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1、丁内酯项目可行性研究报告循环经济项目申报循环经济项目申报方案 -丁内酯项目的可行性分析 1.1项目可性行研究的简要综合结论1）本项目生产的丁内酯、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮及聚乙烯基吡咯烷酮等系列产品是发展我国精细化工、医药化工及有机化工的重要原料和溶剂，长期供不应求，大部分依赖国外进口。产品附加值高、市场容量大、前景好、适销对路，符合我国化工发展的产业政策。2-吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮既可作为生产聚乙烯基吡咯烷的原料，也可作为产品出售。2）本项目的建成投产，将成为西南地区最大的丁内酯、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮及聚乙烯基吡咯烷酮等系列产品生

2、产基地，对拓展1，4丁二醇下游产品和调整地区产品结构均有重大意义。天华公司不但有建设资金、技术力量和管理水平方面的明显优势，而且拥有得天独厚的大型1，4丁二醇生产装置的原料优势；因此，本项目在天华股份有限公司建设，在总体布局上是合理的。3）由于本项目属新世纪工程，拟采用世界上先进、成熟、适用的工艺技术和设备，以及较高的自动控制水平，从而确保本项目技术起点高、生产成本低、能耗低、产品质量优、劳动生产率高、经济效益好、环境污染小；本项目建成后将成为我国同类装置中最先进、最具市场竞争力的装置。所选工艺路线、消耗指标合理，经工业装置的验证，技术上是可靠的。在建设条件上，本项目拟建在四川天华股份有限公司

3、已征地范围内。可对天华公司的技术力量、取水、净水、供电外线、总变、电讯、供热系统、空压站、循环水站、化水站、中央化验室、环监站、消防站、气防站、医院、机电仪修理、计量站、运输系统、排水等设施进行依托，可节约建设投资。本项目采用了美国FRONTECH公司提供的成熟、先进的工艺技术。装置规模经济，对进一步完善企业产品结构，推动企业和地区的技术进步，提高企业的知名度和增强企业在国内外市场的竞争能力，均有重要的现实意义。4）本项目利用公司东侧的预留及新征地上建设，不但其主要原料1，4丁二醇及乙炔供应方便，管线短捷，而且其公用工程、辅助生产设施、行政设施及生活福利设施等依托条件及运输、通讯、安装、检修协

4、作条件均十分优越，可保证水、电、汽、天然气和氮气、工厂空气、仪表空气等的供应。5）由于新装置的技术先进，三废排放量少，对环境的污染可降低到最小程度。本项目建成投产后对大气环境和水体质量影响甚微，完全能满足国家和地方有关环保标准的要求。6）本项目可行性研究对本项目的消防、安全和职业卫生进行了认真研究，采取了切实可行的措施，可满足国家有关法规和规范的要求。7）从财务分析可以看出，本项目建成投产后，企业年平均销售收入达49375万元，年平均销售税金及附加为3616万元，年平均利润总额为12150万元；财务内部收益率（税前）可达31.13%、税后可达24.11%；从敏感性分析可以看出，本项目具有较强的

5、抗风险能力，项目财务评价指标较好；从财务分析看，项目是可行的。8）本项目的建设对出口创汇、增加地方财政收入；对调整西南地区化工行业的产品结构、促进我国有机化工行业的技术进步；对带动当地运输业和其它相关产业的发展等各方面都有积极意义，因此建设本项目有较好的社会效益。表1-1 主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模1N-甲基-2-吡咯烷酮t/a30002丁内酯t/a1000032-吡咯烷酮t/a60004乙烯基吡咯烷酮t/a60005聚乙烯基吡咯烷酮t/a6000二产品方案1N-甲基-2-吡咯烷酮t/a27412丁内酯t/a0中间产品32-吡咯烷酮t/a3904乙烯基吡咯烷酮t/a0

