5千吨年高性能酚醛树脂技术改造项目可行性研究报告.docx

5千吨年高性能酚醛树脂技术改造项目可行性研究报告.docx

《5千吨年高性能酚醛树脂技术改造项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5千吨年高性能酚醛树脂技术改造项目可行性研究报告.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

5千吨年高性能酚醛树脂技术改造项目可行性研究报告

5千吨/年高性能酚醛树脂技术改造项目

可行性研究报告

一、项目名称

项目名称：

年产5000吨高性能酚醛树脂技术改造项目

承办单位：

****树脂厂

法人代表：

***

联系人：

***

二、项目承办概况

我厂建于一九九二年，为股份合作制企业、省高新技术企业。

现有职工202人，其中具有大专以上文化程度的137人；占地80.5亩，拥有资产16210万元，其中固定资产和无形资产7490万元，流动资产8330万元，资产负债率为46%；主要生产酚醛树脂、粘合剂等产品，分别用于汽车制造、精密铸造、油田、制鞋、尼龙与塑料复合等行业，销往辽宁、河北、浙江、江苏、重庆等省市，二00七年实现销售收入13265万元，利税2436万元，其中利润1351万元。

今年预计完成销售收入16000万元，利税3000万元，其中利润1700万元。

建厂以来，我厂十分注重技术创新，先后有********8产品获国家级新产品，荣获省科技进步奖2项，市科技进步奖多项。

二00二年我厂与*****合作，成功地开发了纳米树脂，填补了国内空白，并建成了年产1000吨的生产装置。

我厂连续3年被工行评为AAA级信用企业，连续5年被评为市科技工作先进单位，2005年被评为市模范纳税户。

三、项目建设地点

经济开发区****大街。

四、项目可行性报告编制单位

编制单位：

****

资质：

***

编制时间：

2008年5月

第二节项目编制依据

一、可行性研究报告编制依据

1、国家及地方政府有关产业发展政策、法规；

2、本单位发展规划和市场调研情况。

二、可行性研究报告编制原则

考虑未来市场需求，结合本企业实际情况，力求使本项目产品方案符合市场状况，生产工艺和设备设计合理、性能可靠、技术起点高、具有一定的先进水平，并且经济合理、投资少、见效快，在投入和产出间找到最佳的平衡点。

第三节项目历史及可行性研究的范围

一、项目历史及技术改造的必要性

1、项目历史

酚醛树脂是机械、电子、交通、油田、航空航天、国防等部门不可缺少的材料，它广泛应用于铸造造型、摩擦材料、纤维增强复合材料、耐火材料、橡胶加工、电气绝缘等行业。

近年来，由于上述行业产品档次的提高，对酚醛树脂的性能要求越来越高，特别是要求酚醛树脂具有较高的耐热性、流动性和使用强度。

传统酚醛树脂因热分解温度低（只有350℃左右）、粘接强度低、游离酚含量高（4%以上）、流动性差（≤60mm），已不能满足生产高档产品的要求，目前上述行业中生产高档次产品所需要的高性能酚醛树脂全部依赖进口。

为提高酚醛树脂的性能，我厂在酚醛树脂改性方面进行了大量研究，九九年成功的开发出了高性能汽车刹车片用改性酚醛树脂，二00二年又与*****合作，采用目前国际上正在兴起的纳米技术，利用原位聚合方法开发出了纳米树脂。

该树脂与传统酚醛树脂相比，热分解温度提高150℃以上，游离酚减少70%，聚合时间缩短了一半，与其它材料粘合后的抗拉强度特别是热拉强度提高30%以上，综合性能达到了国际先进水平。

该项目是在现有年产1000吨树脂生产装置的基础上，新增年产5000吨生产能力，提高企业生产技术水平，增强企业竞争能力。

2、加入WTO后对企业的影响

我国精细化工产品技术水平、生产规模普遍落后于世界发达国家，中国加入WTO以后，化工产品进口量肯定加大，价格也会随着国外公司竞争的加剧而随之下跌，这就要求我们的产品尽快上档次、上规模，不断增强市场竞争能力。

