5万吨年硅胶生产线节能改造项目可行性研究报告.docx
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5万吨年硅胶生产线节能改造项目可行性研究报告
5万吨/年硅胶生产线节能改造项目
可行性研究报告
第一篇总论1
第一章可行性研究的主要结论和建议1
第一节项目建设的依据和必要性1
第二节改造方案3
第三节主要技术经济指标及结论4
第二章项目范围、依托条件、人力资源及实施计划6
第一节项目范围6
第二节项目建设的依托条件6
第三节组织机构与人力资源配置6
第四节项目实施计划7
第二篇市场分析8
第一章产品市场分析8
第二章产品价格预测10
第三篇工程技术方案研究12
第一章装置规模与产品方案12
第一节装置规模12
第二节产品方案12
第二章工艺技术、设备及自动化17
第一节装置改造方案选择17
第二节主要设备26
第三章建设地区条件30
第四章总图及土建32
第一节总图运输32
第二节土建35
第五章公用工程38
第一节给水、排水38
第二节供电46
第三节供热、供风50
第四节通风和空调设计50
第六章辅助生产设施52
第一节维修设施52
第二节管理设施和生活设施52
第三节分析化验52
第四篇生态环境影响分析53
第一章环境保护53
第二章劳动安全卫生与消防56
第一节劳动安全卫生危害因素及后果分析56
第二节设计中采取的主要防范措施57
第三节预期效果59
第四节消防59
第三章能源利用分析及节能措施60
第一节概述60
第二节能耗分析60
第三节节能措施63
第五篇投资估算与资金筹措64
第一章投资估算64
第二章技术经济评价67
第一节编制依据与原则67
第二节生产成本费用估算67
第三节财务分析70
第四节不确定性分析70
第五节风险概率分析70
第六节财务评价结论71
第一篇总论
第一章可行性研究的主要结论和建议
第一节项目建设的依据和必要性
一、编制依据
1、某新材料科技有限责任公司《5万吨/年硅胶生产线节能改造项目可行性研究报告委托书》。
2、某新材料科技有限责任公司提供的原料组成数据及公用工程现状。
3、中国石油化工集团公司暨股份公司《石油化工项目可行性研究报告编制规定》。
二、项目实施的必要性和有利条件
1、项目实施的必要性
目前某新材料科技有限责任公司硅胶系列产品属于高技术绿色产品，其技术含量高，产品质量优良。
该产品采用硅酸钠与硫酸反应，经过老化、酸改性、碱改性、水洗、表面改性、烘干、粉碎分级、包装后制得产品。
目前的生产工艺采用低浓度的生产工艺，水洗次数较多，用水量较大，产品烘干过程中产生的水蒸汽没有回收而直接排放。
制胶、老化、酸改性、碱改性、水洗、表面改性过程中产生的废水未经处理排放，不仅对环境造成污染，而且也对水资源造成极大浪费；蒸汽烘干用热源蒸汽量大；原产品制造工艺既浪费能源又污染环境，急需进行技术改造，实现节水、节能降耗，减少污染物排放。
2、项目改造的有利条件
（1）有可靠的技术基础。
目前某新材料科技有限责任公司拥有硅胶生产装置和生产技术，并经过多年的不断的技术探索，积累了许多生产技术经验，而且均用于过装置的实际验证。
（2）公用工程设施齐全。
某新材料科技有限责任公司水、电、汽、风等公用工程设施齐全，可充分利用现有的公用工程设施。
（3）不需新增土地。
装置改造部分在原装置内进行技术改造，新增反渗透水处理部分建在公司原有预留地上。
因此不需新征土地。
2、申请单位基本情况
某新材料科技有限责任公司位于垦利县经济开发区内，公司现有总资产47500万元，其中固定资产22300万元，流动资产13200万元，资产负债率41.36%。
公司现为国家级高新技术企业，银行信用等级为AA+。
公司始建于2000年，现有职工770人，其中技术人员238人，占职工总数30.9%。
公司生产区距荣乌高速公路1公里，距东营港70公里，距永安机场1公里，交通便利。
公司目前经济实力雄厚。
2008年公司年产动力锂离子二次电池负极材料600吨，实现销售收入12000万元，利税1700万元，其中税金1100万元，利润600万元，国内市场占有率25%；氨基酸系列产品3000吨，实现销售收入32000万元，利税4300万元，其中税金2500万元，利润1800万元，国内市场占有率9%；硅胶系列产品50000吨，实现销售收入51250万元，利税8700万元，税金4500万元，利润4300万元，出口创汇500万美元，国内市场占有率8%。
