南通电渗析设备项目可行性研究报告_模板参考.docx
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1、泓域咨询/南通电渗析设备项目可行性研究报告报告说明化工生产过程中甘氨酸、草甘膦、IDA、天然气和石油炼化脱硫胺液等各类有机物料都有净化从而循环利用的需求。以有机胺液净化为例,在胺法脱硫或者脱二氧化碳的工艺过程中,因降解、物料带入等原因在系统内会累积一定量的阴离子,这些阴离子与有机胺结合生成热稳定性盐(HSS),这些热稳定性盐不具有吸附酸气的能力,还有可能会腐蚀设备,因此需要对胺液做净化处理,以达到胺液的有效利用和降低胺液的补充成本的目的。以电渗析为核心耦合FOED工艺(过滤-除油-电渗析集成工艺)可将热稳定盐脱除至所需求的范围内,实现有机胺液循环利用。根据谨慎财务估算,项目总投资23774.7
2、4万元,其中:建设投资19354.70万元,占项目总投资的81.41%;建设期利息491.87万元,占项目总投资的2.07%;流动资金3928.17万元,占项目总投资的16.52%。项目正常运营每年营业收入48700.00万元,综合总成本费用41143.23万元,净利润5506.74万元,财务内部收益率16.67%,财务净现值3279.97万元,全部投资回收期6.41年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。本项目生产线设备技术先进,即提高了产品质量,又增加了产品附加值,具有良好的社会效益和经济效益。本项目生产所需原料立足于本地资源优势,主要原材料从本地市场采购,保
3、证了项目实施后的正常生产经营。综上所述,项目的实施将对实现节能降耗、环境保护具有重要意义,本期项目的建设,是十分必要和可行的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 项目背景、必要性7一、 行业发展历程7二、 行业下游主要应用领域8三、 提升开放型经济层次,高起点建设江苏开放门户21第二章 项目总论28一、 项目名称及投资人28二、 编制原则28三、 编制依据29四、 编制范围及内容29五、 项目建设背景30六、 结论分析34主要经济指标一览表36第三章 项
4、目选址方案38一、 项目选址原则38二、 建设区基本情况38三、 壮大实体经济规模,筑牢产业高质量发展根基42四、 实施创新驱动战略,建设更高水平创新型城市45五、 项目选址综合评价47第四章 建设方案与产品规划48一、 建设规模及主要建设内容48二、 产品规划方案及生产纲领48产品规划方案一览表48第五章 建筑工程方案50一、 项目工程设计总体要求50二、 建设方案50三、 建筑工程建设指标51建筑工程投资一览表51第六章 SWOT分析53一、 优势分析(S)53二、 劣势分析(W)54三、 机会分析(O)55四、 威胁分析(T)56第七章 发展规划62一、 公司发展规划62二、 保障措施6
5、8第八章 工艺技术设计及设备选型方案70一、 企业技术研发分析70二、 项目技术工艺分析72三、 质量管理73四、 设备选型方案74主要设备购置一览表75第九章 人力资源配置77一、 人力资源配置77劳动定员一览表77二、 员工技能培训77第十章 原辅材料供应79一、 项目建设期原辅材料供应情况79二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理79第十一章 安全生产80一、 编制依据80二、 防范措施82三、 预期效果评价86第十二章 进度实施计划88一、 项目进度安排88项目实施进度计划一览表88二、 项目实施保障措施89第十三章 项目投资计划90一、 投资估算的依据和说明90二、 建设投资估算91
