年产10万吨醋化级纯竹纤维素产业化项目可行性研究报告

1、年产10万吨醋化级纯竹纤维素产业化项目可行性研究报告沙洋纺织科技有限公司二00九年十一月目 录第一章：总述第二章：建设项目的必要性和依据第三章：产品方案及规模，市场预测第四章：资源及建厂条件1 原材料2 燃料3 电力4 交通运输5 厂址第五章：工艺路线及引进的技术和设备第六章：辅助系统1、 供汽与发电2、 供水站3、 二氧化氯制备系统4、 制氧站第七章：环境保护第八章：投资估算及资金筹措第九章：项目的进度安排第十章：工厂组织和劳动定员估算第十一章：经济效益和社会效益的初步估算第一章 总 述竹子全身都是宝，其叶、枝、条、杆的化学成分均蕴藏着对人类极有价值的物质。我国的竹资源丰富，是任何国家无法比

2、拟的。我国也是世界上竹类品种最多的国家，有着渊源流长的竹文化。竹子的使用渗透于我们日常生活的各个方面，但竹子深加工一直是竹业发展的“瓶颈”，大部分地区的竹材加工主要用于初级产品，附加值低且浪费严重。竹子的开发利用是二十一世纪我国竹产业发展的关键问题。开发竹资源既符合国家的环保政策、产业政策，又能带动林区农民脱贫致富。然而近几年来虽然有竹叶黄酮等高新产品出现，但竹子产业主要仍然依靠竹凉席、竹餐具、简单工艺品等初级产品，附加值低。竹地板、竹胶合板等板材应用虽然得到了全面发展，但对竹材品种、年龄甚至于土壤环境条件都有着严格要求，资源使用受到制约且得不到全面利用。在竹产业普遍看好的形势下，开发市场前景

3、广阔、高效利用竹材、提高毛竹附加值的精深加工技术已成为当务之急，是促进竹产业持续健康发展的一个重大课题。沙洋纺织科技有限公司成功研制开发了醋化级竹纤维素。该产品利用国内丰富的速生且可再生的竹资源为基本原料，并通过蒸煮、打浆、漂洗、精制等特殊工艺，采用独家研制的特殊植物溶剂配方，以在成熟的传统制浆工艺技术基础上改进的生产工艺进行生产，制备出高品质竹浆粕产品。在整个生产过程中解决了既要加强水解去戊糖的效能，又不能够使纤维素的聚合度和甲纤含量降低的问题。同时利用植物相克原理制备的生态型植物添加剂，从天然植物提取，无腐蚀、无毒、无残留，能使竹材软化，并提高竹纤维素产品的综合性能。烟用醋酸纤维丝束即二醋

4、酸纤维的纺丝产品，属醋酸纤维族产品的一个分支。醋酸纤维诞生于20世纪初，可用于制造纺织品、烟用滤嘴、胶片片基、塑料制品等。醋酸纤维素丝束具有良好的弹性和热稳定性，吸附力强，截滤效果显着，阻力大，无臭无味，且具有除去有害物质的同时并不破坏或改变卷烟味道的特点，是理想的香烟滤嘴用过滤材料。我国烟草行业发展很快，国内丝束生产企业不能满足供应，每年还需要大量进口。二醋酸纤维素丝束是由二醋片进一步纺丝加工而成，当前生产二醋片的原材料为高纯度木浆，利用生长了4560年的阔叶硬木制备而成，100%依靠国外进口。由于资源问题，加上多年生硬木资源的不断减少，原材料问题已经成为制约丝束及滤嘴材料生产发展的一个严重

5、瓶颈。竹类是多年生禾木植物，但其形态及纤维素含量与木材接近，一般一至两年即可成材，一次栽种可永久砍伐。属于可再生资源。“以竹代木”是国家多年的产业政策，醋化级竹纤维素产品依靠国内丰富的毛竹及杂生竹资源，大量利用竹制品的废料、下脚料进行生产，产品成本低，附加值高，应用范围广，产业化后必然会取代进口溶解浆粕而成为将来的市场主流。2004年5月，醋化级竹纤维素产品在南通醋酸纤维有限公司进行小试，目前已经完成中试。沙洋纺织科技有限公司将与南通醋酸纤维有限公司共同开发“利用竹材生产醋酸纤维”的项目，拟计划产业化合作在2007年底前完成，于2008年全面展开实质性工作。该产品甲种纤维素含量高（98%），灰