6、中间产品5聚乙烯基吡咯烷酮（PVP），其中：t/a6000K-15t/a1500K-30t/a1500K-90t/a1500PVPPt/a12657年操作日丁内酯等装置天300333三主要原材料、辅助材料用量LIANG量1.1，4丁二醇t/a111672液氨t/a14773一甲胺t/a8224乙炔t/a17645氢氧化钾t/a5106丙烷（工业标准）t/a1087催化剂及化学品万元/年18包装费万元/年1五公用动力消耗量1工业水最大用水量m3/h7.2平均用水量m3/h62循环水最大用水量m3/h794平均用水量m3/h6613供电运行容量kW1100年耗电量万kW.h913.684供汽中压蒸

7、汽用汽量（2.5MP）t/h4.9低压蒸汽用汽量（0.4MP）t/h11.25脱盐水万吨6.8六三废排放量1废水t/h122废气Nm3/h7.83废渣t/a3.62七运输量1运入量t/a161402运出量t/a8896八定员人801其中：生产工人人702管理人员人10九总占地面积m2164078十全厂建筑面积m2十一工程项目总资金万元40887其中外汇万美元12481固定资产投资万元22158其中外汇万美元940(1)固定资产投资方向 调节税万元0(2)建设期利息万元1436 其中外汇万美元02流动资金万元5795其中外汇万美元0其中铺底流动资金万元1738十四项目总投资万元36830其中外汇

8、万美元1248十五年均销售收入万元46289十六成本和费用1年均总成本费用万元30411十七年均利润总额万元12261十八年均销售税金万元3616十九财务评价指标1投资利润率%30.732投资利税率%39.793投资回收期年5.13含建设期4全投资财务内部收益率%24.6831.9所得税后(税前和税后)%31.90所得税前5全投资财务净现值万元18640所得税后（税前和税后）万元34541所得税前Ic=12%1.2 在公司实施循环经济方案中的作用四川天华股份有限公司作为2005年国家发改委确定的第一批循环经济试点单位四川西部化工城合江化工园区的主导企业，根据循环经济的原则，编制了“十一五”循环

9、经济实施方案。而年产1.0万吨-丁内酯及其系列产品则是整个循环经济方案中充分利用公司现有产品通过延长产业链来实施循环经济的重要项目之一。其产业链情况请见：-丁内酯产业链示意图。-丁内酯及其系列产品项目是由-丁内酯（GBL）、2-吡咯烷酮（2-PY）、乙烯基吡咯烷酮（NVP）、聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）、交联聚乙烯基吡咯烷酮（PVPP）、聚维酮碘（PVPI）等产品呈链式生产线进行生产，每一链条上的产品均可作为商品出售，同时又可以作下一生产链的原料，到最终产品时，可以得到售价在150000万/吨左右的交联聚乙烯基吡咯烷酮（PVPP该产品目前的进口价近200000元/吨），产品价值得到大幅提升。该项

10、目的主要经济及能耗指标如下：项目年产1.0万吨-丁内酯及其系列产品项目产值（万元/年）46289能耗（吨标煤/吨产品）1.8万元产值能耗（吨标煤）0.39水耗：（吨/吨产品）4.3万元产值水耗（吨）0.93万元产值废气排放量（Nm3）69733万元产值废水排放量(吨)2.96通过-丁内酯及其系列产品项目的实施，天华公司的万元产值能源消耗与水资源的消耗量将有明显的下降，以实际成果实现循环经济的目标。预计能耗、水耗等情况见下表： 项目公司目前状况-丁内酯项目实施后的状况降低幅度（%）备注能耗（吨标煤/吨产品）1.31.47+ 11.6由于产业链的延长，使单位产品能耗有所上升万元产值能耗（吨标煤）3

