钒氮合金生产项目可行性研究报告.docx

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钒氮合金生产项目可行性研究报告

钒氮合金生产项目可行性研究报告

第一章项目总论3

1.1项目概况3

1.3主要技术经济指标表9

1.4存在问题及建议9

第二章项目背景和发展概况11

2.1项目提出的背景11

2.2项目发展概况11

第三章市场分析与建设规模13

3.1市场调查13

3.2市场预测18

3.3市场营销战略19

第四章原料辅助材料及燃料供应21

4.1资源和原材料21

4.2原材料及主要辅助材料供应23

第五章厂址选择25

5.1建厂及厂址选择条件25

5.2厂址选择25

第六章工艺技术方案27

6.1项目组成27

6.2生产技术方案28

6.3本项目所采用的生产工艺流程和技术参数29

6.4工业化制备工艺对比31

6.5自控方案34

6.6主要工艺设备选择34

第七章公用工程和辅助设计方案36

7.1总平面布置和运输36

7.2厂区组成及功能划分37

7.3安全卫生38

7.4绿化38

7.5竖向布置38

7.6交通运输39

7.7给排水40

7.8供电方案44

7.9电信46

7.10供热方案46

7.11氮气供应47

7.12压缩空气47

7.13维修47

7.14储运设施47

7.15外部工艺及管道48

7.16化验室（分析测试中心）49

7.17钒研究所（省级重点实验室、企业博士后科研流动站）49

7.18土建49

第八章环境保护52

8.1编制依据52

8.2执行的环境质量标准及排放标准52

8.3主要污染源及主要污染物52

8.4三废处理措施及预计效果55

8.5绿化方案56

8.6环保投资估算56

8.7环境影响预测56

第九章劳动保护与安全卫生57

9.1采用的标准及规范57

9.2拟建项目装置主要污染物和污染源57

9.3危害因素分析58

9.4劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施59

9.5小结61

第十章消防62

10.1编制依据62

10.2工程概况62

10.3总图的消防63

10.4水消防63

10.5工艺消防65

10.6建筑消防65

10.7电气消防66

10.8暖通消防66

第十一章节能68

11.1主要耗能装置能耗状况68

11.2工程年综合耗能和万元产值耗能68

11.3主要节能措施68

第十二章企业组织和劳动定员69

12.1公司组织形式69

12.2车间组织形式69

12.3人员来源和培训69

第十三章项目实施进度安排72

13.1建设周期规划72

13.2项目实施进度计划72

13.3二期工程建设73

13.4三期工程建设74

第十四章投资估算与资金筹措77

14.1投资估算77

14.2投入期限和投资额78

14.3还款计划79

第十五章财务、经济分析与社会效益分析81

15.1方法和依据81

15.2基础数据81

15.3成本估算81

15.4项目完成后产品销售收入、税金及利润82

15.5技术经济指标82

15.6不确定性分析82

15.7经济分析结论83

第十六章可行性研究结论与建议93

16.1工艺技术93

16.2经济评价93

16.3社会效益93

16.4存在的问题及建议94

附录A厂址图95

第一章项目总论

1.1项目概况

（1）项目名称：

年产10000吨钒氮合金工程。

（2）承办单位：

宁夏某钒业科技有限公司

（3）单位性质：

有限责任公司

（4）企业法人：

某。

1.1.2项目主管部门

宁夏回族自治区某市发展改革委员会。

宁夏某房地产开发有限责任公司

宁夏某钒业科技有限公司。

1.1.3项目拟建地区、地点

宁夏回族自治区某市高新技术开发区。

1.1.4承担可行性研究工作的单位和法人代表

可行性研究工作承担单位：

中国科学院成都有机化学有限公司。

可行性研究工作承担单位法定代表人：

某。

1.1.5研究工作依据

1）国家科技部、国家发改委、国家环保总局2005年联合发布的第65号公告。

2）国家十一五”节能技术政策大纲》【（2006～2010）的重点推广技术（见2.5.2条）】。

3）宁夏某钒业科技有限公司和四川省成都某生化科技有限公司签订的设计、采购、施工总承包（EPC）合同《年产2000吨钒氮合金生产线》及其补充合同。

4）宁夏某房地产开发有限公司《钒氮合金项目建议书》。

5）原化学工业部化计发[1997]426号文件《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（修订本）。