6、分少，关键指标大大优于目前的进口木浆，是醋酸纤维产品及天丝等高档纤维产品的理想材料，该产品的发明，不仅告别了国内无高纯度纤维素产品的历史，在国际上更是首创。本项技术为国家发明专利产品，沙洋纺织科技有限公司拥有完全自主的知识产权。该项目的实施不仅充分利用本地及周边地区的丰富资源，提高竹材的附加值，带动竹产区经济发展和竹农增收致富。同时对推进竹产业结构调整和扩大毛竹产业化规模具有重要意义；可以增加就业人员，增强企业活力和竞争能力，扩大出口创汇，形成新的支柱产业。还会吸引下游产业链（醋片合成，塑料等）在周边投资，最终形成规模庞大的产业集群。因而具有非常深远的意义。 第二章 建设项目的依据和必要性第一

7、节 建设项目的依据1竹子属于多年生禾木植物，但其形态及纤维素含量与木材接近，一般一至两年即可成材，一次栽种可永久砍伐，属于可再生资源。“以竹代木”是国家多年的产业政策。2沙洋纺织科技有限公司成功研制开发了醋化级竹纤维素，属国际首创，申请专利号为1004100172936，于2007年6月已完成了工厂化试生产，产品经南通醋酸纤维有限公司和浙江中烟工业公司检测和使用，性能指标达到或超过国外的同类产品，需要组织规模化生产。3国家发改委2007年第71号造纸产业发展政策对非木材纤维的发展持积极鼓励的态度，非常有利于本项目的发展，符合国家的产业政策。第二节 项目建设的必要性1、国内醋化级纤维素产品是空白

8、，完全依赖进口，每年都化掉国家几十亿外汇，没有自主权，完全受制于人。2、竹子属于速生材，利用价值不高，尤其本项目所需要的丛生竹，基本上没有什么价值，处于自生自灭的边缘。本项目上马后，每年可利用丛生竹60万吨，为农民创收24000万元，对党中央提出的构建和谐社会大有裨益。3项目上马后可增加就业岗位700余人，还可带动当地的第三产业，具有良好的社会效益。4项目投产后可增加税收13328万元，具有良好的经济效益。第三章 产品方案及规模、市场预测第一节 产品的方案及规模本项目年产10万吨用于制作二醋片的竹纤维素，在蒸煮、洗漂、抄板等各生产工序在工艺设计、设备选择、平面布置时做到经济上合理、技术上先进、

9、工艺上成熟，既有创新，又稳妥、可靠。主要技术经济指标：序号指标名称单位数量备注1总投资万元其中：固定资产投资万元107422流动资金万元建设期利息万元50702生产规模吨1000003全年生产天数天3304定员人700其中：工人人600工程技术人员人30管理人员人40服务人员人305全厂占地面积亩1500考虑远期规划，本期1000亩6主要原材料消耗其中：竹子万吨30指绝干竹煤万吨10折标煤电万千瓦时12000包括生活用电碱吨1.2万碱回收率在95以上，适当补充即可水万吨700其中包括生活用水，废水量为500万吨7年销售收入万元1200008年利税万元378419年利润万元2451310投资回收

10、期年4.38第二节 市场预测当前生产二醋片的原材料为高纯度木纤维素，利用生长4560年的阔叶硬木制备而成，目前100%依靠国外进口。2004年，由于资源问题，美国ip公司关闭了其所有的木浆工厂，至此，全球仅剩美国瑞安公司一家能够生产并供应中国此类高纯度木纤维素产品，加之多年生硬木资源的不断减少，因而出现了全球各大采购厂商纷纷抢购的局面，产品价格不断攀升，原材料问题已经成为严重制约二醋纤维发展的一个瓶颈。为适应全国范围内二醋纤维烟用丝束年需求量的增长，国内醋酸纤维厂商正在不断扩产，从而对原料级纤维素的需求日益增加。根据国内各醋酸纤维生产厂商对木纤维素的市场需求量分析，目前南通、珠海、昆明、陕西等

