年产5000吨钛基改性功能材料项目可行性研究报告.docx
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年产5000吨钛基改性功能材料项目可行性研究报告.docx
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年产5000吨钛基改性功能材料项目可行性研究报告
年产5000吨钛基改性功能材料项目
可行性研究报告
第一章总论
1概述
钛基改性功能材料是以钛白粉为基材,使用适当的表面改性剂,通过物理化学和机械方法,在钛白粉粉体表面形成一层包覆膜,把钛白粉粉体制成具有某些特定功能的功能材料,改善和提高钛白粉体的物理化学性能,生产一系列能满足相关行业要求的高档次、高品质、高附加值的钛基改性功能材料。
1.1项目名称、主办单位及设计单位
项目名称:
某钛业有限公司年产5000吨钛基改性功能材料项目。
主办单位:
某钛业有限公司。
设计单位:
某大学工程设计研究院。
1.2编制依据和原则
1.2.1某钛业有限公司可行性研究报告编制委托书及合同。
1.2.2中国原化学工业部化计发(1997)426号关于印发《化工建设项目可行性研究报告内容和深度》(修订本)的通知。
1.2.3有关部门关于该项目的批文或协议书。
1.2.4国家相关部门颁布的有关规范或标准。
1.3本报告研究的范围
本报告就某钛业有限公司年产5000吨钛基改性功能材料项目的市场需求、工艺技术路线、厂区总图布置与运输、原辅材料及动力消耗和供应、环境影响及环境保护、经济效益与投资风险等问题进行分析和论证。
1.4研究结论
可行性研究、分析论证结果和技术经济指标如下:
1.4.1项目投资及资金来源
本项目总投资为2272.99万元。
其中固定资产总投资1472.60万元,流动资金800.39万元。
全部资金由业主单位自筹解决。
1.4.2项目占地面积20亩。
1.4.3生产规模与产品方案
本项目达产后,设计年生产能力为5000吨,产品为高档、系列化的钛基改性功能材料。
1.4.4财务评价
A销售收入
正常生产年,年销售收入为1亿元。
B税收与利润
本项目达产后,年缴税约689.20万元,其中增值税约315.31万元,所得税约373.89万元。
税后利润为783.61万元。
C盈利性分析
1)现金流量分析
本项目全部投资现金流量计算表明:
(1)全部投资财务内部收益率为37.5%;
(2)全部投资财务净现值为3952.84万元(折现率为10%)
(3)全部投资回收期约为4年(含建设期1年)。
2)生产成本与利税指标,
项目年生产成本8527.19万元,年利税1472.81万元,投资利税率为64.80%;年缴税689.20万元,投资税收率30.32%;税后利润为783.61万元,税后利润率为34.47%。
D不确定性分析
1)盈亏平衡分析
生产能力利用率盈亏平衡点(BEP)计算结果表明生产负荷52.13%,即产量达到2606.5吨时企业可达盈亏平衡。
2)敏感性分析
在固定资产投资、产品销售价格和经营成本变动的情况下,对全部投资财务内部收益率进行了敏感性分析,上下波动幅度为10%时的分析结果表明,财务内部收益率对产品销售价格最敏感,对经营成本较敏感,但是,即使销售价格、经营成本分别减少和增加10%,财务内部收益率也在25%以上,远高于财务基准收益率10%。
从上述分析评价可知:
本项目财务收益高,投资回报期短,投资利润率和投资税收率均高。
敏感性指标优良,项目抗风险能力强。
工艺技术路线中所涉及的主要单元过程和相关设备均为有关行业常用的,运行安全可靠。
综上所述,本项目技术经济可行,建议加紧实施。
第二章市场分析与预测
2.1市场现状分析与需求预测
我国钛资源十分丰富,仅攀枝花地区钛资源拥有量就占全世界的35%。
自1998年以来,我国钛白工业持续高速发展。
1998年,国内总产能不足20万吨,2010年,国内总产能达130万吨,占世界钛白总产能的33%。