公司于2002年建成某新材料科技有限责任公司技术开发中心，现为市级技术开发中心。
目前技术开发中心拥有各类专业人才86名，拥有各种仪器72台，经过近几年的发展，公司技术开发中心已经能独立开发新产品，同时，公司每年拿出销售收入的3%-5%作为研发经费，积极开发新产品。
公司技术开发中心2003年开发成功500吨/年精氨酸产品，于2004年建成投产，2004年成功开发出50000吨/年硅胶系列产品，于2005年底投产，目前该两项目经营状况良好。
2008年公司技术开发中心开发出200吨/年改性天然石墨球产品，200吨/年高等级通用型沥青碳纤维产品，5000吨/年球形纳米碳酸钙产品。
公司科研实力较强。
公司于2001年通过ISO9001：
2000国际质量管理体系认证，公司严格按ISO9001：
2000国际质量管理体系进行管理，管理能力较强。
三、编制原则和指导思想
1、本次节能改造本着节约投资、精简定员的原则，结合某新材料科技有限责任公司实际情况，努力做到安全可靠、技术先进、经济合理。
优化工艺技术，使装置改造后满足技术先进、成熟可靠、经济合理、操作维护方便等要求。
提高装置的技术含量，降低能耗。
2、本次节能改造设计重视环境保护，严格控制环境污染，严格遵守国家及当地的有关环境保护、劳动安全卫生等方面的法规，采取坚实有力的措施减少污染物的排放。
做到三废治理和安全卫生保障措施与工程建设同时进行。
3、本次节能改造提高自动化控制水平和劳动效率，降低操作工人劳动强度，使装置操作方便、维护简单。
4、充分依托现有的公用工程和辅助生产设施，尽可能地节省建设投资，力争改造投资省、效益好。
5、改造设计严格执行国家、行业以及当地政府的有关现行标准、规范和法规，做到公正、客观、科学的反映建设项目的实际情况。
6、改造后装置的“三废”排放严格执行国家及当地政府制定的有关标准和规定。
第二节改造方案
该项目的主要改造内容是在原工艺的基础上通过添加某新材料科技有限责任公司自己开发的稀释剂、稳定剂，增加酸、碱模板剂、老化剂、酸改性剂、碱改性剂、表面改性剂的添加量，并对相关设备进行技术改造，实现废水回收利用，减少蒸汽用量，达到节能目的。
1、泡花碱化料过程中使用的热源蒸汽冷凝后回用。
2、增加烘干隧道，与原有隧道进行串联，提高烘干热效率；烘干的热源蒸汽产生的低压、低温蒸汽采用喷射式热泵提温、提压后循环回用，降低烘干过程一次蒸汽用量。
物料烘干产生的水蒸汽冷凝后部分回用。
3、采用高浓度生产工艺制造硅胶产品，节约新鲜水用量。
4、增设超滤反渗透装置和循环用反应釜，将制胶、老化、酸改性、碱改性、水洗、表面改性工艺排放的废水回收至水处理车间，用超滤反渗透装置脱盐淡化处理后将水打回回收水储存罐回用，将反渗透装置处理后的浓水送至污水处理站处理后排放。
新增反渗透水处理回收设备安装在新建水处理厂房内，并对原有生产厂房进行相关改造。
6、硅胶产品水洗由原来的串洗8次降为6次。
第三节主要技术经济指标及结论
一、主要技术经济指标
表1.1-1主要技术经济指标汇总表
序号
项目名称
规格
单位
数量
备注
改造前
改造后
1
生产规模
104t/a
5.0
6.0
2
产品方案
2.1
细孔硅胶（A型硅胶）
孔容ml/g0.35～0.45
104t/a
0.3
0.35
2.2
B型硅胶
孔容ml/g0.6～0.85
104t/a
0.3
0.35
2.3
粗孔硅胶
孔容ml/g0.8～1.0
104t/a
0.3
0.4
2.4
C型硅胶
孔容ml/g0.5～0.7
104t/a
0.4
0.5
2.5
硅胶猫砂
孔容ml/g0.8～1.2
104t/a
0.6
0.7
2.6
微粉硅胶
孔容ml/g0.9～1.6
104t/a
0.6
0.7
2.7
粗孔微球硅胶
孔容ml/g0.8～1.1
104t/a
0.3
0.35
2.8
变压吸附硅胶
孔容ml/g1.2～2.0
104t/a
0.3
0.35
2.9
硅胶干燥剂
孔容ml/g0.9～1.5
104t/a
0.3
0.35
2.10
蓝色硅胶
孔容ml/g0.9～1.2
104t/a