11、.122.229.5水耗：（吨/吨产品）28.820.628.5万元产值水耗（吨）35.1523.732.6万元产值废气排放量(万Nm3)万元产值废水排放量（吨）该项目的建设，将延长1，4-丁二醇的产品链，大幅提高产品的附加值，提高资源的利用率，污染物排放量大幅减少。该项目于2008年建成投产后，将使公司循环经济指标大幅改善。天华公司万元产值能耗由2003年的7.47吨标煤降至2.95吨标煤，降幅为60.5%；水耗由2003年的109.03吨/万元降至47.85吨/万元，降幅为56.1%；大气污染物SO2排放量由2003年的0.599kg/万元降至0.20kg/万元，降幅为66.6%；水污染物

12、CODcr由2003年的2.489kg/万元降至1.108kg/万元，降幅为55.5% 。因此，-丁内酯系列产品的建设对天华公司起着关键的作用2. 市场分析和价格预测2.1 产品用途-丁内酯(GBL)是一种重要的精细化工中间体，往下发展可以生产2-吡咯烷酮（2-PY）、N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、乙烯基吡咯烷酮（VP）及聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）。2.1.1 -丁内酯丁内酯又名4-羟基丁酸内酯，简称GBL或-BL。是一种重要的有机化工原料和精细化工中间体，也是一种性能良好的高沸点溶剂，主要用于以下几个方面：在石油化工方面，丁内酯可用作吸收炔烃的溶剂、芳烃的萃取剂，不溶于水的醇类和环状醚的

13、萃取剂、润滑油添加剂、液状烃的增粘剂和胶凝剂及辛烷值的促进剂。丁内酯与氨反应可生成2-吡咯烷酮，与一甲胺反应生成N-甲基,2-吡咯烷酮。在医药方面，丁内酯可用作麻醉剂及镇静药治疗癫病、脑出血和高血压，用作维生素原料叶绿素的中间体、X射线造影剂，用于合成抗菌素新药环丙沙星和干扰素等。在纤维方面，丁内酯可用作丙烯腈纤维的纺丝溶剂和凝固剂，纤维素酯羊毛、尼龙、丙烯腈纤维的染色助剂，尼龙纤维的抗静电剂。在树脂方面，丁内酯可用作聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯的溶剂，聚氟乙烯树脂的分散剂，纤维素酯的溶剂，聚酯、聚酰胺、聚氨酯泡沫的原料，聚酯染色改性剂，树脂特殊增塑剂，合成树脂的抗氧剂，环氧树脂的稀释剂和固化

14、剂。在农业上，丁内酯可用作杀虫剂的中间体和除草剂等。此外，丁内酯还可用作染料及颜料中间体、偶合剂、粮食作物、家畜生长促进剂、香料助剂，电池和电容器电解液，硅酸钠水溶液的凝胶化控制剂、涂料除去剂等2.1.2 2-吡咯烷酮2-吡咯烷酮，又称a-吡咯烷酮和丁内酰胺，简称2-PY。无色晶体（25以下）或淡黄色液体（25以上）。冰点25，沸点2450。熔点24.6，闪点（开杯）129.4，相对密度1.107(25)，折射率1.486（25），蒸汽压1333Pa（122）。易溶于水、乙醇、乙醚。用于有机合成（如1-乙烯基-2-吡咯烷酮等），也用作溶剂等。由-丁内酯和无水氨在高温高压下作用而制的。2-吡咯烷

15、酮为无色的高沸点极性溶剂，能溶解多种有机化合物，是有机物的中间体，也是重要的医药中间体，主要用作合成树脂、农药、多元醇、油墨、碘的溶剂，也可用作丙烯酸类及丙烯酸-苯乙烯类树脂的增塑剂、芳香族化合物的萃取剂、煤油、松香、脂肪酸的脱色、乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、4-氨基丁酸及其衍生物的制备原料等。可在催化剂的引发下开环合成聚丁内酰胺，即尼龙4。医药上用作黄体酮、强筋松、脑复康的中间体，合成维生素B12、维生素K等，这方面应用增长迅速。2.1.3 N-甲基-2-吡咯烷酮N-甲基-2-吡咯烷酮，简称NMP，是一种有氨味的无色透明液体，是一种极性的非质子传递溶剂，具有毒性小、沸点高、溶解能力出众、

