二氧化碳可降解塑料生产项目建设可行性研究报告.doc

二氧化碳可降解塑料生产项目建议书项目建设单位：承德避暑山庄企业集团有限责任公司项目负责人：尤文武申报单位：科技局申报时间：2010年10月联系电话：6082863第一章项目概述1.项目名称：二氧化碳可降解塑料生产项目2.建设性质：新建3.项目单位概况：承德避暑山庄企业集团有限责任公司4.项目负责人：尤文武5.建设地址：平泉县平泉镇河东6.建设规划：2011-2015全部建成投产7.建设内容：项目主要利用二氧化碳、环氧丙烷及部分锌粉、甘油、溴乙烷、三氯乙酸为辅料建设年产15万吨可降解塑料。8.实施年度：2011-2012年建成一期，计划年产5万吨; 2013-2015建成二期，达到年产15万吨产能。9.投资估算与来源：总投资14.68亿元，其中建设投资13亿元，流动投资1.68亿元。其中自筹资金10.28亿元，争取国家和银行支持4.4亿元。9.征占土地情况根据工程总体规划，整个工程占地约40万平方米，合计征地450亩。10.效益分析：经济效益：年销售收入6526.8万元，企业年获利润5873.8万元，年缴纳税金9468万元，安排就业职工900人。社会效益：促进了工业二氧化碳下游开发应用，提高了资源的利用率，生长了产业链条，在提高了经济效益同时，还可以减少温室气体排放，造福后代，改善生态环境。11、项目建议书研究的范围包括：项目建设的必要性、厂地选择、需求预测、设计方案、投资估算、效益分析、风险分析、劳动定员、环境保护等各方面内容。第二章 项目建设的必要性和条件2.1建设的必要性进入二十一世纪以后，由于大气污染和全球温室效应的加剧，人们对生态环境及可持续发展产业的认识日益提高，加之国内外一次性泡沫、食品及医药包装材料，一次性餐具等方面造成的“白色污染”已成为一大社会公害。如我国电器产品出口欧美时，由于包装用的防振泡沫不可降解，必须额外付出环保费用；各种用途的包装袋、垃圾袋覆盖在农田上随风四处飘浮，不仅污染了环境，也破坏了土壤土质。这些现象均对降解塑料产品的尽快工业化提出了迫切的要求。通过实施该项目，可将资源型产业转化为资源综合利用的接续产业，无疑是一条比较理想的发展思路。目前降解塑料已经在国外得到相当程度的认可，国内外相继出台了有关降解塑料的一些法规，1989年，美国就有30多个州必须使用降解塑料制品；日本、意大利等发达国家也于20世纪末，相继制定了强制性法律，对使用降解塑料有了明确规定；我国国家环保局、原国家经贸委等政府部门也相继制定了法规，到2000年底，全国已有上海、北京、天津等30个城市下发文件全部或部分禁用一次性塑料制品，而以降解塑料替代。国内降解塑料也在一定的范围的市场上获得了应用。如出口产品的电器包装、医药包装、食品包装及一次性餐具等领域。技术上具备了工业化的条件，CO2固定为可降解塑料的研究始于1969年日本油封公司的井上祥平，他发现在催化剂的作用下可将二氧化碳固定为全降解塑料，美国的Air products and chemicals Inc（空气产品公司），通过购买日本专利并申请了改进催化剂的美国专利后，1994年已有二氧化碳共聚物的商品试销售。进入八十年代末期，我国中科院广州化学研究所、浙江大学相继开展了二氧化碳固定为可降解塑料的研究。浙江大学于1993年终止了相关的研究。中科院长春应用化学研究所从1997年10月开始在中国科学院重点项目的支持下开展了可生物降解的二氧化碳共聚物的合成及加工研究，随后分别获得了吉林省省长特别基金和中国科学院知识创新方向性项目、国家科技部863项目的支持。已申请了5项中国专利和3项美国专利，获得的共聚物可制成白色粉末树脂和白色透明薄膜。聚合物中二氧化碳含量达到45wt%，催化剂利用率为50-55g聚合物/g催化剂。中科院长春应用化学研究所正在与内蒙古蒙西高新技术集团公司合作，并于2003年4月建成了年产3000吨二氧化碳基塑料的生产线，形成了科学合理的产业链，具备了工业化条件。