最新2万吨聚乙烯醇工程项目可研报告.docx

1、最新2万吨聚乙烯醇工程项目可研报告1.总 论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位、企业性质及法人 项 目 名 称：黑河大化工2万吨/年聚乙烯醇工程项目 主办单位名称：中国天（香港）化工集团公司（China Zenith Chemical Group Limited） 企 业 性 质：外资 法 人 代 表：陈昱 法 定 地 址：黑河边境经济合作区高载能工业园区1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则（1）可行性研究报告编制依据： 中国天（香港）化工集团公司与天津市化工设计院签订的黑河大化工2万吨/年聚乙烯醇工程项目可行性研究报告技术服务合同 中国天（香港）化工集团公司的项目基础资料 中国天（香

2、港）化工集团公司提供的设计基础数据 化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定化学工业部（1997年8月）北京 本次设计甲方（中国天（香港）化工集团公司）未提供环境影响评价报告书或相关文件，建议甲方委托相关部门开展本项目的环境影响评价报告工作。（2）可行性研究报告编制原则： 贯彻执行国家基本建设的方针政策，使本工程的设计做到切合实际，技术先进，经济合理，节能降耗，安全适用。 严格执行国家的法律、法规、标准、规范和当地的具体规定，做好项目的消防、环境保护、劳动卫生方面的设计，确保安全生产，节约能源。 本项目将充分依托黑河边境经济合作区高载能工业园区现有的区内土地、生产系统、公用工程及生活福利设施

3、, 在尽可能减少投入的情况下, 满足本项目的建设要求，适当加快工程建设速度，尽量节省建设投资。 充分考虑业主的经济原则,以最快的速度、最低的投资、最低的操作费用、适当的自动化程度、辅助及公用设施社会化，使该工程达到最佳的综合经济效益。 贯彻“五化”原则，即生产装置一体化，设备布置露天化，材料选择轻型化，外部协作社会化和设备材料国产化原则。1.1.3 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义1.1.3.1 项目主办单位简介中国天（香港）化工集团公司（前称大庆石油化工集团有限公司）是一家外资独资企业，公司于2007年6月28日在开曼群岛根据开曼群岛公司法注册成立。公司股东在化工项目投资方面具有多年的

4、投资背景，经营及管理经验丰富。公司注册成立后两年间，先后在牡丹江注资4亿元人民币，投资于牡丹江制药厂和牡丹江电厂。公司的对外投研部门经过调查研究后，将投资目标又指向了年产2万吨聚乙烯醇项目。1.1.3.2项目提出的背景、投资的必要性黑河边境经济合作区基础原料加工区（高载能工业园区）位于黑河市郊9公里处，园区内建有利用俄罗斯电力的220kv双回路输变电工程，年供电量达到25亿度以上。2002年7月，原国家经贸委批准黑河市独立开展对俄购电，发展高载能产业，2003年经黑龙江省经委批准辟建了该对俄购电专属区。该园区符合本项目的生产建设基本要求。园区内电力资源丰富，电力价格低廉，道路交通方便，公用工程

5、和生活福利设施配套相对齐全。利用黑河边境经济合作区基础原料加工区优惠的电力资源及低廉的电价，建设年产30万吨电石生产装置项目，具有无可比拟的生产成本优势，电石产品的市场竞争力及项目的经济效益有可靠保证，并为项目产品链深化发展，辟建2万吨聚乙烯醇产品项目提供了良好的基础条件。1.1.3.3项目建设的有利条件中国天（香港）化工集团公司有自主投资或联合投资建设项目能力，经济实力雄厚。中国天（香港）化工集团公司具有强有力的开拓、务实、求索进取的领导层，经营理念先进，管理经验丰富; 团队员工素质较高，并拥有大批专业技术型人才，拥有雄厚的科研开发集体, 有一批熟悉项目实施的管理和技术人员,具有多年化工项目

6、工程建设的管理经验，可为使本项目顺利实施创造良好的条件。 本工程所用电量由对俄购电专属区直供，国家电网电力可作为备用，该工程项目享受俄电专属区竟价的最低电价，有利于降低生产成本，增强产品的市场竞争力。黑河边境经济合作区基础原料加工区公用工程及生活福利设施配套齐全，可满足本工程项目的需要，不需新建。项目可享受国家“振兴东北老工业基地”税收方面的优惠政策。本项目年产聚乙烯醇2万吨，目标市场主要是东北地区，聚乙烯醇项目投产以后，我公司是东北地区唯一一家聚乙烯醇生产企业。东北地区的造纸、纺织业都很发达，特别是国家振兴老东北工业基地的计划使东北地区的基础设施建设数量有很大提高，为涂料和粘合剂提供了广阔的