16、选择性强和稳定性好的优点，广泛石油化工、高分子、农药、电池等领域，主要用途如下：(1) 用于芳烃萃取，乙炔、烯烃、二烯烃的纯化。(2) 可用于聚合物的溶剂及聚合反应的介质，如聚酰亚胺、聚苯硫醚等工程塑料及芳纶纤维。(3) 塑料表面处理，溶剂粘结和脱漆等。(4) 绝缘材料、农药、颜料及清洁剂等方面。(5) 电池、LCD、半导体等电子行业。(6) 汽车与工业清洗剂。2.1.4 乙烯基吡咯烷酮乙烯基吡咯烷酮，又称N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，简称VP，无色液体。沸点214215，相对密度为1.04（25）,熔点13.5。易溶于水、醇、醚及其它有机溶剂。易水解，易聚合成聚乙烯基吡咯烷酮

17、。由2-吡咯烷酮和乙炔在高压下作用而制得。保存时要加入0.1%的碱，从而防止水解和自聚。乙烯基吡咯烷酮，可聚合成聚乙烯基吡咯烷酮，医药上用做增溶剂、解毒剂、粘合剂、药液稳定剂等。化妆品上用做定型喷发膏。目前， VP的用途一是作单体使用；二是作聚合物或共聚物使用，后者的使用量较大。(1) 单体的用途NVP单体可用作紫外线和电子束固化的聚合物体系的反应稀释剂，该体系用于油墨、涂料和胶粘剂。特别是近年来，因为制造玻璃光导纤维时速度高达每分钟拉丝1000米，所以表面树脂涂料需要毫秒级的短时间紫外线固化，NVP作为相应的反应性稀释剂是不可缺少的。此外，还可用于墙壁、地板等内装修的紫外线固化涂料。(2)

18、聚合物、共聚物的用途。NVP的大部分用途是用作制造聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的原料单体。不仅有线型均聚物，而且还有与醋酸乙烯或丙烯酸类单体的共聚物、特殊交联的聚合物。2.1.5 聚乙烯基吡咯烷酮 聚乙烯吡咯烷酮简称PVP，是性能优异、用途广泛的一类高分子精细化学品。它不仅具有优异的溶解性、低毒性、成膜性、化学稳定性、粘接能力、络合能力与保护胶作用，还可与许多有机、无机化合物结合，因而PVP面世至今，一直被广泛地应用于医药、化妆品、食品、酿造、涂料、印染、感光材料等领域：(1) 日用化学工业PVP及乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯的共聚树脂（CPA树脂）在日用化工，尤其是化妆品中有着广泛的用途。用它配

19、制的发胶、摩丝、发乳能在头发上形成一层透明、光亮、富有弹性的涂膜，使头发梳理性能优良，不沾灰尘。由于PVP具有形成水闭塞性膜和润湿作用，以及其分子结构又跟蛋白结构类似，因此PVP与皮肤、发须有良好的亲和性，大大改善了皮肤用化妆品的感觉和功效，使其获得了广泛用途。(2) 医药工业从70年代起，PVP被广泛用于医药行业。PVP在药物及药物制剂中作为片剂、颗粒剂的助溶剂、延效剂、胶囊剂、填充剂、崩解剂、眼药中的添加剂、难溶药物的共沉淀剂等。国外约有近百种药物使用PVP作辅料，它特别适用于那些水敏、热敏、溶解度小、毒性和刺激性大、分散剂不稳定的药物。80年代以来，PVP开始在我国的药物中得到应用。发达