该项目产品技术水平先进，附加值高，预定价位只有进口树脂的一半，具有很强的抗风险能力。

3、企业技术改造的必要性

我厂现有酚醛树脂生产线，年生产能力只有1000吨，自动化程度不高，产品质量不够稳定，已不能满足市场需求和企业发展的需要。

为扩大生产规模，满足市场需求，特别是尽快将我厂最新研制的新产品投放市场，增强企业竞争能力，提高企业经济效益，必须进行技术改造。

二、可行性研究的范围

本可行性研究报告从我公司的基本情况、市场需求预测、产品方案、生产规模、原辅料供应、生产工艺及设备选型、技改条件、投资、经济效益等方面逐一探讨，并提出一个在经济上、技术上可行的较好的方案，供有关领导、专家论证。

第四节可行性研究成果概要

一、产品方案

本项目产品方案为年产各种酚醛树脂5000吨，具体品种及产量如下：

序号

产品品种

单位

新增产量

比例（%）

1

摩擦材料用树脂

吨/年

2000

40

2

铸造造型用树脂

吨/年

2000

40

3

油井固砂用树脂

吨/年

500

10

4

耐火材料用树脂

吨/年

500

10

二、技改内容及规模

本项目需新建厂房4540平方米，购买生产设备65台（套），购买检测设备6台（套），电力增容360KVA。

项目建成达产后，将新增年产5000吨高性能酚醛树脂的生产能力。

三、厂址条件

本项目建设需新征土地50亩，地点为经济开发区，交通便利，给排水、通讯、供电条件较好，且地势平坦、承载力高，地质条件优越。

四、主要原、辅料消耗量

本项目主要原、辅材料名称及消耗量如下：

序号

材料名称

主要生产厂家

规格

单位

年消耗量

1

苯酚

****

优级

吨

4813

2

甲醛

***

优级

吨

3250

3

蒙脱土

****

85%

吨

15

4

各种助剂

****

吨

25

5

包装袋

***

万个

20

五、土建工程

本技改项目需新增建筑面积4540平方米，其中厂房3000平方米，库房1200平方米，锅炉房等340平方米。

六、公用工程消耗

本技改项目完成后，新增水、电、汽等公用工程消耗量如下：

水：

2.5万立方米/年

电：

150万千瓦时/年

汽：

2.75万吨/年

七、劳动定员及工作制度

本项目需新增人员60人，年工作日254天。

八、技术经济指标

1、新增总投资3200万元，其中：

新增固定资产投资2600万元，铺底流动资金600万元。

2、资金来源

（1）申请银行贷款2200万元。

（2）企业自筹1000万元。

3、销售收入6400万元（不含税）

增值税：

538万元

销售税金及附加：

54万元

利润总额：

2007万元

所得税：

662万元

4、总成本费用4339万元

其中：

经营成本4162万元

5、主要经济指标评价

投资利润率62.72%

投资利税率79.53%

财务内部收益率43.88%

投资回收期（动态）4.44（含建设期一年）

贷款偿还期4（含建设期一年）

盈亏平衡点22.48%

九、可行性研究的结论

1、该项目符合国家和地方产业政策。

1999年科技部和国家计委将高性能摩擦材料及其制品确定为《当前我国优先发展的高技术产业项目》之一，其中最为关键的原材料就是酚醛树脂；《铸造行业第十个五年计划技术发展纲要》将酚醛树脂/膨润土（主要成分为蒙脱石）纳米复合材料的研制及其在铸造生产中的应用列为重点研究课题。

市已将该项目列入新材料基地建设的重点项目之一。

2、项目产品具有较好的市场前景。

随着汽车、铸造等行业的迅速发展和产品档次的大幅度提高，对高性能酚醛树脂的需求量越来越大。

该项目投产后，主要生产双该性、纳米填充等高性能酚醛树脂，产品替代进口，成本与普通酚醛树脂相当，而价格高于普通树脂，仅为进口产品的二分之一，产品竞争能力将大大增强；经过技术改造后，企业的技术水平居全国领先地位，生产规模占全国第二位，市场占有率将不断提高。

3、该项目对生产设备结构进行了重大改革，在工艺技术上有突出创新，特别是在树脂分子量控制方面使用了国际最先进的控制手段，有利于稳定产品质量、提高生产效率，降低生产成本。

