万吨秸秆生物质纤维生产项目.docx
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万吨秸秆生物质纤维生产项目
万吨秸秆生物质纤维生产项目
可行性研究
2012年12月
目录
第一章总论1
第二章项目背景及建设必要性3
第三章市场分析7
第四章工艺技术与设备9
第五章项目的经济效益和社会效益17
第一章总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称
万吨秸秆生物质纤维生产项目
1.1.2技术单位简况
1.3建设内容
1.3.1建设内容与规模
秸秆生物质纤维生产项目，年产量1万吨。
1.3.2项目投资
本项目建设投资7546.4万元，铺底流动资金1775.0万元，项目建设总投资9321.4万元。
1.3.3主要研究结论
通过对本项目建设背景及必要性、工艺技术方案、产品市场情况、建设规模、建设条件、投资及财务等几方面进行研究，得出以下结论。
本项目建设不仅符合国家产业政策，而且还是国家大力支持发展的产业，具有创新性和独创性，产品市场前景极其广阔，建设条件具备，技术成熟可靠，思路清晰，规划超前，能产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。
因此本项目的建设是可行的。
第二章项目背景及建设必要性
2.1项目背景
我国是一个农业大国，近年来随着粮食快速增长，秸秆产量也迅速增加。
每年农作物收割后，要产生7亿吨农作物秸秆。
目前秸秆大约1.45亿吨用作畜牧饲料，0.91亿吨用作还田肥料，0.14亿吨用作工业原料，2.8亿吨用作农民传统的生活燃料，剩余的几乎全被废弃和焚烧掉。
随着农村经济发展和农民生活水平提高，农村燃料结构发生巨大变化，农民不再把秸秆作为能源，将大量的秸秆遗弃或野外露天焚烧。
这样不仅浪费大量可贵的资源，开发利用率很低，而且造成了环境污染，特别是机场及周边及公路沿线焚烧产生大量烟雾，造成大气污染，影响航空及交通的正常运行。
另外随着石油、煤炭储量的下降以及石油价格的飞速增长，以石油为原料的产业如石油化工，化学纤维等必然向以可再生资源为原料的方向转移。
木质纤维资源，如树材、竹材、秸秆和甘蔗杆等的利用是生物质资源研究的重要组成部分，将纤维素、半纤维素和木质素转化为可再生的秸秆生物质纤维，是未来生物质产业发展的主要方向之一。
秸秆生物质纤维制备主要是分成两个接续工艺：
制浆粕，制纤维。
天然纤维为原料的人造纤维工业，需要大量的浆粕。
由纤维素原料提取出纯净的α－纤维素称为浆粕），用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为浆粕。
浆粕经过滤、熟成（在一定温度下放置约18～30h，以降低纤维素黄原酸酯的酯化度）、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。
粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为秸秆纤维。
。
在纺丝方面，我国的技术和设备已接近发达国家水平，但在制浆方面，我国却是一个污染严重、效益低下、原料极度依赖进口的国家。
纺丝工业不合理的原料结构和规模结构以及较低的技术装备水平，决定了我国制浆工业的水、能源、物料的消耗较高并成为主要污染源。
纺丝行业的发展所面临的环境污染和资源不足两大难题主要表现在制浆环节上，污染制浆已成为我国落后生产方式的典型代表。
所以纺丝生产的关键是制浆生产，而制浆生产的关键是高环保、低污染、低能耗。
所以高效环保的开发废弃秸秆纤维将具有十分重要的意义。
2.2项目建设必要性
2.2.1项目建设符合国家有关产业政策和地方发展规划
该项目属《产业结构调整指导目录（2007年本）》第一类鼓励类第一款“农林业”第23条“农作物秸秆还田与综合利用（包括青贮饲料、秸秆氨化养牛、还田、气化、培育食用菌等）”的范畴，属鼓励类项目。
为了进一步明确当前高技术产业化的重点领域和方向，引导社会资源投向，提高有限资源的利用率，有重点地培育新的经济增长点，促进我国国民经济和社会全面、协调、可持续发展，国家发展和改革委员会、科学技术部、商务部联合编制了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》。
