混凝土添加剂项目可行性研究报告Word文档格式.docx
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2.市场优势
在我市周边混凝土添加剂有很好的市场领域，拥有广泛的客户资源，本项目投产后生产的主营产品—混凝土添加剂是市场主要需求产品。
1.4混凝土外加的作用与发展历程及现状
1.4.1混凝土外加剂的作用
混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善混凝土性能的材料。
工程技术人员将混凝土外加剂在混凝土中的功效比作食品中的调味素,也有人称其能起四两拨千斤的作用。
混凝土外加剂品种较多,功能各异。
使用各种不同品种的外加剂,可以达到不同的效果,如改善混凝土的工作性、提高硬化混凝土的抗冻融性能、大幅度降低混凝土的用水量,提高混凝土强度、可补偿混凝土干缩,减少混凝土的收缩裂缝、改善混凝土的耐腐蚀性、延长混凝土的使用寿命,提高耐久性等。
混凝土外加剂在混凝土中的广泛应用，已使其成为混凝土中必不可少的第五组份，混凝土外加剂的特点是品种掺量小、在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用。
高性能混凝土是当前国内外混凝土领域中研究的热点，高性能混凝土是一种具有良好施工性能、强度高、体积稳定性好、高耐久性混凝土，是混凝土进入高科技时代的产物，是二十一世纪的重要建筑材料。
高性能混凝土最重要的特征是具有优异的耐久性，耐久性可达100～500年，是普通混凝土的3～10倍。
混凝土要达到高耐久性，首先要降低水灰比，生产出致密不透水的混凝土。
混凝土达到高性能的最重要的技术途径是使用优质的高效减水剂和矿物外加剂（亦称为矿物外掺料）。
前者能降低混凝土的水灰比，增大塌落度和控制塌落度损失，赋予混凝土高密实度和优异施工性能；
后者能填充胶凝材料的空隙，参与胶凝材料的水化，改善混凝土的界面结构，提高混凝土的密实性、强度和耐久性。
90年代的矿物外加剂的开发应用，使混凝土进入了高性能时代。
1.5可行性研究报告编制的依据
（1）中国石油和化学工业协会文件：
中石化协产发（2006）76号：
关于印发《化工投资项目可行性研究报告编制办法》等的通知。
（2）国家现行的有关法律、法规、标准、规范、规定及政策。
（3）有关建设条件、环境、产品需求和工艺技术等方面的资料。
1.6报告编制指导思想和原则
（1）在工艺技术的选择上，既要采用国内先进可靠技术，又要做到经济合理。
（2）产品方案要根据国内市场需求、生产工艺、经济效益、投资方的意见等多因素来确定。
（3）有效控制工程总投资，加快建设进度，使该工程达到较好的经济效益。
（4）在土地使用上，采用因地制宜，相对集中的原则，以达到充分利用，尽量减少占地的目的。
（5）工厂的生产要遵循环境保护法，采取措施减少排污，生产中的“三废”需予以处理，排放污染物参数必须符合国家或地方规定的排放标准。
（6）贯彻“安全第一、预防为主”的方针，确保本工程在建设期间和技产后符合职业安全卫生的要求，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。
（7）在保证安全、有利尘产、方便管理的前提下，生产装置相对集中、联合控制、统一管理。
1.7研究结论
根据生产原料价格、产品的市场需求、建设条件、环保措施等的分析研究，对该项目的研究意见如下：
（1）产品工艺成熟，销售市场巨大，发展前景极为广阔。
（2）技术方面，即有工艺成熟的复配生产线，又有附加值高的合成生产线，自身优势明显。
（3）紧靠108国道，运输方便，投资成本低。
（4）在环境保护方面，设有清净下水池和污水处理，不会对环境造成危害。
2市场分析预测
2.1产品市场分析
我国混凝土外加剂的起步较国外稍晚，20世纪50年代开始研究和应用木质素磺酸盐和引气剂，但是由于当时条件的限制，在随后相当长的时期内发展缓慢。
直到1970年以后，外加剂的研究和生产才得到发展。
特别是20世纪80年代中国混凝土外加剂学会和分会的相继成立，加之改革开放后良好的建设市场，促进了混凝土外加剂的科研、生产和应用的快速发展，使用外加剂的混凝土量占混凝土总量的比率从5%增长到近40%。