6、建设投资估算表95三、 建设期利息95建设期利息估算表95固定资产投资估算表96四、 流动资金97流动资金估算表98五、 项目总投资99总投资及构成一览表99六、 资金筹措与投资计划100项目投资计划与资金筹措一览表100第十四章 经济效益102一、 经济评价财务测算102营业收入、税金及附加和增值税估算表102综合总成本费用估算表103固定资产折旧费估算表104无形资产和其他资产摊销估算表105利润及利润分配表106二、 项目盈利能力分析107项目投资现金流量表109三、 偿债能力分析110借款还本付息计划表111第十五章 风险分析113一、 项目风险分析113二、 项目风险对策115第十六
7、章 总结评价说明117第十七章 附表附件119建设投资估算表119建设期利息估算表119固定资产投资估算表120流动资金估算表121总投资及构成一览表122项目投资计划与资金筹措一览表123营业收入、税金及附加和增值税估算表124综合总成本费用估算表124固定资产折旧费估算表125无形资产和其他资产摊销估算表126利润及利润分配表126项目投资现金流量表127第一章 项目背景、必要性一、 行业发展历程电渗析技术的研究最早始于德国,1903年Morse和Perce把两根电极分别置于透析袋内部和外部的溶液中无意发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去;1924年Pauli对Morse的试验装置进行了改进,
8、以便解决极化、传质速率等问题;1940年Strauss和Meyer又进一步提出了多隔室电渗析装置的概念。20世纪50年代,美国科学家Juda成功试制了具有较高选择透过性的阴、阳离子交换膜;紧接着,在1952年美国Ionics公司就设计制造了第一台电渗析装置。自此,电渗析技术得到了较好的发展,不仅体现在装置设计上的改良,其核心部件离子交换膜也得到了很好的发展。当前国外离子交换膜主流公司有日本ASTOM、日本AGC、德国Fumatech、日本富士膜Fujifilm、加拿大Saltworks、法国Suez和捷克Mega等,全球范围内,电渗析设备厂商主要包括法国Suez、美国Evoqua、德国PCCe
9、llGmbH和法国Eurodia等。电渗析技术率先在美国、英国和前苏联等国家得到推广,主要应用于海水淡化、饮用水制取等。发展至今,已经被广泛应用于物料脱盐、废水脱盐、海水淡化预处理或浓盐水处理等领域。现如今应用最为广泛的是北美、欧洲、中国和日本等国家和地区,其中日本是目前世界上唯一一个使用电渗析技术大规模海水制盐的国家。我国对电渗析的研究起步较晚,1958年北京和上海的科研单位将离子交换树脂磨成粉再压制成异相离子交换膜;60年代初便有小型海水淡化装量投入试运行;1965年在成昆铁路上安装了我国第一台苦咸水电渗析淡化装置;1969年聚乙烯异相离子交换膜在上海正式投入生产,电渗析技术在海水淡化领域
10、得到应用。20世纪80年代到90年代末,电渗析技术由于遵循法拉第定律,涉及交流变直流、电化学、流体力学、物理、材料等多个学科,相对压力驱动膜分离技术更复杂,控制更难,因而电渗析技术受到反渗透、纳滤、超滤等新兴压力驱动膜分离技术的冲击,只用作水处理项目中的预处理工作,导致了电渗析技术的发展缓慢。二、 行业下游主要应用领域21世纪以来,电渗析产品在世界范围内得到了迅速的发展,由于该产品节能、高效、少污染等优点,引起了世界各国的广泛关注。电渗析初始的用途为苦咸水淡化、海水淡化和海水制盐,随着电渗析企业的不断努力开拓,下游行业逐渐向新能源锂电、食品医药、冶金、化工、硅及半导体、粘胶纤维、造纸、印染等进
