有机硅单体装置节能环保技改项目可行性研究报告.docx
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有机硅单体装置节能环保技改项目可行性研究报告
2019年有机硅单体装置节能环保技改项目可行性研究报告
2019年11月
一、项目概况
本项目属于在现有有机硅单体生产一、二期装置基础上的技改项目,不新占用土地。
主要建设内容包括:
单体分离一、二期板式塔改高效填料塔;水裂环采用高效反应分离设备;一氯甲烷合成反应系统设备改造提升;焚烧一、二期装置环保改造提升;公用工程水系统改造提升;自动化提升改造等。
二、项目与现有业务之间的关系
公司专业从事有机硅材料的研发、生产和销售,主要产品包括硅橡胶、硅油、气相白炭黑等有机硅下游深加工产品以及有机硅中间体等。
本项目是在公司现有主营业务的基础上,结合行业发展趋势和公司未来发展战略,对公司现有业务的进一步巩固、拓展和提升。
公司通过实施“有机硅单体装置节能环保技改项目”,将显著降低公司产品的能耗、物耗水平,大幅提升生产效率和装置运行平稳性,并提高产品质量。
本项目的实施在不改变公司现有主营业务和经营模式的同时,将会大大提高公司的盈利能力、行业地位和整体竞争力。
三、项目实施的必要性
1、抓住有机硅行业快速发展的机遇,提升公司行业地位
最近十余年,全球有机硅消费保持快速增长,其需求增速一直高于GDP全球增速。
据统计资料显示,2008-2018年全球有机硅需求复合增速约为6.37%,而同期全球GDP增速仅为3.04%。
未来,受益于有机硅产品在越来越广阔的领域展示其优越性能并发挥作用以及亚太、中东新兴市场高速增长的消费需求,有机硅市场还有巨大的增长潜力。
根据美国市场调查公司MarketsandMarkets发布的有机硅市场预测报告,2017-2022年,世界有机硅市场将保持年均5.85%的增长速度,市场规模将从2017年的142亿美元(约合938亿人民币)上升到2022年的188.7亿美元(约合1,247亿人民币)。
近十余年,我国的有机硅产品需求较为旺盛,需求量亦保持快速增长。
根据SAGSI统计数据,2008-2018年,我国聚硅氧烷表观消费量年均复合增长率达11.14%,至2018年达到104.4万吨,同比增长7.41%。
此外,我国有机硅净出口规模增长迅猛,根据中国海关统计数据,近十年我国初级形状的聚硅氧烷出口量从2008年的3.39万吨增至2018年的26.38万吨,而同期进口量则从21.68万吨降至12.01万吨。
2018年,我国初级形状的聚硅氧烷净出口达14.37万吨,同比增长55.66%。
未来,随着中国经济转型的逐步推进,居民收入水平的快速提升,以及“中国制造2025”、“一带一路”国家战略的稳健实施,SAGSI预计聚硅氧烷消费仍将保持中高速增长,2018-2023年期间年均增长8.36%,至2023年消费量达到156.0万吨。
本项目的实施有助于公司顺应有机硅行业快速发展的趋势,抓住市场机遇,扩大产能并形成规模效应,以进一步提升公司的行业地位。
2、节能增效,提升可持续盈利能力
随着国家对环境保护、生态文明的要求日益提高,环保监管的不断加码增加了企业的环保成本,提高了企业的经营门槛。
可以预见,随着环境保护、生态文明等政策持续深入推进,企业节能环保的运营水平将成为企业竞争力的重要体现。
本次“有机硅单体装置节能环保技改项目”为节能工艺优化项目,符合“十三五”节能政策。
本项目建成后,公司在提高产品质量的同时降低自身产品的能耗和物耗水平;生产装置的自控率将达到95%以上,生产平稳率将大幅提高。
同时,公司将进一步优化生产执行系统(MES)、生产车间DCS控制系统及电子巡检系统,进一步提升生产装置智能化、信息化运行水平,以达到提高产品质量、降低生产成本的目的,同时进一步增强车间环境安全管理水平,减少环境安全生产事故。
这不仅将为公司带来良好的经济效益和环境效益,还为公司未来的可持续发展提供了重要保障。
四、项目实施的可行性
1、有机硅产品广阔的发展空间为项目顺利实施提供良好的市场基础
有机硅是一类性能优异、形态多样、用途广泛的高性能新材料,随着国民经济的发展,有机硅产品在越来越多的领域展示其优越性能并发挥作用,逐步实现对传统材料的替代,应用范围不断扩大。
自20世纪50年代以来,中国的有机硅工业不仅支撑了国防军工、信息技术、高端装备制造、新能源、生物医学等战略性新兴产业的发展,而且也使我国的建筑、电器、纺织、个人护理、日用品、交通运输等领域用上了有机硅,从而对传统产业的技术进步和产品升级换代起到积极的推动作用。