11、醋纤厂商年总需求量超过30万吨。但由于国外木纤维素厂商对国内醋纤厂商的原料限量供应，木纤维素价格居高不下，抬升了醋纤生产成本，制约了国内醋纤厂商的发展。作为高纯度木纤维素替代产品的醋化级竹纤维素目前市场尚属空白。该产品投放市场后将会填补醋纤厂商对木纤维素的需求缺口，平衡木纤维素的供需状况，使醋化用纤维素原料价格居于合理位置。因而，竹纤维素产品在当前及未来存在着可预期的市场空间。第四章 资源及建厂条件（当地情况介绍略）第五章 工艺路线及引进的技术和设备第一节 技术方案1、 沙洋纺织科技有限公司拥有本项目自主知识产权，并取得了国家竹纤维生产技术的发明专利，专利号为1004100172936。该项技

12、术解决了既要加强水解去戊糖的效能又不能够使纤维素的聚合度和含量降低的问题，并同时改善了蒸煮条件，使成本下降，在该项技术中，使用了一种能使毛竹软化的植物溶剂，该溶剂从天然植物中提取无毒、无腐蚀、无残留，属生态型溶剂。2、 蒸煮工段采用引进世界上最先进的dds蒸煮技术，该技术的特点：（1） 提高纸浆得率2-5%以上，增加产量由于热充时用碱量减少，故对纤维素的破坏也减少，使纸浆的得率提高，产量增加。（2） 降低卡伯值，软木浆最低卡伯值为9； 提高纸浆强度由于预浸渍阶段用了黑液与白液，有利于蒸煮过程中木质素的溶出，使卡伯值得到降低；再者温充过程已大量脱木质素，故在热充时用碱量减少，对纤维素的破坏减少，

13、故有效的维持了纸浆的物理强度；相同卡伯值时原浆强度提高1-5%。（3） 有效利用蒸煮热能，节约蒸汽蒸煮系统是一个快速置换加热和热交换的过程，蒸汽直接通入循环液中以升温至最高温度，升温时间短，因此有效的节约了蒸汽的用量，吨浆汽耗可达0.5-0.8吨汽，单锅蒸煮周期180-240分钟。（传统蒸煮吨浆汽耗可达1.8-2.4吨汽，单锅蒸煮周期300-400分钟）（4） 热液槽温度稳定，浆料品质均匀热液槽温度稳定，使得药液与原料反应温度也更加稳定，脱木质素更均匀，故浆料的品质也更加稳定。（5） 漂白药品用量减少，降低了废水处理负荷。由于卡伯值降低，使漂白所需有效氯量减少，漂白药品的消耗减少。同时也降低了

14、漂白废水的难度，使废水处理负荷得到降低，节约了废水处理费用，相同卡伯值时漂前浆的白度提高2-4%。（6） 没有传统蒸煮放锅过程的臭气，很环保，使用这种新技术可以顺利通过国家环评！3. 漂白工段采用od1e1d2e2p中浓漂白技术，属世界上先进的连漂技术，该技术属无元素氯漂白（ecf）具有如下优点：a. 第一道氧漂，也称无污染漂白。氧作为环境友好型的漂白剂，漂后所产生的废液污染少。b. 全部采用中浓漂白，可节约用水量。c. 采用氧脱木素和无元素氯漂白技术后，漂白废水中的aox含量降低了93%，而且改变aox的性能，其毒性近乎消失。 4. 整个制浆阶段采用全封闭、中高浓技术，可以节约用水，减少污染

15、，无异味恶臭产生，可做到清洁生产。第二节 工艺路线 清水 植物溶剂竹子切片 筛分 料仓 洗涤预浸 再碎 废水 过滤沉淀 过滤沉淀 蒸汽预水解 dds蒸煮系统 喷放锅 除节筛 一段压力筛 去水处理 黑液去碱回收 斜螺旋粗筛 二段压力筛 节子仓 渣处理系统 热水 一段真空洗浆机 二段真空洗浆机 中浓浆塔 去碱回收蒸汽 加碱 加氧蒸 汽 混 合 器 中浓浆 高剪切混合器 漂白塔 加水 蒸汽 clo2喷放塔 洗浆机 蒸汽混合器 中浓泵 高剪切混合器去水处理 蒸汽 加碱升降流塔 洗浆机 螺旋输送机 双辊混合器 碱处理塔 加水 蒸汽 clo2 洗浆机 蒸汽混合器 中浓浆 高剪切混合器 升降流塔去水处理加水