但与国际先进产品相比,我国钛白产品只能属于中低档次,无法在高端领域参与竞争,市场价格也与国外高档产品有6000元/吨以上的差异。
且近年来,我国钛白行业同质化低水平盲目扩大产能现象非常普遍,使原来就不合理的产品结构更加失衡,加上国家宏观政策调整和国际金融危机的影响,目前,国内中低档钛白产能已严重过剩。
另一方面,随着国内经济的发展,国内汽车、建筑、航空航天、塑料、造纸、橡胶、油墨、化学纤维、电子电器、搪瓷、食品、化妆品、催化剂、风力发电和太阳能等领域,对钛白产品的品种结构和质量档次均提出了更高要求,国内钛白产品在品种结构和质量上都不能满足市场需求,国内高档钛白产品依然严重依赖进口,2009年进口量24.49万吨,2010年全年进口达20万吨,预计2011年全年进口量也在20万吨以上。
因此,依靠科技创新,调整产品结构,提升产品品质,利用国产中低档钛白产品,开发市场前景好、具有较高附加值的高档钛白产品,以替代进口产品,乃至进入国际市场,直接参与和国际企业的竞争,对使我国钛资源优势转化为产品优势和经济优势,使我国钛白产业维持健康稳定可持续发展具有重要意义。
本项目建成后,将形成5000吨/年国内市场紧缺的高档、系列化的钛白(如化纤钛白、造纸钛白和塑料钛白)的供应能力,这对有效缓解国内市场高档化纤钛白、造纸钛白和塑料钛白供应的紧张状况,替代进口产品,节省国家外汇都将起到积极的作用。
另一方面,通过近几年的努力,我国高档太白生产技术取得了可喜的进步。
工艺技术成熟,装置水平及其国产化水平不断提高。
已先后在山东、上海、江苏省建成投产了化纤钛白、催化钛白等高档太白生产装置,取得了较好的经济效益和社会效益。
我国政府正积极对国内的工业结构进行调整,会为钛白粉的应用产业提供相当可观的增长空间,高档钛白将在汽车、建筑、航空航天、塑料、造纸、橡胶、油墨、化学纤维、电子电器、搪瓷、食品、化妆品、催化剂、风力发电和太阳能等领域,为改善其产品性能和提高产品档次起到非常关键的作用,使得高档钛白获得了更多的应用机遇。
2009年国家推动的“汽车下乡”也给钛白粉企业创造了机会,汽车产业的蓬勃发展,必将带动汽车高档涂料、汽车塑料内饰等需求,均需要高档钛白作为原材料,我国超大的汽车市场,也是高档钛白发展的一个助推力。
随着国家经济的好转及国内经济结构、工业结构的调控,我们有理由相信,国内高档钛白将获得快速发展。
2.2产品价格分析与预测
影响高档钛白价格的主要因素,除市场的供需关系起着重要作用外,还与科学技术的发展、环境保护法令、通货膨胀等诸因素有关。
根据最新的权威性预测,TiO2工业前景继续良好,国际市场对TiO2的需求还相当坚挺,特别是在涂料、塑料和化纤以及催化剂领域更为强劲。
第三章产品方案与工艺技术路线
3.1生产规模与产品方案
根据现有国内设备大型化后的装置生产能力及规模效益,本项目生产规模确定为年产5000吨钛基改性功能材料。
产品为高档、系列化钛基改性功能材料,以满足国内和国际市场需求。
产品质量指标见表1-1(化纤钛白)、表1-2(造纸钛白)。
3.2主要工艺技术路线
本项目利用硫酸法钛白粉工艺生产的钛白粉为原料,经过打浆、研磨、表面处理、洗涤、干燥和粉碎,生产出化纤钛白粉。
钛白粉用单轨吊车送至打浆槽,用脱盐水进行打浆,控制浆液的浓度,打浆后送入浆液研磨机,使料浆中的TiO2颗粒进一步磨细,并使其粒度分布更加均匀,然后送至改性槽进行表面处理。
在表面处理过程中,加入改性剂,控制改性温度和浆料的PH值,使改性剂完全沉积在TiO2固体表面,改善其理化性能。
经过表面处理后,浆料用泵送至贮槽,然后进行过滤、用脱盐水洗涤,测定洗水中的电导率,判断滤饼中的盐分洗涤达标后,送到干燥系统,对固体浆料进行干燥,干燥后的物料中的水分含量要求小于0.5%,该物料再经粉碎后,进行包装,送入成品库房。
其工艺流程见附图一。
3.3主要原辅材料
3.3.1原材料的主要技术规格
本项目主要原料为钛白粉,其主要技术指标见表2.