6）原化学工业部化计发[1994]121号文件《化工建设项目经济评价方法与参数》。

7）国家计委和建设部联合颁发计投资[1993]530号文件《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）。

1.1.6研究工作概况

钒氮合金（钒氮合金）项目属于被列为国家“十五”期间冶金行业前沿技术的“钒、钛与稀土的深加工技术”，钒氮合金（钒氮合金）产品是国家863计划中的高新技术产品，系高科技高新材料项目，该项目也已被列为国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术项目（国家科技部、国家发改委、国家环保总局2005年联合发布的第65号公告第十八项）和《国家十一五”节能技术政策大纲》【（2006～2010）的重点推广技术（见2.5.2条）】重点推广项目及国家禁止出口技术项目。

项目的实施将高起点的构建我国钒产品骨干企业。

本项目一期工程建成后，钒氮合金产量与攀钢持平，全部10000吨/年建成后，将成为国内最大的钒氮合金生产基地，对下游应用和上游原料两个市场将具有举足轻重的作用。

本项目选区在宁夏回族自治区某市，该市是国家级有名的化工、冶炼生产基地，在该市进行钒氮合金项目建设生产适合该市的产业政策与环境。

本项目选择目前全国单套规模最大，电耗和其它单耗最低的生产工艺，投资方和生产线技术及建设工程承建方的合同已经签订，正在着手项目前期的选址、编制可行性研究报告、环境评价和安全评价报告、进行立项评审等工作。

1.1.7编制原则

1）认真贯彻执行国务院关于推行清洁生产的决定，采用先进的立窑钒氮合金工艺路线，能耗低、污染少。

2）重视环境保护及安全生产设计，贯彻执行“三同时”（即与主体工程同时设计、同时施工、同时投产）制度的规定，并在投资估算时一起考虑环保工程费用。

3）设备的选择和加工立足国内现有能力。

1.1.8可行性报告研究范围

1）项目建设的目的和意义。

2）钒氮合金产品的国内市场情况,目标替代产品钒铁的成本比较和市场。

3）评述国内外钒氮合金产品的生产方法、工艺路线，指出本项目采用的工艺方法的优缺点。

4）提供流程叙述，工艺流程图及主要设备构成。

5）规划项目进度，确定生产组织及劳动定员。

6）提出装置环保措施及劳动安全防护措施。

7）进行投资估算和生产成本估算，在此基础上进行财务评价。

8）对建设项目做总体评价，提出存在的问题及建议。

1.2可行性研究结论

1.2.1市场预测和项目规模

本项目产品为钒氮合金，没有副产品。

国内钒氮合金的生产和应用自2003年才出现。

预计5～10年内国内市场规模约5万吨/年，国外市场规模超过国内。

本项目分三期建设，一期建设公用工程及2000吨/年钒氮合金生产线。

二期再建设3000吨/年钒氮合金生产线，三期再建设5000吨/钒氮合金生产线。

最后总产能达到1万吨/年钒氮合金的生产规模。

1.2.2原材料、燃料和动力供应

年生产10000吨钒氮合金原材料、动力消耗表

钒氮合金日产量33吨，每年按300天计算

序号

原材料名称

单

位

单位

耗量

日耗量

年耗量

备注

1

五氧化二钒

t

1.40

46.2

14000

2

石墨粉

t

0.50

16.5

5000

3

氮气

Nm³

650

21450

650万

4

电耗

kw·h

5000

165000

5000万

设备总装机功率为：

6500kVA

1.2.3厂址

选址要求交通便利、成熟的工业区，水电配套齐全。

由于本项目没有废水废渣排放，废气为氮气和二氧化碳，对环境污染少，可以适应对环保要求高的工业区。

项目已经初步选址在宁夏回族自治区某市高新技术开发区。

1.2.4项目工程技术方案

1.2.4.1项目建设范围包括：

1）一期建设公用工程及2000吨/年钒氮合金生产线。

2）二期建设3000吨/年钒氮合金生产线.

