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山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目可行性研究报告.docx
山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目【设计说明书+可行性报告+设备设计选型计算书+CAD图】
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设计说明书+可行性报告+设备设计选型计算书+CAD图
山东滨州裕华化工厂有限公司
化工有限公司
- 资源描述：
-
1.1概述
本项目是为山东省滨州市裕华化工厂新建一座8万吨/年的甲基丙烯酸甲酯生产装置。厂区选址于山东省滨州市化工园区内，此地依河傍海，交通便利，并且有较多的石油化工厂，资源丰富，是政府发展经济的重点地区。
1.2设计依据和准则
1.2.1设计依据
（1）2018年“东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书》；
（2）《化工工厂初步设计说明书内容和深度规定》（HG/T20688-2000）；
（3）《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国劳动安全法》等相关的国家法律、法规；
（4）《石化和化学工业“十三五”发展规划》；
（5）中国石油和化学工业协会文件中石化协产发（2012）115号“关于印发《化工投资项目可行性研究报告编制方法》（2012修订版）、《化工投资项目申请报告编制办法》和《化工投资项目资金申请报告编制办法》（2012修订版）的通知”；
（6）山东省滨州市滨北工业园区有关供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料。
1.2.2设计准则
（1）认真贯彻落实可持续发展战略和国家基本建设的有关政策、法规，合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和建设投资；
（2）严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生产安全顺利进行和操作人员的安全；
（3）选用成熟可靠的先进技术，以提高生产效率，降低能耗和生产承办，减少污染，保证装置运行和产品质量的稳定性，增强产品的竞争力；
（4）坚持安全生产与环境保护并重，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三废”排放，执行国家和地区的有关环保政策，对生产中的“三废”进行处理，并达到国家和地区规定的排放标准；
（5）贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置露天化、公用工程社会化、引进技术与创新相结合的项目建设方针。
（6）坚持体现“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证。
- 内容简介：
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山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目 可行性研究报告山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目可行性研究报告 目录第一章 项目总论51.1项目概述51.1.1 项目介绍51.1.2 主办单位基本情况51.1.3 编制依据51.2符合性分析61.2.1产业政策符合性分析61.2.2所在地发展规划符合性分析61.2.3项目背景71.2.4投资的必要性71.3主要技术经济指标表71.4项目可行性研究结论81.4.1项目结论8第二章 市场预测分析102.1产品国外市场分析102.1.1国外产品产能分析102.1.2国外产品需求分析与预测112.2产品国内市场分析112.2.1国内产品产能分析112.2.2国内市场供需分析122.2.3国内产品进出口贸易分析132.3产品下游市场分析142.4价格预测142.5小结15第三章 生产规模与工艺技术方案163.1 产品方案选择163.1.1丁基橡胶163.1.2 甲基丙烯酸甲酯163.1.3 叔丁胺163.2生产规模173.3 产品方案及技术要求173.4工艺技术方案选择173.4.1 MMA合成工艺技术方案概述173.4.2 C4路线工艺比较193.4.3工艺路线确定20第四章 原料供应及公用工程224.1主要原材料、辅助原料224.1.1 原材料供应分析224.1.2 辅助原料供应分析234.1.3 燃料供应分析234.1.4原料、燃料来源汇总234.2公用工程244.2.1主要公用工程来源分析244.2.2主要公用工程消耗用量24第五章 建设厂地条件与厂址选择265.1 建厂原则265.2建厂条件265.2.1地理位置265.2.2地形地貌275.2.3气候条件275.2.4交通运输275.2.5建设地工业发展状况275.2.5政策环境285.2.6自身优势285.3小结28第六章 系统集成方案296.1 项目系统集成方案296.1.1厂内能量集成方案296.2 与总厂及园区的集成方案306.2.1 原料集成306.2.2 公用工程306.2.3 三废处理30第七章 环境保护317.1大气环境质量现状317.2环境保护法规及采用标准317.3三废排放量表327.3.1废水327.3.2废气327.3.3固废327.4三废治理措施及方案327.4.1废水处理327.4.2废气处理327.4.3固废处理33第八章 职业卫生与安全348.1编制依据348.1.1国家、地方和行业法律、法规及条例348.1.2采用的主要设计标准、规范348.2职业危害因素及其影响348.2.1有毒有害物质健康危害348.2.2可燃可爆危险性物质物性358.2.3其他368.3职业危害因素的防范及治理368.4结论36第九章 投资估算和资金筹措389.1投资估算编制说明及依据389.2建设投资估算389.2.1 固定资产费用389.2.2无形资产489.2.3递延资产489.2.4预备费用489.2.5建设投资估算汇总499.3建设期利息估算519.4流动资金估算519.5固定资产投资方向调节税529.6项目总投资估算529.6.1 资金来源529.6.2 银行贷款还款方式53第十章 财务分析54概述5410.1 成本和费用估算5410.1.1原材料及辅助材料费5410.1.2燃料和动力费5410.1.3 职工薪酬及福利费5510.1.5摊销费5710.1.6 维修费5710.1.7 管理费5710.1.8 财务费5710.1.9 三废处理费5810.1.10成本和费用估算汇总5810.2 销售收入和税金估算5910.2.1 销售收入5910.2.2销售税金及附加税5910.3 税后利润6010.4 项目财务内部收益率（FIRR）6110.5 财务净现值（FNPV）6410.6 投资回收期6410.7项目投资利润率6510.8 项目投资利税率6510.9 项目资本金净利润率6510.10权益投资内部收益率6510.11借款偿还期6710.12不确定性分析6810.12.1 盈亏平衡分析6810.12.2 敏感性分析6810.12财务评价结论70第一章 项目总论1.1项目概述1.1.1 项目介绍(一) 项目名称：山东省滨州市裕华化工厂年产8万吨MMA项目(二) 单位名称及其性质：山东滨州裕华化工厂有限公司（民营控股）(三) 项目内容、规模及目标：本项目设计对山东滨州裕华化工厂的6万吨/年的异丁烯新建一期生产甲基丙烯酸甲酯的装置。