3.3.2原辅材料的年需用量
本项目原辅材料的年需用量见表3
3.3.3水、电、天然气年用量
本项目水、电、天然气年用量见表4。
其中,低压动力电压:
380VAC三相四线;照明电压:
380/220VAC三相四线;控制电压:
220VAC、24VDC;检修照明电压:
36VAC(特殊环境12V)
表1-1化纤钛白质量指标
理化性能
聚酯切片性能
项目
指标
项目
指标
色相
L
≥90
特征粘度
0.645±0.013
a
≤1
b
≤3
TiO2含量(%)
≥98
软化点(℃)
262.5±1.2
Fe2O3(%)
≤0.002
游离羧基
(mol/L)
≤33
水分(%)
≤0.5
灼烧减量(%)
≤0.5
L
65±4
pH
6.5-7.5
b
4.5±2
水分散性(%)
≥94.5
凝聚粒子
(>10Lm)
(个)
<5
粗粒子数(>5Lm)(个)
<10
热稳定性(min)
<18
表1-2 造纸钛白的质量指标
项目
指标
项目
指标
项目
指标
TiO2
含量(%)
≥98
比重
3.9
粒度(μm)
0.15-0.20
折光
指数
2.55
散射系数(100SP)
43-51
水分散性
5%TSPP不分层
白度(%)
≥95
粒子形状
球形
水溶物(%)
<0.3
表2钛白粉的技术指标如下:
(以重量计)
名称
组份
名称
组份
TiO2
≥98
SCX
≥2.0
L
≥94.7
TCS
≥1700
B
<3
表3原辅材料的年需用量表
序号
名称
规格
年需用量(吨)
1
锐钛型钛白粉
TiO2≥99%
4900
2
改性剂
404
3
包装桶
1t/桶
5000个
注:
改性剂为多种试剂配方,产品牌号和规格不同,改性剂配方和用量不同。
表4水、电、天然气年用量表(5000t/a)
序号
指标名称
单位
数量
1
自来水
万t/a
12.5
2
脱盐水
万t/a
10
3
天然气
万m3/a
15
4
电
万kWh/a
225
3.4主要设备的选择
3.4.1设备选型的原则
设备选型本着可靠、先进、适用的原则,充分考虑设备国产化、通用性和大型化,以满足本项目根据市场需求,生产高档、系列化钛基改性功能材料的要求。
3.4.2主要设备选型
本项目主要设备选型见附表一。
3.5建设工期与进度计划
3.5.1建设工期
本项目批准建设后,预计建设期为一年,建成后试生产期为半年,达产率为75%,之后产量达到设计能力。
3.5.2工程进度计划
本项目工程建设进度计划见表5.
