聚乙烯醇项目可行性研究报告.doc

宁夏宁东能化投资有限责任公司宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨万吨/ /年聚乙烯醇（年聚乙烯醇（PVA）装置）装置 可行性研究报告可行性研究报告 四川晨光工程设计院四川晨光工程设计院 江苏煤化工工程研究设计院有限公司江苏煤化工工程研究设计院有限公司 四川四川 成都成都 2008 年年 7 月月 宁夏宁东能化投资有限责任公司宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨万吨/ /年聚乙烯醇（年聚乙烯醇（PVA）装置）装置 可行性研究报告可行性研究报告 编制人员编制人员 编制：编制： 祖绍元 张也贤 熊世平 庄成均 张 宇 罗汝奎 马 新 侯于先 方立宾 叶玉宏 肖 虹 郭新宇 佟濬芳 顾道祥 周 渊 赵 骧 李 兵 刘小波 刘俊英 刘 博 高 剑 吴 宇 刘 江 校核：校核：张也贤 熊世平 庞治 吴 宇 审核：审核：张 宇 唐家鹏、祖绍元 审定：审定：罗秋生 冯孝庭 I 目 录 1 总 论1 1.1 概述1 1.2 项目提出背景、投资必要性和经济意义2 1.3 宁夏宁东能化投资有限公司简介3 1.4 本可研报告研究范围4 1.5 主要过程 4 1.6 研究结论 5 1.7 主要技术经济指标 6 2 市场预测9 2.1 产品性质和用途9 2.2 产品市场供应预测11 2.3 产品市场需求预测17 2.4 产品竞争能力分析19 2.5 产品价格分析23 3 建设方案与生产规模27 3.1 建设方案27 3.2 建设规模27 3.3 年操作时间27 3.4 品种规格27 3.5 产品质量标准28 4 生产工艺技术方案32 4.1 工艺技术技术方案的选择32 4.2 工艺流程和消耗定额40 4.3 自控方案54 4.4 主要设备选型55 4.5 标准化66 5.1 原料及公用工程供应68 5.2 原料来源、供应可靠性和运输 69 6 建厂条件和厂址方案70 6.1 建厂条件70 6.2 厂址方案75 II 7 公用工程、土建和辅助设施方案76 7.1 总图运输76 7.2 装置给排水78 7.3 供电及电讯80 7.4 供热及供风82 7.5 贮存设施82 7.6 分析化验84 7.7 土建工程方案的选择85 7.8 采暖通风与空气调节86 7.9 维修86 8 节能措施87 8.1 能耗指标分析87 8.2 节能措施88 9 环境保护90 9.1 建设地区环境现状90 9.2 设计采用的环境保护标准91 9.3 “三废”概况及处理方法92 9.4 环境保护与综合处理94 10 劳动保护、安全卫生与消防95 10.1 劳动保护、安全卫生95 10.2 消防102 11 工厂组织和劳动定员105 11.1 工厂体制和组织机构105 11.2 生产班制及定员 105 11.3 人员来源和培训106 12 项目实施规划 107 12.1 建设周期的划分107 12.2 项目实施进度规划107 12.3 项目实施进度表107 13 投资估算 和资金筹措109 13.1 投资估算 109 III 13.2 资金筹措112 14 财务、经济评价及社会效益分析113 14.1 财务、经济评价113 14.2 财务评价指标115 14.3 不确定性分析116 15 研究结论118 15.1 综合评价118 15.2 研究报告结论118 15.3 存在问题和建议118 附表 120 附表 1 财务评价主要数据与指标汇总表120 附表 2 流动资金估算表120 附表 3 投资使用计划和资金筹措表120 附表 4 总成本费用估算表120 附表 5 固定资产折旧费估算表120 附表 6 销售收入、销售税金及附加估算表120 附表 7 损益表120 附表 8 财务现金流量表(全部投资)120 附表 9 固定资产投资借款还本付息估算表120 