7、市场，聚乙烯醇的需求量也有很大提高，因此聚乙烯醇在东北有非常广阔的市场前景。1.1.3.4项目建设的社会效益和经济效益在黑河边境经济合作区基础原料加工园区建设2万吨聚乙烯醇生产装置,不仅可以降低生产成本，完成公司内部产品加工链条建设，使中国天（香港）化工集团公司获得良好的经济效益,同时可带动黑河市地方经济发展,促进地方工业进步，为黑河市创造可观的再就业机会,带动当地第三产业的发展，具有较好的社会效益。项目投产后每年可获销售收入3.1亿元，年均利税总额13131 万元，年均销售税金附加300 万元。投资利润率83.54 %，投资利税率97.74 %，内部收益率79.72 %，投资回收期2.36

8、年。1.1.3.5研究范围本报告研究范围包括：醋酸乙烯聚合系统，聚醋酸乙烯醇解系统，甲醇与醋酸回收系统。以及配套的公用工程系统，包括供电、循环水、空压制氮等设施。1.1.4研究过程本报告首先围绕聚乙烯醇产品的产业发展状况和国内外市场需求，表明拟建聚乙烯醇生产厂要严格遵循国家最新的产业政策进行建设，论述所建聚乙烯醇生产厂是符合国家的产业政策的。在论证工艺生产技术、装备水平的先进性、可靠性和经济合理性的同时，对聚乙烯醇产品的方案、原材料供应渠道，主要设备的选型，以及其它建厂条件、环保、消防、劳动安全卫生和节能措施进行方案的比较，并对项目进行投资估算，技术经济及社会效益评价等各方面进行综合论证。1.

9、2 研究结论（1）、中国天（香港）化工集团公司投资在黑河边境经济合作区高载能工业园区建设2万吨/年聚乙烯醇装置，完全按照国家发改委要求开展设计和工程项目建设，符合公司长远发展目标要求，有力的解决了公司产品深加工布局需求，项目方向正确，符合国家政策层面要求，对黑河地方经济发展有积极意义。（2）、项目具有极其优良的电力供应保障和电力价格优势，投产后产品成本在国内处于极具竞争的优势地位，项目有持续发展的旺盛生命力。（3）、所选厂址基础设施基本完备，交通运输方便简便，运力有充分保证。（4）、所选择的生产工艺技术系从国外引进并经国内多年消化吸收，工艺技术成熟可靠，生产设备先进，自动化水平处于国际领先地位

10、，产品质量有充分保证。（5）、“三废”等排出物解决方案先进合理，废气全部回收利用，没有污水废渣排放，完全达到国家相关的清洁生产要求。（6）、项目生产所需原料供应保障良好，原料供应运输半径合理，不对产品成本产生消极影响。（7）、项目可以充分享受国家给予的振兴东北老工业基地优惠政策和黑河市地方政府推出的相关招商引资优惠政策，并可进一步促进黑河市地方经济发展，具有良好的社会效益和经济效益。经本项目组详细论证，项目是可行的。1.3 主要经济技术指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模万t/a2二产品方案1标准聚乙烯醇万t/a22醋酸回收量万t/a2.6三年工作日天3338000小时四主要原材料用量1电

11、石万t/a3.72醋酸万t/a0.233甲醇万t/a0.12五公用动力用量1新鲜水m3/h3000最大用水量m3/h循环水m3/h70002供电设备容量KW180000计算负荷MKW200年耗电量Kw/h9.751083供气最大用气量NM3/ h3500平均用气量NM3/ h3200六“三废”排放量1废水m3/d循环利用2废气m3/h回收3废渣t/h无七运输量t/a9.79万吨1运入量t/a4.09万吨2运出量t/a5.7万吨八装置定员人2701管理人员人502生产工人人220九项目总占地面积万M217.391厂区占地面积万M214.522生产装置占地面积万M22.69743辅助设施占地面积万

12、M22.3165 4道路及硬质地面面积万M24.9781 5绿化占地面积万M24.428十项目建筑面积万M26.7373十一工程项目总投资万元150001固定资产投资万元110002流动资金万元30003工程其它费用万元1000十二年销售收入万元30769.23十三成本和费用万元年均总成本费用万元17938.24十四年均利润总额万元13130.71十五年均销售税金万元299.72十六财务评价指标1投资利润率%83.542投资利税率%97.743资本净利润率4投资回收期年2.365全员劳动生产率t /人.年756全投资财务内部收益率税前%79.72税后%78.697全投资财务净现值 i=12税前