2.2建设条件平泉县仅承德避暑山庄企业集团有限公司2010年每年生产酒精达8万吨，就可生产7.5万吨的二氧化碳，有丰富的二氧化碳资源，同时在活性炭等行业的工业窑炉产生的大量CO2气体，均可采用低分压变压吸附方法得到大量的CO2气体，完全可以满足工业生产对碳源的需求，又减少污染、避免资源的浪费。同时承德避暑山庄企业集团公司有可靠的资金保障，中国科学院长春应用化学研究所有成熟的可工业化的技术，拟选的厂址具备项目所需的所有建设条件。项目建设地平泉又北临东三省一些国家重要的石化工基地，可在充分利用当地丰富的二氧化碳资源和化工原料生产降解塑料，可大大提高二氧化碳的附加值，为企业创造较好的经济和社会效益，同时发展京津冀地区经济可持续发展做出应有的贡献。第三章 建设规模与产品方案1、建设规模：整个工程按15万吨/年产能规划实施。2、产品方案根据现有的技术开发现状和市场需求，通过调整生产工艺、技术配方、后处理工艺等可生产保鲜膜树脂、食品包装材料树脂、泡沫板材树脂和餐盒材料树脂等四大系列产品。具体品种及其产量见下表。 产品方案一览表品种产量（吨）保鲜膜树脂5000泡沫板材树脂10000食品包装材料树脂7000餐盒材料树脂8000第四章 物料的供应及保证4.1主要原料材料的品种、质量及年需求量二氧化碳聚合物是以二氧化碳、环氧化物(环氧丙烷、环氧乙烷)为反应单体，以三元配合物为催化剂，在一定温度和压力下合成的高分子材料。该聚合物可生物降解，是一种新型环保的完全降解塑料。本项目的主要原料为：二氧化碳、环氧丙烷，见下表。 原料质量要求产地、运输方式二氧化碳年用量72000吨，纯度>99，出口压力大于4Mpa。原产地，管道输送环氧丙烷年用量111000吨，纯度>99辽宁锦西，500800公里4.2主要辅助材料的品种、质量及年需求量本项目的主要辅助材料为锌粉合金、有机溶剂等，见下表。 原料名称用量（吨/年）质量要求产地及运输距离锌粉10000纯度>99%辽宁锦西， 500800公里甘油2500纯度>97北京,运输距离大约1000公里溴乙烷15000纯度大于97%天津，运输距离大约800公里。三氯乙酸750纯度大于97%天津，运输距离大约800公里。4.3原料运输方式除二氧化碳由管线输送外，其它材料均需通过铁路或公路运输，经调研原料产地的运力没有问题。4.4燃料供应该项目主要燃料为煤炭，为聚合及后处理、烘干等工艺提供1500C蒸汽。质量无特殊要求，为普通工业煤。依据应化所提供的化学反应蒸汽及采暖蒸汽用量，经过计算，3×104 t/a规模，需上12台蒸汽炉，开二备一运行，由于各种煤的热值不同，燃煤需200280 t/d。年需要量为原煤20万吨，煤的来源为平泉县杨煤矿业，通过公路运输来保障供应。第五章 设计方案（一）技术方案 1、生产方法根据国内外完全降解塑料的研究现状，经过多方比较和论证，在大量试验的基础上，中国科学院长春应用化学研究所选择了以二氧化碳和环氧丙烷为主要原料，生产完全降解塑料。在技术上，中国科学院长春应用化学研究所拥有自主知识产权的专利技术。该项目的整体研究处于国际先进水平，在研究过程中，获5项中国专利和3项美国专利。从原料来源上看，承德避暑山庄企业人集团有限责任公司及企业所在地有丰富的二氧化碳资源，且质量好、纯度高；而环氧丙烷为基本有机化工原料，来源广泛。在环境保护方面，整个生产过程为全密闭流程，基本实现了无“三废”排放。2、工艺流程2.1工艺路线总述:将催化剂的各组份在无水无氧催化剂制备釜中混合，在二氧化碳气保护下陈化后打入无水无氧的聚合釜中，加入计量的环氧丙烷，将二氧化碳气体充入聚合釜中至3040大气压，随后将反应温度控制在60800C，聚合反应进行610小时后结束聚合过程，泄压后将产物在保温下送到后处理釜中，以少量甲醇处理聚合物，然后进行离心分离，固体物料烘干，造粒，得到二氧化碳聚合物母料。液体物料进行分馏回收，回收单体、甲醇以及反应中产生的碳酸丙烯酯。二氧化碳气体经过冷却脱除残余的单体，再进入下一个循环。整个过程是一个全封闭、无泄漏、无污染的环保生产工艺流程。2.2工艺技术来源:该项目的工艺技术均由中国科学院长春应用化学研究所提供，经过实验室和3000吨/年的中试试验，该技术已成熟和完善。