0.3
0.35
2.11
硅铝胶
孔容ml/g0.4～0.7
104t/a
0.6
0.7
2.12
柱层层析硅胶
孔容ml/g0.7～0.9
104t/a
0.7
0.9
3
年操作时间
天
300
300
4
主要原料用量
4.1
泡花碱
纯度≥95%（wt）
104t/a
8
9.6
4.2
硫酸
纯度≥98%
104t/a
2.5
3.0
4.3
酸模板剂
纯度≥99%（wt）
104t/a
0.12
0.18
4.4
碱模板剂
纯度≥99%（wt）
104t/a
0.25
0.48
4.5
稀释剂
纯度≥99%（wt）
104t/a
0
0.27
4.6
稳定剂
纯度≥99.5%（wt）
104t/a
0
0.432
4.7
老化剂
纯度≥99.5%（wt）
104t/a
0.175
0.312
4.8
酸改性剂
纯度≥99.5%（wt）
104t/a
0.175
0.336
4.9
碱改性剂
纯度≥99.5%（wt）
104t/a
0.175
0.336
4.10
表面活性剂
纯度≥99.5%（wt）
104t/a
0.0435
0.105
5
主要公用工程用量
5.1
新鲜水
t/h
449.09
208.83
5.2
电力
380/220V
kWh/h
1765
3852
5.3
1.6MPa蒸汽
t/h
237.32
246.50
5.5
仪表空气
Nm3/h
120
126
5.6
三废排放量
6.1
废水
t/h
419.4
202.08
6.2
废气
t/h
27.78
8.33
6.3
废渣
t/h
0.267
0.333
7
定员
人
360
420
8
占地面积
104m2
/
/
9
单位能耗
t标煤/t
4.12
3.60
10
改造工程总投资
万元
5200
10.1
建设投资
万元
4952
10.2
建设期贷款利息
万元
54
10.3
流动资金
万元
648
11
年销售收入
万元
10681
增量
12
年均总成本费用
万元
8702
增量
13
年均利润总额
万元
1413
增量
14
年均税金及附加
万元
14.1
年均销售税金及附加
万元
566
14.2
增值税
万元
524
15
税后财务内部收益率
%
24.65
16
税后财务净现值
万元
3269
17
国内投资借款偿还期
年
2.88
二、结论
1、通过装置近五年的连续运行积累的成熟技术经验，经过节能改造后，吨产品生产时间缩短，产品产量从5万吨/年提高到6万吨/年，而且能够明显降低能耗和污染物排放，用水量、用蒸汽量明显降低，具有良好的社会效益和经济效益。
2、本改造上报投资5200万元，其中建设投资4952万元，建设期利息54万元，铺底流动资金194万元。
项目改造投产后，年均可增加利润1413万元，所得税后项目投资财务内部收益率为24.65%，所得税前内部收益率为30.62%，高于银行贷款利率和行业基准收益率；国内投资借款偿还期2.88年（含1年建设期），税后利润为1060万元，各项经济指标均高于行业基准值，具有较强的清偿能力和抗风险能力。
3、通过本次节能改造吨产品耗标煤从4.12吨标煤降至3.60吨标煤，可实现年节标准煤2.60万吨（按年产量5万吨硅胶产品计算）。
第二章项目范围、依托条件、人力资源及实施计划
第一节项目范围
本工程为某新材料科技有限责任公司硅胶生产线节能改造项目设计。
项目的改造设计范围是在原有生产装置进行技术改造设计，与本项目相配套的控制室、配电室所在原有设施的基础上改造。
本项目所用水、电、汽等公用工程依托某新材料科技有限责任公司现有的公用工程系统。
第二节项目建设的依托条件
某新材料科技有限责任公司具有齐全的公用工程设施。
根据提供的资料，用于三合公司硅胶项目蒸汽来自三合公司3台100t/h提供的1.6Mpa、225℃的蒸汽；仪表空气、压缩空气来自公司的空压站，供应能力分别达150Nm3/h、600m3/h，新鲜水供水能力500m3/h。
原有硅胶装置生产公用工程消耗量：
新鲜水用于滤布洗刷用量10.8m3/吨（间断使用），用于化料、配碱、配酸、制胶循环、老化、酸改性、碱改性、水洗、表面改性用新鲜水量393.54m3/h，新鲜水加热蒸汽冷凝水19.44m3/h；蒸汽消耗量为237.32t/h，仪表空气消耗量为120Nm3/h，压缩空气用量（用于检修吹扫，间断使用）为560Nm3/h，现有装置公用工程消耗见表1.2-1。