11、行延伸,应用领域不断拓宽。凡涉及工业酸碱制备和工业流体分离纯化的生产过程,都是电渗析技术潜在的应用领域。1、新能源锂电行业新能源产业链中,锂是核心资源之一。电渗析技术的应用与锂盐息息相关,目前均有非常成熟的应用案例,具体应用包括盐湖提锂、氢氧化锂的制备等,得到的氢氧化锂溶液不仅可以制备氢氧化锂产品,还可以采用通入二氧化碳的方式,最终转化为高纯碳酸锂,设计灵活,低碳绿色,具有高品质、高收率、清洁、低成本、短工期、便利性等优点。除此以外,电渗析技术可将生产过程中产生的废盐制备为酸碱回用到生产过程,废水进行清洁处理,这在新能源锂电行业中的三元前驱体、化成箔等细分行业也实现了应用。随着国家对环境保护的
12、加强和双碳政策的实施,电渗析技术在未来可能会成为氢氧化锂制备的主流工艺,市场潜力巨大。(1)盐湖提锂并制备氢氧化锂盐湖卤水制备氢氧化锂可分为三道环节,分别是原卤处理环节、浓缩环节和氢氧化锂制备环节,电渗析技术在各个环节均可应用。电渗析法盐湖提锂已在青海盐湖进行工业化生产,该技术用于分离镁锂重量比1:1-200:1的盐湖卤水,经过一级或多级电渗析,利用一价阳离子选择性离子交换膜和一价阴离子选择性交换膜进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环式)工艺分离并浓缩锂。该方法适用于相对高镁高锂的卤水中解决锂与镁和其他离子的分离,同时也可以实现硼的去除和经济高效浓缩氯化锂。经前两道环节分离纯化锂盐后,双
13、极膜电渗析技术可用于氢氧化锂制备环节。传统工艺中盐湖卤水制备氢氧化锂需要先将氯化锂溶液加入纯碱沉淀出碳酸锂,再用碳酸锂苛化法制备氢氧化锂。双极膜电渗析技术可以直接将氯化锂溶液一步法直接制备成氢氧化锂,同时生产的盐酸可以用于吸附剂的再生。此外,我国盐湖条件有限,生态环境脆弱,酸碱资源、水资源非常匮乏,高海拔,交通不便,运输成本高。双极膜电渗析技术还可以用氯化钠制备酸碱,用于吸附剂提锂解析、除杂预处理、设备清洗、树脂再生等核心工艺段,实现资源的高效利用,降低产品单位生产成本。盐湖卤水类型的锂资源在全球探明锂资源构成中的占比高达近六成,其单体项目的储量规模通常可观,生产成本相对较低,未来技术进步的潜
14、力广阔,盐湖提锂有望成为未来全球锂资源供应体系的基石。2021-2025年盐湖提锂的供应有望从2021年的23万吨LCE增长至2025年的53万吨LCE,占比从42.8%小幅走高至45%。(2)锂矿石和碳酸锂制备氢氧化锂全球范围内大规模生产氢氧化锂工艺主要包括硫酸锂苛化法、碳酸锂苛化法、石灰石焙烧法等,其中,工业生产中主要关注硫酸锂苛化法与碳酸锂苛化法两种方案。在锂矿石系统中,主要采用硫酸苛化法制备氢氧化锂,即硫酸锂溶液与烧碱或者石灰进行复分解反应,形成硫酸钠或者硫酸钙与氢氧化锂溶液混合物,利用硫酸钙饱和浓度积较低,或者利用硫酸钠与一水氢氧化锂在低温下溶解度的显著差异将两者分离后得到氢氧化锂。