16、 加碱 蒸汽 加水洗浆机 螺旋输送机 双辊混合器 碱处理塔 洗浆机去水处理 去水处理系统 h2o2蒸汽混合器 中浓浆 高剪切混合器 升降流塔 塔顶卸料器 加碱 蒸汽 加水洗浆机 螺旋输送机 双辊混合器 洗浆机 贮浆塔 磨浆机 加水 二道降砂调浆池 一道降砂 压力筛 二道筛 渣处理系统 纸板机 复卷机 包装 入库第三节 主要设备1.备料工段序号名称型号产能台数动力（kw）备注1鼓式削片机bx2113250-300t/d42152筛片机bf1500200m3/h4153台式再碎机bx171012 m3/h4554皮带输送机b=800147.55料仓1200 m312.蒸煮工段序号名称型号产能台数动

17、力（kw）备注1计量螺旋配套1152洗涤机配套1453蒸煮器zjg4135 m374系统1套5喷放锅zjp500500 m32753.筛选、洗涤、净化工段序号名称型号产能数量动力（kw）备注1除节筛hi-q400 t/d1902真空洗涤机zxiv50200 t/d6263压力筛delta8220 t/d21604.漂白工段序号名称型号产能数量动力（kw）备注1氧漂塔根据设计定400 t/d12蒸汽混合器500 t/d63高剪切混合器smb25t500 t/d4754双辊混合器400 t/d35氧漂喷放塔根据设计定400 t/d16降流漂白塔根据设计定400 t/d27碱处理塔根据设计定400

18、t/d28升流式漂白塔根据设计定400 t/d19酸洗塔根据设计定400 t/d110中浓浆泵711真空洗浆机500 t/d7155.抄板工段序号名称型号产能数量动力（kw）备注1纸板机2400mm320 t/d1台300 kw2精浆机500 t/d2台3复卷机2400mm320 t/d1台4除砂器606320 t/d3套5压力筛320 t/d1台6水力碎浆机5m350 t/d1台7行车30t、10t各1台 第四节 引进的技术及设备1. 技术引进 dds蒸煮技术引进，目前广东鼎丰纸业已成功运用，美国cpl公司大连办事处拥有技术使用及推广权。2. 设备引进 设备选择国内国外相结合，关键的设备及国

19、内差距大的设备采取引进为主，而且货比三家，做到技术先进、价格合理。具体如下：序号设备名称台数型号国别备注1高剪切混合器4smb25t瑞典桑斯公司2中浓浆泵4安德里兹3dds系统的控制件1套美国4除节筛1hi-q ingersoll-rand5压力筛浆机2delta86蒸发器6六效板式降膜芬兰 ahlstow碱回收用7二氧化氯制备系统1套第六章 辅助工程第一节 供汽与发电工程因竹浆粕生产过程中蒸煮、漂白、抄板都需要大量的低压蒸汽，而且在黑液处理中也需要蒸汽： (1).碱回收过程中耗用大量的蒸汽(2).蒸煮、洗漂、抄板也都需要低压蒸汽；在整个项目中，工艺上需要两台锅炉，一台供应蒸汽，一台碱回收。所

20、以热电联供是国家鼓励和支持的项目。1碱回收放在第七章讨论。2根据日产320吨竹浆粕的用汽量初步选定锅炉为45t/h，压力为3.82mpa.3 根据具体数据选用两组抽气冷凝式发电机组。第二节 供水由于本项目采用的都是新技术、新工艺，整个生产过程中采用全封闭的中浓制浆粕，用水量比传统工艺节水60%以上，该项目的取水点就在厂区边上。1. 用水量。序号用水系统单位用量备注1锅炉用水t90均可回用2生产用水t50实际用水100t/t浆可回用水50t包括空压机、真空泵用水3生活用水t5包括办公区、生活区用水合计t150每天的用水量为：70320 t/d=22400t2. 用水的质量要求项目浑浊度（以sio