附表 10 资金来源与运用表120 附表 11 资产负债表120 附表 12 敏感性分析表120 附图120 附图一 地理位置图120 附图二 区域位置图120 附图三 总平面布置图120 附图四 PVA-聚合工艺流程图 120 附图五 PVA-醇解工艺流程图 120 附图六 PVA-回收工艺流程图 120 附图七 水平衡图120 附图八 蒸气平衡图120 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 1 1 总总 论论 1.1 概述概述 1.1.1 项目名称、建设单位名称、企业法人 (1) 项目名称：宁东煤化工园区煤化工生产基地 15 万吨/年聚乙烯醇 （PVA）装置 (2) 承建单位：宁夏宁东能化投资有限责任公司 建设地点：灵武市宁东镇中心区宁东煤化工园区 C 区 法定代表：马汉成 单位地址为：宁夏银川市解放东街 143 号 (3) 建设地址：宁夏回族自治区灵武市宁东镇中心区 1.1.2 编制依据 (1) 项目立项报告 (2) 立项报告批复文件 (3) 宁夏宁东能化投资有限责任公司与四川晨光工程设计院、成都兴中化 工工程有限公司签订的编制可行性报告委托合同 (4) 宁夏宁东能化投资有限责任公司提供的设计基础资料 (5) 化工投资项目可行性研究报告编制办法 1.1.3 编制原则 （1）我国聚乙烯醇工业是对引进技术“消化、吸收、改革、创新”的优秀 典范。充分利用上海石化、川维、北有机等厂家在消化吸收国外引进技术的基 础上所作出科技创新的成功经验，使本装置的技术达到世界一流的先进水平。 （2）立足于国产化。主要设备和材料由国内供应和制造，国产化率达到 95%以上，部分特殊专用设备考虑引进。生产工艺采用具有国际先进水平的、 经过实践考核证明优越可靠的技术。建成具有鲜明中国特色的以电石乙炔 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 2 路线制取醋酸乙烯（VAC）为原料的聚乙烯醇(PVA)的生产装置。选用的工艺、 设备、自控方案要先进、可靠。 “三废”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。 （3）认真贯彻“工厂布置一体化、装置布置露天化、建筑结构轻型化、公 用工程社会化、引进技术国产化”的设计原则。 （4）严格控制环境污染的同时做到综合利用。在工程设计和建设中采 取有效防护措施，确保达到环保、消防和劳动安全卫生要求。 （5）宁东煤田目前探明储量约 273 亿吨，水、电、煤、土地等组合优势明 显，已被确定为全国 13 个亿吨矿区之一和西电东送电源点。本项目充分利用当 地资源和能源丰富价廉的有利条件，以降低生产成本提高经济效益。 1.2 项目提出背景、投资必要性和经济意义项目提出背景、投资必要性和经济意义 （1）2000 年党中央做出了实施西部大开发、加快中西部地区发展的重大 战略决策，强调“把加快西部经济社会发展同保持政治社会稳定、加强民族团 结结合起来，要逐步加大对西部地区的支持力度；在充分调动西部地区自身积 极性的基础上，通过政策引导，吸引国内外资金、技术、人才等投入开发，有 目标、分阶段地推进西部地区人口、资源、环境与经济社会的协调发展” 。 中国共产党第十六大报告指出“要走出一条科技含量高、经济效益好、资 源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子” 。同时 还指出“推进产业结构优化升级，形成以高新技术产业为先导、基础产业和制 造业为支撑、服务业全面发展的产业格局” 。 （2）由于我国国民经济快速、稳定发展，能源消耗量与日俱增。自 1993 年中国首次成为石油净进口国以来，其对外依度每年不断攀升。2003 年我国石 油表观消耗量达 2.6 亿吨，其中国内产量为 1.69 亿吨，进口石油 9112 万吨，消 费量和进口量均居世界第二位。