甲基丙烯酸甲酯的年产量为8万吨。(四) 项目建设地点：山东省滨州市裕华化工厂厂区 1.1.2 主办单位基本情况山东滨州裕华化工厂有限公司成立于1992年，于2005年入驻滨州市滨北工业园区，具有优越的地理位置和发展空间。公司占地300余亩，历经二十多年拼搏发展和创新突破，现已发展成为主业突出、产业链完整的综合型化工企业，拥有裕祥化工、裕瑞化工、裕华化工、三谷化工新能源四家公司，总资产约3.2亿元，主要从事石油精细化工及相关产品的科研开发、生产运营和销售服务。公司目前主要生产装置有：30万吨/年M组分、6万吨/年异丁烯、12万吨/年MTBE、20万吨/年芳构化合物、20万吨/年烷基化项目；主营产品：M组分、异丁烯、MTBE、异辛烷、醚化反应后的碳四、正丁烷、高清洁车用液化气等。其中M组分研制项目已申请发明专利两项、实用新型专利六项，产品标准已通过登记备案，产品质量经山东省产品质量检验研究院检测达到备案标准要求，生产工艺技术及催化剂均达国内先进水平，该项目于2018年7月21日顺利通过专家组鉴定验收。1.1.3 编制依据（1） 中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要；（2） 中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律法规；（3） 中国石油和化学工业协会文件中石化协产发（2012）115号“关于印发化工投资项目可行性研究报告编制方法、化工投资项目申请报告编制办法和化工投资项目资金申请报告编制办法（2012年修订版）的通知”；（4） 产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）；（5） 石化和化学工业“十三五”发展规划；（6） 石化和化学工业发展规划（20162020年）（以下简称规划），作为“十三五”时 期石化和化学工业发展的指导性文件）；（7） 2018 年“东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书；（8） 滨州市有关供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料。1.2符合性分析1.2.1产业政策符合性分析（1） 本项目符合产业结构调整指导目录（2011年本）中的第一类鼓励类第二项炼油、化工第5条：“乙烯副产品碳四(丁二烯除外)、碳五、碳九等和炼厂干气资源的综合利用”。未列入产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）中的限制类或淘汰类。（2） 石化和化学工业发展规划（2016-2020年）中提出：“重点推进环氧丙烷、环氧氯丙烷、甲基丙烯酸甲酯等产品的工艺路线改进，加大节能减排力度”。（3） 绿色石化工艺名录（2018年版）中将“异丁烯/叔丁醇法制甲基丙烯酸甲酯”列入绿色石化工艺。经评估，本项目符合国家产业政策要求。1.2.2所在地发展规划符合性分析（1） 山东省高端化工产业发展规划(20182022年)提出，山东省将按照坚持高端发展、创新发展、绿色发展、特色发展、集约发展的要求，加快化工产业统筹提升，力争实现四大分类目标。本项目是C4工艺路线，技术难度较高，异丁烯工艺等替代性绿色生产工艺采用无毒无害的原料、无毒无害的催化剂，整个生产过程没有“三废”，从源头上消除了环境污染，原子利用率高，符合化学工业可持续发展战略的要求，符合规划“绿色化工技术和清洁文明生产全面推广实施”的要求。（2） 滨州市城市总体规划（2017-2035年）（草案）提出，构筑“一核、八区、十二园、多点”的产业发展格局。重点打造十二大重点产业园区。引导产业向北海经济开发区、沾化临港产业园、沾化经济开发区、无棣经济开发区、阳信经济开发区、大高空港经济园区、滨北工业园区、滨州市经济开发区、高新技术开发区、博兴经济开发区、邹平经济开发区、惠民经济开发区等国家、省级和区县重点产业园区集聚。山东滨州裕华化工厂有限公司位于滨北工业园内，是政策重点发展之地。 经评估，本项目所在地发展规划政策要求。1.2.3项目背景近5年来，由于下游产品需求的缘故，MMA的价格持续上涨，目前已经达到18800-19000元/吨，再加上近年来受环保政策影响环保涂料对MMA的需求也在快速增长。因此，MMA的市场需求很广泛。山东滨州裕华化工厂目前有12万吨/年MTBE和6万吨/年异丁烯生产装置，该公司应该利用异丁烯生产更有附加价值的下游产品。例如，PMMA以及环保涂料等等。甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物，又称MMA。是一种重要的化工原料，是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，PMMA）的单体。可以通过乳液聚合制得涂料；漆、粘合剂；防水剂、调节润滑油粘度助剂等。可以代替苯乙烯做交联剂，稀释不饱和聚酯树脂，做天然和合成橡胶改性剂。甲基丙烯酸甲酯大部分用于有机玻璃行业，但在其他许多领域应用也极其广泛。1.2.4投资的必要性我国将于2020年前在全国推广使用乙醇汽油，MTBE市场将大幅缩减。目前，我国MTBE的产能将近1905 万吨，因此利用异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品显得尤为重要。目前，随着国内经济的高速发展，环保要求越来越高，环保涂料对MMA的需求较大。以实现绿色环保的要求。