特别是在世界能源危机日益加剧的背景下,作为非石油路线的化工新型材料,有机硅愈加显示出其强大的生命力和广阔的发展前景。
近十余年,我国有机硅材料在市场需求的推动下一直保持了高速发展势头,2008-2018年,我国聚硅氧烷表观消费量年均复合增长率达11.14%,远高于世界其它国家和地区的增长速度,是全球有机硅产业发展的主要推动力量。
尽管当前我国有机硅消费已达全球消费总量的50%,但人均消费量仍有很大的提升空间。
据统计,目前我国有机硅的人均消费量约为0.7kg,而西欧、北美、日、韩等发达国家和地区都已接近2.0kg。
未来,随着我国建筑、新能源、医疗、电子、汽车等行业的快速发展以及居民生活水平的提升,对有机硅的需求量仍将保持中高速增长,发展前景十分广阔。
2、国家产业政策的支持为项目顺利实施提供良好的政策环境
新材料是现代工业的基石,先进制造业和高新技术产业都离不开优异的新材料,大力发展新材料对于我国提高整体技术水平、改造和提升传统产业都有着十分重要的战略意义。
有机硅材料属于高性能新材料,产业关联度大,对促进相关产业升级和高新技术发展十分重要,一直是国家重点支持发展的新材料。
随着我国有机硅工业的发展和进步,国家对有机硅工业的鼓励政策逐步从单体生产转向有机硅产品深加工、新型有机硅产品开发、新应用领域拓展以及提高综合利用水平等方面。
早在2012年1月,工信部在其发布的《新材料产业“十二五”发展规划》中就提出“巩固有机硅单体生产优势,大力发展硅橡胶、硅树脂等有机硅聚合物产品;重点建设山东淄博、浙江、江苏、江西九江、四川成都高性能硅材料基地”。
2015年9月,发改委、财政部、商务部在其联合发布的《关于印发鼓励进口技术和产品目录(2015年版)的通知》中将“有机硅下游深加工产品生产技术”列为鼓励引进的先进技术。
2017年1月,发改委发布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》,其中“高品质合成橡胶、高性能密封材料、表面功能材料、新型催化材料及助剂等新材料产业以及光伏电池封装材料、高端LED封装材料”等均被列入国家战略性新兴产业重点产品和服务指导目录。
2017年12月,发改委下发《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》,要求“开展市场潜力大、附加价值高的重点新材料关键技术产业化,其中包括:
高性能硅树脂及单体,液体硅橡胶、苯基硅橡胶等特种硅橡胶,有机硅改性聚氨酯热塑性弹性体等”。
2018年1月,国家制造强国建设战略咨询委员会、中国工程院战略咨询中心编著的《中国制造2025》重点领域技术创新路线图(2017)明确提出“重点发展硅橡胶、硅树脂、硅油等”。
2019年6月,发改委、商务部发布《鼓励外商投资产业目录(2019年版)》,其中“有机硅新型下游产品开发与生产”、“硅橡胶等特种橡胶生产”及“改性硅酮密封膏配制技术和生产设备制造”被列入全国鼓励外商投资产业目录。
上述一系列政策的出台将有力地支持有机硅行业持续、健康发展,为本项目的顺利实施创造了良好的政策环境。
3、公司生产、研发及营销体系完善,可保障项目顺利实施及产能消化
公司深耕有机硅行业十余年,已成为我国有机硅行业中生产规模最大、技术和工艺水平领先的企业之一,现已具备从金属硅粉加工到有机硅单体、中间体以及下游硅橡胶、硅油、气相白炭黑等系列深加工产品的一体化生产能力,并对相关副产物进行综合利用,形成了较为完善的产业链配套。
公司的有机硅生产技术和工艺处于国内领先水平。
通过长期生产实践和技术创新,公司已掌握多项核心技术和关键生产工艺,并持续对新技术、新工艺进研发和应用,以增强企业核心竞争力。
公司现已掌握15万吨/年单体合成装置设计、运行技术,为单套产能最高的国产装置之一。
作为行业领先企业,公司还参与起草了《工业用二甲基二氯硅烷》《甲基二氯硅烷》《二甲基二氯硅烷水解物》《羟基封端聚二甲基硅氧烷线性体》《十甲基环五硅氧烷》《甲基低含氢硅油》《端含氢二甲基硅油》《端乙烯基硅油》《高沸硅油》等多项国家或行业团体标准。
公司已取得各类已授权发明专利共38项,其中发明专利“有机氯硅烷的水解方法”获山东省专利奖一等奖。
公司建立起了完善的营销网络和售后服务体系,不仅在总部建有功能齐全的营销经营部门,还在我国广东、山东、江苏、浙江、上海等主要市场区域共设立10个销售办事机构以实现客户服务的快速化、个性化、本地化。