该指南中第119条“固体废弃物的资源综合利用”中指出要优先发展“利用农作物秸秆等废弃植物纤维生产复合板材及其他建材制品的技术及装备”。
2.2.2项目建设有利于土地的利用和减少农作物秸秆资源的浪费，提高农民收入，调整产业结构，推动地方经济发展
据有关调查显示，辽阳地区秸秆没有得到利用，每年夏、秋期间，部分群众为了赶农时、图方便，大量焚烧作物秸秆，既浪费了资源，又污染了环境，甚至还影响了航空、高速公路和铁路的正常运营。
本项目利用当地的水稻秸、玉米秸等农作物秸秆生产生物纤维。
项目建成后，一是可以提高广大农民种植的积极性，并引导农民进行科学种植和管理。
二是可将大量的农作物秸秆综合利用，增加农民就业机会，可直接增加农民收入，这样既不耽搁农民粮食的收播，还有利于社会安定、促进人民生活质量。
三是可促进地方的经济发展。
项目建成后，可实现企业的规模效益，促进地方经济的发展，大幅度提高当地人民的收入和地方财政收入。
2.2.3项目建设是环境保护和解决能源不足的需要
项目充分利用周边地区的秸秆资源，避免了秸秆的焚烧，对保护大气质量起到了重要作用。
而且将秸秆作为再生生态资源进行加工，变废为宝，既具有良好的经济效益和社会效益，又促进了当地的生态建设。
项目建设可实现秸秆的资源化、商品化，有序发展以秸秆为原料的生物质能产业。
综合利用秸秆等再生资源，把其作为再生生态资源进行战略对待，提高秸秆资源综合利用率，可促进资源节约，解决能源不足的问题。
第三章市场分析
秸秆纤维有棉的本质，丝的品质，是地道的生态纤维，源于天然而优于天然。
秸秆纤维是用棉短绒等作为原料优化处理得来的，秸秆纤维较棉纤维本质更纯正，具有耐日光、抗虫蛀、耐热、耐化学药品、耐融剂、耐霉菌等性能；在主要纺织纤维中，它的优良性能较为全面。
秸秆纤维具有最符合人体生理科学的保湿性能，使人体皮肤一直处于最滋润的状态。
秸秆纤维不产生静电，柔软舒适，不会产生附着在身体上的感觉，因而十分光滑凉爽，特别符合人体皮肤的生理要求，科学健康的消费观念是选择穿秸秆纤维制成的服装，这是其它纤维无法比拟的，另外由于秸秆纤维具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性，应用领域十分广泛。
秸秆纤维是纺织工业的重要产品之一，应用领域广泛，是人们服饰消费中最青睐、最舒适的品种之一。
秸秆纤维具有优越的吸湿性、染色性和抗静电性，它可以纯织或与其它天然纤维及化学纤维交织，形成不同性能、不同织物风格的服饰，因穿着舒适、色泽鲜艳而深受人们的喜爱。
除了传统的织造产品如各类锦缎面料、乔其纱、富春纺、丝绒、里子绸以外，近年来又不断研制开发出在各式面料中交织部分秸秆纤维并经特种印染、整理后用于制作夏季穿着的衬衫、T恤衫、茄克衫、西服和牛仔服；由粗旦丝、差别化丝制成的装饰品也广泛应用，随着人们生活水平的提高及下游产品的不断开发，秸秆纤维的潜在市场也不断扩大，前景广阔。
秸秆纤维原料来源十分广泛，它的主要原料是棉短绒、木材和秸秆等，因而是取之不尽、用之不竭。
秸秆纤维属于可再生纤维，可以自然降解，不会象合成纤维那样给环境带来二次污染，在石油资源日益匮乏的今天，纤维资源可再生性十分重要。
自2005年以来，由于受国际纺织行业的影响，国内的秸秆行情一路上涨，使之秸秆短纤维行业出现了较大的利润空间，在纺织快速增长的需求的较强拉动下，这两年秸秆纤维行业进入产能扩张的高峰期，近两年国内新增秸秆产能在50万吨左右，预计到2015年末，全国秸秆短纤维产能将在200万吨左右。
第四章工艺技术与设备
4.1制浆技术及设备
一、制浆工艺
项目采用无黑液清洁制浆技术，以秸秆为原料，利用过氧化物在一定条件下氧化裂解，使植物秸秆分离得到纤维，且不用漂白，简化了生产工序，实现了低温快速蒸煮，所得纤维强度高，用热用水少，废水COD和色度低，污染负荷小，而且废水全部回收利用。
其生产工艺技术路线如下所示：
秸秆分离机→秸秆铡破→预浸洗涤→高压搓丝→裂解反应器（加温、加辅料）→高浓梳解→加水消潜→低浓梳解→浓缩洗涤→螺旋挤水→压榨成型→烘干→打捆入库
（1）纤维提取前对农作物秸秆的加工整理
对秸秆加工尺寸一般是3-4公分，不必加工成丝状，用普通粉碎机或铡草机打一下便可，也可在田间地头用带粉草机的拖拉机打后装袋，便于运输，到厂后直接加工草浆一举两得，省时省力。