1.3主要技术经济指标表序号项目名称单位数值1产品方案1.1甲基丙烯酸甲酯t/a800002年操作时间h80003主要原材料、辅助原料用量3.1空气Nm/a3.2甲醇t/a7.4*1043.3工艺软水t/a3.2*1053.4异丁烯水合催化剂t/a4.513.5MAL催化氧化催化剂t/a22206公用动力消耗量6.1冷却水t/a982.46.20.4MPa蒸汽Nm/a59.196.30.8 MPa蒸汽Nm/a134.566.4电Kw/h1.96*1076.5仪表空气Nm/a3.648*1068三废排放量8.1废水t/a48.068.2废气m/h1.54*1058.3固废t/a2238.898.4 总占地面积亩96010投资估算10.1项目总投资万元14271.7610.2 建设投资万元10784.1510.3建设期利息万元124.4110.4流动资金万元2989.5110.6年总成本万元121994.1610.7年利润总额万元21679.3410.8年销售额税金及附加万元326.4911财务评价11.1投资利润率%134.811.2投资利税率%136.8711.3投资回收期%2.6711.4资本金净利润率%134.2811.5财务内部收益率%8311.6财务净现值万元61912.671.4项目可行性研究结论1.4.1项目结论通过市场需求分析、技术方案和厂址论证、技术经济分析，初步结论如下：（1） 利用异丁烯二步氧化法技术，通过对现有操作参数的优化和反应设备的改进，对滨州裕华化工厂的异丁烯直接进行生产MMA在技术及经济上是可行的。 （2） 项目所在地基础设施完善，政策优惠多，交通运输便利，上游甲醇等原料来源有供应，下游甲基丙烯酸甲酯产品可实现就地销售。具有一定的竞争力。（3） 本项目与传统的MMA生产工艺相比，具有低污染，低能耗的作用，并有较好的经济效益。有较强的抗风险能力。 （4） 本项目可一定程度上缓解当地大气污染，水污染现状，得到山东省省政府、滨州市政府的大力支持。本项目占地面积小，不占用农田和耕地，社会风险极小。第二章 市场预测分析2.1产品国外市场分析2.1.1国外产品产能分析2013年全球MMA产能达到432万吨/年，在2013年-2016年间全球MMA产能稳步增长，2015年达到472.9万吨/年，2016年MMA全球产能达到485.4万吨/年。据统计，MMA全球年产能以每年4.13%的增长速率增长。2016年世界主要 MMA 生产企业的生产请况如表2-1所示。表2-1 2016年全球主要国家/地区MMA产能统计（单位：万吨/年）序号国家/地区产能主要企业1美国95.7陶氏、赢创2中国87.3吉林石化、赢创3欧洲83.6赢创、巴斯夫、阿科玛4日本56.5三菱丽阳、旭化成、住友、可乐丽、三菱瓦斯化学5新加坡34.3新加坡MMA、三菱丽阳6韩国33.8LG、三菱丽阳7泰国25.0泰国MMA、PTT旭化成8沙特25.0三菱丽阳-SABIC9中国台湾20.6高雄单体、台塑10巴西9.0Proquigd Quimica SA11其他14.6合计485.4近年来由于MMA的市场的扩大，世界 MMA 总产能大幅增长，其具体变化情况请见图2-1。其中，美国、西欧、中东欧和中南美的产能变化很小。主要增长在亚太地区，亚太地区产能已增至约170 吨/年。2017年全球MMA总产能在389万吨左右。由于国际市场在2017年时MMA经历全球性供应短缺，主流装置事故频发，极大程度影响MMA的供应造成MMA短缺，致使全球产能下降。图2-1 2013-2017年全球MMA产能统计（单位：万吨）2.1.2国外产品需求分析与预测根据慧聪化工网分析预计到2020年全球甲基丙烯酸甲酯（MMA）需求还将以每年2-3%增速增长，到2020年全球甲基丙烯酸甲酯（MMA）需求将达到450万吨/年。尽管对全球MMA需求起支配作用的主要是欧美发达国家，但未来增长最快的将是亚洲地区，尤其是MMA的下游产品PMMA，在亚洲地区的需求增长分外强劲。2.2产品国内市场分析2.2.1国内产品产能分析国内早期的MMA生产是由有机玻璃废料经裂解而制取的。20世纪50年代末期，先后在苏州安利化工厂和上海制笔化工厂各建了一套1000t/a和6000t/a装置，工艺均是采用丙酮氰醇路线。20世纪70年代又陆续建设了一批中小型装置。20世纪80年代末期开始从国外引进技术，建设较大规模的MMA生产装置。随着三菱丽阳璐彩特国际（中国）化工公司新建9万吨/年装置的建成投产，近年来国内主要MMA生产企业是上海璐彩特公司以及吉化集团丙烯晴厂。我国的MMA主要产能地区分布在东北，华东，华南，西南等地区。图2-2为我国各地区MMA产能占比图。图2-2我国各地区MMA产能占比图2013年-2017年，我国MMA产业不断发展，MMA产能稳步增加。截至2016年我国MMA总产能达到82.3万吨/年，成为仅次于美国的全球第二大生产国家。图2-3是2013-2017年中国MMA产能情况图。图2-3 2013-2017年中国MMA产能情况图（单位：万吨）2.2.2国内市场供需分析近年来，我国MMA的需求量稳步增长，已成为仅次于美国和日本的全球第三大消费市场。图2-4是2013-2016年中国MMA产量及表观消费量统计图。图2-4 2013-2016年中国MMA产量及表观消费量统计图(单位：万吨)2.2.3国内产品进出口贸易分析由于我国MMA产不足需，每年都得大量进口。据海关统计，2007年，我国MMA的进口量为7.26万吨，2010年之后，进口量呈现不断增长的发展态势。2012年猛增到23.85万吨，同比增长约71%。这是由于受国际金融危机加剧及中国经济增速放缓的双重影响，全球经济仍呈现疲弱态势，国外MMA生产商纷纷向中国寻求市场，加上国内一些丙烯腈装置开工率较低，影响了MMA供应，MMA进口量出现了前所未有的大幅上升局面。2014年的进口量又进一步增至27.48万吨，比2013年增长12.03%。自2015年8月1日起，中国海关对进口原产于新加坡、泰国和日本的甲基丙烯酸甲酯进行了反倾销政策，国内对国外MMA进口依赖减少，使得国内MMA生产企业得以发展。近年来，中国MMA进口量不断减少，对外出口MMA量开始增加。图2-5 2013年-2015年中国MMA进出口量数据（单位：万吨）2.3产品下游市场分析MMA是一种重要的化工原料。它主要用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂、木材浸润剂、电机线圈浸透剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。在美国、西欧MMA 在世界上主要用于生产丙烯酸树脂和塑料（有机玻璃），在美国、西欧和日本，其消费构成比例分别为48.1%、58.8%和 49.9%。其次是用来生产表面涂料， 美国和西欧在这一领域的 MMA 消费构成比例分别为22.5%和 24.4%。亚洲MMA需求增长的主要动力，将来自于液晶显示器、建筑和汽车领域。2.4价格预测2017年，国内甲基丙烯酸甲酯（MMA）现货价格不停的刷新历史高位，市场行情走势早已脱离上下游产品的关联，据安迅思评估价格显示，2017年华东现货市场最高价较2017年年初涨幅达到40%左右。