表5工程建设进度计划
序号
工作内容
需要时间
备注
1
工程设计
3个月
2
设备加工、订货及基建
6个月
3
设备安装与调试
3个月
4
试生产
6个月
第四章厂址选择与总图运输
4.1厂址选择
本项目拟建于某市东坡区某金象化工产业园区。
某市东坡区(原某县),位于成都平原西南,地处岷江中游,南宋大诗人陆游赞誉“孕奇蓄秀当此地,郁然千载诗书城”。
早在一千多年前,东坡区就是州、郡治所。
2002年8月,经国务院批准,撤消某地区,设立某市,撤消某县,设立东坡区,东坡区成为某市政治、经济、文化、商贸中心。
全区幅员面积1331平方公里,总人口81万人。
本项目选址某市东坡区某金象化工产业园区具有下列优势:
1)区位优势
(1)位于某盆地西南边缘,距成都60公里,距双流国际机场50公里。
(2)距乐山港水运码头65公里。
(3)属“成都经济区”和“成都都市圈”的重要组成部分。
(4)不在地震断裂带,不属于余震区。
2)资源优势
(1)拥有“中国优质稻米之乡”、“中国脐橙之乡”、“中国枇杷之乡”等7个农业特色之乡称号,是全国重要的商品粮、棉、油、肉类、水产等生产基地。
(2)某、云南是国内钛白主要产地之一,攀钢钛业、某龙蟒钛业、云南大互通的钛白产量分别位列全国钛白生产商第二、三、五位,本项目生产所需主要原料钛白粉可就近采购。
(3)有20多种地下矿藏,煤炭、石灰石、页岩、粘土矿储量丰富。
(4)东坡文化、长寿文化和生态文化源远流长。
3)要素优势
(1)已开发水电近百万千瓦。
已建成一座500千伏的输变电站,第二座正在建设,计划于2011年建成投运。
(2)总装机26万千瓦的瓦屋山电站可充分保证丰枯用电调节。
(3)年产原煤150万吨。
(4)天然气主管道铺设到区。
(5)成昆铁路、京昆高速、国道213线、省道103线、106线形成了全市快捷的交通网络,境内有6个铁路货运站,通过“五定班列”到达全国主要港口城市,年货物吞吐量900多万吨,企业请车满足率达100%。
(6)成绵乐城际铁路、成眉快速通道、成赤高速公路、某资阳遂宁高速公路的相继开工建成将为某融入成都经济圈提供更便捷的条件。
(7)全国职业教育先进市,每年5万多职业院校毕业生能满足企业的用工需求。
(8)目前银行存贷差较大,企业融资贷款潜力巨大。
4)软环境优势
(1)阳光政务工作获全国先进。
(2)外来项目均可实行代办制,行政收费实行低限制,机关办事实行限时办结制、一章制等。
(3)良好的投资软环境吸引了世界500强企业巴斯夫、摩根士丹利、花旗银行、联合利华等相继落户。
4.2总图运输
本项目计划用地20亩,为合理利用场地,在满足现行规范和生产工艺前提下,尽可能使厂房联合、装置集中,节约用地。
本项目厂区由生产车间、原料库、成品库、维修及五金库、脱盐水站及污水处理站、办公化验楼等组成。
本项目总平面布置图见附图二。
4.3运输
本项目年运输量约1.07万吨,其中运入量0.54万吨;运出量0.53万吨。
运输方式主要为铁路\工路运输。
第五章公辅设施方案
5.1给排水设施
5.1.1给排水设计遵循的规范
a)《室外给水设计规范》(GBJ13-86,1997版);
b)《室外排水设计规范》(GBJ14-87,1997版);
c)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,2001版);
d)《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T50102-2003);
e)《泵站设计规范》(GB/T50265-1997);
5.1.2给排水主要指标
生产给水和脱盐水达到国家标准,外排水达到国家二级外排水标准。
5.1.3给排水系统
给排水系统根据用水户对水质、水压、水温的不同要求和生产特点分为:
供水系统、脱盐水系统、生产排水系统。
a)供水系统
本项目生产、消防和生活用水由某金象化工产业园区供给。
本项目给水设施供水能力按50m3/h设计。
b)脱盐水系统
脱盐水采用陶瓷膜过滤器及阴、阳离子交换器制备,通过脱盐水泵向用户供水,本项目的脱盐水设计能力为15吨/h;
C)排水系统
见环保篇。
5.2供气设施
本项目生产用天然气年消耗量约15万m3,由园区天然气管网供给。
考虑生活用气和未来发展需求,天然气供气设施的供气能力按50m3/h设计。
5.3供配电
5.3.1电压等级
低压动力电压:
380VAC三相四线;
照明电压:
