年产11万吨可降解高分子聚乙烯醇生产项目可行性研究报告

年产11万吨可降解高分子聚乙烯醇项目 可行性研究报告

内蒙古双欣环保材料股份有限公司 年产11万吨可降解高分子聚乙烯醇项目

可行性研究报告

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目 录

1 总 论 ................................................ 1

1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人代表 .................. 1 1.2可行性研究报告编制的依据和原则 .............................. 1 1.3 企业概况 .................................................... 2 1.4 项目提出的背景 .............................................. 4 1.5项目实施的有利条件 .......................................... 8 1.6 新技术新工艺应用情况 ....................................... 10 1.7 项目建设的必要性和经济意义 ................................. 14 1.8 研究范围及主要过程 ......................................... 15 1.9 研究结论 ................................................... 16

2 市场预测分析 ........................................ 19

2.1产品主要用途 ............................................... 19 2.2国内外市场预测分析 ......................................... 23 2.3 国内市场预测分析 ........................................... 26 2.4 产品价格分析预测 ........................................... 30

3 生产规模及产品方案 .................................. 31

3.1生产规模及产品方案 ......................................... 31 3.2 产品技术规格 ............................................... 32 3.3 生产规模的确定 ............................................. 32

4 工艺技术方案 ........................................ 33

4.1工艺技术方案选择 ........................................... 33 4.2生产工艺流程及简述 ......................................... 42 4.3主要原辅材料及消耗定额 ..................................... 46

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4.4 主要设备选择 ............................................... 47 4.5工艺物料平衡图 ............................................. 63 4.6 自动控制 ................................................... 64

5原材料、辅助材料的供应 ............................... 70

5.1 原材料、辅助材料需求情况 ................................... 70 5.2 主要原辅材料的规格、数量、来源及运输方法 ................... 70 5.3供应方案 ................................................... 71

6 建厂条件及厂址方案 .................................. 72

6.1 建厂条件 ................................................... 72 6.2 厂址方案 ................................................... 74

7 总图运输、储运、土建、界区内外管网 ................... 75

7.1总图运输 ................................................... 75 7.2 储运 ....................................................... 78 7.3 土建 ....................................................... 80 7.4界区内外管网 ............................................... 84

8 公用工程方案和辅助生产设施 .......................... 85

8.1 给水排水 ................................................... 85 8.2 供电及电讯 ................................................. 89 8.3 供热 ....................................................... 97 8.4空压、空分和制氮 .......................................... 105 8.5冷冻站 .................................................... 106 8.6 采暖、通风及除尘 .......................................... 107 8.7 维修 ...................................................... 109 8.8 分析化验 .................................................. 109

9 服务性工程与生活福利设施 ........................... 110

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9.1服务性工程 ................................................ 110 9.2 生活福利设施 .............................................. 110 9.3 厂外工程 .................................................. 110

10节能节水........................................... 111

10.1编制依据 ................................................. 111 10.2 编制原则 ................................................. 111 10.3节能新技术和措施 ......................................... 112 10.4 能耗指标及分析 ........................................... 114 10.5节水措施 ................................................. 114

11 消防 .............................................. 116

11.1编制依据 ................................................. 116 11.2 设计依据 ................................................. 116 11.3 消防措施 ................................................. 116 11.4 消防投资 ................................................. 120

12 环境保护 .......................................... 121

12.1厂址与环境现状 ........................................... 121 12.2设计采用的环境保护标准 ................................... 121 12.3 污染物情况 ............................................... 121 12.4 控制措施 ................................................. 123 12.5 环境监测和环境管理 ....................................... 125 12.6 预计达到的效果 ........................................... 126 12.7 环保投资概算 ............................................. 126

13 水土保持 .......................................... 127

13.1建设项目区责任范围及其周边环境概况 ....................... 127 13.2 项目区水土流失及水土保持现状 ............................. 127

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13.3生产建设中排放废弃固体物的数量和可能造成的水土流失及其危害 127 13.4水土流失防治初选方案 ..................................... 127 13.5水土保持投资估算 ......................................... 128