3）三期又建设5000吨/钒氮合金生产线。

最后总产能达到1万吨/年钒氮合金的生产规模。

4）1万吨/年钒氮合金配套的公用工程（道路、配电、给排水、车间、仓库、办公楼、分析测试中心、食堂、宿舍）。

5）建立钒研究所和钒应用开发省级实验室，对钒的进一步深加工和应用进行研究。

6）钒相关专业博士后科研流动站。

1.2.4.2采用的生产方法、工艺技术：

目前国内钒氮合金的生产主要有推板窑工艺和立窑工艺。

本项目拟采用立窑工艺。

1.2.4.3设备及技术来源：

钒氮合金生产线上所有的设备和分析仪器，生产工艺方法等，总承包给成都某生化科技有限公司。

1.2.5环境保护

1）本项目无废渣排放。

2）本项目的废水只有循环水和生活下水，可通过高新技术开发区市政管网排放。

3）本项目的废气只有二氧化碳，年产2000吨钒氮合金年排放量小于2500吨；年产1万吨钒氮合金年排放量小于12500吨。

因此本项目对环境友好，环境保护压力小。

1.2.6工厂组织及劳动定员

（1）公司采用董事会领导下的总经理负责制。

（2）全厂总定员189人，其中生产人员139人，管理、销售和科研人员50人。

1.2.7项目建设进度

项目立项通过后，一期2000吨/年钒氮合金工程建设周期6个月。

1万吨/年钒氮合金工程分三期建设，三年全部建成投产。

1.2.8投资估算和资金筹措

（1）项目所需总投资额为65000万元，其中固定资产投资40000万元，流动资金25000万元。

（2）自筹资金15000万元，贷款50000万元。

1.2.9产品售价区间

对最近5年的原料五氧化二钒和产品钒氮合金价格的跟踪表明，原料价格在￥7.0万元～30万元之间，大部分时候在￥10～20万元之间。

产品价格在￥15～80万元之间，大部分时候在￥19～39万元之间。

因此1万吨/年钒氮合金年产值大部分时候应该在19～40亿元人民币之间，项目年总成本大部分时候应该在16～36亿元人民币之间，项目年利税总额约3～6亿元人民币。

1.2.10项目综合评价结论

本项目工艺以五氧化二钒、石墨碳粉和氮气为原料，经立窑高温反应制备钒氮合金，具有原料来源广泛、工艺流程短、生产过程稳定、污染少、能耗低、产品质量好、安全高等优点。

该项目建成后，将使该项目成为国际上同类装置中单套生产能力最大、能耗最低、运转成本最低的工艺装置。

1）该项目具有财务可行性，该项目按10%的行业基准折现率计算的净现值达43326万元，大于0，投资报酬率达26.13%，内含报酬率IRR达21.08%，年均自有资金投资利润率：