石油对进口的依存度在 2003 年达到了 35%，2005 年则达到 43%。随着人口的增长、经济建设规模的扩大和人民生活 水平的提高，能源消耗量还将与日俱增，而且消费的增长大于生产的增长，预 计 2015 年中国的石油需求将达到 4 亿吨左右，与此同时中国原油年产量最多只 能达到 2 亿吨的规模，届时原油进口将达到 2 亿吨，对外依存度接近 50%，能 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 3 源安全保障已成为我国迫切需要解决的问题。 另一方面油价的高涨对中国的国民经济运行已经产生并将进一步造成严重 的负面影响。 1986 年至 2002 年的近 20 年间，国际石油价格基本稳定在 2025 美元之间。 2003 年国际市场上原油的平均价格也仅为每桶 28.70 美元；从 2004 年开始，国 际油价一路走高，1 月初，纽约商品交易所原油期货价格为每桶 32 美元左右， 2004 年 10 月达到 55 美元；2006 年 7 月突破 62.7 美元；2007 年 9 月为 80 美元； 2008 年 1 月突破 100 美元；2008 年 7 月 11 日达 147 美元，仅最近的半年时间 就接近上升 50（近期略有下降）。石油作为重要的战略物资，是国民经济的 命脉，建立长期稳定的、全方位多渠道的供应体系同时，加速推广和普及替代 能源，减少石油对外的依存度已经成为刻不容缓的问题。 （3）我国能源结构的特点是煤多油少。据统计，2005 年中国总的能源消 费量达 21.1 亿吨标准煤，其中：煤炭占 68 %；石油占 23.45 %；天然气占 3 %；水电和核能占 5.45 %。而据予测，在本世纪前 50 年内，煤炭在中国一次能 源中仍将占主导地位。我国目前已探明的煤炭保有储量超过 1 万亿吨，可采储 量在 1100 亿吨以上。煤多油少是能源赋存结构的基本特点，确立我国的能源安 全战略，必须从这一基本条件出发。因此，以国内丰富的煤炭资源为基础，大 力发展煤化工产业，对于平衡我国能源结构，解决石油短缺具有重大意义。 （4）宁夏宁东能化投资公司为了加快发展主导产业，坚持高起点、大规模、 高技术、工业化的道路，依托宁东镇拥有丰富的煤炭资源优势（已探明煤炭储 量 273 亿吨，是全国十三个大型煤炭基地之一） ，大力发展煤化工产业链，积极 开发聚丙烯、甲醇等深加工，对保障我国能源安全和促进可持续发展具有十分 重要的战略意义。 1.3 宁夏宁东能化投资有限公司简介宁夏宁东能化投资有限公司简介 宁夏宁东能化投资有限责任公司成立于 2004 年，是宁东能源化工基地管委 会出资注册的一个国有企业，注册资本金 1000 万元，属国有独资企业，主要经 营土地开发，房地产、交通、能源行业的投资，污水处理等。目前，公司在宁 东基地已投资 1 亿余元，完成宁东煤化工园区、临河综合工业园区部分道路、 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 4 绿化及供水工程。 宁东能源化工基地是宁夏的一个新建的大型工业基地，宁东煤化工园区、 临河综合工业园区为其组成部分。 本项目建设地点位于宁东煤化工园区内靠近英力特园区的地块。 1.4 本可研报告研究范围本可研报告研究范围 以上游装置以电石乙炔法生产的醋酸乙烯为主要原料，并由甲醇装置 供应甲醇、采用溶液聚合并经醇解反应的方法生产聚乙烯醇(PVA)产品。 本研究装置规模为：聚乙烯醇(PVA) 15 万吨/年。 本可行性研究的工作范围主要包括： (1) 产品聚乙烯醇国内外市场情况并进行价格分析。 (2) 评述国内外聚乙烯醇的生产方法、工艺路线，推荐本装置采用的方法。 (3) 提供合理可行的工艺流程和所需的工艺设备；提供原材料、动力消耗 及供应要求。 (4) 确定装置总平面布置。 (5) 规划项目建设进度、确定生产组织及劳动定员。 (6) 提出本项目的环境保护治理措施及劳动防护措施。 1.5 主主要要过过程程 (1) 生产规模确定 主要根据目前的市场需求预测以及上游醋酸乙烯(VAC) 装置和甲醇装置能 够供应原料的数量，确定本装置的生产规模聚乙烯醇(PVA) 15 万吨/年。 (2) 生产技术路线的选择 立足于我国聚乙烯醇工业对引进技术“消化、吸收、改革、创新”的技术 成果。充分利用上海石化、川维、北有机等厂家在消化吸收国外引进技术的基 础上所作出科技创新的成果，并立足于国产化，使本装置形成具有世界先进水 平的聚乙烯醇(PVA)的生产技术。 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 5 (3) 公用工程方案确定 本项目生产装置所需的公用工程（水、电、气、蒸汽等）由工业园区内已 建的供水工程、供电设施以、供气（压缩空气及氮等）及供热管网分别供给。 (4) 装置总投资估算 以本装置的建设内容为依据，对新建装置生产区内的工艺设备、仪表、电 气、土建等费用及项目所需的其他费用进行估算，确定本装置的总投资。 (5) 财务和经济效益分析与评价 以装置的总投资、原料（甲醇、醋酸乙烯等）和公用工程（水、电、汽、 气等）生产成本及销售计划为依据，按国家有关法规和政策，对本装置的财务 和经济效益进行综合分析与评价。 (6) 对建设项目作总体平价，提出存在问题及建议。 1.6 研研究究结结论论 (1) 本装置技术路线的选择立足于我国聚乙烯醇工业对引进技术“消化、 吸收、改革、创新”的创新技术成果。充分利用上海石化、川维、北有机等厂 家在消化吸收国外引进技术的基础上所作出科技创新的成果，并立足于国产化， 使本装置达到世界先进水平的聚乙烯醇(PVA)的生产技术。 (2) 本装置考虑生产多品种聚乙烯醇(PVA)，产品有广阔的销售市场，项目 所在省区尚无 PVA 工厂，邻近的东北地区是我国六大区中唯一无 PVA 生产的 大区。靠近蒙古、俄罗斯等也无 PVA 或生产能力很小的国家，产品出口市场前 景广阔。 (3) 本装置是国内最大的聚乙烯醇生产装置，单位产品的基建投资小、加 之原料价格为全国最低、因而生产成本低，使本项目具有较好的盈利能力和较 强的抗风险能力。 (4) 本项目报批总投资为 59404 万元，其中外汇为 8680.1 万美元。投资利 润率为 29.79%，投资利税率为 39.61%，税后全部投资财务内部收益率为 28.32%。 这些指标充分显示了本项目具有较好的盈利能力和较强的抗风险能力。 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 6 (5) 综上所述，本项目不仅符合国家能源政策和环保政策，而且技术先进、 经济效益好，竟争力和抗风险能力较高，在技术上、经济上等各方面都是可行 的。 1.7 主主要要技技术术经经济济指指标标 表 1-1 主要技术经济指标汇总表 单位：万元 序号 指标与数据名称单位指标与数据备注 I I 设计数据设计数据 1聚乙烯醇装置规模万吨/年15 2产品方案 PVA-1799万吨/年10 PVA-1788万吨/年2 PVA-2499万吨/年1 PVA-0588 万吨/年1 其他品种 PVA万吨/年1 合计15 3年操作日小时8000 4主要原材料、辅助材料用量 醋酸乙烯万吨/年3030 甲醇吨/年90000.9 固体烧碱吨/年21000.21 醋酸正丁酯吨/年3000.03 偶氮二异丁腈吨/年1800.018 5公用工程消耗量 工艺纯水th150 电kWh/h10125 循环冷却水th30000 蒸汽(2.0MPa)th42 蒸汽(0.6MPa)th243.75 氮气Nm3 /h525 仪表空气Nm3 /h2625 6全厂定员人136 其中： 主要生产工人人52 辅助生产工人人64 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 