依托公司在技术研发、产品质量控制等方面的综合优势,公司的有机硅产品在国内市场拥有广泛的市场知名度和美誉度,已积累了一批优质、稳定的客户,同时凭着良好的市场声誉,公司的客户基础不断扩大。
近年来,除了深耕国内市场,公司还积极布局境外市场,并专门成立外贸部门负责拓展境外客户。
随着境外市场营销网络建设的不断推进及境外客户开发的不断加强,公司有机硅产品正逐步获得境外大客户的认可,为美国GP、迪拜安联公司、比利时速的奥公司等境外一流的化工制品生产厂商提供有机硅产品。
2018年,公司国内外客户数量已超过1,200家,广泛分布于全国22个省份及阿联酋、美国、比利时、德国、印度、波兰、日本、土耳其、韩国等二十多个国家和地区。
公司完善的生产及技术研发体系将有效保障项目的正常建设和投产运营,完善的营销服务体系及国内外广泛、优质的客户资源能为项目新增产能的有效消化提供有力支撑及有效的市场保证。
五、项目投资概算
本项目投资估算的费用内容为上述工程内容的建设投资,包括固定资产(含工程费用和固定资产其他费用)投资、无形资产投资、其他资产和预备费等。
本项目计划总投资49,800万元,具体如下:
六、项目技术方案和设备方案
1、主要工艺流程
本项目为有机硅单体装置技术改造项目,主要对公司现有有机硅单体生产一、二期装置进行设备替换性技改,并对附属的焚烧系统和循环水系统进行技术改造,项目实施后将更加有效地保证生产系统的稳定运行。
(1)单体分离装置中的板式塔更换高效填料塔
比起板式塔,填料塔具有通量大、阻力小、效率高等特点。
相同的塔高情况下可有效的增加理论塔板数,相对的降低工艺运行回流比,有效的降低塔釜再沸器热负荷以及塔顶冷凝器的冷负荷。
(2)水裂环装置更换高效设备
水解塔,裂解釜,相分离器等,采用国外进口装备,使水解裂解反应更加彻底。
通过采用更先进的相分离器,提高水相与油相的分离程度,有效降低产品中的酸度,提高产品纯度和质量。
提升单次油水分离的程度,降低工艺中水洗次数,降低废水废酸产生量。
(3)一氯甲烷合成反应系统设备改造提升
以甲醇与氯化氢气体按摩尔比1:
1的比例进入氯甲烷第一反应器中进行反应,反应后的反应产物氯甲烷及未反应的甲醇与氯化氢进入第二反应器继续反应。
同时,向第二反应器中继续通入20%第一反应器甲醇通入量,使反应物氯化氢充分反应。
反应后的气体进入两级反应器冷凝器,冷凝液进入甲醇回收塔进行分离,分离后的甲醇返回第二反应器中循环使用。
(4)焚烧一、二期装置改造提升
更换烟气急冷器,使烟气急冷器口烟温控制在500℃以上。
更换高效三级旋风除尘装置,更好的分离尾气中的粉尘。
更换急冷塔除尘塔设备,使其降温时间更短,减少二噁英等有害气体产生。
更换水洗塔碱洗塔,更加有效的去除尾气中的氯化氢气体。
(5)公用工程水系统改造提升
在现有循环水一、二期装置旁边新增循环水池与循环水冷风机,与原有循环水池串联使用,增加现有循环水的制冷量。
(6)自动化提升改造
生产运行装置根据实际情况增加或更换先进仪表阀门等,按照公司生产运行情况增加计量工具,以辅助于一套大型化工先进控制集成系统。
增加一键开停车,黑屏操作,PID流程优化,增加装置平稳运行率。
2、主要设备选择情况
工艺设备的选择根据各生产装置的工艺特点和物料特性来选择。
接触非腐蚀介质的压力容器、换热器,根据工艺条件按规范进行选型。
大部分输送工艺介质的泵类采用屏蔽泵或磁力泵,防止物料外漏。
七、项目主要原辅材料、燃料供应
1、主要原辅材料供应
本项目所用原材料及辅助材料属于一般化工产品,主要包括金属硅、甲醇等。
2、主要燃料及动力供应
本项目所需主要燃料及动力为电力、蒸汽等。
八、项目投资效益情况
项目建成后,单体分离装置将降低能耗10%左右;同时,水裂环装置新增高效分离与反应设备,进一步解决产品反酸问题,优化产品质量,每年可节约共计4,613万元。
九、项目实施地及实施进度
1、项目实施地选址
本项目属于在现有有机硅单体生产一、二期装置基础上的技改项目,不新占用土地。
2、建设周期的规划
项目预计2020年7月试车投产,具体如下表所示:
十、项目环保问题及采取的措施
项目施工建设过程中产生的污染物主要包括施工扬尘、噪声、生活污水和建筑固体废物等,将通过严格防治,控制在合规范围。
项目投产后,主要污染物有废气、废水、噪声等,措施如下:
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