2.3生产总流程:稀土配合物烷基锌多元醇复合、陈化210h稀土组合催化剂无水无氧高压釜中进行聚合反应 610h环氧化物常压回流210hCO2保护下加入泄压回收CO2及环氧化物单体出料，白色聚合物成品用于普通包装材料成品。用于食品、医用包装材料（二）主要设备方案 主要设备选型及来源根据二氧化碳聚合物的聚合过程，本项目共分为前处理车间（原料净化系统）、催化车间、聚合车间、后处理车间，还有控制系统、包装系统及存贮系统等。本项目的设备分为非标设备和定型设备两种。主要设备50多台套，见下表。主要设备一览表序号设备名称来源数量(台/套)备注1高压反应釜及温控系统辽宁开原压力容器厂40610m3全流程DCS控制系统2输送泵大连化工机械设备公司403聚合后处理设备辽宁开原压力容器厂20淋洗、除去稀土催化剂，单体、反应副产物回收4干燥设备常州统一干燥设备有限公司205精馏设备大连化工机械设备公司206液体储槽杭州冷冻设备有限公司807分离设备杭州冷冻设备有限公司10二氧化碳及环氧化物单体分离及循环使用装置8造粒装置常州统一干燥设备有限公司209催化剂制备系统辽宁开原压力容器厂510辅助设备辽宁开原压力容器厂合计255（三）工程方案 1.主要建筑物的结构及面积方案根据各车间的工艺条件和相应的功能要求，确定本工程的设计原则：在满足使用功能的前提下，充分利用面积，达到经济适用美观，厂房柱网高度及定位轴线，均遵守GBJ2建筑模高协调标准GBJ6厂房建筑模数有关规定，层高均指板底标高，尽量利用门窗自然采光、通风，立面尽量协调一致，各单体见下表。主要建、构筑物结构及面积一览表序号名称结构面积（m2）（长×宽×高）投资估算（万元）1行政大楼框架40006002质量控制中心框架20003003职工宿舍框架60009004车库框架30003605液体化学品仓库框架200×30×3626406前处理车间1钢排架150×30×4832407前处理车间2（气体）钢排架150×30×4832408聚合车间钢排架200×30×8857609催化车间1钢排架150×30×88432010催化车间2钢排架200×30×48432011地下储罐钢排架200×30×88576012造柱、包装车间钢排架200×30×36360013产品仓库钢排架200×30×36264014后处理车间1钢排架100×30×88288015后处理车间2钢排架100×30×88288016设计基础255台套480合计439202.主要建、构筑物工程一览表建（构）筑物一览表序号名称型号及规格单位数量备注1100 m3环氧丙烷储罐座402100 m3二氧化碳储罐座403液体化学品仓库 200m×30mm2300004产品仓库 200m×30mm2300005造粒和包装车间 200m×30mm2300006前处理车间1 150m×30mm2225007前处理车间2 150m×30mm2225008催化车间1 150m×30mm2225009催化车间2 200m×30mm23000010聚合车间 200m×30mm23000011后处理车间1 100m×30mm21500012后处理车间2 100m×30mm21500013行政大楼 3层 4000 m2座114质量控制中心 3层 2000 m2座115职工宿舍 6000m2座116车库 3000 m2座117供水泵房 30m×6.6m m219818冷却车间 30m×9.0mm227019水源井房 4.2m×3.9m×9座m2147.4220700 m3消防罐座221配电室 7.8m×6.0m×2座m220022发电机房 9.0m×8.1m×2座m2200235 m3柴油罐座1024辅助间 36m×9.0mm260025锅炉间 32m×28mm2120026烟囱及烟道（2500，h=75m）座427四蹲位厕所 7.5m×3.3m×3座m215028门卫 4.2m×3.6m×3座m21202910m宽自动伸缩大门座430砖围墙 H2.2m延长米72000319m宽水泥路延长米3300327m宽水泥路延长米80033回车场 15m×15m×9m2202534回车场 58m×100mm25800第六章 节能及环保措施（一）节能方面6.1主要能耗指标项目的主要能耗为电、水、蒸汽等。