（2）过氢氧化物法实施对秸秆纤维裂解过程中对设备设施的要求
清洁无黑液快速制浆技术的核心就是在一个容器内加入一定比例的原料和过氢氧化物通过加温搅拌、通过一定时间的热反应，释放出氧，加速了秸秆的裂解，实现秸秆中的木质素和纤维分离。
（3）生产中对水、温度、时间的要求
无论那种制浆方法都离不开水，水的用量多少对纤维生产有一定的影响，这种生产方法要求水能将草润湿、润透，搅拌机最好能搅起来为宜。
生产中将秸秆、助剂按比例加入反应池中搅拌均匀后，开始加温逐渐升高温度到95℃左右，反应分解也就越来越激烈，同时自身产生大量的热，并释放出氧，加速了植物秸秆的裂解，再加上不停的搅拌催化，使麻杆、秸秆木质素和纤维分离。
这种剧烈的分解活动维持60-90分钟时间后，变得白度好、柔软、手能搓得开、搓的碎，便可以适量加水降温，冲洗后可进行梳解、疏磨工序。
因无黑液排出，整个生产过程，每吨干纤维用水量在20m3以内，且经沉淀处理后全部回用。
（4）秸秆纤维洗涤浓缩和漂白
由于这种裂解法在生产中加入了有关的助剂，特别是过氧化物的剧烈分解反应，裂解反应过程结束后物料和水都是白色的，而且很清亮。
在强氧化过程中也大量挥发消减了COD和色素。
由于裂解法生产后浆也白、水也清，用很少的水一洗便白，由于浆中氧化剂挥发有个缓慢过程，隔一段时间再冲洗1-2次效果更好。
便越洗越白，若用料配比得当，洗后浆的白度在75度左右，多数时候能到80度。
这种生产方法由于自然白度好，便省去了过去多次洗涤和漂白的烦杂工艺，节水节电省设备，节约了氯气等漂白材料，真正做到了无氯漂白。
（5）秸秆裂解反应用水和水处理情况
裂解法草浆制浆不仅用水量小，生产出来的物料和水都是白色的，洗洗便白，无黑液黑水流出。
在反应池分解裂解后的煮炼水不外排，压滤机挤出的水经处理后，再补充一下新水，加上各种原料和草后接着生产，反复循环。
这样就杜绝了黑液和浓浊水产生的源头。
洗涤水用量也很少，每吨浆用3-5吨清水便洗好，洗浆水处理后处理可循环使用，实现零排废。
二、制浆设备
序号
名称
规格
（型号）
单位
数量
1
砂石金属收集器
DFSJQ4m3
台
2
2
水力预浸机
DFSLY-
20m3
台
2
3
储水罐
75m3
个
2
4
原料泵
DFZB-3
台
4
5
一体化制浆机
DFZPJ-3
台
10
6
喷放浆仓搅拌器
DFJB-3
台
2
7
1＃贮浆井搅拌器
DFJB-3
台
2
8
1＃贮浆井
150m3
台
2
9
喷放浆仓
150m3
台
2
10
喷放管路系统
DFPF
套
10
11
中浓泵系统
DFZB-1
套
4
12
螺旋挤浆机
DFJФ550
台
4
13
1＃废水罐
100m3
个
2
14
浆泵
DFJB-1
台
4
15
水泵
DFHJ125
台
4
16
制浆PLC自控系统
套
10
17
高浓除砂器
100
台
2
18
2＃贮浆井搅拌器
2
19
3＃贮浆井搅拌器
2
20
2＃贮浆井
150m3
个
2
21
3＃贮浆井
150m3
个
2
22
精磨机
DFSP6XΦ660
台
4
23
水力碎浆机
DFHSL-5
m3
10
24
六角筛
台
10
25
疏压筛
0.4
㎡
30
26
浆泵
DFCW-100
台
30
27
清水泵
DFIS200
台
20
28
清水泵
DF40
台
10
29
污水泵
DFS-10
台
2
4.2纺丝技术及设备
一、纺丝工艺
其溶解过程:
首先，使纤维素原料与含水的NMMO相混合，因温度超过100℃，会使纤维素的聚合度下降，所以混合时的温度不应过高。
一般为30一70℃，混合时间1一2h，然后在减压加热条件下蒸出体系中的水，便可以得到均相纤维素溶液。
NMMO/H2O体系的不足之处在于水和纤维素含量必须严格控制在一定范围内才可得到均相溶液。
而且溶解温度必须控制在150℃以下，否则NMMO会发生分解。
其生产工艺技术路线如下所示：
二、纺丝设备
序号
名称
台数
规格型号
生产能力
1
碱高位槽
1
基R004
2
水高位槽
1
基R004
3
喂粨机
3
R091
35T
4
浸渍桶
3
FYR022
35T
5
压榨机
3
FYR055
35T
6
后溶解机
1
JR10
7.8M³/批
7
精研磨机