220VAC三线;
控制电压:
220VAC、24VDC;
检修照明电压:
36VDC(特殊环境12V)。
5.3.2电源
本项目总装机用量776.1kW。
110KV电源由园区供给,设置110/400kV变压器一台,分供天然气蒸汽输送系统,办公、化验及生产系统。
5.3.3线路敷设方式
高压电源线路电缆敷设采用电缆桥架敷设方式。
低压用电设备均采用电缆放射式供配电,电缆敷设采用架空电缆桥架敷设方式。
5.3.4电气照明
电气照明电压采用AC220V,检修照明电压采用AC36V(特殊环境12V),灯具根据工作场所选用防爆灯、防水灯及普通型灯具。
5.4防雷与接地
按有关建筑物与构筑物防雷设计规程,设置防雷设施;
5.5自动控制及仪表
本项目自动控制系统主要在表面改性、干燥、粉碎、包装设置。
仪表采用常规仪表检测,显示仪表盘集中在操作室布置。
第六章能源评价
本项目采用了如下节能设施,降低能耗,降低运行成本。
6.1选用天然气作干燥燃料,符合节能环保要求。
6.2选用旋转闪蒸干燥器,与其他干燥器相比热量损失少,属节能设备。
6.3过滤洗涤采用多级梯次洗涤方式。
即过滤洗涤后期的洗涤水(电导率≤100us.cm)直接通过阀门切换回用,回用量为85%。
6.4冷却水的回用
本项目共使用泵17台和砂磨机1台,每台泵冷却水耗量为0.15t/h,砂磨机为2.5t/h,共需冷却水为5t/h,该水用脱盐水代替,通过回收系统,冷却水全部用于过滤洗涤用水,避免了冷却水的排放。
6.5热的回用
本项目充分考虑了余热利用,在干燥尾端增加了喷淋塔装置,将脱盐水和尾气在喷淋塔内逆流热交换,热交换的脱盐水不断循环喷淋,温度升到55-65℃,用于表面处理和过滤洗涤用水。
干燥系统蒸发水量为1-1.2t/h,干燥尾气进塔前温度120℃,可产生55-65℃的热水30-40t/h,充分满足生产的需要。
6.6对部分电机采用变频调节节能,
第七章环境保护
7.1采用的标准
7.1.1环境质量标准
《地表水环境质量标准》GHZB1-1999(Ⅲ类标准);
《环境空气质量标准》GB3095-1996(二级标准);
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90(Ⅲ类标准)。
7.1.2污染物排放标准
⑴废气排放执行DB44/27-2001《大气污染物排放限值》二时段工艺废气污染物排放标准。
⑵废水排放执行DB51/190-93《某省水污染物排放标准》中的C类水域一级标准和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中一级标准;
⑶噪声排放执行《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85,厂界噪声执行G12348-90《工业企业厂界噪声标准》中的Ⅲ类标准。
7.2主要污染源和主要污染物
7.2.1废气
干燥尾气夹带的钛白粉尘。
在其出口安装袋式除尘器进行除尘后,再用喷淋塔喷淋洗涤除尘,使除尘后的粉尘浓度<50mg/Nm3,均达到DB44/27-2001《大气污染物排放限值》二时段工艺废气污染物排放标准后排放。
7.2.2废水
主要用水点是打浆岗位原料稀释用脱盐水、表面处理稀释浆料用脱盐水,过滤洗涤岗位采用梯次多级洗涤,85%的洗涤用水使用洗涤回用水,最后用脱盐水。
过滤产生的废水使用精密过滤器进行充分过滤,然后将过滤后的清水送污水处理站中和池处理,处理合格后排放,生产废水排放量约3.3t/h。
废水排放水质指标见表6。
本项目水平衡见下图。
表6废水排放水质指标(单位:
mg/L):
项目
pH
SS
硫化物
COD
总砷
总铅
总镉
技术指标
6~9
≤20
≤0.5
≤40
≤0.1
≤0.1
≤0.01
年产5000t钛基改性功能材料水平衡图
7.2.3废固
本项目没有废固产生。
7.2.4噪音
本项目噪音主要是砂磨机、搅拌、泵、风机等运转设备生产时产生的噪音,由于使用隔音效果好的密闭厂房,对外界无影响,符合环保要求。
7.3绿化概况
绿化可以美化环境、净化空气、除尘、吸声、监测环境质量,在有污染物排放的工业企业中合理绿化是保护环境的一项有效措施。
本项目根据厂区面积和生产设施布置情况,在厂界周围、道路两旁、装置四周的空地上选择种植具有较强的抗污染能力和较好的净化空气能力的物种进行绿化,美化环境。
7.4环保管理及环境监测