随着2018年国内新装置建成投产加之进口货源的补充，市场人士认为2018年MMA供应较2017年或将有明显的增加。随着2018年海外工厂装置陆续复工，除常规检修外，并无装置关停，届时全球供应将上涨。在贸易差价无明显优势的前提下，大量出口的现象也会有所好转，预计2018年国内供应缺口将重新被填补上。图2-6为2015-2017年MMA市场价格对比图(数据来自卓创资讯)。图2-6 2015-2017年MMA市场价格对比图(数据来自卓创资讯)2.5小结综上所述，MMA 在全球特别是以中国为主的亚洲地区其需求增长强劲。同时，随着多年的应用与开发，消费领域不断拓展，MMA 在全球范围内将具有更加广阔的市场。由于目前我国 MMA 产不足需，加上在近两年国内有机原料整体低迷的情况下，MMA的经济效益仍较为乐观，预计MMA的价格在近几年内还会上涨，但是随着近几年MMA产能的不断增长，MMA最终的价格会逐渐走向稳定。第三章 生产规模与工艺技术方案3.1 产品方案选择在下游产品的选择中，本项目选择了丁基橡胶、甲基丙烯酸甲酯、叔丁胺进行比较。3.1.1丁基橡胶丁基橡胶产品可分为普通丁基橡胶（IIR）和卤化丁基橡胶（HIIR）两大类。从目前国内市场丁基橡胶的供求关系看，普通丁基橡胶的产能已经供过于求，市场竞争激烈；普通丁基橡胶的消费量将逐渐下降，而卤化丁基橡胶的需求量却将呈现稳步增长的态势。虽然我国卤化丁基橡胶发展前景好，进口量大，但由于我国技术还处于不断完善之中，相关应用开发还无法满足实际需求，加上近期下游产品和合成橡胶整体市场萧条，为避免资源的浪费和导致的无序竞争，企业新建或者扩建装置宜慎重。3.1.2 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯（MMA）是采用丙酮氰醇法（ACH法）或者异丁烯氧化法生产的一种重要有机化工产品，是生产有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的重要单体，此外还可用作甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯共聚物（ACR）和甲基丙烯酸甲酯苯乙烯丁二烯共聚物（MBS）的抗冲改性剂，也用于生产腈纶等，用途十分广泛。我国MMA产不足需,依赖进口，国际市场上MMA的产能出现过剩，国内对进口MMA采取了反倾销的政策。国内企业主要采用是传统的丙酮氰醇法（ACH法），ACH法的难点在于原料HCN的获得，在较为严格的环保要求下，HCN的生产受到限制。综上，中国市场仍将保持供应不足的局面。3.1.3 叔丁胺叔丁胺作为重要的有机合成中间体，主要用于合成橡胶硫化促进剂 N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NS）和N-叔丁基-2双苯并噻唑次磺酰胺（TBSI）、药物、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、染料等。我国以前叔丁胺产销量都比较小，主要用于药物利福平的合成，很少用于合成橡胶助剂NS，主要原因是国内叔丁胺生产工艺落后，成本较高，导致NS售价较高，无法与NOBS竞争，国内叔丁胺市场存在一定缺口。但是如今新上产能较多、以中国市场为目标的海外企业也较多，市场竞争压力也较大，竞争也激烈。装置规模不适合裕华异丁烯产量。综上所述，甲基丙烯酸甲酯的前景较好，市场需求较大，技术相对简单，本项目选用甲基丙烯酸甲酯作为产品。3.2生产规模在综合考虑总厂实际异丁烯产量、下游市场对MMA需求量、生产工艺技术、国家的产业政策等因素后，本项目拟对山东裕华化工6万吨异丁烯产品新建一套甲基丙烯酸甲酯（MMA）生产装置，产量8万吨/年。项目由异丁烯氧化制MAL工段、MAL氧化酯化制MMA工段及MMA提纯工段组成。建设规模如表3-1所示：表3.-1 建设规模序号项目单位规模1甲基丙烯酸甲酯生产规模万吨/年82项目投资万元14271.763项目用地平方米640003.3 产品方案及技术要求主要产品：本项目以异丁烯为原料生产8万吨/年的甲基丙烯酸甲酯（MMA）产品，主产品MMA的规格如表3-2所示。表3-2 主产品MMA的规格序号项目指标1甲基丙烯酸甲酯，wt%99.92密度（35）/（kg/m）926.35技术要求：工业用甲基丙烯酸甲酯3.4工艺技术方案选择3.4.1 MMA合成工艺技术方案概述MMA生产工艺按其使用原料的碳数不同，可分为C2路线、C3路线和C4路线。目前这三大路线都有工业化装置。（1）C2路线C2路线以乙烯为原料生产MMA，共有3条路线：丙醛路线、丙酸路线和丙酸甲酯路线。丙醛路线由BASF公司开发并实现工业化，该路线的经济性取决于低成本、大规模丙醛工艺的实现，该路线催化剂寿命短，生产不够稳定。RTI（Research Triangle Institute）与Eastman和Bechtel工程公司共同开发了丙酸路线，但还未实现工业化。丙酸甲酯路线（Alpha工艺）主要由Shell公司开发，该工艺摆脱了传统ACH法和异丁烯氧化法的不足，无需酸回收装置，不生成MAA中间产物，工艺条件温和，不使用有毒或有腐蚀性的化学品，因而无需采用特殊的制造材料，维护费用低。流程图3-1 C2路线流程图图如下图3-1所示。（2）C3路线图3-2 C3路线流程图C3路线以C3有机物为原料生产MMA，共有5条路线，分别是传统丙酮腈醇（ACH）路线、MGC-ACH路线、赢创ACH路线、丙烯羰基化路线以及丙炔路线。传统丙酮腈醇（ACH）路线由英国 ICI 公司推出并实现工业化，该工艺有效利用了化工副产物氢氰酸，且 MMA收率高。但该工艺装置必须采用耐酸设备，且原料氢氰酸具有剧毒，生产过程要严格控制。MGC-ACH路线是改进型ACH法，由三菱瓦斯化学（MGC）独家开发并实现工业化该路线，特别是氨气循环路线，可满足HCN供应不足和废气排放限制的要求，但该路线MMA总收率低、工艺流程长、投资高、能耗高，在一定程度上制约了该路线的进一步推广应用。赢创ACH路线（Aveneer工艺）已有中试装置，但未有成功的工业化装置消息。丙烯羰基化路线还没有实现工业化。丙炔路线由Shell公司成功开发，该路线具有工艺简单、投资低、产品纯度高、副产品少等优点，因而得到广泛关注。但其丙炔消耗量很大，充足稳定的丙炔成为该路线推广的一大障碍。流程如图3-2所示。（3）C4路线图3-3 C4路线流程图C4路线以C4有机物为原料生产MMA，共有4条路线：异丁烯/叔丁醇（i-C4/TBA）氨氧化法（甲基丙烯腈法，MAN法）、异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法、异丁烯/叔丁醇一步氧化法和异丁烯/叔丁醇直接酯化法。i-C4/TBA氨氧化法要使用大量的氨，原料费用高，且需要处理大量废酸液，生产成本较高，目前已停止工业化生产。