表1.2-1公用工程剩余量表
名称
单位
供应能力
消耗量
剩余量
备注
新鲜水
m3/h
500
449.09
50.91
间断使用
蒸汽
t/h
300
237.32
62.68
仪表空气
Nm3/h
150
120
30
压缩空气
m3/h
600
560
40
间断（吹扫用）
第三节组织机构与人力资源配置
项目节能技术改造后，新增人员60人，主要工作在水处理车间和烘干车间。
生产装置按四班三运转的形式。
第四节项目实施计划
一、制定计划原则
1、根据先地下后地上，考虑设备采购周期、施工工作量、技术难度等诸多因素，制定合理的项目实施进度计划。
2、根据项目进展的情况，提前制定合理的人员和培训计划，满足项目实施过程中各阶段的人力需求；
3、施工单位应合理安排施工顺序和进度，充分利用各方的人力和施工机械资源；
4、加强设计、施工的质量管理，安排合理的设计、施工周期，避免因质量问题造成返工。
二、项目实施进度
考虑到项目合理的建设周期，初步确定本项目计划实施时间约12个月，计划于2010年12月底建成投用，建议实施进度：
2010年1月可行性研究报告完成编制并上报
2010年2月～2010年4月施工图设计
2010年5月～2010年11月设备、材料订货、施工建设
2010年12月试车、投产
三、主要问题及建议
本工程在实施阶段，进度可能受到现场准备、人力安排、物资供应、设计与施工衔接，施工程序的衔接及资金到位等问题的影响。
另外，受自然条件如暴雨、夏季高温等影响，这些因素会对施工进度有一定影响。
在制定详细施工进度安排时，要尽量缩短工期，合理安排施工进度。
第二篇市场分析
第一章产品市场分析
硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2.nH2o。
不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点：
吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。
硅胶根据其孔径的大小分为：
大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶等。
由于孔隙结构的不同，因此它们的吸附性能各有特点。
粗孔硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量，细孔硅胶则在相对湿度较低的情况下吸咐量高于粗孔硅胶，而B型硅胶由于孔结构介于粗、细孔之间，其吸附量也介于粗、细孔之间。
大孔硅胶一般用作催化剂载体、消光剂、牙膏磨料等。
因此应根据不同的用途选择不同的品种。
由于硅胶产品具有吸附力强，产品无毒，应用面广，使用效果好等特点，可以作为干燥剂、吸附剂、除臭剂、催化剂载体、啤酒稳定剂、药物缓释剂、塑料防粘剂、涂料消光剂、辅料及载体，广泛用于工业、农业、国防、食品、药品、环保、日用品等行业。
据统计，2007年硅胶国际市场总产量为200万吨，市场需求量500万吨，2009年硅胶产品国际市场总产量为400万吨，市场需求量为650万吨，产品国际市场需求量继续加大，产品国际市场较好。
表2.1-12010-2015年国际硅胶产品市场预测表
年份
生产量
需求量
缺口量
2010
500
700
200
2011
650
800
150
2012
800
1000
200
2013
1000
1200
200
2014
1200
1420
220
2015
1400
1650
250
2009年硅胶产品国内总产量为120万吨，市场需求量200万吨。
2010-2015年国内硅胶产品市场预测见表2.1-2。
表2.1-22010-2015国内硅胶产品年市场预测表
年份
生产量
需求量
缺口量
2010
200
350
150
2011
260
400
140
2012
300
550
250
2013
400
670
270
2014
600
800
200
2015
750
900
150
从上表可以看出，今后五年内，国内硅胶产品依然缺口较大，供不应求的局面依然存在，产品前景十分看好。
