

（1）悬浮聚合法使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。

引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。

聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。

聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。

然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。

（2）乳液聚合法最早的工业生产PVC的一种方法。

在乳液聚合中，除水和氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系，聚合历程和悬浮法不同。

也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂，十二烷基硫醇作调节剂，碳酸氢钠作缓冲剂的。

聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。

聚合产物为乳胶状，乳液粒径0.05~2μm，可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。

乳液聚合法的聚合周期短，较易控制，得到的树脂分子量高，聚合度较均匀，适用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸渍制品。

（3）本体聚合法聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。

聚合分两段进行。

单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8％~10％，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单体，继续聚合。

待转化率达85％~90％，排出残余单体，再经粉碎、过筛即得成品。

树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制，反应热由单体回流冷凝带出。

此法生产过程简单，产品质量好，生产成本也较低。

为保证产品的质量，本项目的主要设备和生产线将从德国BASF公司购买，根据协议，对方将为本项目的顺利实施和运转提供相应的技术支持。

1.3.3可行性研究报告编写依据

项目主办单位四川省蓉行化工设计有限责任公司委托四川大学高分子科学与工程学院编制可行性研究委托书；

四川省成都市环保局关于本项目的环境综合评价报告；

四川省成都市国土局关于本项目的土地规划评价报告；

中国化工协会、中国高分子协会及中国塑料协会关于本项目产品的市场调查报告；

四川省建设厅建筑概算定额；

化工建设、安全工程概算定额。

第二章市场调查和预测

摩根斯坦利分析人士指出，自今年1月以来，北美地区PVC价格上涨了15%，毛利也增加了近45%。

另据dewitt公司分析，去年北美地区PVC需求增加了5.4%，预计还将增长2.0%~2.5%，未来较长时期内将以2.5%~3.0%/年平均增幅继续增长。

目前北美地区有信越公司位于路易斯安娜州addis的shintechPVC厂以及westlake聚合物公司位于geismar的PVC厂均处于停工状态，新增需求可通过这些装置恢复生产或脱瓶颈改造来满足。

　　欧洲PVC今年价格也开始走高。

据ddwitt预测，欧洲PVC需求增速将与GDP同步，主要由于环保压力及相应法规限制。

未来5年欧洲可通过增加开工率或对现有装置进行脱瓶颈改造来保证供应。

　　预计亚洲PVC要求未来5年以5.5%～6.5%/年的平均增幅继续增长，到2010年时将需要新增加350～400万吨/年产能方能满足需求，目前该地区已宣布的产能增加计划约为350万吨/年。

　　另据美国nexantchemsystems公司预计，2007年全球PVC总需求将达到3400万吨/年，而产能可达到3900万吨/年，2011年产能可突破4000万吨/年。

所以说聚氯乙烯具有巨大的市场和发展潜力，在现在和将来都拥有着广阔的发展前景和市场前景。

世界PVC树脂生产量在50年代以后迅速增长，单体原料路线转换60年代以前，世界各国均采用电石乙炔法制裁乙烯单体。

原来电石价格升高，而石油相对便宜，每桶石油仅两三美元；乙烯价格不到电石乙炔的二分之一，于是开始改用石油乙烯作为氯乙烯单体的原料，由乙烯氯化制—氯乙烷或石油烃裂解制乙烯、乙炔等联合法路线。

特别是1962年美国一公司开发的乙烯氧氯化制二氯乙烷与二氯乙烷裂解制氯乙烯的平衡工艺，生产装置规模大．成伞低。

单体纯度高。

各国纷纷采用。

于是开始了世界的原料路线转换。

美国于1969年便完成了原料路线的转换．除波登公司保留—套5万t/a乙炔法装置外，其余电石乙炔法全部被淘汰。

其他回家也大致如此，单体原料路线的转换促使PVC进入新的历史发展阶段。

PVC按柔软性可分为：

硬质（未增塑）和软质（增塑）两大类。

应用领域非常广泛，如板材（透明或不透明），管材（软管、硬管、护管、发泡管、缠绕管），异型材（扶手、踢脚扳、挂镜线、护墙裙板、隅断板、各种嵌条压条等），建筑异型材；雨披、落水管、建筑和道路的接合件、堤坝隧道、农田暗沟和球场的波纹管等土木构件；家具构件；电子器材的集成电路套、接线柱套、行线槽等电子、汽车构件），粘接密封材料，皮革，薄膜薄片，鞋料，发泡制品等。

可以看出很多的领域都可用PVC做材料。

由于PVC具有优异特性和相对低廉的制造成本，又比较容易加工改性，现有2000多个品种可以适应制备从硬质到软质、弹性体以及纤维、涂料等性能各异制品的需要，用途非常广泛。

已经进入工业、农业、建筑业、国防事业到人们衣食住行等国计民生的每个领域。

美国在1993年曾对17种塑料的消费市场进行调查对比,证实PVC是应用领域最广的塑料品种。

聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯与聚氯乙烯等几大通用合成树脂的应用市场互相竞争，互相渗透，但是也各有其特定用途，特别是PVC在建筑领域的地位为其他材料所不能取代。