i-C4/TBA两步气相直接氧化法避免使用剧毒原料氢氰酸，也避免了废酸生成，但流程长、综合收率较低。i-C4/TBA一步氧化法经一步氧化制得MAA，目前尚未实现工业化生产。异丁烯/叔丁醇直接酯化法不经过MAA，流程简单，比直接氧化法的MMA收率高，但因采用价格昂贵的贵金属催化剂，初期投资费用较高。此外，虽然甲基丙烯酸副产减少，但回收过剩甲醇使公用工程费用增加。流程如图3-3所示。3.4.2 C4路线工艺比较本项目以异丁烯为原料，主要比较C4路线工艺，其中i-C4/TBA氨氧化法因其不足已停止工业化装置，i-C4/TBA一步氧化法目前尚未实现工业化生产。因此只比较异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法与异丁烯/叔丁醇氧化酯化法。异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法，异丁烯发生催化氧化反应生成甲基丙烯醛（MAL），MAL经氧化生成甲基丙烯酸（MAA），MAA经分离后与甲醇发生酯化反应生成MMA。该法原料来源广泛，生产过程简单，催化剂活性高、选择性好、寿命长，MMA的收率高，无污染，生产成本低于丙酮氰醇法，在较小装置规模上也具有很强的竞争力，是目前应用最为广泛的C4工艺路线；不足之处在于收率较低，装置折旧费用高，对催化剂要求高。异丁烯/叔丁醇氧化酯化法，将异丁烯直接氧化生成MAL，然后以Pd金属化合物为催化剂，在40100与甲醇进行液相酯化反应制得MMA。该法的特点是工艺较为简单，产品收率高，甲醇可以循环使用；但催化剂寿命短，MMA分离困难。对C4路线生产MMA工艺进行对比，总结见表3-5-2：表3-5-2 C4路线生产MMA工艺对比表异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法异丁烯/叔丁醇直接酯化法技术成熟成熟工艺流程复杂较复杂设备投资多较少运行费用多较多转化率较高高能耗较大大3.4.3工艺路线确定通过对以上工艺方案各个方面的对比，异丁烯/叔丁醇氧化酯化法制MMA工艺具有合成路线短，基建费用低的优点，大幅度的降低生产成本，而且生产过程中没有废酸产生，被公认为典型的清洁工艺技术。综合考虑，异丁烯氧化酯化法制MMA工艺具有较大的经济效益和社会效益，很有发展前景。因此，本项目最终确定选择异丁烯氧化酯化法制 MMA 工艺。其流程如图3-4-3图3-4-3 工艺总流程图第四章 原料供应及公用工程4.1主要原材料、辅助原料本项目以总厂提供的高纯度异丁烯和化工园区其他企业提供的工业级甲醇及空气为主要原料进行甲基丙烯酸甲酯的生产。4.1.1 原材料供应分析4.1.1.1 异丁烯石油化工行业标准为SH/T 1482-2004。本项目的异丁烯、甲醇由总厂上游提供，裕华化工厂现有年产6万吨高纯度异丁烯装置，采用管道输送的方式运输到本项目装置。表4-1异丁烯质量指标序号指标名称指标1异丁烯含量/%（m/m）99.72丙烷/%（mm）0.0531-丁烯/%（mm）0.024丁二烯/%（mm）0.0055丁烷/%（mm）余量4.1.1.2 工业级甲醇国家标准为GB 338-2011，选用工业级优级品。本项目的甲醇购自滨州大有开发新能源有限公司，用于甲基丙烯酸甲酯的制备，通过管道输送的方式运送到本生产区。具体指标如下：表4-2 甲醇质量指标序号指标名称指标1色度，Hazen单位（铂-钴色号）52密度20/（g/cm3）0.791-0.7923沸程（0，101.3kPa）/0.84高锰酸钾试验/min505水，w/%0.105.1.1.3空气本项目空气由空压站提供，78%N2和22%O2作为MAL合成中的反应原料进料。4.1.2 辅助原料供应分析4.1.2.1工业正己烷正己烷是一种重要的化工中间体，执行国家标准GB 176021998。本项目的正己烷主要用于MMA的分离精制，通过储罐车运输的方式运送到本厂，且原料的储存量均1个月的使用量，可以有效规避异常天气所引起的原料中断问题。具体指标如下：表4-3 工业正己烷质量指标序号项目质量指标1气味无残留异味2密度（20，kg/m3）6556813贝壳松脂丁醇值报告4赛波特色号+285铂-钴色号104.1.2.2工艺软水工艺软水执行国家低压锅炉水质标准GB 1576-2001。水用于两个反应合成工段过程后混合物的分离。本项目年需工艺软水8460.8吨，接自裕华化工厂软水管网。工艺软水符合GB50109-2006规范及本项目用水要求，具体指标如下：表4-4工艺软水质量指标序号项目质量指标1浊度FTU2.02硬度/mmolL-10.0303电导率s/cm1.010.04含盐量(/L）34.1.3 燃料供应分析本项目生产过程中的最高温度为350，需要燃料燃烧提供高温热源。本项目所需高温燃料由总厂公用工程提供，用于MAL合成工段。4.1.4原料、燃料来源汇总因此，得到原料和燃料的名称、品种、数量及来源见表4-4。表4-5主要原材料、辅助原料、燃料来源表项目名称数量来源运输方式备注原材料异丁烯60000t/a总厂提供管道运输总产输送甲醇73920t/a外购管道运输滨州大有开发新能源有限公司空气760000m3空压站管道运输辅助原料正己烷34000t/a外购公路运输工艺软水320000t/a管网自来水厂公用工程Mo-Bi催化剂5.89t/a外购公路运输外购Pb-Pd催化剂4.86t/a外购公路运输外购燃料燃料气1376.04t/a总厂提供管道运输公用工程4.2公用工程4.2.1主要公用工程来源分析本项目生产需要用到冷却水、冷冻剂、中高压蒸汽、电、仪表空气等公用工程。厂区的公用动力站为本项目供应电以及中压、高压等各参数蒸汽（进口温度249、出口温度250的高压蒸汽以及进口温度125、出口温度124的低压蒸汽）；厂区的公用冷却站为本厂提供循环制冷剂（具体有进口温度-25、出口温度-24的冷冻盐水）以及循环冷却水（进口温度15、出口温度20）；厂区内的空压系统为本项目提供仪表空气。本项目的所有公用工程消耗均为连续使用。4.2.2主要公用工程消耗用量表4-2 主要公用工程消耗用量表 公用工程名称单位消耗使用方式来源小时耗量年耗量低压蒸汽t67.74541900连续厂区公用动力站中压蒸汽t41.95335600连续厂区公用冷冻站循环冷却水t135310824000连续厂区公用冷冻站循环冷冻剂t3712968000连续厂区公用动力站电KWh232.451859600连续厂区公用动力站仪表空气Nm34563648000连续厂区空压系统第五章 建设厂地条件与厂址选择厂址选择是工业基本建设中的一个重要环节，它是实现国家长远规划、工业布局规划、决定生产力布局的一个具体步骤和基本环节，也是具体的工业企业建设和设计的前提，同时涉及到废气源、下游市场、生态环境、社会影响、长远发展等方面。选择厂址时要兼顾工厂现有的污染现状、原料的来源和产品的销售，权衡利弊，做出有利于本项目实施的选择。