56.62%（税后），投资回收期含建设期只有6.39年，获利指数大于1，项目具有经济可行性；

2）可新增就业岗位近200人，解决就业问题；

3）可年均实现7914万元税金，增加财政收入；

4）该项目投资回报率高，建设回收期短，投资者有较好的回报，该项目不仅具有较好的经济效益，而且具有较好的社会效益。

建议对该项目尽快组织实施。

5）本项目的建立将使得国内钒氮合金的生产技术提高到一个新的水平。

6）本项目建成后将可以大量稳定的向国内的炼钢企业提供高品质钒氮合金，将为炼钢企业每吨钢材节省成本￥100元以上。

7）将可以提升国内钢材质量，有利于新三级钢等高标号钢种的产业提升。

8）本项目还将建立钒研究所、争取省级设立省级实验室，建立钒专业的企业博士后科研流动站，将极大的促进国内整个钒行业的技术发展后钒深加工产品的研发。

本项目采用节能效果好的立窑工艺进行生产，产品为钒氮合金，没有副产品。

9）本项目工艺能耗低、污染少，比推板窑工艺节能64%以上。

1.3主要技术经济指标表

项目计算主要指标表

项目名称

指标

投资总额（万元）

65,000

年均收入总额（万元）

146,233

年均成本费用总额（万元）

125,364

年均利润总额（万元）

16,987

年均税金总额（万元）

7,914

年均工资总额（万元）

473

新增就业人数（人）

189

投资回收期（含建设期年）

6.39

投资回收期（不含建设期年）

3.39

项目建设期（年）

3

投资报酬率（%）

26.13

贷款偿还期（年）

5

现金流量净现值（10%）万元

43,326

内含报酬率%

21.08

盈亏平衡销售量（吨）

2059

盈亏平衡销售额（万元）

33767

安全边际量（吨）

7941

安全边际额（万元）

33745

1.4存在问题及建议

1）钒氮合金属国家鼓励推广的高强度低合金钢添加剂，属于钒铁的升级替代产品，在国内的才初步开始应用。

建议项目承担单位对产品的应用及早着手，建立客户关系，了解客户顾虑，着手解决产品使用中出现的问题。

2）对于资金的筹措，本项目是按照自筹15000万元，贷款50000万元的原则来编制的。

如果资金来源有变化，将对项目的经济效益产生一定的正影响或负影响。

3）关于本项目的环保和安全问题，建议建设单位在报批可行性研究报告的同时，请具有相关资质的单位对本项目进行环境评估和安全评估，并出具评估报告。

第二章项目背景和发展概况

2.1项目提出的背景

2.1.1国家或行业发展规划

钒氮合金（钒氮合金）项目属于被列为国家“十五”期间冶金行业前沿技术的“钒、钛与稀土的深加工技术”，钒氮合金（钒氮合金）产品是国家863计划中的高新技术产品，系高科技高新材料项目，该项目也已被列为国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术项目（国家科技部、国家发改委、国家环保总局2005年联合发布的第65号公告第十八项）和《国家十一五”节能技术政策大纲》【（2006~2010）的重点推广技术（见2.5.2条）】重点推广项目及国家禁止出口技术项目。

2.1.2项目发起人和发起缘由

本项目的发起人为宁夏某钒业科技有限公司，公司顺应国家对建筑用钢要求不断提高的政策和市场趋势，积极发展目前在国内外生产高强度焊接钢筋（如Ⅲ级螺纹钢）、非调质钢、薄板坯连铸连轧高强度带钢、高强度厚板（如造船板）及厚壁H型钢、高速工具钢、轨道钢、高强度管线钢、以及高强度低合金钢和特钢产品所需的添加剂钒氮合金。

与传统的钒合金添加剂——钒铁相比，钒氮合金能更有效地强化和细化晶粒，比使用钒铁可节约30%～50%的钒，从而大幅度的降低了炼钢成本。

因此，钒氮合金被誉为钒产品王冠上一颗明珠的钒氮合金具有广阔的市场发展前景。

2.2项目发展概况

项目工艺路线已经在成功建设一套年产1000吨钒氮合金的生产线，因此本项目可以采用这一成熟工艺直接进行2000吨/年和后续的1万吨/年的钒氮合金项目建设。

目前已经完成项目建议书的编制，环境评价报告和安全评价报告也在编制中。

待本可行性研究报告完成后即可进行立项报批工作。

厂址初步选定在宁夏回族自治区某市区高新技术开发区。

投资商宁夏某钒业科技有限公司也筹建相应的班子，准备成立宁夏某钒业科技有限公司具体运营该项目。

2.2.2试验试制工作情况

本项目技术已经成功建立一套年产1000吨钒氮合金的生产线，该生产线已经正常运转一年余，证明本项目技术成熟可靠。

2.3投资的必要性

（1）本项目建成后企业可以年增销售收入18～39亿元，利税3.5～6亿元。

（2）本项目所采用的工艺，使得钒氮合金的生产加工成本低于国内外同行业水平，节能降耗效果显著，市场竞争力强。

（3）项目建成后，项目公司将成为国内乃至世界上钒氮合金产品最大的供货商，成为第一家能够高质量、大批量稳定提供钒氮合金产品的公司，将对钒氮合金的生产应用产生举足轻重的影响。