三合公司生产的硅胶系列产品，其具有粒度小、孔容可控、吸附力强、使用范围广的特点，该制造工艺填补国内空白。
其中，生产的产品已在国内市场广泛应用。
作为石化催化剂用分子筛硅胶所特有的高吸附性、耐高温、耐磨损、选择性、无毒等特性其广泛的被用于催化剂制备；啤酒工业用于代替甲醛脱除蛋白的吸附剂；食品、医药等行业也广泛的应用，市场前景广阔。
第二章产品价格预测
近年来，硅胶系列产品价格一直在不断攀升，根据三合公司提供的销售情况，最近三年来价格持上涨趋势。
表2.2-1 2003～2009年我国硅胶市场价格统计表，元
年份
一季度
二季度
三季度
四季度
年平均价
2003
5670
5790
6300
6540
6075
2004
6610
6830
7320
7830
7145
2005
7980
8290
8680
8680
8345
2006
8650
9410
9240
9550
9200
2007
9690
9810
12570
11560
10875
2008
11580
13090
11480
11230
11800
2009
9680
11270
11010
11490
10825
根据三合公司反馈信息，在此2003～2009年间，硅胶系列产品市场平均价格最高时在2008年二季度，为13000元/吨，价格最低时在2003年一季度，为5670元/吨，总体来说价格呈上涨趋势。
从价格曲线图可以看出，2003-2008年平均销售价格在不断提高，2009年受国际金融危机影响，在2009年一季度硅胶产品价格有所下降，但随着经济的回暖，从2009年二季度开始，硅胶产品价格一直处于缓步上升趋势。
目前国内硅胶系列产品的销售价格接近11000元/吨，根据价格走势，估计今后几年内，硅胶系列产品的价格将还会上涨。
根据三合公司提供的基础数据，本项目经济评价采用的原料和产品价格见下表。
表2.2-2原辅材料和产品价格表
序号
名称
单位
价格（含税）
一
产品
1
硅胶系列产品
元/吨
10825.0
二
原辅材料
1
泡花碱
元/吨
1350.0
2
硫酸
元/吨
600.0
3
酸模板剂
元/吨
2680.0
4
碱模板剂
元/吨
3850.0
5
稀释剂
元/吨
3890.0
6
稳定剂
元/吨
3750.0
7
老化剂
元/吨
3285.0
8
酸改性剂
元/吨
2750.0
9
碱改性剂
元/吨
3860.0
10
表面活性剂
元/吨
3980.0
第三篇工程技术方案研究
第一章装置规模与产品方案
第一节装置规模
某新材料科技有限责任公司现有硅胶生产项目的生产规模为年产硅胶系列产品5万吨，吨产品耗时约9.1min，连续生产。
节能改造后吨产品生产时间约7.5min，生产能力达到6万吨/年。
第二节产品方案
装置主要产品由细孔硅胶（A型硅胶）、B型硅胶、粗孔硅胶、C型硅胶、硅胶猫砂、啤酒硅胶、粗孔微球硅胶、变压吸附硅胶、硅胶干燥剂、蓝色硅胶、硅铝胶、柱层层析硅胶等产品。
产品数量见表3.1-1。
表3.1-1产品方案表
序号
名称
数量（吨/年）
改造前
改造后
增量
一
产品
1
细孔硅胶（A型硅胶）
3000
3500
500
2
B型硅胶
3000
3500
500
3
粗孔硅胶
3000
4000
1000
4
C型硅胶
4000
5000
1000
5
硅胶猫砂
6000
7000
1000
6
微粉硅胶
6000
7000
1000
7
粗孔微球硅胶
3000
3500
500
8
变压吸附硅胶
3000
3500
500
9
硅胶干燥剂
3000
3500
500
10
蓝色硅胶
3000
3500
500
11
硅铝胶
6000
7000
1000
12
柱层层析硅胶
7000
9000
2000
合计
50000
60000
10000
表3.1-2细孔硅胶（A型硅胶）规格
项目
指标
典型数值
优等品
一等品
合格品
吸附量
RH=20%，%≥
10.5
10
8
11.2
RH=50%，%≥
23
22
20
29.2
RH=90%，%≥
34
32
30
37.6
加热减量，%≤
2
2
4
6
pH值
4-8
4-8
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