4
YM
60M³/H
8
双螺杆泵
4
W10.2-6
45M³/H
9
纺丝泵
2
2HM800-60
30-35M³/H-
10
喂给罐
6
非标
20
11
纺丝罐
1
非标
20
12
水力喷射泵
3
SPB450
720MMHg
13
水槽
2
非标
14
冷却水泵
1
IS80-60-160
50M3/H
15
冲洗水泵
1
DA1-100-3
54M3/H
16
蜗杆泵
5
R215
102M3/H
17
真空泵
3
2SK-6C
18
洗布机
5
UR661
70Kg
19
脱水机
3
SS1000
225Kg
20
风机
1
B4-72-6D
13353M3/H
21
精馏塔精制精制
1
UR283A
22
回收罐
1
13M
23
储罐
7
30M
24
水泵
2
IS80-65-125A
46M3/H
25
纺丝机
1
HR/HD380[JD]
1.5万吨/年
26
纺丝机
3
HR401
7.5T/D
27
切断机
6
YS-288
220万旦
28
圆网烘干机
36
R456
40t/d
29
链板烘干机
1
LBH-03
40t/d
30
打包机
1
HV804E
100t/d
第五章项目的经济效益和社会效益
5.1项目财务评价
1.概述
本项目为万吨秸秆生物质纤维生产项目，采用与大连工业大学合作研发的秸秆加工生产新工艺、新技术。
项目财务评价按国家发改委、建设部2006年发布《建设项目经济评价方法与参数》第三版的规定进行。
财务核算中产品、原料、燃料、动力价格按不含税价计算。
相关指标按国家规定纺织行业的基准值进行评价。
2.基础数据
本项目建设投资7546.4万元，铺底流动资金1775.0万元，项目建设总投资9321.4万元，达产后营业收入可达23247万元。
3.财务分析评价
本项目为新建生产线，投入、产出物可以单独计算，故财务评价按新建项目进行分析。
⑴营业收入
本项目正常年份销售收入23246.6万元，按规定缴纳增值税、城市建设维护及教育费附加税、所得税。
正常年应缴增值税1472.4万元，营业税金附加154.6万元，所得税635.5万元。
⑵流动资金估算
流动资金按分项详细估算法,各项最低周转天数如下：
应收账款30天
原材料60天
燃料及动力30天
在产品10天
产成品15天
现金30天
应付帐款30天
经计算本项目全面投产后约需流动资金4613.1万元。
⑶成本估算
a.原材料消耗正常年需18060.0万元（不含税价），外购包装材料和辅料614.0万元，合计原材料费18674.0万元。
b.年用电量236.9万千瓦时，年需电费104.2万元。
用汽2800.0吨，需28.6万元，用水4.18吨，年需12.97万元，合计外购燃料动力费每年约为145.8万元。
c.工资及附加费估算
本项目职工158人，工人工资按平均每人每月1500元计，按工资总额25%提取职工福利基金，工资及福利基金年需348.8万元。
d.折旧费按平均年限法计算，设备残值率10%，折旧年限10年。
本项目每年提取折旧费621.0万元，修理费按折旧费的35%计，年约155.2万元，二项合计776.2万元。
e.其它费用包括管理费用、销售费用、研发费用等。
销售费用按销售收入的1％提取，管理费用和研发费用按372.8万元提取，共计为605.2万元。
综合以上各项费用，达产后正常年总成本费用20550.0万元，其中：
固定成本1730.2万元，可变成本18819.8万元，经营成本19929.0万元。
⑷利润总额及分配
本项目正常年利润总额2542.0万元，正常年应缴增值税1472.4万元，营业税金附加154.6万元，所得税635.5万元。
税后利润1906.5万元。
⑸盈利能力分析
a.增量财务现金流量表（全部投资），根据计算如下财务评价指标：
税前财务内部收益率（FIRR）为25.7%，财务净现值（ic＝13%）为5152.0万元，财务内部收益率大于行业基准收益率13%，说明盈利能力满足了行业要求，财务净现值大于零，可以判定该项目在财务上是可以接受的。
所得税前的投资回收期为4.9年（含建设期），小于行业基准投资回收期10.6年，这表明项目投资能在较短时间收回。
b.资本金现金流量表（自有资金），税后财务内部收益率（FIRR）为23.8%，财务净现值（ic＝15%）为2199.9万元。