14 劳动安全卫生 ...................................... 129

14.1劳动安全卫生的设计原则和要求 ............................. 129 14.2 设计依据 ................................................. 129 14.3 建设项目生产过程中职业危害因素的分析 ..................... 130 14.4 主要有害物质的危害 ....................................... 136 14.5 职业安全卫生防护的措施 ................................... 141 14.6 安全卫生技术措施效果 ..................................... 151 14.7 安全卫生机构设置及人员配备 ............................... 151 14.8 安全条件影响分析 ......................................... 151 14.9 安全卫生投资估算 ......................................... 152

15 组织机构与人力资源配置 ............................ 153

15.1工厂组织 ................................................. 153 15.2 生产班制和劳动定员 ....................................... 153 15.3 人员来源及培训 ........................................... 154

16 项目实施规划 ...................................... 156

16.1 建设周期的规划 ........................................... 156 16.2 项目实施进度规划 ......................................... 156

17 投资估算与资金筹措 ................................ 157

17.1 投资估算 ................................................. 157 17.2 资金筹措 ................................................. 158

18 财务评价 .......................................... 160

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大型企业集团。

2）鄂尔多斯市安特尔投资有限责任公司成立于2003年8月，位于鄂尔多斯市东胜区鄂东街18号，注册资本6050万元，法人代表王玉明。公司现主要从事对外投资、咨询服务等。 1.4 项目提出的背景

聚乙烯醇是一种水溶性高分子聚合物，由乙炔、醋酸合成醋酸乙烯（VAC），醋酸乙烯经聚合醇解而制成，其性能独特，具有较好的粘接性、成膜性、耐油性、胶体保护性、可降解性，除作合成维尼纶纤维的原料之外，在纺织浆料、粘合剂、涂料、薄膜、农业土壤改良剂、汽车改性材料、食品包装、建材、医药、造纸、军工、木材加工、石油开采、冶金、可降解塑料等行业有着广泛的应用前景，是环保节能型高科技产品。

聚乙烯醇下游产品及新的应用领域正在不断地开发之中，对聚乙烯醇的需求逐年增多，特别是在以下几个领域的应用，更凸显了其作为高科技产品原料的重要性和发展前景。

1）可降解塑料

水溶性聚乙烯醇薄膜是近年来在国际上崭露头角的一种新型塑料产品。作为一种主要原料为聚乙烯醇及淀粉的新颖绿色包装材料，它具有水和生物两种降解特性，可完全降解为CO2和H2O，是名符其实的高新环保产品。在日本、欧美等国均得到国家环保部门的认可。水溶性聚乙烯醇膜具有极好的透明度和光泽性、非带电性、较大的拉伸强度和撕裂强度、良好的耐油性能、极好的气体阻隔性、热合性与粘接、透湿性大、脱模性和金属镀性好等优点，并在一定条件下具有水溶性和生物降解性，因而作为一种新兴的包装材料，其在医药卫生、食品防腐的软包装中有着极其广泛而又独特的用途。

a、水中使用产品的包装（可计量）

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主要用于农药、颜料、染料、清洁洗涤剂、除草剂、化肥、清洁剂、水处理剂、混凝土添加剂等水中使用产品的包装，以达到减少环境污染、改善作业环境的目的。

b、洗涤包装

高温水溶性聚乙烯醇薄膜包装袋，在医院中用于包装带污染的用品和衣物，在消毒清洗时将包装袋直接投入清洗消毒设备中，减少医务人员接触有污染的用品、衣物，避免疾病的交叉传染。尤其是在防“非典”等高传染病的用品有特殊意义。

c、服饰包装

聚乙烯醇薄膜具有不带静电、透明度与光泽度均优于其它薄膜的特点，用于纺织品的包装能使物品更加美观，提高其附加值。

在法国和英国，服装的包装袋必须是可降解的服装袋。我国该种服装袋以前都是从日本进口，每只成本4元，国产化后，每只成本2元，每年这种袋子即2000万以条上。这样可以节省4000多万元，此技术北京工商大学已经开发，不久将转化为工业生产，本项目生产的聚乙烯醇产品，可以作为该种服装袋的生产原料。

