年产30万吨GPPSHIPS项目

年产30万吨GPPS/HIPS项目1.1产品概述聚苯乙烯（PS）是世界上五大通用热塑性合成树脂之一，产量和消费仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯。聚苯乙烯树脂通常分为三类，即通用型聚苯乙烯（GPPS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）和可发性聚苯乙烯（EPS）。GPPS为无色透明粒状产品（有时也称为结晶型聚苯乙烯），无臭无味，比重1.05，熔融温度为150-180℃，热分解温度为300℃，吸水率低，电性能优异，光学性能仅次于丙烯酸类塑料，透光率达88-92%，折射率为1.59-1.60，对化学药品较稳定，可耐多种化学品。缺点是质脆，但经双轴取向后就会成为取向聚苯乙烯（BOPS），具有良好的柔韧性和耐久性。GPPS可用注塑、挤出、吹塑、发泡等各种方法加工，尤其适于注塑成型和挤出加工。GPPS经注塑成型可生产办公用具、生活用具，如餐具（刀、叉、杯、盒等），包装用品、医药、化学品容器、磁带和软盘等产品；挤出加工可生产泡沫片材（进而再加工成肉类、禽蛋包装盘或盒、快餐饭盆等制品）或泡沫板坯料（可作建筑保温材料）。BOPS膜主要用于制作饼干、点心等熟食品的包装。高抗冲型聚苯乙烯产品（HIPS）一般含有6-12%顺丁橡胶弹性体，而中等抗冲级产品含有2-5%的弹性体。HIPS为乳白色的不透明珠粒，具有较高的韧性和冲击强度。该产品易加工，制品尺寸稳定性好。近年来，一些高性能的HIPS产品甚至可以部分替代价格较高的工程塑料制品，如ABS制品。高抗冲聚苯乙烯可以注塑、挤出成各种制品。采用注塑成型可制造各种电器零件、设备罩壳、电视机、录音机、收音机和电话机壳体、仪表零件、冰箱内衬、板材、家具、玩具以及文具用品等。挤出加工可生产食品包装、奶制品容器、矿泉水瓶、各种杯、盖、盘及碗等制品。1.2产品市场分析1.2.1国外市场分析2014年世界GPPS和HIPS产能为1497万吨/年，产量为1057万吨，装置平均开工率70.6%。东北亚是世界最大的供应地区，产能占世界产能的42.7%，其次是北美和西欧，分别占18.3%和13.7%。东北亚、东南亚、北美及西欧是净出口地区，中东、中东欧和非洲是净进口地区。英力士、道达尔和BainCapital是世界最大的GPPS/HIPS生产商，其合计产能占世界GPPS/HIPS总能力的30.6%。由于聚苯乙烯生产能力过剩，预计未来全球聚苯乙烯树脂生产能力的增长速度有所放慢。根据国内外企业GPPS/HIPS项目的建设情况，预计2020年前世界范围内GPPS/HIPS产能将达到1600万吨/年，新/扩建项目主要集中在发展中国家。到2025年产能有望达到1670万吨/年。2014年全球GPPS/HIPS实际消费量1046万吨，消费集中在东北亚（38.1%）、北美（19.4%）和西欧（14.2%）。2014年全球GPPS/HIPS主要应用领域为一次性包装（37.7%）、电子电器（30.4%）、日用品（13.6%）、建筑（7.5%）及其他领域（10.6%）。未来，日用品、办公用品、建筑的需求增长较为强劲，而一次性包装需求增速有所下降，而HIPS在显示器领域面临同ABS的竞争，预计2015~2020年全球GPPS/HIPS需求年均增长率约为1.5%，到2020年需求量将达到1140万吨。到2025年需求达到1200万吨，五年年均增长率为1%。1.2.2国内市场分析2015年我国GPPS/HIPS生产能力合计达到372万吨/年，产量250万吨，装置平均开工率67.2%。目前，全国共有GPPS/HIPS生产商30余家，其中江苏莱顿宝富塑化有限公司以49万吨/年的产能位居国内榜首，其次是镇江奇美化工有限公司和上海赛科，全国前十大生产商占全国GPPS/HIPS总产能的70%，其中8家企业均为外资或合资企业。未来国内还有4家企业有GPPS/HIPS的扩能计划，预计到2020年，国内GPPS/HIPS总生产能力将达到400万吨/年。2025年，国内产能将达到420万吨/年。2015年我国GPPS/HIPS产量250万吨，进口量为77.6万吨，出口9.4万吨，表观消费量达到318.2万吨。