本项目环境保护管理由某钛业有限公司设置专业机构负责管理,环境监测委托环境监测部门进行监测。
7.5预期达到的效果
综上所述,本项目“三废”处理措施完善,在今后的建设过程中要严格按“三同时”原则落实污染物消除或减少的各项处理措施,投产后加强生产管理和环境管理,保证各项处理措施的正常运行,预计将能达到国家环境保护的各项标准和规定,能有效地保护周围生态环境和居民的健康。
第八章劳动保护与安全卫生
8.1.编制依据
《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》(原劳动部令1996第3号令);
《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-95;
《工业企业设计卫生标准》TJ36-79及其补充修订;
《建筑设计防火规范》GBJ16-87(1997年局部修订版);
《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90(97修订版);
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95;
《建筑抗震设计规范》GBJ11-89(97修订版);
《工业企业职工听力保护规范》卫法监发(1999)第620号;
《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87;
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;
《工业企业采光设计标准》GB50033-91;
《工业企业照明设计标准》GB50034-92;
《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990;
《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》HG/T20666-1999;
《工业管路基本识别色和识别符号》GB7231-87;
《安全色》GB2893-1996;
《安全标志》GB2894-1996。
8.2建设项目生产过程中职业危害因素的分析
本项目是建设年产5000吨钛基改性功能材料生产线,工程采用成熟生产工艺,以钛白粉为基材,使用适当的表面改性剂,通过物理化学和机械方法,在钛白粉粉体表面形成一层包覆膜,把钛白粉粉体制成具有某些特定功能的功能材料,改善提高钛白粉体的物理化学性能,生产一系列能满足相关行业要求的高档次、高品质、高附加值的钛基改性功能材料。
燃料是天然气,操作条件大部分为常温、常压,生产过程中成品粉碎、包装过程均有粉尘产生;粉碎设备还会产生较大噪声。
粉尘如逸散到空气中,对呼吸道有刺激感,胸闷,常时间吸入容易引起呼吸道疾病;部分设备运行时产生机械噪声,长期在高噪环境下工作,可导致听力减退,引起多种疾病,影响安全生产和降低工作效率。
8.3劳动保护设计中采用的主要防范措施
8.3.1对自然条件中的危险因素的防护措施
气象影响:
主要受风向、风速的影响。
在总图布置中将有废气排放的装置布置在下风向,所有建筑物根据当地最大风压及风速进行设计。
地质影响:
根据地耐力进行建构筑物的基础设计。
地震影响:
根据当地最大地震烈度7度按有关规范进行设计。
雷电影响:
所有建构筑物和塔类、容器类、泵类按有关规范进行防雷、防静电设计。
8.3.2对生产过程中的危害因素的防范措施
⑴生产操作的安全措施
整个生产过程的正常操作及主要设备的紧急停车、工艺过程的监测,一般都在控制室内进行。
对电气设备,还增设了现场就地开关;对主要工艺过程参数,除设有必要的自动调节系统外,另设有声光报警和联锁系统,以保护设备和人身安全。
⑵防火防爆
根据《建筑设计防火规范》的规定,本项目各装置按生产类别划分,综合仓库为丙类,其余辅助设施均为丁戊类。
主要生产厂房耐火等级不低于二级,建筑物设计按《建筑设计防火规范》GBJ16-87(修订本)执行。
消防设计采取以水消防为主,化学消防为辅的消防措施(详见消防章说明)。
防爆方面:
电气设备按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行防爆设计。
有爆炸危险的天然气、旋转闪蒸干燥器等设计时均考虑应有的防爆措
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