21、2）计色度（铂单位）总硬度（以caco3）计标准25mg/t51003. 流程 pam pac取水口 过滤池 沉淀池 过滤 二沉池 水塔4. 水处理费：每吨费用为0.25元。 第三节 制氧站 制氧采取变压吸附制氧的方法，具有投资少、运行费用低、操作方便等特点。1. 工艺流程压吸附制氧就是将空气通过分子筛（通常为泡沸石），利用氧、氮分子 的直径差异来分离氧、氮以制氧，这种吸附法为平衡型吸附。也有利用速度不一样来进行分离的速度型吸附，这种吸附制氧法必须有多塔切换流程（压力升高时吸附、压力降低时解吸），可以实现全自动控制压力降低时解吸），可以实现全自动控制。5. 设备型号：vpsao4502b一套，

22、压力为0.8mpa 纯度93%6. 运行费用：a.电耗：0.5kwh/nm3 0.6元/kmh 0.3元/nm3 每吨浆耗氧30nm3 费用9元/tb.工资：4人 0.75元/tc.其他：0.5元/t合计：10.25元/t7. 投资额：a.设备投资额：400万元b.土建及其他：100万元 合计：500万元第四节 二氧化氯制备clo2作为浆粕的漂泊剂具有氧化能力强、选择性好、浆的强度好、aox少且毒性小等特点，属于无元素氯漂白，但价格昂贵。1.工艺流程：采用r3法，副产品硭硝可用于碱回收中，不会浪费。2. 设备选型：由于大型的制备clo2的设备国内不过关，全国都以进口设备为主，芬兰、瑞典、加拿大

23、等都有，到时候根据具体情况分析而定。日产56吨的设备报价在60007000万元人民币。3. clo2的成本价在每吨9000元左右。第七章 环境保护环境保护是一个企业的责任和义务，是构建人和自然和谐的首要条件。为了避免和减少对环境的影响，本项目加大投入尽量采用了国际上最先进的技术，从源头就开始注意环保和节能，把污染尽可能消灭化生产过程中，在末端治理中采用最先进和成熟的工艺，cod、ss的排放都争取控制在100mg/l的以内，大大低于国家允许的排放标准。第一节 废液的治理废液处理包括二部分，一部分是蒸煮的黑液，另一部分为洗涤废水和漂白废水。黑液用碱炉处理；中段水处理采用物化加生化的方法。一黑液的治

24、理由于蒸煮采取dds系统，黑液量减少，浓度提高，粘度下降对黑液的浓缩蒸发有很好的作用。蒸发采用国外的先进六效板式降膜蒸发器，碱回收率达到95%以上。每吨碱成本为700元左右，可做到自给率100%。补充石灰芒硝1过程 苛化系统浓白液槽碱回收炉蒸发器黑液槽 补充石灰石石灰回收系统 2设备序号名称台数型号产能动力（kw）备注1蒸发器8六效八体进口2碱回收炉13.82mpa500t/d 固形物3苛化器24绿泥洗涤机15绿泥浓缩机16石灰窑1 二中段废水处理1工艺技术方案 利用竹子制取浆粕的过程，会产生大量洗、漂废水和少量稀黑液，主要是浆粕分离出的木质素、纤维素、半纤维素、聚糖等，还有这些物质的分解产物

25、，如各种低聚糖、脂肪酸盐、脂肪醇等。工艺技术方案经试验研究及在原有完全混合活性污泥法的基础上，采用了厌氧、好氧生物处理，结合物化处理的技术方案，具体工艺流程见图1。 沉淀池ubf罐集水池沉淀池水解池 初沉池调节池 原污水 脱水机房浓缩池 外运其他污水 鼓风机 絮凝剂斜管沉淀池穿孔螺旋反应池集水池sbr池 综合调节池 排放2运行效果 设计的放标准：codcr200mgl，bod5100mgl，ss100mgl，ph：69，色度50倍，详见表1。表1 废液处理系统运行结果 codcr/(mg.l-1)bod5/(mg.l-1)ss/(mg.l-1)ph色度/倍原污水1500-2000500-100