13、万元46542.84税后万元42002.672.市场预测2.1产品名称及用途产品名称：聚乙烯醇，英文名称：Polyvinyl alcohol，英文缩写为PVA，分子式(C2H4O)n，市售聚乙烯醇n值在5005000之间，对应分子量范围大约在20000200000。产品用途：聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯醇解而成，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物。聚乙烯醇产品系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉状三种；无毒无味、无污染，可在80-90水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性；能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂；具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。聚乙烯醇主要应用在纺织行业经纱浆料、织

14、物整理剂、维尼纶纤维原料；建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂；化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；造纸行业用作纸品粘合剂；农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜；还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。2.2 市场调研国内聚乙烯醇行业生产和使用情况 1965年我国自行设计安装的年产1000吨聚乙烯醇生产装置在吉林省四平市建成投产。同年，北京从日本引进的年产1万吨聚乙烯醇成套装置也建成投产。而后翻版建设了贵州有机化工及9个万吨级维纶厂的配套聚乙烯醇装置，使中国的聚乙烯醇工业进入发展时期。到1976年，其生产能力已达到105 kt/a。为了开发聚乙

15、烯醇生产的不同原料路线，提高工程技术水平，在1973年10月和1974年1月又先后引进了3.3万吨/年石油乙烯法和4.5万吨/年天然气乙炔法生产聚乙烯醇的装置，分别于1977年4月和1980年7月在上海石油化工总厂和四川维尼纶厂投产，使中国聚乙烯醇进入全面发展阶段。经过多年努力，我国现已建成包括电石乙炔、天然气乙炔和石油乙烯3种原料路线的13套聚乙烯醇生产装置。近年来，通过对原有的设备进行了改造和扩建，国内聚乙烯醇总生产能力已达574kt/a，生产工艺也由单一的高碱皂化法发展为高、低碱皂化法并举，产品由单纯的维纶化纤原料发展为广泛应用于涂料、纺织浆料、胶粘剂、建材等20多个行业的基础原料。20

16、06年国内聚乙烯醇产量50万吨左右，比上年增长约10%。具体数据见表2.2-1。表2.2-1 国内聚乙烯醇生产厂家与生产能力kt/a企业名称工艺路线生产能力2005年产量2006年产量安徽皖维高新材料公司电石乙炔法10078.478.9山西三维集团股份公司电石乙炔法7064.169.6中石化四川维尼纶厂天然气乙炔法6061.560.2中石化上海石化石油乙烯法4645.845.4湖南湘维有限公司电石乙炔法4542.142.0福建纺织化纤集团公司电石乙炔法3532.631.3江西化纤化工有限公司电石乙炔法3530.934.6贵州水晶化工集团电石乙炔法3027.827.2云南云维股份有限公司电石乙炔

17、法3026.126.4广西广维化工有限公司电石乙炔法3525.629.6兰州维尼纶厂电石乙炔法2519.720.6北京有机化工厂石油乙烯法3519.422.8石家庄化工化纤公司电石乙炔法810.610.0合计574484.6498.6国家近年启动的开发中西部、兴建基础设施和培育建筑与房地产产业的一系列重大战略举措将有力推动聚乙烯醇产业应用的进一步拓展。在我国经济保持较快发展的大背景下，聚乙烯醇的需求将会稳步增长，专家预计“十一五”期间我国聚乙烯醇市场年均需求增长率在9%以上。随着国民经济的发展，国内聚乙烯醇用途的进一步拓宽，聚乙烯醇及其下游产品的需求量逐年上升，供需矛盾日益增大，目前国内几乎所

18、有的聚乙烯醇生产厂家都在扩大生产，以满足国内需求，减少进口量。据海关统计近年聚乙烯醇生产消费情况见表2.2-2。表2.2-2 我国聚乙烯醇历年供需情况万吨序号年份进口量出口量表观消费量119951.122.5219960.824.4319971.623.0419981.092.7424.13519991.982.7430.90620001.953.0431.49720012.622.5235.12820023.742.3139.83920033.312.4943.981020043.282.7146.17从上表可以看出,近几年聚乙烯醇的进口量急剧攀升,国内聚乙烯醇的生产无法满足蓬勃发展的下游产