d、用于食品包装

聚乙烯醇薄膜是阻隔性能十分优异的材料，用其作为食品包装的阻隔层材料，能使被包装食品的存储期得以大大延长。

e、电子、电器产品包装

聚乙烯醇薄膜几乎不带静电，因此尤其适用于电子、电器产品的包装。水溶性聚乙烯醇薄膜还可以利用其具有良好的印刷性能和可控水溶性的特点配合特种油墨，制作出新颖防伪功能的高附加值防伪又环保的包装，更可用在水转印技术，这也必将受高端电子产品厂家的欢迎。

f、种子包装带

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在农业育苗方面，将包装了植物种子的水溶性聚乙烯醇薄膜包装带或包装网放在土壤里，既可避免种子在大风沙地区因裸露而吹失或让动物吃掉，又可使植物按种子带或种子网的布局生长，可大量节约优良种子消耗，使新品种得以快速的推广，同时又可大幅度的降低成本。雨水或湿气将水溶性聚乙烯醇薄膜溶掉后，分布在种子周围的聚乙烯醇提高了土壤的保水性，有利于种子的发芽生长。此外，还可以将农药，营养素等做成种子带的一部分以促进种子的生长。这一技术也必将在农田增产、绿化造林、沙漠改造中大有作为。

此外，一些用户正在探讨水溶性聚乙烯醇薄膜在香烟包装、药品包装、水果保鲜包装等方面的可行性。

我国是塑料消费大国，在现有各种塑料薄膜近千万吨/年的消耗总量中，聚乙烯醇薄膜仅按替代5%的份额计算，每年也要数十万吨需求量。 随着社会的发展和进步，人们越来越注意保护我们赖以生存的环境，尤其是随着与国际发达国家接轨，我国对包装环保要求日益提高，有着优异的性能和可生物降解性的聚乙烯醇薄膜必将受到人们越来越多的重视和应用，无疑将助推我国生物降解材料产业快速发展，成为聚乙烯醇的主要消费市场和领域，对聚乙烯醇的需求将会大幅增长。聚乙烯醇产品将成为保护环境的前沿品种。

2）干粉胶

可再分散聚合物乳胶粉是指通过乳液聚合得到的聚合物乳液经喷雾干燥变成粉末，这种粉末在加水后能重新分散生成稳定的聚合物乳液，并且具有与原乳液相似的性质。它一般是由合成树脂乳液喷雾干燥制得，因此也称为粉末乳胶或乳胶粉。可再分散聚合物乳胶粉具有较好的储存稳定性，通常条件下，胶粉不粘连，且流动性好。可以与水泥、填充料和化学添加剂按照一定的配比在工厂预拌、包装成产品出售，现场使用时加水拌和即可，免除了烦琐的计量和混合过程，

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同时大大地增强了水泥的抗拉强度和韧性。在建筑领域深得广大建筑工人的欢迎，近年来引起人们的广泛关注。聚乙烯醇即是该类产品最好的原材料，随着国内建筑节能市场的高速发展，该行业对聚乙烯醇产品的需求必将越来越大。

3）军工纺织

聚乙烯醇具有良好的粘着性、成膜性，是纺织浆料的主要原料，经纱用聚乙烯醇涂覆或用聚乙烯醇与改性淀粉制成混合浆料处理，可提高纺织品的耐磨性、透气性与强度，特别是在军工纺织方面，可以制出透气性好，隔热性好，阻燃性好的服装，此技术北京工商大学已经应用于部队军服生产上，填补了国内空白。

