年產11萬噸可降解高分子聚乙烯醇項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 人們越來越注意保護我們賴以生存的環境，尤其是隨著與國際發達國家接軌， 我國 對包裝環保要求日益提高，有著優異的性能和可生物降解性的 聚乙烯醇 薄膜必將受到人們越來越多的重視和應用，無疑將助推我國生物降解材料產業快速發展，成為聚乙烯醇的主要消費市場和領域，對聚乙烯醇的需求將會 大幅增長。聚乙烯醇產品將成為保護環境的前沿品種。 2）干粉膠 可再分散聚合物乳膠粉是指通過乳液聚合得到的聚合物乳液經噴霧干燥變成粉末，這種粉末在加水后能重新分散生成穩定的聚合物乳液，并且具有與原乳液相似的性質。它一般是由合成樹脂乳液噴霧干燥制得，因此也稱為粉末乳膠或乳膠粉。可再分散聚合物乳膠粉具有較好的儲存穩定性，通常條件下，膠粉不粘連，且流動性好。可以與水泥、填充料和化學添加劑按照一定的配比在工廠預拌、包裝成產品出售，現場使用時加水拌和即可，免除了煩瑣的計量和混合過程， 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 7 同時大大地增強了水泥的抗拉強度和韌性 。在建筑領域深得廣大建筑工人的歡迎，近年來引起人們的廣泛關注。聚乙烯醇即是該類產品最好的原材料，隨著國內建筑節能市場的高速發展，該行業對聚乙烯醇產品的需求必將越來越大。 3）軍工紡織 聚乙烯醇 具有良好的粘著性、成膜性，是紡織漿料的主要原料，經紗用 聚乙烯醇 涂覆或用 聚乙烯醇 與改性淀粉制成混合漿料處理，可提高紡織品的耐磨性、透氣性與強度，特別是在軍工紡織方面，可以制出透氣性好，隔熱性好，阻燃性好的服裝，此技術北京工商大學已經應用于部隊軍服生產上，填補了國內空白。 4）高強度、防低溫纖維 聚乙烯醇經改性后可制成高強 度、防低溫的纖維織物，用于高、尖、精領域。 5）聚乙烯醇還可 用于尖端醫療器械領域。 由此可見，聚乙烯醇確屬于高新技術產品。 聚乙烯醇的生產工藝流程長，技術難度大，科技含量高，環保投入較多，配套工程投資高等 特點， 決定了其入門門檻很高，因此，目前世界上僅 二十幾 個國家生產。國內自 70 年代引進國外生產技術，消化吸收建設 13 家生產企業以來，已有 30 余年未再建新廠，只是在1995 年～ 1997 年（行業稱為第一輪擴改）， 20xx 年～ 20xx 年（行業稱為第二輪擴改）這兩個階段相繼進行了擴產技術改造，使聚乙烯醇的生產能力從 1996 年的 萬噸 /年 增加 至 20xx 年的 萬噸 /年，但仍不能滿足市場的需求。 內蒙古雙欣 環保材料股份有限公司 通過對現有聚乙烯醇生產工藝技術的調查了解，決定采用達到 ―國際領先水平 ‖的、獲國家科學進步二等獎的北京化工大學 ―高粘度、易自聚含固體顆粒等特殊物系精 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 8 餾新技術 ‖。該項技術被專家鑒定比日本可樂麗公司、美國孟山都公司的同類工藝要更為領先，將該技術應用于聚乙烯醇生產裝置后，使得生產工藝更新，所生產產品用于生產可降解塑料，填補了世界空白，可以用于生產高技術含量的干粉膠，將水泥硬度、強度提高，為目前國際領先 水平。 近 10 年來，聚乙烯醇產品出現了表觀消費年均增長率高于產能增長率的良好發展態勢，加上石油資源的日益枯竭，削弱了石油乙烯法的生產優勢，我國聚乙烯醇生產大多采用電石乙炔法，符合我國多煤少油的資源狀況，具有極大的成本優勢，使我國聚乙烯醇出口量逐年增多，其市場出現供不應求的局面。 內蒙古雙欣 環保材料股份有限公司的第一大股東內蒙古雙欣 資源集團有限公司擁有 26 萬噸 /年 電石、 2200MW 煤矸石電廠、 120萬噸 /年 機械化焦煤礦 井 及配套的選煤廠， 現正 在蒙西高新技術工業園配套公司 PVC 項目建設 60 萬噸 /年電石裝置，內蒙 古煤炭資源豐富，電力充足，蒙西及周邊煤化工企業眾多，富產甲醇、醋酸、燒堿等聚乙烯醇生產原料，且具有很大的價格優勢。 