26、0300-5009-10500水解沉淀池出水1000-1500300-700200-3007.5-8450厌氧沉淀池出水300-500200-300150-2007.6-8.0300sbr出水200-300150-200100-1507.5-8.0150沉淀池出水100-15050-100807.6-7.9503 主要处理构筑物 该工艺设计废水全系统处理水量为15000m3d。污水污泥主要处理构筑物、相关设备及实际运行参数见表2，表2中t为停留时间，ho为有效水深。表2 污水污泥主要处理构筑、相关设备及实际运行参数 序号名称数量/座工艺尺寸运行参数设备名称规格数量1高浓度水调节池130m20m

27、4mho2.5m,t6h2初沉池210m10m6mt2.4h3水解池130m20m5.5mt12h,nv4-4.3kgcod/(m3/d)潜水搅拌机qwo752台4沉淀池212m4mt2.25h中心传动刮泥机pnj122台5ubf罐1211m12mt36h,nv0.9-1.2kgcod/(m3/d)孔板流量计12个6沉淀池212m4mt2.25h中心传动刮泥机pnj122台7综合废水调节池140m30m4mho2.5m,t5.6h8sbr池445m18m5.5mt9-12h鼓风机jse200-72.76台9反应池228m12m5mt0.5h10沉淀池212m4mt2h11沉淀池220m70m3

28、mt2h蜂窜斜管50240m312浓缩池216m16m6mt24h13脱水间136m155m6m2m带机120m2板框各2台4 技术经济指标 4.1 工程投资土建工程投资1434万元，计1103元m3污水；设备（含安装）工程投资928万元，计714元m3污水；工程总投资2362万元，计1817元m3污水。4.2 运行成本分析污水处理水量按15000m3/d，污泥处理量按200m3/d计算。电费：用电设备装机负荷420kw，每日用电量9750kwh，每日电费4680元，计0.312元m3污水。药剂费：污水混凝沉淀投加聚合氯化铝0.03，pam0.001（按水量计）。污泥处理投加pam0.002%

29、。聚铝、pac价为1800元/t，pam价为2万元/t，费用为0.6元。化验费：每日消耗化学试剂等共计143元，计0.0095元m3污水。人工工资福利：职工12人，40元(人日)，合计每日480元，计0.032元m3污水。其它费用：计0.08元m3污水。合计运行成本：每日费用17002.5元，1.03元m3污水。 第二节 废固处理一从生产过程中出来的从备料开始到纸板机，都有相应的一些废固产生，主要来自：a) 筛片机：出来的一些竹黄片b) 洗涤机：出来的一些粉末状固体物c) 除节筛：出来的一些未煮透的竹节d) 压力筛：出来的一些未煮透的纤维束e) 纸板机：净化出来的一些浆末从a)d)出来的废固可

30、集中到过锅炉处烧掉从e)出来的可经过浓缩后当有机肥使用二从废水处理中出来的废固经过浓缩后也可以作为有机肥使用。现在国内已开发来养殖蚯蚓等。三、煤渣可卖给砖厂或水泥厂用来做添加剂。第三节 废气废气的产生主要是生产过程中的锅炉、碱回收炉中产生的。一生产过程中的废气 蒸煮采用dds系统，筛选采用高浓全封闭热循环的方法，没有废气的产生，可清洁生产。 二锅炉 主要是烟气中的so2和h2s及碱尘等。1 碱尘采用静电除尘。2 so2、h2s加装脱硫装置。 三碱回收炉1 用单气动包低臭型喷射燃烧炉，烟尘用静电除尘装置。2 蒸发工段中出来的臭气回收集中起来，然后到碱炉中烧掉。第八章 投资估算及资金筹措第一节 投

31、资估算序号工段建、构筑物（万元）设备投资（万元）管道等（万元）安装等（万元）合计（万元）备注1原料场1300100201420包括渣场等2备料200800208211023蒸煮1009000900100004洗选80500050055805漂白400130001300147006抄板120200030023026507碱回收500150002250862186128热电400120001800138015580热电联供9污水处理15001000150115276510二氧化氯503000450345384511供水500100151262712供氧站20380474359013变配电2002000200240014仪器仪表1000100015机电修理7542550016各类仓库500200700包括厂内运输车辆17办公设施50030080018生活设施5005055019道路、绿化20001002100包括厂大门、照明等20设计费200021开办费500包括各类评估费22不可估费用4401按5%计小计894565455505259659242223建设期利息5070按12个月