4）高强度、防低温纤维

聚乙烯醇经改性后可制成高强度、防低温的纤维织物，用于高、尖、精领域。

5）聚乙烯醇还可用于尖端医疗器械领域。 由此可见，聚乙烯醇确属于高新技术产品。

聚乙烯醇的生产工艺流程长，技术难度大，科技含量高，环保投入较多，配套工程投资高等特点，决定了其入门门槛很高，因此，目前世界上仅二十几个国家生产。国内自70年代引进国外生产技术，消化吸收建设13家生产企业以来，已有30余年未再建新厂，只是在1995年～1997年（行业称为第一轮扩改），2001年～2003年（行业称为第二轮扩改）这两个阶段相继进行了扩产技术改造，使聚乙烯醇的生产能力从1996年的33.7万吨/年增加至2008年的58.6万吨/年，但仍不能满足市场的需求。

内蒙古双欣环保材料股份有限公司通过对现有聚乙烯醇生产工艺技术的调查了解，决定采用达到“国际领先水平”的、获国家科学进步二等奖的北京化工大学“高粘度、易自聚含固体颗粒等特殊物系精

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馏新技术”。该项技术被专家鉴定比日本可乐丽公司、美国孟山都公司的同类工艺要更为领先，将该技术应用于聚乙烯醇生产装置后，使得生产工艺更新，所生产产品用于生产可降解塑料，填补了世界空白，可以用于生产高技术含量的干粉胶，将水泥硬度、强度提高，为目前国际领先水平。

近10年来，聚乙烯醇产品出现了表观消费年均增长率高于产能增长率的良好发展态势，加上石油资源的日益枯竭，削弱了石油乙烯法的生产优势，我国聚乙烯醇生产大多采用电石乙炔法，符合我国多煤少油的资源状况，具有极大的成本优势，使我国聚乙烯醇出口量逐年增多，其市场出现供不应求的局面。

内蒙古双欣环保材料股份有限公司的第一大股东内蒙古双欣资源集团有限公司拥有26万吨/年电石、2×200MW煤矸石电厂、120万吨/年机械化焦煤矿井及配套的选煤厂，现正在蒙西高新技术工业园配套公司PVC项目建设60万吨/年电石装置，内蒙古煤炭资源丰富，电力充足，蒙西及周边煤化工企业众多，富产甲醇、醋酸、烧碱等聚乙烯醇生产原料，且具有很大的价格优势。

根据国家产业政策，为响应国家大力开发西部的号召，合理开发和利用当地丰富的自然资源，延伸产业链，提高产品附加值，进一步做大做强优势产业，实现资源优势向经济优势、技术领先的全面转变，内蒙古双欣环保材料股份有限公司经过对聚乙烯醇生产企业及市场行情作充分调查了解，决定在蒙西高新技术工业园建一套年产11万吨可降解高分子聚乙烯醇项目。 1.5项目实施的有利条件 1.5.1资源优势

内蒙古地区拥有丰富的煤炭、石灰石资源，光本项目拟建地鄂托克旗地区的石灰石储量就达210亿吨。其第一大股东双欣资源集团电

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石产能就有26万吨/年（新装置建成后将达86万吨/年）；鄂托克旗当地拥有大量的煤化工企业，富产甲醇和醋酸；当地火力发电厂众多，其第一大股东双欣资源集团自己就拥有2×200MW煤矸石电厂，电力资源充足。 1.5.2 交通优势

本项目拟建地交通便利，包兰铁路、京藏高速和110国道纵贯全境，距乌海机场仅4公里，构成了公路、铁路、航空三位一体的立体交通网络。 1.5.3 区位优势

本项目位于内蒙古鄂尔多斯市西部边缘的鄂托克旗蒙西高新技术工业园内，东依矿产资源富集的千里山，南接新型工业城市乌海，西临黄河，北靠国家商品粮基地河套平原，素有“鄂尔多斯之窗口、乌海之咽喉，巴彦淖尔之屏障，阿拉善之外局”之称，是最具开发潜力的黄金地段，区位优势明显。 1.5.4 产业优势

本项目符合国家产业政策和国家西部开发战略，同时符合蒙西高新技术工业园大循环经济产业定位，形成以煤炭、石灰石为基本原料，以其延伸产品电石、醋酸、甲醇为原料生产聚乙烯醇，电石渣和煤渣生产水泥的产业链，充分利用当地电力资源丰富的优势，形成大规模产业集群。 1.5.5市场优势