19、品的需求。另外，随着国际石油价格的持续上涨，美国、日本等国外同类公司生产聚乙烯醇产品因完全依赖于石油，其生产成本急剧上升，而我国大多采用电石乙炔法，受油价的影响较小，成本优势凸现，增强了产品的市场竞争力。近几年我国开发了一系列新产品，由单一品种发展到几十个规格型号，大大拓展了其应用领域，而聚乙烯醇所具有的无毒无害的优异性能，完全符合环保产品要求，因而具有良好的发展前景。3.产品方案及生产规模3.1 生产规模（1）、生产规模：年产标准聚乙烯醇2万吨。（2）、年操作天数：333天（8000小时）（3）、主要设备设置：2台醇解机单台额定产量：1万吨/年单台最大产量：1.6万吨/年最大总产量：3.2万

20、吨/年（4）、产品质量标准：GB/T7351-19973.2 产品方案的选择3.2.1 产品方案本项目主要产品为聚乙烯醇，年产量2万吨，是以醋酸乙烯为单体，偶氮二异丁腈作引发剂，采用溶液聚合的方法制得聚醋酸乙烯酯中间体，聚醋酸乙烯酯在碱性催化剂存在条件下醇解而制得各种牌号的聚乙烯醇。3.2.2主要产品的质量标准聚乙烯醇产品质量：执行GB/T7351-1997标准。技术要求项目高碱醇解低碱醇解优级品合格品优级品合格品1、挥发分，%8.08.09.09.02、氢氧化钠，%0.200.300.200.303、乙酸钠，%6.87.04、纯度，%85.084.790.088.45、透明度，%90.090

21、.090.090.06、着色度，%86.084.088.086.07、膨润度，%1751751301308、平均聚合度1700168017001680表3-1： 工程设计规模 单位：万吨/年序号产品方案设计能力设备规模土建规模备注1聚合装置2.02.02.02回收装置2.02.02.03醇解装置22x1.024空分装置0.32万Nm3/h空气0.32万Nm3/h空气0.32万Nm3/h空气5新鲜水场3000m3/h3000m3/h3000m3/h6循环水场7000m3/h7000m3/h7000m3/h7热力系统2x75t/h 锅炉2x75t/h 锅炉2x75t/h 锅炉8冷冻站350万大卡3

22、50万大卡350万大卡9电气16万度/h16万度/h16万度/h注：以上工程设计规模是按2万吨/年聚乙烯醇工程提出的，总图规划时还需考虑预留出后期扩建工程用地。4.工艺技术方案4.1工艺技术方案的选择聚乙烯醇生产工艺分三个工段：醋酸乙烯聚合、聚醋酸乙烯醇解、甲醇与醋酸回收。目前国内生产聚乙烯醇有三种原料路线：电石乙炔法、天然气乙炔、和乙烯法。在聚乙烯醇生产中，原料费用要占70%左右，由于乙烯的价格比乙炔便宜的多，所以乙烯法有更大的经济优越性，美国和日本的聚乙烯醇生产装置已经全部采用乙烯法。乙烯法已经成为最主要的聚乙烯醇生产方法，约占世界聚乙烯醇生产能力的88%。但是在电石或天然气乙炔资源丰富廉

23、价的国家和地区，乙炔法还是有相当大的竞争力，特别是目前，国际原油价格居高不下，电石化工生产的聚乙烯醇价格具有较大优势。目前，我国聚乙烯醇生产仍以电石乙炔法为主，全国13家生产装置中，采用电石乙炔路线的有11家，采用天然气乙炔路线的1家，采用乙烯路线的有2家。按实际生产能力区分电石乙炔法约占总能力的70%。在聚乙烯醇生产过程中有湿法和干法两种碱法醇解工艺，也就是人们常说的高碱法和低碱法。湿法醇解工艺就是在原料聚醋酸乙烯甲醇溶液中含有1-2的水，催化剂碱也配制成水溶液，碱摩尔比大。高碱法的优点是醇解速度较快，设备生产能力高，缺点是副反应多，生成的醋酸钠多，需要回收设备，聚乙烯醇产品中醋酸钠含量较多