20、国家PVP在医药中的应用占其消费总量的2030%。PVP-I是世界医药界首选的含碘杀菌剂，美国、日本、德国等已用PVP-I取代沿用已久的碘酒及其它碘制剂，广泛应用于临床、食品工业和家庭消毒用品；PVP作为口服药的赋形剂，其优点是贮存稳定期长，药物进入胃部后，药物中的有效成分缓慢地释放出来，使得人体内能有较长时间维持药物的有效浓度而提高药效，且降低药物的副作用。(3) 酿造和饮料工业PVP在酿造、饮料工业中可作为啤酒、果酒、果汁的澄清剂和稳定剂。啤酒、果酒等饮料中由于含有多种酚类物质易产生浑浊、变色。PVP能与这些物质生成络合物而沉淀，从而除去多酚物质，达到澄清、稳定作用。经PVP处理后的啤酒，

21、其货架寿命长达一年之久，且风味和泡沫稳定性均不改变。(4) 颜料、涂料工业 由于PVP具有良好的成膜性、溶于水，且成膜透明而不影响本色，并能提高颜料的光泽和分散性，常被用作有机颜料的表面包覆剂。经PVP包覆的有机颜料可用于防护性或装饰性涂料中，如真漆、清漆、油漆、水溶性分散体系、乳胶体系、印刷墨水、纺织着色和塑料上色等。PVP是非触变性的，能防止絮凝，故在许多涂料配方中起胶体保护作用。采用低分子量PVP可以使油墨、墨水具有良好的分散稳定性，在喷印或书写时具有流畅的重复喷射书写性能。PVP对炭黑、酞青颜料、钛白粉等也都具有优异的分散作用。(5) 纺织印染工业由于PVP分子中的内酰胺结构与染料中的

22、有机官能团如羟基、胺基、羧基之间相结合，使之具有很强的亲和力，特别是与直接、还原、硫化染料结合力较强。有时这种结合力往往超过染料与纤维的结合力，故PVP有“液体纤维”之称。PVP的这种性质可以改进许多疏水性合成纤维的可染性。用接枝共聚法、表面接枝法、与其它合成树脂混合的抽丝法、湿纺纤维浸渍法或涂敷法等将PVP引入合成纤维，使合成纤维可以均匀地染色，并可提高染色牢度。还能改进合成纤维的吸湿性、防皱性、定型性、易洗性。甚至漂白后的强度和耐日晒能力都有所提高。在织物整理过程中，PVP可用于上胶、当用作纺织品涂料印花增稠剂时，可与海藻酸钠、羧甲基纤维素及醋酸纤维同时使用，效果更佳。在洗涤用品中加入PV

23、P，尤其对合成纤维织物的抗污垢再沉积性能比羧甲基纤维素要好，无论是民用洗涤或工业上印洒后的洗净，PVP可有效地防止转色或白底沾污现象的发生。(6) 造纸工业PVP用作改进湿强度，增溶染料和分散染料，在废纸脱墨、打浆和着色时均是重要助剂。用作纸涂层时，能提高纸张的光泽性及可印刷性和抗油脂性。特别是喷印用纸表面涂有含PVP的透明涂层，会使喷印墨水在纸上快速干燥。这种透明层具有良好的吸墨水性，不溶于水，有较好的凝固性，并因透明而高速成象，特别适用于多色彩的墨水喷印。(7) 其他PVP在高分子乳液聚合、悬浮聚合过程中，可用作增稠剂、分散稳定剂、粒径调节剂，以改善树脂的性能。PVP及其共聚物是制造特殊用

24、途的热熔胶的主要组份之一；也是玻璃、玻璃纤维、金属和塑料的特种粘结剂，在压敏胶中具有较高的超始强度、粘度和硬度。PVP也可用于重氮和卤化银乳液，蚀刻涂层印刷底板等。PVP共聚物可代替明胶制感光乳剂，同时在底片显影和定影时作银的保护性胶体。PVP还可用作彩色显象管涂屏的光致抗蚀剂的原料，阴极射线管石墨涂层的分散剂等。在农牧业中，PVP在种子选种、培育、水产养殖、饲料添加剂等方面也有许多独特的应用。另外，PVP在高技术领域同样大有作为，在分离膜、医用高分子材料、光固树脂、光固涂料、光导纤维、激光视盘、减阻涂料等高技术领域有着广泛的应用。2.2 国内外市场概况2.2.1 国外市场概况(1) -丁内酯