本项目拟建地处于我国西部内蒙古鄂尔多斯托克旗，我国现有聚乙烯醇生产厂家13家，全部位于中部和西南部，西北和东北还没有一家上规模聚乙烯醇生产厂家，但市场对聚乙烯醇需求很大，聚乙烯醇不存在销路问题。 1.5.6 成本优势

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鄂尔多斯及内蒙古地区石灰石、煤炭资源丰富，电石、甲醇、醋酸产能很大，电力充足，价格便宜，相对中部和西南部聚乙烯醇产品价格约低1000元/吨，有巨大的成本优势。 1.5.7人才优势

内蒙古双欣环保材料股份有限公司的第一大股东双欣资源集团有限公司经过近十年的发展，公司建立完善了一整套的生产经营体系，拥有一大批高素质技术人员及管理人员，可为本项目的建设提供一部分高素质人才。 1.6 新技术新工艺应用情况

我国自1963年首次引进聚乙烯醇生产工艺以来，迄今已发展为生产企业13家，年产量58万多吨的聚乙烯醇生产大国。聚乙烯醇生产主要有乙烯法、天然气乙炔法和电石乙炔法。前者由于受国际石油价格波动的影响，经营状况相对来说波动较大。电石乙炔法由于受生产原料限制，在欧、美、日等发达国家不多。

我国的聚乙烯醇工业是六十年代由日本引进的技术。在长期的计划经济模式中，企业只是追求完成产值，而忽略了利润和技术进步。导致现在我国聚乙烯醇工业与世界先进水平相比，比较落后，致使在能耗、原材料消耗、产品质量、生产规模等方面还存在比较大的差距。

通过总结我国聚乙烯醇行业的先进经验，本项目生产技术广泛采用达到“国际领先水平”、获得国家科技进步二等奖的北京化工大学“高粘度、易自聚含固体颗粒等特殊物系精馏新技术”，该项技术被专家认定为比日本可乐丽公司、美国孟山都公司的同类工艺要更为领先。以及获得中国石油与化学工业协会科技进步一等奖的BH型高效填料技术，使得工艺过程领先，技术先进，达到很高的技术指标和经生产技术广泛采用达到“国际领先水平”、获得国家科技进步二等奖的北京化工大学“高粘度、易自聚含固体颗粒等特殊物系精馏新技术”，

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该项技术被专家认定为比日本可乐丽公司、美国孟山都公司的同类工艺要更为领先。以及获得中国石油与化学工业协会科技进步一等奖的BH型高效填料技术，使得工艺过程领先，技术先进，达到很高的技术指标和经

本项目采用的高新技术有： 1）低碱法醇解生产工艺

可将原料消耗、能量消耗降低，并可减少回收原液量，进一步降低回收工段的装置负荷与生产成本。

2）回收五塔气相过回收二塔

目前的聚乙烯醇流程是回收五塔塔顶物料冷凝后液相送入回收二塔，再在回收二塔中被加热成蒸汽从塔顶采出。本工艺将回收五塔塔顶气体直接送入回收二塔的合理位置。这样能耗大户回收二塔可节能3/4以上，同时降低了回收五塔冷凝负荷。

3）回收三塔塔顶气相加热回收一塔塔釜再沸器

将回收三塔稍加压力，顶温上升，塔顶汽相采出送入回收一塔再沸器，则回收一塔不再需要新鲜水蒸气加热，节能达到100％，且降低了回收三塔的冷凝负荷，此技术已成功应用。

4）醋酸残渣蒸发器蒸出醋酸蒸汽气相入精馏五塔，节省精馏五塔能耗。

5）回收三塔、聚合三塔、精馏九塔、17－88废液塔等的塔釜排放高温废水，通过蒸汽喷射泵闪蒸回收其中能量与物料，同时降低排放废液温度。

6）醇解尾气回收

新设一台高效填料塔，吸收醇解尾气中的MeOAc、MeOH等达到极微量（环保要求或比环保要求还低），用回收二塔的萃取水来吸收它，吸收后的萃取水再返回回收二塔使用，由此可多回收甲醇、醋