4、项目选址合理，交通运输及通讯方便，建设条件充分。

5、项目实施的同时注重环境保护，对生产过程出现的废水、废渣均采取了有效的处理措施，保证排放达标。

6、项目完成后可新增销售收入6400万元，新增利税2545万元，财务内部收益率达43.88%，高于行业基准收益率（14%），每年可为用户节约开支6000万元，经济效益和社会效益十分显著。

7、该项目投资回收期为4.44年（含建设期一年），借款偿还期为4年，完全满足贷款机构的还款年限要求，从敏感性分析来看，项目具有较强的抗风险能力，从不定性分析来看，本项目只要达到设计能力的22.48%即能保本。

经综合分析，该项目建设时机已经成熟，建设条件已经具备。

综上所述，本项目是可行的。

第五节存在问题及建议

一、注意工艺完善

由于该项目采取的是新工艺，设备完全为最新设计，国内没有成熟经验借鉴，尽管项目实施前已做了大量试验工作，但项目实施过程中，仍有可能在工艺上出现意想不到的新问题，因此建议在项目实施过程中准备多套应急方案，不断完善工艺，保证项目达到设计要求。

二、严把原材料质量关

该项目所用原料全部为国产原料，质量水平与进口产品差距较大，质量存在不稳定性，是影响产品质量的关键因素，建议加强对原料的检验控制，保证产品质量稳定。

第一章产品方案及技改规模

第一节市场需求及预测

一、本项目产品现状及发展情况

本项目产品主要用于摩擦材料和铸造等行业，目前这些行业使用的酚醛树脂绝大多数是普通酚醛树脂，即由苯酚和甲醛在酸性条件或碱性条件下直接反应制备。

它的主要缺陷是产品脆性大、聚合速度慢、流动性差、游离酚含量高、反应剧烈、分子量分布宽、质量稳定性差，使用后制品的强度低、耐热性差、发气量高、磨损率高、生产效率低，已很不适应下游行业发展的需要。

为提高酚醛树脂的性能，国内在酚醛树脂改性方面进行了大量研究，但仅仅改善了树脂某一方面的性能，树脂的综合性能没有提高，且产品质量不够稳定，树脂生产成本高，难以推广应用。

其主要原因是：

（1）酚醛树脂的生产工艺相当落后。

目前国内酚醛树脂生产设备几乎全部采用普通反应釜，设备结构为六十年代水平，单釜生产能力大都在500Kg左右，在生产过程中缺乏对树脂分子量的有效控制，而国外单釜生产能力大都在5吨以上，最大的达到了10吨，在树脂分子量控制方面已相当先进。

（2）在树脂的改性方面，多采用单改性，如腰果油改性、硼改性、橡胶改性等，或在树脂中直接添加一些助剂等，虽然使树脂的性能有所提高，但同时影响了树脂的其它性能，树脂的使用面窄。

我厂自九九年开始与中国化工大学合作，采用目前国际上正在兴起的纳米填充技术，利用原位插层聚合方法使层状硅酸盐在酚醛树脂聚合物中实现纳米复合，成功的制备了纳米填充酚醛树脂，与传统酚醛树脂相比，热分解温度提高150℃，游离酚减少70%，聚合时间缩短一半，与其它材料粘合后的抗拉强度特别是热拉强度提高30%以上，树脂综合性能达到了国际先进水平，代表了国内酚醛树脂的最高水平和发展方向。

二、国内同行业概况

目前国内酚醛树脂生产厂家近100家，生产能力大都在年产300吨左右，近三分之二的厂家成立于六七十年代，现已处于停产或半停产状态，主要是由于这些厂家的设备陈旧、工艺落后、产品质量差、生产成本高。