全国现有外加剂生产企业超过1000家，目前年产2万吨以上高效水剂有20多家。
一批新建外加剂企业的起点提高，改变了以前作坊式生产的旧貌，许多新建企业都有一定规模的化学合成生产线，并有较完善的试验检验设备和管理制度，这些都推动了外加剂产品质量的全面提高。
改革开放的30年，是中国经济快速增长的30年，也是我国混凝土外加剂行业快速发展的30年。
近年来，我国外加剂行业的科研队伍不断发展壮大，生产企业不断增加，新产品不断研制开发，应用领域不断拓展、扩大，混凝土外加剂行业成为经济建设中一支不可替代的新生力量。
从最初的为节约水泥使用木质素磺酸盐到今天为改善混凝土性能使用高效减水剂及具有各种性能的复合型的减水剂，其品种由当初的几种发展到今天的几十种，产量由几千吨发展到百万吨以上，我国混凝土外加剂发展非常迅猛。
会员单位已由分会成立之初的几十家发展到今天的500余家。
外加剂品种也由原来较单一到比较齐全，现在国外有的外加剂品种国内几乎都有。
我国外加剂产量比分会成立前增长约40倍，增长速度惊人，已跃居世界外加剂产量的前列。
据统计，2007年全国混凝土外加剂总产量达424.79万t，其中各种合成减水剂产量约284.54万t（其中高效减水剂225.6万t，占79.3%高性能减水剂占14.6%，木质素磺酸盐占6.2%）、引气剂0.34万吨膨胀剂100万吨、速凝剂35.41万t、葡萄糖酸盐4.5万t，这些外剂销售产值达到178.6亿元。
在各种高效减水剂中，萘系高效减水剂产量为197.42万t，脂肪族高效减水剂为11.56万t、氨基磺酸盐高效减水剂为9.94万t。
萘系高效减水剂产量仍然位居各种减水剂之首。
新品种合成聚羧酸盐高性能减水剂是环保型的外加剂，我国混凝土工程界从2000年前后开始逐渐认识聚羧酸系减水剂，2002年产量还只有4000t，2005年为5万t，2007年年产量已达41.43万t，连续3年产量翻番。
2.2产品发展方向
据对我国外加剂产量的初步计算，目前掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的38%，商品混凝土占混凝土总量的11~12%。
与国外掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的50~80%，商品混凝土占混凝土总量60~80%相比，我国差距还较大，外加剂还有较大的发展空间。
为满足各种工程建设的需要，今后我们应在如下几个方面加强工作：
（1）萘系减水剂（复配工艺）是我国高效减水剂最主要产品，在短期内不可能被其它产品所替代。
但萘系减水剂本身存在坍落度损失快的不足，应研究利用共聚的方式，对萘系减水剂进行改性，以提高萘系减水剂的减水率，降低坍落度损失。
（2）木质素磺酸盐在我国长期被用作普通减水剂或作复合减水剂的原料使用，今后应利用化学改性的方法，降低其引气量，提高减水率，提高强度增长率，使改性后的木质素磺酸盐满足更高的要求。
（3）脂肪族高效减水剂（合成工艺）主要脂肪族高效减水剂主要生产原料为丙酮、甲醛、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠及水等，其产品为无毒、无腐蚀、不易燃易爆的棕红色液体，在水泥混凝土中起塑化效果，能起到节约水泥、节能、提高强度、改善混凝土的工作性等作用。
（4）进一步研究开发新型的高性能混凝土外加剂，扩大已有新品种外加剂的应用范围。
2.3目建成后企业竞争力
混凝土外加剂是一种高投入、产出的高附加值产品。
本项目依托沈阳市洪盟建筑保温复合材料厂成熟的生产经验，使用国内先进的生产设备进行生产，项目竣工投产后，产品在市场上具有很强的竞争力，将为中国混凝土外加剂行业的发展起到有力的推动作用。
2.4厂址的选择
租赁某市飞翔碳化有限公司土地，企业用地7000平方米。
2.5建设的内容及规模
2.5.1建设的主要内容
根据本工程设计要求，本项目最终形成日产39.7t混凝土外加剂—混凝土外加剂生产能力及日产混凝土外加剂混合料20t生产能力。
2.5.2生产规模
混凝土外加剂—高效减水剂生产规模1.3万t/年。
混凝土外加剂混合料0.66万t/年。
4.工艺方案
4.1主要生产设备
表4－1项目主要生产设备一览表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