7 管理技术人员人20 7占地面积 厂区占地面积亩75.6 8全厂运输量 运入量万吨年31.158 运出量万吨年30.0398 9全厂三废排放量 废水吨时77 废气标米 3时 120 废渣千克时2.5 II经济数据经济数据 1项目总投资(按全部流动资金口径)万元59404项目投入总资金 项目总投资(按铺底流动资金口径)万元58677项目报批总投资 1.1固定资产投资万元58366 1.1.1静态投资万元55164 固定资产建设投资万元51364 基本预备费万元3800 1.1.2动态投资万元3202 涨价预备费万元0 固定资产投资方向调节税万元0 建设期利息万元3202 1.2流动资金万元1038 其中:铺底流动资金万元311 2资金筹措 固定资产投资借款万元41817 资本金(注册资本)万元16860占总投资比例 28.38% 中长期(流动资金)借款万元727 3销售收入(含税)万元382063生产期平均 4销售税金及附加万元5834生产期平均 附：增值税万元5304生产期平均 5总成本费用万元358534生产期平均 6利润总额万元17696生产期平均 7所得税万元4727生产期平均 8税后利润万元12969生产期平均 III财务评价指标财务评价指标 1盈利能力分析 1.1投资利润率%29.79 资本金净利润率%76.92 1.2投资利税率%39.61 1.3投资回收期 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 8 全部投资所得税前年4.72含建设期 全部投资所得税后年4.81含建设期 1.4财务净现值 全部投资所得税前万元68513ic= 12 % 全部投资所得税后万元48944ic= 12 % 自有资金万元51871ic= 12 % 1.5自有资金净现值率%363.14ic= 12 % 1.6财务内部收益率 全部投资所得税前%31.82 全部投资所得税后%28.32 自有资金%46.75 2清偿能力分析 国内投资借款偿还期年7含宽限期 资产负债率%57达产第三年 流动比率%101达产第三年 速动比率%52达产第三年 3盈亏平衡点%48.7达产第三年 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 9 2 市场预测市场预测 2.1 产品性质和用途产品性质和用途 2.1.1 聚乙烯醇的性质 聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，简称PVA)是一种白色或微黄色颗粒（或粉状） ，安定、无毐的水溶性高分子。由醋酸乙烯为单体聚合为聚醋酸乙烯、再将聚 醋酸乙烯醇解而制得。 聚乙烯醇的物理性质见表 2-1。 表 2-1 聚乙烯醇的物理性质 性质数值 外观乳白色粒粉末或雪花状颗粒 相对密度 低碱工艺 0.45 高碱工艺0.27 热稳定性 在 100时开始慢慢变色 150以上时急速变黑 200以上时很快分解 折射率(20)1.5 热导率、W/ (mk)0.2 电阻率、cm（3.13.8）107 比热容、J/ (gk)1.5 熔融温度（未增塑） 、 230（完全醇解型） 180190（部分醇解型） 熔点 7585 贮存稳定性（固体）干燥环境下可无限期贮存 燃烧性与普通纸张相同 曝光稳定性非常好 PVA同时拥有亲水基及疏水基两种官能基，因此PVA具有界面活性的性质， PVA可作高分子乳化，悬浮聚合反应时的保护体。以上这些特有的性质使PVA 广泛的应用到各行各业，用途非常广泛。 2.1.2 聚乙烯醇的主要用途 以前主要用于纺织纤维（维纶）生产，随着维纶逐步退出服装产业，聚乙 烯醇生产已转向纺织浆料、涂料、粘合剂、建材、食品包装、纤维浆料、纸张 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 10 处理剂、乳化剂、分散剂、薄膜、医疗材料和汽车改性材料，应用领域涉及纺 织、食品、医药、建筑木材加工、造纸、医药、印刷、农业、冶金、精细化工 等领域和行业，新的产品和应用领域还在不断开发之中。 