5.1 建厂原则（1） 厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区，并在储运、机修、公用工程和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。（2） 厂址应靠近水量充足、水质良好，电力供应充足的地方。（3） 厂址应选在有便利交通的地方。（4） 选厂应注意节约用地，不占或少占耕地，厂区的面积形状和其它条件应满足工艺流程合理布置的需要，并要予留适当的发展余地。（5） 选厂应注意当地的自然环境条件，工厂投产后对周围环境造成的影响作出预评价，工厂的生产区和居民区的建设地点应同时选定。5.2建厂条件5.2.1地理位置滨州市是山东省下辖地级市，位于山东省北部、鲁北平原、黄河三角洲腹地，地处黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区和环渤海经济圈、济南省会城市群经济圈“两区两圈”叠加地带，是山东省的北大门。地理坐标为：北纬36413816，东经1171511837，东西最大跨径120千米，南北最大跨径175千米，总面积9453平方千米。滨州区位交通优势明显，具有依河傍海的优势，是连接苏、鲁、京、津的重要通道，是国家级交通运输主枢纽城市。图5-1 厂址地理位置5.2.2地形地貌山东滨州的地形以平原为主，境内地势南高北低，由西南向东北倾斜。长白山脉横贯南部和西南部边沿，其主峰摩诃顶海拔826.8米，为最高点；北部沿海最低处海拔高度仅1.6米，最低点在沾化县境内。以小清河为界，全境呈现南北两种不同类型的地形地貌特征。5.2.3气候条件表5-1为建厂所在地的气候条件表5-1 山东滨州气候条件气温温带大陆性季风气候，平均气温12.7年平均降水量564.8毫米平均日照时数2632.0小时风向冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主平均地面温度14.7最大冻土厚度一般50厘米左右（无棣1984年曾达209厘米）年平均最大湿度66%，8月份最大为81%年蒸发量1805.8毫米无霜期205天5.2.4交通运输山东省滨州市位于黄河三角洲腹地，是环渤海经济区的重要发展城市。西靠205国道，与滨博高速连接，东依滨州东外环，北依滨塘高速，南邻黄河，交通十分便利。 5.2.5建设地工业发展状况工业生产总体平稳。全年规模以上工业增加值增长5.44%，其中，轻工业下降9.46%，重工业增长13.35%;非公有制企业工业增长4.15%。产销衔接良好，工业企业产销率达103.84%。全年重点监测的24种工业产品中，有11种产品产量实现增长，增长面为45.8%。5.2.5政策环境政府支持建设滨州临港高端石化产业园，打造化工新材料和精细化工产业基地。5.2.6自身优势（1） 2005年企业与国家大型石化公司合作，总投资30亿元人民币，建成了100万吨化工工业园项目，形成了原油加工、MTBE、异丁烯、MMA、抗氧剂、甲醇等下游产品。2003年5月异丁烯一期工程扩产1.2万吨，2005年11月二期工程扩产2.8万吨，总产量达到4万吨，规模居国内第一。2006年5月异丁烯三期工程扩产6万吨，于2007年5月投产，总产量达10万吨，实现了亚洲第一，产品质量达到了国际先进水平。在医药、农药、香料、抗氧剂等行业树立了良好的信誉。（2） 靠近滨州大有开发新能源有限公司，甲醇供应得到解决5.3小结分析认为山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目有利于社会效益、企业效益、产业发展、生态环境、资源最大化利用，故我们决定进行此项目工艺设计。第六章 系统集成方案6.1 项目系统集成方案6.1.1厂内能量集成方案本过程采用了热集成技术，节能79.0MW，需要冷公用工程150.4MW，热公用工程227.3MW。需要的冷公用工程为冷却水和冷冻液，需要的热公用工程包括低压蒸汽和中压蒸汽，可由园区公用工程站和本厂废热锅炉提供。优化后换热网络见图6-1。图6-1换热网络优化6.1.2 厂内物料集成方案甲醇在本本段工艺中同时起到反应物和吸收剂的作用：一方面，甲醇与甲基丙烯醛在浆态床反应器中发生反应，反应中甲醇需要大量过量来实现MAL的高效转化，使大部分MAL参与反应，生成甲基丙烯酸甲酯；同时，甲醇作为吸收剂，在MAL合成分离工段的分离部分将反应混合物中的主要产物与水分离。使MAL和甲醇从塔顶进入下一工段，起到分离作用。分离得到的甲醇Mal共沸物作为反应物，从而大大减少了原料消耗、废液排放，实现良好的物料集成。正己烷在本段工艺中起到萃取剂的作用：正己烷作为吸收剂在双溶剂萃取塔内选择性地萃取MMA。塔顶液为初步分离过后的甲基丙烯酸甲酯有机溶液，送入下一个精馏塔内分离出正己烷，实现正己烷的分离与循环。MMA分离物经精制最终得到纯度为99.9%的甲基丙烯酸甲酯。塔底的甲醇，水经过简单精馏则可实现分离，分离后甲醇用于循环，具有良好的经济效益。6.2 与总厂及园区的集成方案6.2.1 原料集成本项目原料异丁烯来自裕华化工厂的异丁烯装置，甲醇来自滨北工业园区内的其他企业，与总厂物质能量集成关系密切，减少了中间过程的储运等一系列流程，降低了成本投资，提高了项目安全性和环境友好性。本项目承接来自山东滨州裕华化工厂异丁烯生产装置的产品进行下游产品的生产，选定甲基丙烯酸甲酯为最终产品。6.2.2 公用工程本项目主要使用0.23MPa的低压蒸汽以及0.89MPa的高压蒸汽，由总厂统一提供，通过管路使厂区车间与蒸汽管道工程系统连接。仪表空气等分别由总厂空压系统统一供应，配电室为本厂提供所需的电力。6.2.3 三废处理本项目全流程产生的废液送往总厂中心及废液处理池处理，废催化剂供应商回收，生活垃圾送往三废处理中心。第七章 环境保护7.1大气环境质量现状通过调研山东省滨州市2016-2017年的环境空气质量，发现山东省空气优良率占了一半多，但环境问题引发的当地雾霾现象持续存在。如图8-1所示。