常压反应釜
3000L（5.5KW）
台
6
2
外加剂搅拌设备
ZSHS-0.3（2.57KW）
套
4
3
原料泵
5.5KW
化萘釜
20000L
锅炉
4t/h（600立方/H）
5
烘干炉
干燥塔
7
多管除尘器
XDL
8
二级组合式旋风除尘器
MZ-I
9
离心通风机
0.7KW
10
空压机
11
12
循环泵
13
甲醛储罐
50m3
14
硫酸储罐
15
液碱储罐
项目化验室检验设备见表4－2
表4－2化验室检验设备一览表
恒温干燥箱
101型
个
万用电子天平
FA1004
不锈钢电热蒸馏水器
YAZD-5
滴管架
下口瓶
1000ml
5000ml
锥形瓶
250ml
20
瓷坩锅
4.2工艺分析
本项目生产工艺分为化萘、液态产品合成、烘干三个部分。
（1）化萘
萘在常温下成固态，熔点为80.1℃，沸点为217.9℃。
萘通过人工加入反应釜中同时关闭反应釜顶盖，然后在反应釜夹层中通入蒸汽（间接加热保温），使反应釜内温度升高并保持在130℃左右，使萘熔化成液态，待反应釜内萘全部熔化成液态，打开阀门，在反应釜内通入蒸汽压力将液萘打入液态成品生产车间内的搪瓷反应釜中。
在使用蒸汽间接加热化萘釜时，因萘升华会产生少量萘蒸汽，萘蒸汽通过管道输送至密闭的冷却房中，由于萘熔点为80.1℃，冷却房内温度保持在70℃一下，萘即可自然冷却降落在冷却房底部，定期由工作人员收集后重新利用。
（2）液态产品合成
液态萘熔化并打入搪瓷反应釜后，再通过原料酸泵打入98％浓硫酸，温度控制在160－165℃保持3－4小时，在此期间反应釜夹层通入蒸汽间接保温，生成的反应物通过冷却循环水间接降温至100℃时再加入水，进行水解反应并调整酸度，然后降至85－90℃，通过原料泵计量加入37％甲醛，再将温度升至95－100℃进行缩合反应，并在恒温4－5小时后，再逐渐升温至105℃时加入50％浓度液碱中和，PH值在7－9时达到液态产品要求。
液态产品生成后，在反应釜内直接通入蒸汽，通过蒸汽压力将液态产品压入临时储存槽中存储。
（3）烘干
建设单位首先将煤在烘干炉内完全燃烧，燃烧过程中所夹带的少量烟尘经多管除尘器进行处理，处理后约1000℃的洁净的热风掺入一定量的冷风混合调成450℃左右的热风进入干燥塔对液态产品进行干燥。
使用泵将液态产品打入干燥塔的临时储槽中，进行喷雾干燥，通过喷雾系统将液态产品喷成雾状，与烘干炉产生的热风在干燥塔内混合，进行热交换，起到干燥作用；
由于液态产品为碱性，因此烘干炉燃煤热风中的SO2大部分将被液态产品吸收（类似于碱液喷淋，吸收效率约为80％），烘干后粉剂产品进入二级旋风除尘器进行产品收集，少量PM10和SO2再由15m高排气筒外排。
根据建设单位提供资料，液态产品生产因工艺控制有差别，自化萘开始至液态产品生产结束时间持续10－12小时不等。
因此，平均每天生产2个批次产品，每批次产品约33.333t。
工艺流程图见图3－1。
G1
萘
图4－1生产工艺流程图
反应原理：
①磺化反应：
一般采用浓硫酸作为磺化剂，磺化目的是取代芳香核上原来直接与、碳原子相连的一个氢原子被磺酸基取代而形成磺酸的生成物，由于萘核上有8个其中1、4、5、8位称为а倍，2、3、6、7位称为β位，在萘分子中由于有两个萘环相连接，所以а位电子云密度更大些，也比较活泼，萘的磺化是可逆反应，且磺酸基进入的位置与外界条件有关。
在较低温度（60度）磺化时，主要生成а—萘磺酸，而在较高温度（165度）磺化时，主要生成β—萘磺酸。
а—萘磺酸与浓硫酸共热至165度时，也能转变为β—萘磺酸就比较稳定。
因为萘磺酸的缩合是发生在萘异核上（即不与磺酸基在同一苯环上），因而使异核的两个а—位互相连接起来而生成缩合物，磺化物时应尽量使其生成β—萘磺酸。
但若反应温度过高或局部过热都会导致生成二磺酸，多磺酸，则将会下道缩合反应工序不利，所以尽量避免。
根据建设单位提供资料，本项目正常生产时约有5％的萘于硫酸反应生成α—萘磺酸,约90％的萘于硫酸反应生成β—萘磺酸，约有5％萘未参加反应。
②水解反应：
在磺化时所生成的β—萘磺酸中也不可避免地生成一部分α—萘磺酸，为了除去α—萘磺酸以利于缩合反应，便将磺化物水解。
水解过程一般将反应物降至120度左右再加水，此时β—萘磺酸较稳定，而且α—萘磺酸易被水除去。