根據國家產業政策，為響應國家大力開發西部的號召，合理開發和利用當地豐富的自然資源，延伸產業鏈，提高產品附加值，進一步做大做強優勢產業，實現資源優勢向經濟優勢、技術領先的全面轉變，內蒙古雙欣 環保材料股份 有限公司經過對聚乙烯醇生產企業及市場行情作充分調查了解，決定在蒙西高新技術工業園建一套年產 11 萬噸可降解高分子聚乙烯醇項目。 項目實施的有利條件 資源優勢 內蒙古地區擁有豐富的煤炭 、石灰石資源，光本項目擬建地鄂托克旗地區的石灰石儲量就達 210 億噸。 其第一大股東 雙欣資源集團電 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 9 石產能就有 26 萬噸 /年（新裝置建成后將達 86 萬噸 /年）；鄂托克旗當地擁有大量的煤化工企業，富產甲醇和醋酸；當地火力發電廠眾多，其第一大股東 雙欣資源集團自己就擁有 2200MW 煤矸石電廠，電力資源充足。 交通優勢 本項目擬建地交通便利，包蘭鐵路、京藏高速和 110 國道縱貫全境，距烏海機場僅 4 公里，構成了公路、鐵路、航空三位一體的立體交通網絡。 區位優勢 本項目位于內蒙古鄂爾多斯市西部邊緣的鄂托 克旗蒙西高新技術工業園內，東依礦產資源富集的千里山，南接新型工業城市烏海，西臨黃河，北靠國家商品糧基地河套平原，素有 ―鄂爾多斯之窗口、烏海之咽喉，巴彥淖爾之屏障，阿拉善之外局 ‖之稱，是最具開發潛力的黃金地段，區位優勢明顯。 產業優勢 本項目符合國家產業政策和國家西部開發戰略，同時符合蒙西高新技術工業園大循環經濟產業定位，形成以煤炭、石灰石為基本原料，以其延伸產品電石、醋酸、甲醇為原料生產聚乙烯醇，電石渣和煤渣生產水泥的產業鏈，充分利用當地電力資源豐富的優勢，形成大規模產業集群。 市場優 勢 本項目擬建地處于我國西部內蒙古鄂爾多斯托克旗，我國現有聚乙烯醇生產廠家 13 家，全部位于中部和西南部，西北和東北還沒有一家上規模聚乙烯醇生產廠家，但市場對聚乙烯醇需求很大，聚乙烯醇不存在銷路問題。 成本優勢 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 10 鄂爾多斯及內蒙古地區石灰石、煤 炭 資源豐富，電石、甲醇、醋酸產能很大，電力充足，價格便宜，相對中部和西南部聚乙烯醇產品價格約低 1000 元 /噸，有巨大的成本優勢。 人才優勢 內蒙古雙欣 環保材料股份有限公司的第一大股東雙欣 資源集團有限公司經過近十年的發展，公司建立完善了一整套的生產經營 體系，擁有一大批高素質技術人員及管理人員，可為本項目的建設提供一部分高素質人才。 新技術新工藝應用 情況 我國自 1963 年首次引進 聚乙烯醇 生產工藝以來，迄今已發展為生產企業 13 家，年產量 58 萬多噸的 聚乙烯醇 生產大國。 聚乙烯醇 生產主要有乙烯法、天然氣乙炔法和電石乙炔法。前者由于受國際石油價格波動的影響，經營狀況相對來說波動較大。電石乙炔法由于 受 生產 原料 限制，在歐、美、日等發達國家 不多 。 我國的 聚乙烯醇 工業是六十年代由日本引進的技術。在長期的計劃經濟模式中，企業只是追求完成產值，而忽略了利潤和技術進步。導 致現在我國 聚乙烯醇 工業與世界先進水平相比，比較落后，致使在能耗、原材料消耗、產品質量、生產規模等方面還 存在 比較大的差距。 通過總結我國 聚乙烯醇 行業的先進經驗，本項目生產技術廣泛采用達到 ―國際領先水平 ‖、獲得國家科技進步二等獎的北京化工大學―高粘度、易自聚含固體顆粒等特殊物系精餾新技術 ‖，該項技術被專家 認 定 為 比日本可樂麗公司、美國孟山都公司的同類工藝要更為領先 。 以及獲得中國石油與化學工業協會科技進步一等獎的 BH 型高效填料技術，使得工藝過程領先，技術先進，達到很高的技術指標和經生產技術廣泛采用達到 ―國際領先水平 ‖、獲得國家科技進步二等獎的北京化工大學 ―高粘度、易自聚含固體顆粒等特殊物系精餾新技術 ‖， 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 11 該項技術被專家 認 定為比日本可樂麗公司、美國孟山都公司的同類工藝要更為領先。以及獲得中國石油與化學工業協會科技進步一等獎的BH 型高效填料技術，使得工藝過程領先，技術先進，達到很高的技術指標和經 本項目采用的高新技術有： 1）低堿法醇解生產工藝 可將原料消耗、能量消耗降低，并可減少回收原液量，進一步降低回收工段的裝置負荷與生產成本。 