15、该法工艺成熟,提取率高,但会产生大量废盐固废,处理难度大;碳酸锂苛化法生产氢氧化锂将精制石灰乳与碳酸锂按一定的比例混合,调节一定的苛化液浓度,加热至沸腾并强力搅拌,反应可得到浓度约3.5的LiOH溶液。除去不溶性的残渣(主要是CaCO3),分离后将母液减压浓缩、结晶而得到单水氢氧化锂。但此生产工艺流程长,设备投资较多,成本高,且主要原料为碳酸锂,其价格的高低直接影响到单水氢氧化锂的成本。双极膜电渗析法可以无需添加氢氧化物,实现低成本高纯度氢氧化锂的生产,副产品硫酸可循环使用。氢氧化锂主要用于生产三元材料中的高镍正极材料,海外电池厂以高镍三元电池为主,中国三元电池高镍化趋势明显,氢氧化锂的需求量
16、将逐步扩大。(3)废旧电池拆解液制备氢氧化锂在废旧电池回收系统,锂是核心的待回收资源,磷酸铁锂和三元电池粉经酸浸和水浸、浓缩、除杂后得到纯硫酸锂溶液,部分企业直接蒸发得到硫酸锂副产品外售,部分企业用传统工艺加入碳酸钠进行沉淀反应,得到碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液,碳酸锂经过干燥后制备碳酸锂产品。但是这类工艺锂回收率较低,副产品固废多,环保压力大。双极膜电渗析技术可以将磷酸铁锂和三元电池回收过程中得到的硫酸锂溶液直接制备为氢氧化锂溶液和硫酸,氢氧化锂溶液经后续蒸发结晶后得到氢氧化锂晶体,硫酸返回酸化工段,实现循环利用,实现了锂的高效回收,高品质锂盐的制备,且无其它副产固废产生。随着新能源锂电行业的不断
17、发展,锂电池回收行业将在数年内进入快速发展期,从而构建锂电池资源循环的良性生态。(4)三元前驱体行业废盐制备酸碱三元前驱体是制备三元正极材料的核心原材料。近年来,三元前驱体产量持续增长,预计2025年将达到160万吨,每吨前驱体至少产生1.6-1.8吨的硫酸钠。硫酸钠常规是制备成元明粉处理,然而由于市场上元明粉量的扩大,元明粉的处置也成为问题。双极膜电渗析开辟了一条新的硫酸钠资源化道路,利用硫酸钠制取三元前驱体生产过程中消耗量巨大的氢氧化钠,确保原材料供应链安全和稳定,降低企业生产成本,减少碳排放量。根据GGII的数据,2020年全球三元前驱体出货量为42万吨,同比增长约26%。其中国内出货量
18、33万吨,同比增长约20%。GGII预计2025年全球三元前驱体市场空间160万吨,2021-2025的CAGR是29%。2、食品医药行业在食品医药领域中,电渗析技术可应用于食品级酸碱的生产,有机酸的浓缩与生产,药品、调味品及饮品脱盐和脱酸。(1)食品级酸碱的生产食品安全是食品企业的生产生命线,该类企业需要使用食品级酸与碱。由于酸碱属于危化品,地域限制大,成本高,食品级酸碱的生产厂家较少。利用双极膜工艺为核心,可以直接就地在厂区内生产食品级酸和碱,不受危化品运输的限制,机动性高。(2)有机酸的浓缩与制备以维生素C、乳酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸、氨基丙酸、EDTA、蛋氨酸、类氨基酸、葡萄
19、糖酸、丁二酸、IDA等为代表的有机酸产品是现代医药工业的重要原料,在日化行业和化妆品行业等行业中也有广泛应用。传统有机酸生产方法是用发酵法,由于有机酸发酵过程中产生的有机酸使得发酵液pH值降低,阻碍了发酵过程的进行。因此往往会加入碱(石灰)中和沉淀,然后经硫酸酸化制得有机酸。这一生产工艺包括酸解、沉淀、过滤等过程,不仅需要消耗大量酸碱,而且过程复杂,形成大量废液、废渣污染环境,导致成本高,环境污染严重。采用电渗析技术可以分离除去发酵液中的盐分(通常为钠盐),提纯有机产品。对于发酵产物为有机酸盐的,可以使用双极膜电渗析技术实现从有机酸盐到有机酸的转化,不需要另外加酸,也几乎不产生任何酸碱盐废液,