此收益远高于社会折现率，为较理想水平。
c.根据利润表和固定资产投资估算表计算：
总投资收益率：
22.2%
资本金净利润率：
57.4%
投资利税率：
27.3%
⑹清偿能力分析
本项目固定资产贷款偿还期4.6年，还贷资金来自于税后利润和折旧摊销费，每年按最大还贷能力还款，还款各年偿债备付率均大于130％，以上结果说明偿债能力充足。
⑺财务生存能力分析
从财务计划现金流量可以看出，项目在计算期各年内的现金流均为正值，可保证项目财务的可持续性。
项目计算期末的累计盈余资金达到15073.1万元，说明本项目的财务生存状况良好。
⑻不确定性分析
a.盈亏平衡分析
以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP）为40.5%。
计算结果表明，本项目只要达到设计能力的40.5%，就可以保本，见下面的盈亏平衡图：
b.敏感性分析
本项目作了所得税前全部投资的敏感性分析。
考虑到项目实施过程中的一些不确定因素的变化，分别对销售价格、建设投资和经营成本作了增减5%、10%的变动，计算内部收益率指标，分析其敏感程度。
结果详见以下敏感分析表、图：
敏感分析表（全部投资）
序号
分析条件
变化率％
内部收益率（%）
投资回收期（年）
敏感度系数
1
基本方案值
0
25.7
4.9
2
产品降价
5
12.7
7.0
10.11
3
产品涨价
5
37.7
3.9
9.27
4
投资减少
5
27.1
4.8
1.04
5
投资增加
5
24.5
5.0
0.97
6
成本降低
5
36.3
4.0
8.18
7
成本增加
5
14.7
6.6
8.60
8
产品降价
10
-3.1
0.0
11.20
9
产品涨价
10
49.1
3.4
9.07
10
投资减少
10
28.5
4.7
1.07
11
投资增加
10
23.3
5.2
0.95
12
成本降低
10
46.6
3.5
8.10
13
成本增加
10
2.3
10.4
9.11
结果表明，各种因素的变化都不同程度地影响内部收益率，从敏感度系数和图中变化线斜率可以看出，销售价格的变化较为敏感，成本的变动次之，而固定资产投资额的敏感程度较小。
从不确定性分析结果可以看出，本项目即使按照不利条件实施，也可实现一定的盈利水平，结合盈亏平衡点来看，本项目实施风险不大。
4.财务评价结论
⑴财务分析评价结果：
评价指标
分析结果
税前基准值
判定
财务内部收益率（%）
25.7
13.00
可行
财务净现值（万元）
5152.0
0.00
可行
投资回收期（年）
4.9
10.6
可行
资本金净利润率（ROE）
57.4
可行
总投资收益率（ROI）
22.2
可行
投资利税率
27.3
17
可行
⑵评价结论
通过以上各项指标分析，表明本项目在财务上是可行的。
各项不确定因素即使按照不利条件变化，其内部收益率仍可达到合理水平，说明本项目实施风险较小。
5.2社会效益
本项目提供就业机会158人，提供了相当数量的就业岗位，拉动就业效果显著。
项目每年可增加职工收入361.5万元，对提高职工生活水平，构建和谐社会作出一定贡献。
本项目投产后年可交所得税635.5万元，销售税金及附加1627.0万元，各种税合计2262.5万元，为增加地方财政收入做出了较大贡献。
本项目以农村废弃秸秆为原料，利用高新技术发展地方加工工业，不仅能促进农业的发展，而且随着产业结构的合理布局，产品结构的调整，为辽阳下岗职工提供了再就业机会,为企业的发展壮大创造了条件。
项目建设有利于提高企业技术装备水平，改善生产工艺，增强市场竞争力，推动地区经济结构调整和产业升级；有利于实现替代进口、扩大出口、填补国内空白。
有利于节能降耗、资源综合利用、减少污染、保护环境、发展循环经济，实现企业可持续发展；有利于拉动地区经济发展，促进辽阳地区支柱产业形成，增加财政收入。
从社会效益上看，秸秆纤维工业的发展，将牵动辽阳市及周边地区农业纺织业的发展，是一个有利于发展辽阳经济的好项目，它既可安排下岗职工再就业，又能促进农业的发展，优化龙头企业，带动上游的养、加、销产业化工程，具有良好的社会效益，项目发展前景广阔。
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