2）回收五塔氣相過回收二塔 目前的 聚乙烯醇 流程是回收五塔塔頂物料冷凝后液相送入回收二塔， 再在回收二塔中被加熱成蒸汽從塔頂采出。本工藝將回收五塔塔頂氣體直接送入回收二塔的合理位置。這樣能耗大戶回收二塔可節能 3/4 以上，同時降低了回收五塔冷凝負荷。 3）回收三塔塔頂氣相加熱回收一塔塔釜再沸器 將回收三塔稍加壓力，頂溫上升，塔頂汽相采出送入回收一塔再沸器，則回收一塔不再需要新鮮水蒸氣加熱，節能達到 100％，且降低了回收三塔的冷凝負荷，此技術已成功應用。 4）醋酸殘渣蒸發器蒸出醋酸蒸汽氣相入精餾五塔，節省精餾五塔能耗。 5）回收三塔、聚合三塔、精餾九塔、 17－ 88 廢液塔等的塔釜排放高溫廢水，通過蒸汽 噴射泵閃蒸回收其中能量與物料，同時降低排放廢液溫度。 6）醇解尾氣回收 新設一臺高效填料塔，吸收醇解尾氣中的 MeOAc、 MeOH 等達到極微量（環保要求或比環保要求還低），用回收二塔的萃取水來吸收它，吸收后的萃取水再返回回收二塔使用，由此可多回收甲醇、醋 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 12 酸甲酯，降低醋酸、甲醇單耗。 7）精餾四塔技改 精餾四塔塔頂新加一段高效填料，相當于增加了 35 層塔板，提高分離效率，使塔頂 VAC≤8～ 10％（未改前有的廠高達 20％），將其大幅度回收，塔釜 MeOAc≤5％。使其不再在系統內到處循環，以免分解為 Ald、 Cr－ Ald 等有害雜質。 8）高效除霧器的應用 在次氯酸鈉洗滌塔、綜合洗滌塔塔頂各加一段高效除霧器，對TQ－ 101 塔，可大幅度地將物料含有的 NaOCl 霧滴除去（高效除霧器對 1μm以上的霧滴除去率 ≥99％，比傳統的拉西環、階梯環等大得多），避免 NaOCl 對 TQ－ 102 塔及以后管線、壓縮機和氣體分離罐的腐蝕，對 TQ－ 102 塔，高效除霧器可將 C2H2 氣體中所含大量水分較完全的除去，此舉可大幅度的減少反應液中乙醛、丁烯醛含量（約可減少 個百分點）。這樣一方面 VAC 收率大幅度提高，另一方面減少了精 餾工段除雜質的壓力。在其它各氣相側采前加一個高效除霧器，可以減少霧沫夾帶，降低高沸物的含量，提高產品純度。 9）氣體分離塔的技術改造 將氣體分離塔由原來的泡罩塔板和篩板塔板改為高效、大通量、抗堵性強、壓力降低的高效導向篩板，提高了塔的抗堵能力和汽液流動暢通性，降低了塔壓降，穩定了該塔的操作，進一步穩定了合成反應器的正常操作。 10）降低精餾二塔、聚合一塔塔釜 VAC 含量 采用新型高效分離手段，可大幅度降低殘液含量，提高 VAC 收率及企業效益。如精餾二塔塔釜 VAC 含量每降低 個百分點（即從 ％ 降至 ％）時，其回收 VAC 可達到 45kg/h，年回收 360噸，折合 288 萬元 /年。 內蒙古雙欣環保材料股份有限公司 11 萬噸 /年可降解高分子聚乙烯醇項目 可行性研究 報告 湖南化工醫藥設計院 13 11）高效導向篩板改造回收一塔 回收一塔是回收工段的龍頭，它的操作正常與否，直接影響到回收二、三、四塔及其它各塔的操作。采用高效導向篩板設計的回收一塔，可將塔頂醋酸甲酯含量由 65％左右提高到 81～ 85％，塔釜醋酸甲酯由 ％降低至 ～ ％，回流比由 3 左右降為 左右，從而穩定了回收二、三、四塔及其它各塔的操作，同時實現了大幅度地節能降耗。 12） 回收三塔、回收四塔塔頂加接高效填料段，相當于增加 30～40 層塔板，降低回流比 40％，實現大幅度節能降耗。 13） NQ－ 30 NQ401 塔塔板改造，采用抗堵能力強的高效導向篩板對其進行技術改造，徹底解決堵塔及發生生產事故的隱患。 14）精餾五塔氣相加熱精餾三塔 精餾五塔的氣相側采醋酸蒸汽溫度約為 124℃ ，而且熱焓值很高，是優質的廢熱資源。將這部分蒸汽用來加熱精餾三塔，驅動該塔正常工作，可以完成能量匹配，正常操作時精餾三塔不再需要外加熱源工作，即完全節省了精餾三塔的能耗。這種節能比降低回流比的節能意義更大。節能效果約合 噸蒸汽 /噸 聚乙烯醇 ，而投資僅為部 分管件等，投資回收率十分合理