25、2002年全球丁内酯总产能超过26万t/a，产量约为22万t，目前全球总产能超过28万t/a，产量约为23万t/a，规模超过1万吨/年的仅有几套。丁内酯的生产国主要是美国、英国、德国、比利时和日本、西班牙等。美国的主要生产厂家有GAF、BASF、ARCO化学，International Specialty products和Quakerorats公司等；西欧主要由德国BASF、比利时UCB公司、英国ICI公司生产；日本丁内酯的主要生产厂家有三菱化成、北海道有机化工，出光石油化工和日本四氢呋喃公司。德国BASF和美国GAF公司是世界上最大的丁内酯生产公司，生产能力分别为4万吨/年和3万吨/年。国

26、外丁内酯主要用作溶剂以及生产吡咯烷酮系列产品的原料，还用来生产多种高附加值的精细化学品。a. 美国美国丁内酯的主要消费领域为生产吡咯烷酮系列产品，以1994年为例，年产量为14.0万吨，生产吡咯烷酮系产品就消费丁内酯12万吨以上，其他方面仅为1万多吨。在吡咯烷酮领域中，N甲基吡咯烷酮的需求量最大，约占46%；增长也最快，19891994年的年均增长率为10%，带动了丁内酯需求的迅速增长。由于丁内酯在农用化学品、电子化学品（显影液）和电解质溶液需求量增长，以及N-甲基吡咯烷酮在电线、电缆聚合物溶剂，金属处理及电子工业用清洗剂（CFCs代用品）方面需求量上升，BASF公司于1995年将其在美国的一

27、套丁内酯装置生产能力由1.5万吨扩大到3万吨/年，一套N-甲基吡咯烷酮装置生产能力由1万吨/年扩大到2.5万吨，以增强与美国GAF公司的竞争能力。美国丁内酯的消费构成如表2.2-1。表2.2-1 美国丁内酯的消费构成（%）序号消费领域美国1聚乙烯基吡咯烷酮562N-甲基吡咯烷酮403其它4总 计100b. 西欧西欧1996年生产能力近5万吨/年，其中德国BASF 3万吨/年，比利时UCB公司1.5万吨/年，英国ICI公司也有数千吨的能力。1996年Dupont公司在西班牙开始建年产1 万吨的装置。西欧丁内酯消费量以及消费构成见表2.2-2。表2.2-2 西欧丁内酯的消费构成序号应用领域消费构成

28、(%)1N-甲基吡咯烷酮45.22-吡咯烷酮21.03除草剂21.84制药工业5.65铸造粘合剂3.26其他3.2合 计100.0c. 日本日本丁内酯1996年的生产能力在1.0万吨以上。日本国内丁内酯能力及产量有限，装置规模较小，每年都有少量进口，主要从BASF和GAF两家公司进口。日本的丁内酯主要用于生产N-甲基吡咯烷酮并作为电解质溶液。预计2005年，全球GBL总产能将达到30万t/a，产量达到25万t。国内丁内酯的生产和开发较晚，工艺技术比较落后。但近年来一些研究单位和生产厂家对丁内酯的生产研究和开发应用十分活跃。 目前浙江台州盛联化工公司是国内最大的丁内酯生产商，其生产能力为1.2万吨/年。2004年我国丁内酯总生产能力为4.5万吨/年，由于原料供应原因，实际生产量估计只有2.66万吨/年。随着国内石油化工行业及其相关工业的迅速发展，丁内酯的需求日益增加，其需求量每年以6%的速度增长。由于国内产不足需，近年来一直依靠进口弥补国内供需缺口。其中丁内酯的下游产品N-甲基-2-吡咯烷酮的生产以及市场前景看好，目前其消费约占丁内酯消费总量的40%，该产品已广泛应用于润滑油精制、乙炔提浓、丁二烯和芳烃抽提、工业清洗剂、医药合成等领域，这将带动