全国年产量在1000吨以上、技术水平较高的树脂厂共有8家，其中有4家在山东。

目前我厂产品的综合水平现已达到国内领先水平，在摩擦材料和铸造用树脂方面，我厂研制的纳米填充树脂填补了国内空白，产品性能已达到国际先进水平。

该项目实施后，我厂的产品质量和技术水平将，居全国领先地位，树脂的年产销量将居全国第一位。

三、国内市场

该项目产品主要用于摩擦材料和铸造行业。

在摩擦材料中，酚醛树脂主要用来制造汽车刹车片、火车闸瓦等，它不仅起着粘接成型作用，而且它的内聚强度、耐热性、韧性等指标决定着摩擦材料的高温摩擦性能和机械性能。

目前我国生产的刹车片普遍存在高温摩擦系数不稳定、热衰退严重、磨损率高、噪音大等缺陷，其主要原因是由于所采用树脂的性能不好。

树脂的用量约占摩擦材料总重量的10—15%，据中国摩擦材料协会统计，2000年全国各种摩擦材料产量为36万吨，消耗树脂4.2万吨，其中进口高性能树脂1万吨。

进口价格高达每吨3万元。

随着机车、汽车等行业的迅速发展，摩擦材料行业对树脂的需求量越来越大，正在以每年13%的速度增长，预计2005年树脂需求量将达到8万吨；同时由于机车和汽车运行速度的提高，对摩擦材料的性能要求越来越高，对高性能树脂的需求量大幅度增长，预计2005年高性能树脂的需求量将达5万吨，该项目产品可以替代进口，满足日益增长的高性能摩擦材料对树脂的需求。

在铸造行业中，酚醛树指主要用来生产覆膜砂。

尽管经过铸造行业广大科技工作者的努力，目前我国覆膜砂质量水平有了很大提高，但由于所用树脂的质量跟不上，仍存在很多缺陷。

主要表现在砂子的热强度低、抗弯强度低、抗脱壳性能差、发气量大、潰散性不好等。

其主要原因是由于所用树脂的流动性差、覆膜效果差、聚合速度慢、游离酚含量高。

面对经济全球化的发展趋势，铸造行业作为传统产业和劳动密集型产业，势必会由于中国加入WTO而溶于经济全球化这一潮流之中，从而更加有利于中国铸造产品的出口和技术水平的提高，但同时也使我国造型材料行业面临着更加严峻的考验和挑战，因此要求造型材料尽快赶上或超过发达国家水平，以适应铸造业的飞速发展。

据中国机械工程学会铸造分会统计，目前我国铸件年产量已达1100万吨以上，18%使用覆膜砂壳型芯工艺，耗用酚醛树脂约3万吨，但是我国树脂砂壳模铸造工艺与发达国家相比还非常落后，欧美、日本等国90%以上的芯砂采用了酚醛树脂类作为粘接剂，而我国仅20%，铸造覆膜砂用量增长的空间非常大，预计2005年我国铸造行业对酚醛树脂的需求量将达到10万吨。

纳米填充酚醛树脂在抗弯强度、热拉强度、聚合速度、游离酚含量、加工流变性、强韧性能等几乎所有性能都比普通酚醛树脂发生了质的飞跃，已成为我国铸造行业追赶和超过世界先进水平的关键材料之一，因此具有广阔的市场前景。

该项目产品不仅可以用于摩擦材料和铸造行业，还可用于油井固砂、橡胶加工、耐火材料、电子、建筑等行业，随着产品的不断开发，它的用途将越来越广泛，市场需求量将越来越大。

三、国际市场

该项目产品主要面向国内市场，替代进口产品，但也有出口的可能性。

根据近期美国、印度、香港等国家和地区的公司给我厂发来的询价传真分析，该项目所生产的纳米树脂性能指标已达到外商技术要求，项目投产后要积极开展这方面的工作，力争产品早日打入国际市场。

第二节产品方案

该项目在生产线设计上考虑了产品品种的多样性，能生产多种酚醛树脂。

按生产工艺划分，有碱催化树脂（热固性树脂）和酸催化树脂（热塑性树脂）；按改性方法划分，有腰果油、硼酸双改性树脂和纳米填充树脂；按用途划分，有摩擦材料用树脂、铸造用树脂、油井固砂用树脂、耐火材料用树脂等，产品牌号达15种以上。