24、，造成聚乙烯醇纯度偏低，灰分偏高，影响产品的内在质量。70年代初，日本电器化学公司开发成功低碱醇解法即干法醇解，并率先用来生产聚乙烯醇。干法醇解，就是聚醋酸乙烯甲醇溶液含水率小于1，几乎是在无水的情况下进行醇解，碱摩尔比小。低碱法的突出优点是，采用低碱摩尔比，氢氧化钠耗量仅为高碱法的十分之一，副反应少，副产醋酸钠也相应较少，简化了醋酸钠回收系统，缺点是醇解速度慢，聚乙烯醇产品中的醋酸钠因结构致密而不易洗去。低碱醇解法因工艺简单、消耗较低、产品适用性强，目前已经成为生产聚乙烯醇的主要方法。本项目采用电石乙炔法生产醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇，聚乙烯醇采用先进的低碱法生产工艺。该工艺路线成熟，同时借鉴

25、国内开发的成熟技术、成功改造经验及专利技术。4.2 工艺技术特点本项目采用电石乙炔法生产醋酸乙烯，然后以醋酸乙烯为单体，偶氮二异丁腈作引发剂，采用溶液聚合的方法制得聚醋酸乙烯酯中间体，聚醋酸乙烯酯在碱性催化剂存在条件下醇解而制得各种牌号的聚乙烯醇。聚乙烯醇采用先进的低碱法生产工艺，该工艺路线具备成熟可靠、原料易得、催化剂便宜等诸多优点。4.3 主要化学反应式主反应nCH2=CH ( CH2 CH ) n OCOCH3OCOCH3醋酸乙烯 聚醋酸乙烯( CH2 CH ) nnCH3OH ( CH2 CH ) nnCH3COOCH3 OHOCOCH3聚醋酸乙烯 甲醇 聚乙烯醇 醋酸甲酯( CH2

26、CH ) n nNaOH ( CH2 CH ) n nCH3COONa OHOCOCH3聚醋酸乙烯 氢氧化钠 聚乙烯醇 醋酸钠副反应CH3COOCH3 NaOH CH3COONa CH3OH 醋酸甲酯 氢氧化钠 醋酸钠 甲醇CH3COOCH3 H2O CH3COOH CH3OH 醋酸甲酯 水 醋酸 甲醇CH3COOH NaOH CH3COONa H2O 醋酸 氢氧化钠 醋酸钠 水4.4 工艺流程和消耗定额4.1.1工艺流程聚乙烯醇装置包括聚合工段、醇解工段、回收工段等部分，流程图见附图。4.4.1.1 聚合工段系统工艺流程简述：采用溶液部分连续聚合的方法，以醋酸乙烯为单体，偶氮二异丁腈为引发剂

27、，采用甲醇为溶剂的聚合方法而获得聚醋酸乙烯。A配制偶氮二异丁腈引发剂溶液。B精醋酸乙烯、甲醇及引发剂溶液进入预热器混合预热，预热后的混合液，在第一聚合釜、第二聚合釜连续部分聚合。C聚醋酸乙烯的分离：从第二聚合釜出来的聚合液去聚合一塔，利用精馏原理，将未聚合的醋酸乙烯同聚醋酸乙烯分离。聚醋酸乙烯经溶解机调整浓度后送往醇解工段。D从聚合一塔中出来的醋酸乙烯中含有甲醇，利用萃取精馏的原理，在聚合二塔中将醋酸乙烯与甲醇分离。醋酸乙烯去精馏工段进行提纯。甲醇溶液去聚合三塔，利用精馏原理，将甲醇和水分离，以供聚合继续使用。工作制度：采用三班工作制，每班工作8小时，年工作日为333天。4.4.1.2 醇解工

28、段系统工艺流程简述：聚醋酸乙烯的甲醇溶液，在碱（一般采用氢氧化钠）的作用下，发生反应获得聚乙烯醇。A配制碱液。B将聚合工段来的聚醋酸乙烯、甲醇溶液在预热器中预热到45左右，与碱液在混合机中进行混合，在醇解机中完成醇解反应，生成聚乙烯醇。C从醇解机出来的块状物料，进入第一粉碎机和第二粉碎机进行粉碎，然后进入压榨机，将醇解液与聚乙烯醇固体分离，液体作为回收工段原液进行回收。D从压榨机出来的聚乙烯醇，用第三粉碎机进一步粉碎，然后进入干燥机，在一定的真空度下，将固体中含有的甲醇、醋酸甲酯和水份蒸出。干燥好的白色聚乙烯醇，从干燥机经第一输送机现场包装入库。主要生产设备的选定醇解机采用带式输送机（耐高温胶带），安全、可靠。醇解机能力核算（两套）设计能力：230吨/日60吨/日实际年产量可保证6033420040吨大于20000吨。工作制度：采用三班工作