（4）本项目所用工艺，每吨耗能比国内已有的工艺节省64%以上，污染少，能耗低。

（5）本项目建成投产后，将可以大举进攻国外钒铁和钒氮合金产品市场。

（6）本项目建成后，将为当地新增产值18～39亿元，年新增税收上亿元。

第三章市场分析与建设规模

3.1市场调查

3.1.1拟建项目产出物用途调查

本项目产品为钒氮合金（钒氮合金），分子式为VN，是钒和氮的合金产物。

“钒”是一种具有战略意义的稀有贵重金属，“钒”也是中国重要的战略矿产资源，是钢铁、有色冶金、石油化工、军工等工业中的重要原料。

常见的钒产品有五氧化二钒（V2O5）钒铁（FeV）、钒氮合金（又称钒氮合金（VN）、金属钒（V）等。

全球钒的90%以钒铁和钒氮合金（钒氮合金）的形式用于钢铁工业，用作合金添加剂，其中碳素钢占20%，高强度低合金钢占25%，合金钢占20%，工具钢占15%，其他钢种占20%，含钒高强度低合金钢（HSLA）由于强度大、韧性、耐磨性、耐腐蚀性好，而广泛应用于输油管道、建筑、桥梁、重轨、压力容器、汽车梁车厢架等工程建设中。

钒在非钢铁领域的应用规模仅占10%，是一个需要开发的潜在市场，其产品形式有化工催化剂用高纯五氧化二钒（V2O5）、含钒有色合金及金属钒、钒颜料和处于试验阶段的钒电池等。

钒氮合金是一种优良的炼钢添加剂，能显著地提高和改善钢材的强度、韧性等综合机械性能和焊接性能。

应该认识到的重要事实是，钒加入钢中为炼钢生产带来了利益（降低再加热温度、减少横向裂纹、减少轧制负载、轧制条件对钢的特性的影响减小等），提高了钢的性能（强度、韧性、延展性、成型性、可焊接性和耐摩性能，等），从而降低了成本。