其中主要品种为摩擦材料用双改性树脂和铸造用纳米填充树脂，约占总产量的88%。

第三节技改规模

该项目需增加设备台（套），需扩建厂房等建筑面积4540平方米，项目达产后可年产各种高性能酚醛树脂5000吨，使我厂酚醛树脂的总生产能力达到6000吨。

第二章原料、辅助原材料

第一节原料、辅助原材料的来源

原料、辅助原材料来源及消耗量一览表

序号

材料名称

主要生产厂家

规格

单位

年消耗量

1

苯酚

*

优级

吨

4813

2

甲醛

*

优级

吨

3250

3

蒙脱土

*

85%

吨

15

4

各种助剂

*

吨

25

5

包装袋

*

万个

20

第二节原料、辅助原材料的贮存

本项目主要原料苯酚和甲醛存放于室外儲罐，其中苯酚罐为50立方米，可装苯酚45吨，甲醛罐为30立方米，可装甲醛25吨，均有蒸汽加温装置。

原料罐与生产线用管道相连，经流量计计量后直接打入反应器中，从而节省人工，提高效率，避免原料浪费。

第三章生产工艺与设备

第一节生产工艺路线、工艺流程的选择

一、本项目产品的出厂标准

由于本项目生产的产品全部为新产品，目前尚无国家标准，传统酚醛树脂的标准已相当落后，无参考价值，因此本项目产品出厂标准执行我厂参照国际先进水平制订并经技术监督部门备案的企业标准。

部分产品标准如下：

品名

牌号

外观

聚速（S）

软化点（℃）

游离酚（%）

粘度（mpas）

铸造用树脂

F-603

粒状

≤45

85-102

≤3

F-701

≤35

85-102

≤3

F-3034

≤35

85-98

≤2

摩擦材料用树脂

M-901

粉状，≥200目

≤80

100-105

≤1

油井固沙用树脂

Y-801

棕色液体

≤80

100-105

≤3

耐火材料用树脂

N-382

棕色液体

≤5

8500-9000

引用标准：

HG-231酚醛树脂软化点测定法

HG5-1342-80酚醛树脂中游离酚含量的测定方法

HG51338-80酚醛树脂聚合速度的测定方法

GB3723—83工业用化学品采样的安全通则

HG5-1339-80酚醛树脂粘度的测定方法

二、生产工艺流程

本项目产品生产工艺流程如下：

1、铸造用纳米填充酚醛树脂

造

粒

包

装

蒸

发

反

应

催化剂

2、摩擦材料用双改性酚醛树脂

造

粒

包

装

蒸

发

反

应

催化剂

3、油井固砂用酚醛树脂

包

装

放

料

溶

解

加入溶剂

4、耐火材料用酚醛树脂

包

装

造

粒

蒸

发

反

应

催化剂

三、工艺说明

由于影响产品质量的关键工艺是树脂反应，因此对原料含量的测定、计量、催化剂用量、温度控制、反应终点控制等各环节要求相当严格，为满足上述工艺要求，该项目采用了粘度在线测定仪、温度自动控制系统、折光指数测定仪等先进控制手段。

第二节主要工艺设备选择

一、设备选型的原则

设备正确选型是实施技术改造的关键，该项目在设备选型上坚持了以下原则：

1、技术上先进，经济上合理；

2、设备的通用化程度高，即整套装置能满足不同的工艺要求，生产多种产品，；

3、设备安全系数高；

4、设备检修方便，生产厂家售后服务好，配件易购买。

二、设备一览表：

详见附表2。

三、设备平面布置

主厂房一头安装反应设备，另一头安装造粒、粉碎、包装设备，整个一层面积为1800平方米。

第三节技术水平评价

一、产品水平

我厂是生产酚醛树脂的专业厂家，技术力量雄厚，在多种酚醛树脂的研究开发和生产工艺控制方面具有丰富的经验，九九年开发的高性能汽车刹车片用改性酚醛树脂性能达到国内领先水平，被评为国家级新产品。

去年开发的纳米填充酚醛树脂复合材料，填补了国内空白，目前在国际上还未发现有同类产品的报道。

众所周知，纳米复合材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。

纳米复合材料由于分散相的纳米尺度效应、大的比表面积以及分散相与基体间强的界面相互作用，其性能可不受常规复合理论的约束，从而产生独特的力学、热力学、光电磁和加工流变等综合特性,可获得常规复合材料所不具备的高性能和多功能。