图8-1 山东省滨州市2016-2017年环境空气质量级别分布图7.2环境保护法规及采用标准（1）2015年1月1日实施的新中华人民共和国环境保护法；（2）国务院1998第253号令建设项目环境保护管理条例；（3）国家计委、环委(87)、国环002号文，关于颁发建设项目环境保护设计规定的通知；（4）中华人民共和国大气污染防治法（主席令第三十一号）；（5）中华人民共和国水污染防治法（中华人民共和国主席令 第八十七号）；（6）中华人民共和国环境噪声污染防治法；（7）中华人民共和国固体废物污染环境防治法；（8）中华人民共和国清洁生产促进法；（9）环境空气质量标准(GB3095-2012)；（10）大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)；（11）恶臭污染物排放标准(GB14554-1993)；（12）污水综合排放标准(GB8978-1996)；（13）地表水环境质量标准(GB3838-2002)；（14）工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)；（15）工业企业噪声控制设计规范(GB/T50087-2013)；（16）石油化工行业工业污染物排放标准（GB31571-2015）；（17）2019年1月1日实施的山东省环境保护条例；7.3三废排放量表7.3.1废水表8-1 废水排放一览表序号排污液名称有害成分及浓度排放量(t/h)排放方式排放去向处理方法1MAL分离废水水99.99%，甲醇0.12ppm24.91MAL排气塔塔底连续送至总厂回收装置回收2甲醇分离废水水96.04%，甲醇2.1%，MAA1.84%,MAL24ppm23.15甲醇精馏塔塔底连续送至总厂回收装置回收使用3生活废水等COD、氨氮、SS0.5全厂生活设施间歇送厂区污水处理厂分解处理7.3.2废气表8-2 废气排放一览表序号排污气名称组分浓度排放量(Nm3/h)排放方式排放去向处理方法1MAL分离后废气CO 545ppm18911.6MAL排气塔塔顶连续高温火炬气处理燃烧2MMA分离后废气甲醇159ppm135502浆态床反应器顶高温火炬气处理燃烧7.3.3固废表8-3 固废排放一览表序号固废名称有害物组成排放量(t/a)排放方式排放去向处理方法1MAL合成催化剂Mo,Bi,Ce等金属5.892年/次供应商回收回收2MMA合成催化剂Pd,Pb等元素4.862年/次供应商回收回收3生产包装物低毒或腐蚀性0.6间歇送资质单位处理降解4生活垃圾生活垃圾32.4间歇送至垃圾处理站降解7.4三废治理措施及方案7.4.1废水处理装置内排水按其水质划分为生产污水系统、生活污水系统、污染与水系统和雨水系统，在设计上层层把关，做到清污合流。（1）生产废水本工程设生产废水排入全厂生产污水干管，最终进入全厂污水处理站进行处理。（2）生活废水生活污水排入全厂生活污水干管，最终进入总厂生活排水管网。（3）地面洗水工艺装置区和罐区围堰内的地面冲洗水和下雨时的初期雨水，经排水地沟收集，然后经全厂地下排水管网送至厂区污水处理站。（4）事故废水从风险事故分析及采取的相应措施可知，本项目风险事故中伴生产生的污染物即为火灾事故处理中产生的事故消防废水。装置事故时，消防水量55L/s，持续时间按6h计算，水量为1188m3。事故水主要为酸性事故水。发生事故时，人工关闭后期雨水阀，打开初期雨水阀，事故水直接排入含油污水系统，后排入滨州石化厂区事故水池。7.4.2废气处理项目本身所选的工艺路线为绿色环保型，生产过程中并未涉及到较多污染物，排出的废气中绝大部分仍为空气组分，极少部分的其他物质对大气污染也较少。故本项目中的废气直接送往总厂火炬做燃烧处理。7.4.3固废处理固体废物处理是通过物理的手段（如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等）或生物化学作用（如氧化、消化分解、吸收等）和热解气化等化学作用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。通常也指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒。但是不管采用何种处理方法，最终仍有一定量的固体废物残存，对这部分废物需要妥善地加以处置。特别在处理废物时，应避免产生二次污染，对有毒有害废物应确保不致对人类产生危害。第八章 职业卫生与安全8.1编制依据8.1.1国家、地方和行业法律、法规及条例（1） 中华人民共和国劳动法（2009修订版）（2） 中华人民共和国职业病防治法（2017修订版）（3） 中华人民共和国安全生产法（2014修订版）（4） 中华人民共和国防震减灾法（2008修订版）（5） 工作场所职业卫生监督管理规定（国家安全生产监督管理总局令第47号）（6） 危险化学品生产储存建设项目安全审查办法（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局令第17号）（7） 危险化学品建设项目安全许可实施办法（国家安全生产监督管理总局令第8号）（8） 化学危险品安全管理条例（中华人民共和国国务院令第645号）（9） 国务院关于加强防尘防毒工作的决定（国发198497号）（10） 女职工劳动保护特别规定（中华人民共和国国务院令第619号）8.1.2采用的主要设计标准、规范（1） 危险化学品目录（2015版）（2） 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）（3） 化工企业职业安全卫生设计规范（HG20571-2014）8.2职业危害因素及其影响8.2.1有毒有害物质健康危害本项目有毒有害物质主要有：异丁烯，甲醇，甲基丙烯醛，甲基丙烯酸甲酯（1） 异丁烯主要作用是窒息、弱麻醉和弱刺激。急性中毒：出现粘膜刺激症状、嗜睡、血压稍升高，有时脉速。高浓度中毒可引起昏迷。慢性影响：长期接触，工人有头痛、头晕、嗜睡或失眠、易兴奋、易疲倦、全身乏力、记忆力减退。有时有粘膜刺激症状。（2） 甲醇对中枢神经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代谢性酸中毒。急性中毒：短时大量吸入出现轻度眼上呼吸道刺激症状（口服有胃肠道刺激症状）；经一段时期潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、谵妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物模糊、复视等，重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。慢性影响：神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，视力减退等。皮肤出现脱脂、皮炎等。（3） 甲基丙烯醛对眼、呼吸道黏膜及皮肤有强烈刺激作用。吸入可引起喉、支气管的炎症、水肿和痉挛，化学性肺炎或肺水肿（4） 甲基丙烯酸甲酯本品有麻醉作用，有刺激性。急性中毒：表现有粘膜刺激症状、乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷，可有急识障碍。慢性影响：体检发现接触者中血压增高、萎缩性鼻炎、结炎膜和植物神经功能障碍百分比增高。