这种成本的降低不仅是指钢的生产成本的降低，而且是使用这些含钒钢带来的制造成本的降低，如，建造楼房、桥梁、轮船、汽车、铁路等。

国内多个大型钢厂的生产应用对比表明，与目前国内外普遍使用的钒铁相比，钢中使用钒氮合金可以节约20%～50%的钒资源，从而降低了炼钢生产成本，见表1。

而且，强度和韧性越高的钢，使用钒氮合金比使用钒铁节约钒越多。

因此，钒氮合金具有广阔的市场发展前景。

表1.不同钢种中使用钒氮合金比使用钒铁节约钒用量的比例

单位

人员

钢种

节钒比例

攀钢研究院

龚德平、何明兴

400MPa

18%/FeV80

莱钢技术中心

张婕

丛玉伟

460～530

螺纹钢

46～58%

首钢总公司

高强热轧钢研制组

20MnSiV

35%

济钢集团总公司

夏茂林

20MnSiV

16MnV

36%

北京钢铁研究总院

张永权

20MnSiV

16MnV

32.4~33.3%

根据攀钢在2008年底2009年初期间对分别使用钒铁和钒氮合金炼钢的成本对比，使用钒氮合金比使用钒铁每吨螺纹钢节约成本￥100元。

而2008年底2009年初受经济危机的影响，正是钒价最低的时候，如果钒价比较高，使用钒氮合金的成本优势将会更大。

3.1.2产品现有生产能力调查

本项目产品国内现有生产能力总量，现有生产能力开工率；主要生产厂家生产能力利用率。

表国内现有钒氮合金产能

生产厂

年产能（吨/年）

备注

攀钢集团（攀钢攀宏钒制品厂）

2000

实际能够达到的产能

承德新新钒钛股份有限公司（承钢）

400

浙江野风新材料

1000

正在扩建成2000吨，与本项目相同的立窑工艺

浙江杭州中赢科技

300

河南郸城财鑫

300

锦州铁合金

300

马鞍山鼎华

300或600

待考察

宁夏东方特种材料开发有限公司

2000吨

投产中

米易县攀渝精钒制品有限公司

600吨

未投产

湖北钟祥

300吨

江苏常州市兴昌盛合金制品有限公司

600吨

总产能不超过8000吨/年，实际上由于推板窑故障率高，维护费时，实际产能不足5000吨。

以上除浙江野风新材料外，都是推板窑工艺。

由于当前正处于金融危机期间，拟建扩建项目不多，就目前了解到的有浙江野风集团采用与本项目相同的立窑工艺扩建1000吨/年产能，另外湖南、湖北、河南、甘肃、河北、四川各有一家公司正在积极筹备新建和扩建钒氮合金项目。

在本项目实施地区，有中色（宁夏）东方集团有限公司已经建成6条推板窑生产线，正在准备试生产。

3.1.4替代产品调查

3.1.4.1钒氮合金及其目标替代产品钒铁的对比分析

钒氮合金与其替代产品钒铁的生产成本对比

都以V2O5为原料，将立窑法钒氮合金工艺和铝热法FeV80工艺单耗对比如下表所示。

其中钒铁为年产2000吨FeV80的工艺数据，幸运的是产能虽然对固定资产投入影响比较大，但对单耗的影响较小。

表3.钒铁和钒氮合金单耗对比（/吨，每吨钒氮合金或80钒铁的消耗）

消耗

钒氮合金

80钒铁

2008.10下旬价格差（/元）

年产量/吨

1000

2000

装机容量/KVA

600（整个生产线）

1250（只是炉子）

电耗kwh/吨

4500～5000

300～350

-4500×0.5+

五氧化二钒/吨

1.42（粉状或者片钒）

1.5~1.53（片钒）

0.1×125000＋

1.4×5000*

气耗Nm3/吨

≤650

不详

-650×0.6

碳/吨

0.5

-0.5×3000

铝/kg

750～780（大量铝豆＋少量铝粉）

0.76×15000

铁粒/kg

190～200（Fe≥95%）

0.2×2000

人工

相当

相当

0

其它辅料

＜￥500

＜￥500

0

成本差

￥27160

注：

*片钒按12.5万/吨，粉钒按12.0万/吨。

+钒氮合金比钒铁多出的消耗按负数计算，钒铁比钒氮合金多出的消耗按正数计算。

也有用V2O3为原料铝热法冶炼FeV80的工艺，吨耗铝降低到540～560kg，电耗增加到900～1000kwh/吨。

但是V2O5用煤气还原到V2O3也需要耗能、设备投资等等，估计成本跟直接采用V2O5为原料不相上下，而且一般的铁合金厂没有煤气而很难采用这样的工艺。

综上所述，以下这几点是清楚的：

1）炼钢大致消耗五氧化二钒5万吨/年。

（求证过攀钢和两个钒行业专业信息公司，确切的产量和消耗量还没有一个清晰的统计）

2）50钒铁已经明显的被大规模淘汰。

3）80钒铁在国内外大量使用。

4）使用钒氮合金比使用钒铁节省钒20～50%，钢的强度和韧性要求越高，节省钒越多。

5）钒氮合金的生产比80钒铁生产成本低￥2万元/吨以上。

生产钒铁有含钒废渣产生，生产钒氮合金基本没有三废排放。

所以无论大小钢铁公司，都终将转而使用钒氮合金，终将成为钒氮合金的客户。

比如宝钢那么具有代表性的大钢铁企业都在逐步转向使用钒氮合金。

目前钒氮合金的使用还没有特别大量，还只是少量代替了钒铁，应该主要基于以下原因：

1）钒氮合金在国内的