纳米填充酚醛树脂复合材料属于目前正在兴起的聚合物/粘土纳米复合材料中的一种，它充分发挥纳米复合效应，从根本上克服了传统酚醛树脂脆性大、内聚强度低、热分解温度低、流动性差等缺点，同时具有改性酚醛树脂在成本和制造工艺上不可比拟的优势，因此代表着酚醛树脂的未来发展方向。

二、工艺水平

该项目对传统工艺进行了彻底改造，攻克了树脂分子量控制这一树脂行业多年未解决的重大难题，工艺水平居国内领先水平，保证了产品质量的稳定。

三、装备水平

该项目采用了无级调速控制、温度自动控制、反应现象显示、钢带冷凝造粒、气流冷却粉碎、自动计量包装等先进技术装备，工艺过程基本实现了自动化，为国内同行业最高水平。

第五章建设地点及技改条件

第一节建设地点及基础条件

该项目建设地点位于*****，东接外环路，交通便利；项目建设用地有保证；厂区南北有大桥变电站北方玻璃厂专线和两条供电线路穿过，增容方便、投资少；门口有直径300㎜的自来管线穿过，需自来水开口为65㎜，自来水压力充足，项目用水有保证；当地煤资源丰富，项目用煤有保证，具备承建该项目的基础条件。

第二节项目所在地自然和社会经济条件

***8位于**中部。

东邻*，西、南靠*，北依***。

总面积12239平方公里，人口1121.01万人。

一、自然条件

***地势由东向倾斜，北、东、南三面又向盆地中部倾斜。

境内山脉北部为山脉，南为余脉，呈东西走向。

河流有***两大水系，大小支流近400条。

气候属暖温带湿润、半湿润大陆性季风气候。

年均气温12.5℃,年均降水量760.9毫米。

无霜期年均196天。

市自然资源丰富，有铁、铜、金、铅、煤、铝土等矿藏。

煤炭已探明储量5亿吨，另有深部煤区储量约7亿吨，是重要的煤炭基地。

铁矿石已探明储量7.5亿吨，列地区之首。

二、社会经济

经过几十年的发展，市已成为全省以采煤、冶金、机械加工为主的重工业基地。

境内现有**铁路交会，是连接京沪干线的会合点，高速公路在此相接。

公路通车里程达到1800多公里，并形成了“三纵三横”的公路网络，交通十分方便。

三、地质与地震

1、地质条件

本项目拟建地位于市经济开发区，该区地形较平坦，地势北高南低，地层为第四系所覆盖。

该区地表水系较发育，主要河流为**河。

地下水基本可分为第四系孔隙水和基岩岩溶裂隙水两种类型。

第四系孔隙水与地表水联系密切，沿河呈带状分布，含水量丰富。

2、地震：

基本烈度为六度。

第三节市政配套条件

一、公共设施

本项目建设地位于市郊经济开发区、区内配备完善的给排水、通信、电力等管网，可方便地满足本项目的需要。

二、交通运输条件

本项目建设地点地处高速公路及国道交界处，交通十分便利。

我厂现有车辆12部，为原辅料、成品的运输提供了方便条件。

第六章工程技术方案

第一节总平面布置

该项目新建厂房和库房位于厂区南部，锅炉房位于厂区西南角，厂区道路为混凝土结构，厂区内物资运输采用拖板车、叉车及手推车，厂房的上下层物料运输采用管道解决。

第二节土建工程

一、设计依据

1．《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）；

2．《建筑搞震设计规范》（GBJ11-89）；

3．《建筑防火设计规范》（GBJ16-87）；

4．《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）；

5．《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）；

6．《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）；

7．《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）；

二、建筑方案

本项目需新建厂房面积为3000平方，一头为三层，层高4米，每层面积600平方米，另一头为一层，层高8米，面积1200平方米，整个一层面积1800平方米，东西长60米，南北宽30米；库房为一层，高6米，面积1200平方米，东西长60米，南北宽20米；锅炉房及其它辅房为一层，高8米，面积340平方米，东西长22.67米，南北宽15米。

二、结构方案

厂房和库房采用钢架结构，锅炉房为砖