目前世界聚乙烯醇产业的发展趋势是向高低两极发展，即高聚合度(高粘度)、 高醇解度的高精细化产品与低聚合度、低醇解度的特种产品发展态势突出，前 者在高标号胶粘剂、高强高膜纤维、水泥增强剂等领域有良好表现，后者则为 有特别要求的水溶性胶粘剂与水溶性纤维所使用。日本和中国，早年生产的聚 乙烯醇主要用于制造维尼纶。随着社会的发展和进步，PVA用于制造维尼纶的 量越来越小，目前只占较小的比例，而用于制造维尼纶以外的非纤维用量则大 幅度增加，应用范围遍及纺织、造纸、化工、粘合剂、医学等国民经济各部门， 并且新用途不断开发。现将聚乙烯醇的主要用途介绍如下： 胶粘剂：用聚乙烯醇制作的胶粘剂，具有不腐败变质、质量稳定等特点， 可代替淀粉、水玻璃或与之并用。由于聚乙烯醇水溶液对纸的粘合力强，成膜 性好，可代替价格昂贵、容易腐败的干酪素制作颜料胶粘剂，涂布纸的白度和 光泽度好，不易卷曲，成本低，因此在美术纸、工艺纸等高级纸方面有广泛的 用途；用聚乙烯醇可以制作不干胶，用于标签、邮票、墙纸及包装带；聚乙烯 醇改性酚醛树脂在室温下具有良好的强度，可用于胶接各种金属、陶瓷、玻璃、 塑料等。 涂料：利用聚乙烯醇的水溶性和缩醛化反应所生成的热塑性高分子化合 物，具有良好的防水防腐性和耐久性，涂层遇水不膨胀、不脆化，是价格低廉、 施工方便的建筑涂料，已经在建筑行业得到广泛使用。 纺织浆料：纺织浆料和织物整理是聚乙烯醇的主要用途之一。以聚乙烯 醇制作的浆料，不腐败变质，对天然纤维和合成纤维都具有良好的粘着性，浆 膜光滑强韧，能使纱的强度增加，减少断头，而且用量省，退浆简便。通过控 制醇解度可获得部分水解聚乙烯醇，在织物上浆、织造和染整工序中能表现出 多种优点。 纤维材料：聚乙烯醇缩甲醛纤维是聚乙烯醇缩醛纤维的常规品种，我国 简称为维纶，虽然聚乙烯醇已经退出服用纤维领域，但在工业用纤维领域还发 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 11 挥着重要作用。维纶具有较好的耐腐蚀性和耐日光性，机械强度较高，可用于 渔网、绳索、帆布，帘子线，利用其强度高、耐冲击性好及在成型加工时纤维 分散性好的特点，可用作水泥、石棉或陶瓷建材的增强材料，特别是可以成为 石棉的替代产品。 聚合助剂：聚乙烯醇有很好的溶解性，而且与淀粉、塑胶、合成树脂、 纤维素的衍生物及各类表面活性剂均能相互混溶并且有较好的稳定性，常用于 聚合反应的助剂，起分散、乳化等作用。 包装材料：聚乙烯醇形成的薄膜无色透明，氢气、氧气、二氧化碳气体 等透过率很低，具有很好的阻隔性，此外聚乙烯醇还具有耐溶剂性好，透光性 低，透湿率高，不带电、不吸尘，印刷好等优点，可用于包装材料。 2.2 产品市场供应预测产品市场供应预测 2.2.1 产品国外市场供应现状 1、国外聚乙烯醇生产现状 目前，全球共有20多个国家和地区生产聚乙烯醇，装置的总生产能力已达 l30万吨/年，产量约为100万吨/年，亚洲的东亚地区为聚乙烯醇的制造中心。 世界上聚乙烯醇生产能力和产量最大的是中国，产量和产能均已占到世界的40% 以上，但均以常规品种为主。其它国家依次是日本、美国等，其生产能力（含 中国）占世界PVA总生产能力的85%90%。生产集中度比较高。全球PVA的生 产能力分布见图2-1。 图 2-1 全球 PVA 的生产能力分布比例图 规模居前四位的生产企业有三家分布在东亚地区。最大厂商为日本的可乐 丽公司，其产能达 14.4 万吨/年，其次是朝鲜的顺川工厂达 10 万吨/年，台湾 宁夏宁东能化投资有限责任公司 15 万吨/年聚乙烯醇（PVA）装置可行性研究报告 12 省的长春公司也达 9.6 万吨/年，西欧主要有德国的赫司