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酸甲酯，降低醋酸、甲醇单耗。

7）精馏四塔技改

精馏四塔塔顶新加一段高效填料，相当于增加了35层塔板，提高分离效率，使塔顶VAC≤8～10％（未改前有的厂高达20％），将其大幅度回收，塔釜MeOAc≤5％。使其不再在系统内到处循环，以免分解为Ald、Cr－Ald等有害杂质。

8）高效除雾器的应用

在次氯酸钠洗涤塔、综合洗涤塔塔顶各加一段高效除雾器，对TQ－101塔，可大幅度地将物料含有的NaOCl雾滴除去（高效除雾器对1μm以上的雾滴除去率≥99％，比传统的拉西环、阶梯环等大得多），避免NaOCl 对TQ－102塔及以后管线、压缩机和气体分离罐的腐蚀，对TQ－102塔，高效除雾器可将C2H2气体中所含大量水分较完全的除去，此举可大幅度的减少反应液中乙醛、丁烯醛含量（约可减少1.5个百分点）。这样一方面VAC收率大幅度提高，另一方面减少了精馏工段除杂质的压力。在其它各气相侧采前加一个高效除雾器，可以减少雾沫夹带，降低高沸物的含量，提高产品纯度。

9）气体分离塔的技术改造

将气体分离塔由原来的泡罩塔板和筛板塔板改为高效、大通量、抗堵性强、压力降低的高效导向筛板，提高了塔的抗堵能力和汽液流动畅通性，降低了塔压降，稳定了该塔的操作，进一步稳定了合成反应器的正常操作。

10）降低精馏二塔、聚合一塔塔釜VAC含量

采用新型高效分离手段，可大幅度降低残液含量，提高VAC收率及企业效益。如精馏二塔塔釜VAC含量每降低0.3个百分点（即从0.3％降至0.01％）时，其回收VAC可达到45kg/h，年回收360吨，折合288万元/年。

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11）高效导向筛板改造回收一塔

回收一塔是回收工段的龙头，它的操作正常与否，直接影响到回收二、三、四塔及其它各塔的操作。采用高效导向筛板设计的回收一塔，可将塔顶醋酸甲酯含量由65％左右提高到81～85％，塔釜醋酸甲酯由0.28％降低至0.02～0.05％，回流比由3左右降为1.5左右，从而稳定了回收二、三、四塔及其它各塔的操作，同时实现了大幅度地节能降耗。

12） 回收三塔、回收四塔塔顶加接高效填料段，相当于增加30～40层塔板，降低回流比40％，实现大幅度节能降耗。

13）NQ－301、NQ-401塔塔板改造，采用抗堵能力强的高效导向筛板对其进行技术改造，彻底解决堵塔及发生生产事故的隐患。

14）精馏五塔气相加热精馏三塔

精馏五塔的气相侧采醋酸蒸汽温度约为124℃，而且热焓值很高，是优质的废热资源。将这部分蒸汽用来加热精馏三塔，驱动该塔正常工作，可以完成能量匹配，正常操作时精馏三塔不再需要外加热源工作，即完全节省了精馏三塔的能耗。这种节能比降低回流比的节能意义更大。节能效果约合1.2吨蒸汽/吨聚乙烯醇，而投资仅为部分管件等，投资回收率十分合理。

15）聚合一塔的塔顶物料回用

将聚合一塔的塔顶蒸汽冷凝后回用到聚合一釜，再参与一次聚合过程，相当于提高了聚合釜的聚合率，这样减少了聚合二塔、聚合三塔的能耗和生产负荷，提高了经济效益。

16）精馏二塔塔顶蒸汽加热精馏一塔原料

这样可以将精馏二塔塔顶的蒸汽热焓值利用起来，降低精馏一塔能耗，投资很小，节能效果约合0.8吨蒸汽/吨聚乙烯醇。

17）高效导向筛板塔、新型高效填料、高弹性液体分布器等新型

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