1992年美国PVC建材占塑料建材总消费量的45．7％，而PE只占7％；在塑料电子电器制品中，PVC占22．7％；家庭塑料制品中PVC占12．4％、工业应用的PVC塑料容器占10．4％，家具占7．9％，玩具占4．4％，包装材料占3．3％。

近年来，国外又开发了一系列PVC改性新品种，例如压缩性耐磨性好而价格比橡胶低的PVC热塑性弹性体，耐热、高抗冲、低发泡、复合增强PVC工程材料，耐油、耐辐射、耐污染、阻燃抑烟、消光等高性能PVC制品、离子交换膜等特种功能材料，防雾、防尘、无滴、杀草、光转变及可促进植物生长的特种功能PVC农业薄膜等，使PVC从通用塑料用途向一般工程塑料、特种功能塑料用途延伸，进一步扩大了PVC的应用范围，更加强了它在塑料工业中的重要地位。

在我国，由于PVC消耗石油资源少，又具有丰富的原料资料，且节能，非常符合我国国情，40年来，我国PVC的面貌就整个行业来说发生了深刻变化．但发展并不平衡．厂际之间的水平差异很大，特别是中小型企业与发达国家的差距更大。

原料路线落后、生产规模太小，生产管理和技术水平不同，造成原材料和动力消耗偏高．装置效率和劳动生产率低下，生产成本较高，树脂和配套助剂的品种较少，生产、加工和应用脱节，全面应用开发研究不力；这些影响了PVC的更快发展。

然而PVC由于应用领域极广，具有广大的市场和潜介的良好发展前景。

第三章产品方案

3.1.产品分析

按聚氯乙烯树脂中含氯乙烯的量可分为：

工业级、食品级、卫生级三种。

一般以为含15%以下增塑剂的PVC称为硬PVC,而含15%以上增塑剂的PVC称为软PVC。

其型号如表格3-1

型号

SG-1

SG-2

SG-3

SG-4

SG-5

SG-6

SG-7

SG-8

K值

65-67

62-63

聚合度

1580-

1750

1400-

1500

1250-

1350

1100-

1250

1000-

1100

850-

950

750-

850

650-

750

3-1聚氯乙烯型号

产品用途：

聚氯乙烯树脂为通用型合成树脂，应用领域很宽，可用于聚氯乙烯硬制品、软制品、涂料及粘合剂的生产加工。

按其应用领域分为：

a）建材：

如给、排水管、管件、板材、异型材等。

b）包装材料：

食品、烟草包装膜。

c）电子器材：

如电线、电缆、胶带、插销等。

d）家具、装饰材料。

e）其他：

如汽车材料、医疗器械等。

3.2产品价格分析

3.2.1内外产品价格现状

在调查中发现内蒙三联PVC前期出厂报价为6200元/吨，天津仓库自提6360元/吨，华东车板报价6450元/吨，珠三角等地新疆石河子等出厂报价主流7450元/吨左右，部分高档PVC尚有报到7550-7600元/吨价格。

而河北宝硕PVC生产正常，价位近期波动不大，目前该厂当地出厂报价暂稳7000元/吨。

3.2.2产品价格的稳定性及变化趋势预测

而由于受油价的影响，价位可能有一定的上涨趋势。

3.2.3产品价格确定原则和意见

但因为本厂是采用的电石法路线，生产成本基本不受油价的影响，同时为了确保产品的竞争力，拥有价格优势，确定价格定在6000元/吨。

3.3.产品、中间产品的品种、规格及质量指标简介

产品：

悬浮法聚氯乙烯树脂；中间产品：

离子膜碱，隔膜碱，液氯，盐酸。

我公司生产的悬浮法疏松型聚氯乙烯树脂（PVC）以国家标准GB5761-93作为质量检测依据。

序

号

项目

指标

SG-1

SG-2

SG-3

SG-4

SG-5

SG-6

SG-7

SG-8

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

粘数，ml/g

156-144

143-136

135-127

126-119

118-107

106-96

95-87

86-73

（或K值）

（77-75）

（74-73）

（72-71）

（70-69）

（68-66）

（65-63）

（62-60）

（59-55）

平均聚合度

〖1350-1250〗

〖1250-1150〗

〖1100-1000〗

〖950-850〗

〖850-750〗

〖750-650〗

杂质数（个≤

100

挥发物（含水含量，%≤

0.30

0.40

0.50

0.30

0.40

0.50

0.30

0.40

0.50

0.30

0.40

0.50

0.40

0.50

0.40

0.50

0.40

0.50

0.40

0.50

表观密度G/ML≥

0.45

0.42

0.40

0.45

0.42

0.40

0.45

0.42

0.40

0.45

0.42

0.40

0.45

0.42

0.40

0.48

0.45

0.40

0.48

0.45

0.40

0.48

0.45

0.40

筛余物%

0.25mm筛孔≤

2.0

8.0

2.0

8.0

2.0

8.0

2.0

8.0

2.0

8.0

2.0

8.0

2.0

8.0

2.0

8.0

0.063mm筛孔≤

鱼眼数，个/400cm2

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