③缩合反应：
通常把低分子化合物相互作用形成高聚物（同时析出水）的反应称为缩合反应，其产物称为缩聚物。
缩聚反应过程中首先将具有不同缩聚程度的低缩聚程度的低缩聚物，逐渐缩聚成高分子化合物。
4.2.2化验
项目设置专门的化验室对原料和产品进行抽样化验，原料检验主要是检验来料成分和纯度是否满足原料合同要求；
对产品混凝土外加剂（高效减水剂）采取抽样检验，检验内容为：
凝结时间、密度或细度、水泥净浆流动度、抗压强度比、PH值、减水率、泌水率、含气量、碱含量等。
4.2.3生产工艺特点
萘系高效减水剂产品在生产过程中，生产工艺较简单，自动化程度高，只需将全部生产原料按投放程序放入反应釜中，并通过蒸汽和冷却循环水控制反应釜温度，达到工艺要求，反应釜中的原料反应生成液态产品，所加入的工艺水均进入液态产品，不产生工艺废水；
在生产粉剂产品时，水分均形成蒸汽外排。
同时，反应后的成品将不再有挥发性。
整个过程均密闭生产，在加入硫酸和甲醛时需打开反应釜阀门排出一部分废气，含有硫酸雾和甲醛；
此外在打开反应釜时会有极少量残留未反应的有机物挥发。
4.3标准、规范
1、《混凝土外加剂匀质性实验方法》（GB/T8077-2000）
2、《混凝土外加剂中释放氨的限量》（GB18588-2001）
3、《混凝土外加剂定义、分类、命名与术语》（GB/T8075-2005）
4、《混凝土外加剂》（GB8076-1997）
5、《混凝土泵送剂》（JC473-2001）
6、《混凝土防冻剂》（JC475-2004）
7、《混凝土膨胀剂》（JC476-2001）
5建厂条件和厂址选择
5.1建厂条件
5.1.1建厂地点的自然条件
5.1.1.1地理位置及交通条件
1.地理位置
某市地处山西省太原盆地西南端，太岳山北侧，汾河南畔。
地理坐标在东经111°
44′10″-112°
10′14″，北纬36°
50′01″-37°
11′04″之间，南北38km，东西38.5km，总面积743.7km2。
某市东北与平遥、汾阳接壤，西南与灵石相连，西北与孝义相望，东南与沁源界山为邻。
2.地形、地貌
某市地势东南高西北低，按地貌单元可分为山地、丘陵、平原三部分，南部为土石山区，约占全市总面积的42%，最高海拔2487m。
中部为黄土丘陵区，海拔1000m左右。
西部为汾河冲积、洪积平原区，属于晋中盆地的边缘，地势平坦，沟谷稀少，海拔在740m-800m之间，地势稍向西南倾斜，平原面积比例约32%。
3.地质构造
某市地处山西台背斜中部，跨吕梁隆起，为太岳沁水构造及太原断陷盆地等次一级构造单元。
主要构造为祁吕弧形及“多”字型。
区内主要的断层主要有绵山西边缘大断裂组、白牛旦正断层、化家窑地垒、后崖头正断层以及黄土长梁前缘隐伏正断层等，但这些断层构造与本项目相距较远，在本项目周围没有断层以及大的断裂存在。
4.地表水
某境内的地表水主要以河流、退水渠为主。
境内的河流主要是汾河及其支流磁窑河、文峪河、龙凤河、樊王河等。
流域面积23944平方公里，由于近年来气候干燥，除雨季外，各河流平时基本无水。
全市退水渠主要有东四支渠、红旗渠等。
汾河：
由平遥县营里村进入本市牛家堡，经张兰、北辛武、万户堡、义安、城关等乡镇，到义棠田村入灵石县境。
在某境内流长33公里，年平均流量12.06m3/s。
龙凤河：
为某市最大的一条洪水河，在某市的洪相村西汇入汾河。
全长52km，流域面积556km2，年径流量为3070万m3。
樊王河：
为某市第二大洪水河，由本市樊王村东西两沟洪水汇合出山，流经连福、三佳、义安等乡镇，到洪相汇入龙凤河，后注入汾河。
全长23.1km，流域面积93.7km2，年径流量为240万m3。
红旗渠：
建于1969年，走向由霍村西往西，经田岳堡、孟王堡、西大期，往北进入汾河，全长7780m。
东四支渠：
为汾河东侧的第四退水渠，全部在北辛武境内，属汾河三坝灌区，建于1964年。
渠线由北盐场村西南向西北，经孟村湾到北辛武村南，再到孙家寨东北入汾河，全长5km。
本项目员工为附近村庄村民，厂区设旱厕，不设食堂、洗浴等生活配套设施，污水产生量极小，无废水外排。
5.气候、气象
某市属于典型的大陆性季风气候区，夏季炎热多雨，冬季多风少雪，年平均降水量为477.2mm。