每吨产品主要能耗指标见下表。 产品的主要能耗表序号项目名称定耗备注1去离子水0.1t制备稀土配合物和柠檬酸铜，可冷却回收2电140kwh3蒸汽6t6.2节能措施1、通过使用节电设备，配电变压器采用S10全密闭型节能变压器，与S7型相比，降低运行损耗20。配电室采用电容补偿，使低压侧功率因数达0.9以上，可降低线路损耗35以上。2、锅炉选用高效SHW型往复推动炉排内置省煤器锅炉，凝结水全部回收利用，水泵变频控制等措施节能。3、本项目的去离子水等工业用水通过冷却回收系统可循环使用不排放工业污水，节约水量约为20 t/d。水源井供水泵采用变频调速装置，根据实际用量调节电机转速，达到节能目的，可节电30以上。（二）环境影响评价在项目的总体工艺方案中主要执行下列环境标准：1、污水综合排放标准GB8978-962、大气污染物综合排放标准GB16297-19963、石油化工企业环境保护设计规范SH3024-95生产建设对环境的影响：本项目由于采用了如下措施，工业生产上基本实现零排放，对周围环境无不良影响。1、合成采用全密闭流程，实现整个过程密闭化。2、设计了先进和完善的后处理和原料回收系统，如去离子水主要用于制备稀土配合物和柠檬酸铜，在喷雾干燥阶段通过冷却回收系统可循环使用，达到节水目的，对环境没有污染，同时聚合和后处理过程中二氧化碳废气也进入回收流程，不向外部排放。此外，本项目产生的所有固体物均为期望的产品，基本没有环境污染。生活辅助系统对环境的影响：生活辅助系统主要污染物有生活污水、煤灰粉尘等。主要措施是生活污水自建一座氧化塘进行处理；粉煤灰我们将作为粉煤灰烧结砖的主要原料加以回收利用。环保方案及投资：本项目的后处理、原料回收系统及氧化塘等相关工程，主要使整个工程产生的污染物符合国家有关环保的标准及要求。上述两个系统共投资约3000万元。第七章 投资估算及资金筹措（一）投资估算 7.1建设投资估算根据年产15万吨二氧化碳可降解塑料设计方案，工程项目建设总投资估算额为130005.0万元，总投资见下表。 总投资估算表 单位：万元 序号项目名称金额备注1土建安装工程投资85254.52设备购置投资305503其它费用费1910含前期技术投入费4建设期利息7105基本预备费用 11580.5合计1300057.2土建投资根据项目总体设计工程方案，土建工程量预计30万平米，其中生产厂房预计25万平米，非生产办公生活设施设计面积5平米。采用彩钢板结构。共需投资56550万元，各类辅助工程预计21069.5万元。土建及公用辅助工程投资合计为77619.5万元。7.3设备投资设备总计投资38185万元。 其中：主要设备投资估算为30550万元；设备投资安装材料费7635万元。主要设备投资一览表序号设备名称数量（套）投资额（万元）备注1高压反应釜10000L及温控系统208000控制仪表2输送泵206003聚合后处理设备101000淋洗、除去稀土催化剂4干燥设备1025005精馏设备2060006液体储槽809007分离设备102500二氧化碳及环氧化物单体分离及循环使用装置8造粒装置2040009催化剂制备系统54000烷基锌、稀土配合物10辅助设备1050合 计305502.流动资金估算项目的流动资金估算采用分项估算法。生产启动时需流动资金17776万元，达产年总计需要流动资金31964万元。（二）资金筹措 1、自筹资金:自筹资金10.28亿元。2、其它来源:争取国家支持4.4亿元。第八章经济效益和社会效益分析（一）经济效益 1.销售收入项目达产时达到可实现年产保鲜膜树脂25000吨，每吨销售价格按2万元计算；泡沫板材树脂50000吨，每吨销售价格2.1万元计算；食品包装材料树脂35000吨，每吨销售价格按1.8万元计算；餐盒材料树脂40000吨，每吨销售价格按2万元计算。