进口量进一步下滑，自给率上升至78.2%。2015年，GPPS/HIPS在我国最大的应用领域是工业应用，主要用于制造电子/电器，如家电产品的外壳、零部件、冰箱板材及洗衣设备等，占总消费量的38.4%；其次是日用品，包括厨房用品、家具零部件等，占总消费量的31.2%；再次是办公用品，占11.8%；包装领域占总消费量的10.6%，另还有3.7%用于装饰材料，其他领域消费4.3%。随着我国家居装饰、电子产品等相关行业的发展，预计未来几年国内GPPS/HIPS树脂需求量将以年均2%的速度增长，到2020年需求量将达到350万吨。到2020年需求量将达到375万吨，2020~2025年均增长率为1.5%。1.3生产规模及产品方案考虑原料苯乙烯供应量及装置的经济规模，本项目拟定聚苯乙烯装置规模为30万吨/年。装置年操作时间按8000小时计。产品以添加橡胶成分的抗冲聚苯乙烯（HIPS）产品为主，也可根据市场需求情况生产通用型聚苯乙烯（GPPS）。1.4工艺技术方案1.4.1生产工艺技术及比较世界GPPS/HIPS生产工艺主要有悬浮聚合工艺和本体聚合工艺两大类。本体聚合工艺是最早工业化生产GPPS的工艺路线，而悬浮聚合工艺生产GPPS最初是由美国Koppers公司于1948-1949年开始工业化的。本体聚合工艺生产HIPS是美国Dowchemical公司首先研制开发成功的，于1948年开始工业化生产，目前采用连续釜式聚合工艺。本体-悬浮聚合工艺则是发展较晚的聚合技术，该法适于生产HIPS，先将橡胶溶解在单体中进行本体预聚，当单体转化率达到一定水平后，投入含有分散剂、引发剂的水中，分散成珠粒悬浮于水中，直到聚合完成。本体-悬浮聚合工艺的主要特点是能较好地控制橡胶颗粒大小，使已经进行本体聚合了的共聚体粘性溶液稳定地进行悬浮聚合，把本体聚合工艺与悬浮聚合工艺巧妙地结合起来。连续本体聚合工艺生产的GPPS及HIPS产品质量稳定，透明性好、电绝缘性能优异，工艺流程较短，能耗低，成本低，虽然主要设备-聚合釜结构复杂、造价高，但因设备总台数相对较少，总设备费用反而较低；悬浮聚合工艺和本体-悬浮聚合工艺，生产操作比较容易，品种牌号更换方便，但由于使用分散剂和引发剂，产品的纯度较低，透明性及电绝缘性能不如本体法产品，生产设备利用率较低。由于分散剂的存在，生产过程需经洗涤、离心脱水和干燥，流程较长，设备投资较高、能耗高，生产成本较高。且生产过程中所排出的污水量较大，对环境有一定程度的污染。因此，在国外GPPS及HIPS的两种生产工艺中，尽管悬浮法（本体悬浮法）工艺生产装置大型化业已实现，但其竞争性明显不如本体聚合工艺。本体聚合工艺聚苯乙烯生产装置所占比例越来越大，新建的GPPS及HIPS生产装置一般都选择本体聚合工艺。1.4.2推荐的工艺技术来源根据上述分析，本拟建GPPS/HIPS装置工艺技术方案宜选择连续本体聚合工艺，其技术来源可在美国DOW、德国BASF、日本TEC-MTC、日本出光（Idemitsu）、法国ATOFINA诸公司进行选取。1.5主要原材料及公用工程消耗主要原材料消耗量序号名称单位消耗定额年耗量（万单位）1苯乙烯t0.92227.72橡胶t0.0491.53矿物油t0.0371.1公用工程规格及消耗量序号名称单位消耗定额小时消耗量1新鲜水t5.121922循环水t11242003电kwh19071254蒸汽t0.27.51.6装置占地及定员年产30万吨GPPS/HIPS装置占地面积5公顷，装置定员200人1.7主要污染物排放量及处理方式主要“三废”排放量及处理方式序号污染物排放量主要成分处理方式一废水m3/h序号污染物排放量主要成分处理方式1工艺废水8苯乙烯厂区内调节池调节后，外排开发区污水处理厂二废渣t/a1工艺废渣544活性氧化铝安全填埋1.8投资估算及静态效益指标30万吨/年GPPS/HIPS装置估算总投资147973万元，其中建设投资120000万元。静态技术经济指标序号名称单位数量备注1总投资万元1479732建设投资万元1200003年销售收入万元360000GPPS/HIPS：12000元/吨4年总成本万元3358115年利税额万元241896年利润额万元155417投资利税率%16.358投资利润率%10.509投资回收期