年平均气温为10.4℃，年极端最高气温为38.6℃，年极端最低气温为-24.5℃，年平均日照时数为2571.6小时。
年均无霜期为171天。
根据近三年的统计气象资料分析，本市最多风为静风，频率为18.20%，其次为SW风和S风，频率分别为11.77%和10.70%。
区域多年平均风速2.2m/s。
6.自然资源
某市的煤炭资源比较丰富，分布范围达532.96km2，总储藏量为62.25亿吨。
全市可采贮量为32亿吨，煤质以主焦煤、肥煤和瘦煤为主。
某市除煤炭资源外，还有粘土、石膏、陶瓷粘土（黑碱、紫木节）、石英砂岩矿、紫砂矿、方解石矿、石在岩矿等，其中以陶瓷粘土、石英砂岩矿的储量较为丰富。
除上述资源外，某市还有贮量较为丰富的铝矾土、硫铁矿、铁矿等。
7.土壤、植被
某市全市土地面积有111.56万亩，其中土壤总面积106.09万亩。
土壤分为6个土类，10个亚类，23个土属，74个土种。
土壤类别主要有山地草甸土、棕壤、褐土、草甸土、盐土以及水稻土。
由于某市境内海拔高差较大，土壤类型的不同，从南部山区到北部平原，自然植被分布主要有以下五类：
高山草木植被、乔灌木本植被、草灌混生植被、农作物以及田间杂草。
高山草木植被主要分布在海拔2200m以上的绵山林区上部，主要是莎草、白草以及少量的蔷薇科植物等。
乔灌木本植被主要分布在海拔1400-2200m之间，自然植被为天然林、人工林和疏林地。
草灌混生植被主要分布在南部及东南部海拔1000m到1500m之间的前山区，主要是一些常见灌木如荆条、刺玟以及草木植物如狗尾草、白草等。
农作物和田间杂草主要是一些常见物种。
本项目所在区域以灌木、杂草和农作物为主。
8.厂区周围自然生态环境
评价范围内未见需特殊保护的野生动物、濒危或珍稀物种及水生生物等，生态结构相对简单。
9.地震
根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001AI）和《中国地震反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001B1），地震动峰值加速度为0.17g，地震反应谱特征周期为0.45s。
地震设防烈度为Ⅶ度。
5.1.1.2气象条件
5.2厂址选择
本工程拟建厂址位于某市宋古乡南张家庄村，紧靠东关至夏县的省道。
6.公用设施配套
6.1电力
依据我们生产设备情况，我们将使用某市飞翔碳化有限公司原有电力设备。
我们根据年度生产计划和设备情况，用电量预测为30万千瓦时/年。
6.2供排水
根据年生产水剂产品测算，年度需水量为9200吨，我们将使用某市飞翔碳化有限公司原有供排水设备，水剂产品用水主要为调配，调配多少用多少水，不存在浪费和污水现象，粉剂产品不用水，粉剂产品加水调配后即为水剂产品。
7环境保护及安全
7.1设计依据
1、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
2、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
3、《环境空气质量标准》（GB3095-1996）
4、《工业企业厂建噪声标准》（GB12348-1990）
5、《工业企业设计卫生标准》（TJ-36-1979）
7.2环境保护
本项目的实施将严格按照国家指定环境保护“三同时”，即同时设计、同时施工、同时验收投产的原则，确保在项目完成后，不会给周围环境带来新的污染，本项目主要污染源及治理方法如下：
7.2.1固体废气物
本项目不产生固体废气物，在加料、投料的过程中，是经过电子计量核准，允许的误差仅为0.5%，否则，产品则重新验收、检测计量的准确性。
7.2.2废水
本项目生产中用水主要取决于自来水或井水，在加水投料过程中，是经过电子容器计量，另外，在厂内设内部储水池，确保厂部生产用水不外流（循环使用）。
生活中废水主要是生活废水，经化粪池等污水处理装置处理后，能达标排放，排入城市污水管网。
7.2.3噪声和废气
本项目主要噪声和废气来自生产设备的运转，本项目主要为先进设备，噪声较小，密封性能好，不产生有害气体，不会污染环境，该项目采取的措施有：
（1）设备选型时，在同等条件下优先选用噪
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