达产时年销售总额298000万元。2.成本费用估算根据物料消耗定额、产品生产方案及工艺水平等资料，该项目的各种主要材料达产年的消耗水平估算如下：产品主要材料消耗水平估算表序号项目名称定耗消耗量（吨）单价（元）金额（万元）备注1二氧化碳0.48吨720005003600以3万吨/年聚合物计算2环氧丙烷0.74吨111000120001332003催化剂180004电140kwh21000000 kwh0.612605蒸汽6吨9000004036006煤炭3600002107560直接工资: 按组织设计，项目定员900，参考本公司目前实际工资水平，人均工资1.80万元/年估算；职工福利费与其它有关支出：员工福利费按直接工资14%估算，其它有关费用支出按直接工资26%估算；修理费: 按当年实际发生折旧费的30%计算；折旧费：按计算期受益年份20年平均计提，残值率3%；运输费用：参照市场运输价格，按0.50元/吨·公里估算；其它费用：按工资费用的2.5倍估算；管理费用：参照公司管理水平与管理支出比例，按年度产品销售收入的1.5%估算；销售费用：按年度产品销售收入的3%估算。3.盈利能力分析项目正常年份实现销售利润61857万元，税后利润46393元。 投资利润率=27.45% 投资利税率=18.51% 资本利润率=134.8% 财务内部收益率20.58%（税后） 财务净现值72263.76（IC=12%时）（税后） 投资回收期=7.11年（税后） 财务内部收益率25.8%（税前） 财务净现值133913.18（IC=12%时）（税前） 投资回收期=6.29年（税前）根据以上计算看出，项目所得税后及所得税前的财务内部收益率均大于行业基准收益率，项目所得税后及所得税前财务净现值均大于零。这表明该项目从全部投资角度看满足了行业最低要求，在财务上可以接受的。另外，项目所得税及所得税前全部投资回收期均小行业基准投资回收期12年，这表明项目投资在规定的时间收回，所以项目也是可行的。4.不确定性分析A：BEP（生产能力利用率）=年总固定成本/(年销售收入-年总可变成本-年销售税金与附)×100% = 29311.57÷（298000-167220-54894.82）×100%=38.6%B：BEP（产量）= BEP(生产能力利用率)×设计生产能力 =15万立方米×38.6%=5.79万吨（二）社会效益1、本项目属高科技环保项目，项目实施后，既保护了环境，又对二氧化碳资源的综合利用提供了一条有效途径，同时也为承德避暑山庄企业集团有限责任公司的接续产业的发展提供了重要机遇。2、本项目的实施将为我国可降解产品走向国际市场开辟道路。3、本项目的实施可以提供近900个就业机会，为缓解社会人员就业困难和减轻社会就业压力方面有较为实际的意义。4、通过实施本项目，可增加当地的税收，同时还可带动周边地区的服务、饮食等行业的发展。第九章风险分析根据中国科学院长春应用化学研究所的技术研究现状和内蒙3000吨/年的试验反馈的信息看，该技术已经成熟，具备了工业扩大化的条件；随着完全降解塑料技术的不断发展，降解塑料产品在国内已得到很多企业的认可，如山东威高集团、江苏琼花集团、深圳绿维集团等单位已有意向使用本产品；产品售价平均为2.2万元/吨左右，比国外同类产品至少低20%。第十章结论及建议经过上述的可行性分析，对二氧化碳基降解塑料项目结论如下：1、该项目的技术已经成熟，具备了扩大工业化的条件。2、该项目的最终产品在国内外均具备了一定的市场空间。3、承德避暑山庄企业集团有限责任公司具备丰富的二氧化碳资源，基础条件和自然条件完善，公司总体实力雄厚，完全可满足项目的建设需要。4、实施该项目，符合国家产业政策，为繁荣地方经济，促进科技进步贡献力量。5、该项目是绿色环保项目，产品可有效地解决“白色污染”问题，是国内外都大力鼓励发展的产业。6、该项目属高科技项目，产品附加值高，经济效益和社会效益显著。7、该项目投资利润率高，产品在国内外市场上具有很强的竞争力，项目可行。18