20、是一种绿色有机酸生产技术。因此能够减少环境污染,降低化工原料和能源消耗,具有显著的工业应用价值和环境效益,同时具有产品回收率高、纯度高等优点,经济效益获得了大幅提高。(3)药品、调味品及饮品脱盐和脱酸电渗析技术广泛应用于氨基酸脱盐、医药中间体脱盐、各种糖醇脱盐、酱油脱盐、果汁脱酸、葡萄酒脱酒石酸、乳制品脱盐等。以酱油脱盐和氨基酸脱盐为例。酱油是人们日常生活中常用的调味料之一,一般酱油中食盐含量在1618%,酱油特有的香味只有在此食盐浓度下才能酿成。现代医学表明,高钠膳食易导致高血压、肾脏病等疾病发生。电渗析设备可将普通酱油中的盐分脱除成为低盐酱油,同时保留酱油中的营养成分和原来的色香味。氨基酸
21、生产过程中会产生高盐分母液,母液普遍采用的处理工艺是经过离子交换树脂除盐,再通过活性炭脱色后套用。该工艺的弊端在于酸碱耗量大,树脂损耗量较大,导致生产成本较高,同时由于酸碱的排放,对环境产生严重的污染。电渗析技术可以脱除氨基酸中间物料的盐分,生产效率高,提高产品品质。部分食品医药行业的产品生产环节,例如热敏性物质脱盐和纯化,越来越倾向于采用电渗析技术,利用双极膜可调节pH值的特性,处理食品医药工业生产中酶化、化学和微生物稳定性对pH值变化依赖性比较强的产品,包括调节果汁、葡萄酒等的pH值从而来改善口感,和其他普通的分离方法相比,用电渗析在处理这一类物质时过程可以精确控制,不会带入二次污染,具有
22、特殊优势。3、化工行业2019年起中国已成为最大的化工生产国,化工产值达到11,980亿美元,约占全球的36%,预计到2030年左右,中国单一国家的化工产值将会达到全球的50%。电渗析技术可广泛应用于化工领域各类有机物料的脱盐循环利用、工业废盐制酸碱和化工废水的处理。(1)工业废盐制酸碱随着工业的发展及环境保护的持续推进,中国每年产生的大量工业废盐或高盐废水急需处置,中国每年仅硫酸钠的产生量就达到1,500万吨以上。废盐的成分复杂,有各类元素,经常与有机物混合,难以或者无法生化处置,各个行业成分不一,以氯化钠、硫酸钠或硫酸钠及氯化钠的混盐为主,而且很多属于危废。目前国内的处置方法主要为经分离浓
23、缩处理后蒸发制成固体盐出售或填埋,无法满足日益增长的环境和循环经济要求。其中化工行业对高盐废水和工业废盐处理的需求最为突出。各个化工领域产生的废盐成分不一,产生的废盐量庞大,且原则上均以危废鉴定,无害化处理成本极高,且最终仍然填埋处理,对环境不友好,对地下水存在潜在污染,有可能破坏当地土壤生态,存在很大风险隐患。利用双极膜工艺为核心,多种膜分离耦合技术为主路线的处置手段,结合当地工业生产情况和酸碱基础化工原料供应和使用情况,可利用各行业的特性提出针对性的完整工艺设计,分离提纯回收盐类副产品,按照酸碱等基础化工原料需求把对应盐转化为酸碱,彻底实现废盐资源化,产生显著的经济、环保和社会效益,为客户
24、持续发展的带来价值。(2)有机物循环利用化工生产过程中甘氨酸、草甘膦、IDA、天然气和石油炼化脱硫胺液等各类有机物料都有净化从而循环利用的需求。以有机胺液净化为例,在胺法脱硫或者脱二氧化碳的工艺过程中,因降解、物料带入等原因在系统内会累积一定量的阴离子,这些阴离子与有机胺结合生成热稳定性盐(HSS),这些热稳定性盐不具有吸附酸气的能力,还有可能会腐蚀设备,因此需要对胺液做净化处理,以达到胺液的有效利用和降低胺液的补充成本的目的。以电渗析为核心耦合FOED工艺(过滤-除油-电渗析集成工艺)可将热稳定盐脱除至所需求的范围内,实现有机胺液循环利用。(3)工业废水达标或近零排放化工行业生产中会产生多种
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