8.2.2可燃可爆危险性物质物性本项目可燃可爆危险性物质主要有：异丁烯，甲醇，甲基丙烯醛，甲基丙烯酸甲酯，物性参数如下表9-1所示：表9-1 主要可燃可爆性物质特性数据表物性参数异丁烯甲醇甲基丙烯醛甲基丙烯酸甲酯熔点（）-140.3-97.8-81-50沸点（）-6.964.868101闪点（）-7711-1510引燃温度（）465385435临界温度（）144.8240临界压力（MPa）3.997.95爆炸极限%（V/V）上限8.844.015.512.5下限1.85.52.12.128.2.3其他本项目在生产过程中还存在噪声、高温、低温、高压、静电、高处坠落等危害。其中噪声主要来自压缩机、风机、泵等设备。根据建设场地的自然条件预测，建设场地存在暴雨、地震等自然危害。8.3职业危害因素的防范及治理（1） 在生产岗位设有洗眼器和水喷淋器，便于发生事故时临时急用。应为作业人员配备防毒面具、防静电服、防护眼镜等劳动防护用品。（2） 应配备手摇报警器、事故柜、救护车等应急救援设施。（3） 在设备、设施、管线上有发生坠落危险的部位，应配置便于人员操作、检查和维修的扶梯、平台、围栏和系挂装置等附属设施。（4） 对该项目中易发生故障和危险性较大的地方进行详细标注，设置安全色、安全标志，安全色、安全标志的设置要符合安全色和安全标志的规定。（5） 事故应急池的设置应符合石油化工企业设计防火规范的规定。（6） 对产生噪声的鼓风机和泵采用进出口加装消声器的方法，降低噪音，以保护操作工人的健康。（7） 为预防突发事件发生，该项目设有雨水收集池、事故收集池及洁净下水收集池。以防止事故状态下，消防水污染地下水。（8） 为防机械伤害，对机械传动装置的运动部分，有人员可能靠近的部位，均设置阻隔防护。设备布置间的安全间距不小于2米，车间内的人行安全通道宽不小于3米。8.4结论在设计过程中充分考虑了生产过程中的有毒、危险因素，并采取了上述安全卫生措施，在正常生产情况下，可以满足安全生产需要。工业卫生设计可满足工业企业设计卫生标准和化工企业职业安全卫生设计规范要求。第九章 投资估算和资金筹措9.1投资估算编制说明及依据1. 本项目年产甲基丙烯酸甲酯（MMA）8万吨，。2. 建设投资估算依据文件：化工投资项目经济评价参数，国石化规发（2000）412号文件建设项目经济评价方法与参数，国家发展改革委建设部发布化工投资项目可行性研究报告编制办法，中石化联产发2012115号化工投资项目项目申请报告编制办法，中石化协产发2012115号化工投资项目资金申请报告编制办法，中石化协产发2012115号2016年第2、3、4期非标准设备价格信息2018年第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书3. 价格和取费参考的有关资料信息及2018年第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书；4. 引进费用估算依据；5. 化工工艺设计手册（第四版）；6. 财务报表的编制根据企业会计准则（2014）及其相关的解释、说明、补充文件。7.实用技术经济学教程（徐向阳主编）9.2建设投资估算依据中石化联产发第115号文化工投资项目可行性研究报告编制办法和其他有关规定，按固定资产、无形资产、递延资产、预备费进行编制。对于标准设备：材料、标准设备价格采用市场询价；安装工程，建筑工程费用参考国内同类工程的投资，并结合建厂所在地区的物价水平进行估算；其它费用根据收集的资料信息，按照国家有关可行性研究报告投资估算编制办法和规定进行估算。对于非标设备：按照我国主管部门对非标准设备的估价方式并结合市场信息，得到一个较合理的价位。9.2.1 固定资产费用 9.2.1.1 设备购置费设备购置费包括反应器，换热器，储罐，泵，压缩机等设备，以及工艺管道及防腐保温工程、仪表自控系统费，电气设备费用，生产工具、器具及生产家具配置费。（主要设备购置费包括保温、填料、运杂、备件购置不另外再算）表9-1 反应器价格表序号设备位号设备名称材料数量（个）价格（万元）1R0101MAL反应器Q345R1478.172R0201MMA浆态床反应器S30408不锈钢1630.52总计1108.69表9-2 塔设备价格表序号设备位号设备名称材料数量价格（万元）1T0101水洗塔Q345R138.332T0102MAL精馏塔Q345R1140.453T0201MMA初步精馏塔Q345R1128.364T0202MMA二次精馏塔Q345R133.825T0203双溶剂萃取塔Q345R178.816T0204甲醇水分离塔Q345R139.67总计459.44表9-3 换热器价格表序号设备位号换热面积/m2数量/台价格（万元）1E01016.25210.132E01024306186.123E0103927.4118.554E01042560151.205E010588.3611.776E01062482149.647E01071244124.888E01083315166.309E02012024140.4810E0202579.9111.6011E0203984.2119.6812E02043487169.7413E02053659173.1814E02062842156.84总计570.10表9-4 储罐价格表序号设备位号名称材质容积（m3）价格（万元）1V0101气体混合罐Q345R23.151.002V0102气体混合罐Q345R23.151.003V0103液体缓冲罐Q345R23.151.004V0104液体混合罐Q345R40.371.755V0105塔顶回流罐Q345R25.381.106V0201循环甲醇缓冲罐Q345R23.501.027V0202液体缓冲罐Q345R1.440.068V0203气体混合罐Q345R370.2616.049V0204塔顶回流罐Q345R138.906.0210V0205塔顶回流罐Q345R72.023.1211V0206塔顶回流罐Q345R224.149.7112V0207甲醇缓冲罐Q345R224.149.7113V0208塔顶回流罐Q345R179.427.7814V0209塔顶回流罐Q345R1.440.0615V1异丁烯储存罐Q345R56.592.4516V2水进料罐Q345R224.149.7117V3甲醇进料罐Q345R177.547.6918V4甲醇储存罐Q345R379.0416.4319V5水储存罐Q345R591.6825.6420V6甲基丙烯酸储存罐Q345R217.929.4421V7甲基丙烯酸甲酯储罐Q345R525.9222.79总计153.54表9-5压缩机价格表序号设备位号名称数量电动机功率价格（万元）1C0101空气压缩机116602562C0102异丁烯压缩机12201803C0201空气压缩机11660256总计692表9-6 泵价格表序号设备位号设备名称电动机功率/kW个数/台价格（万元）1P0101水泵5.541.022P0102水泵3243.743P0103循环水泵370.594P0104液体输送泵441.025P0105甲醇输送泵5.531.056P0106塔顶回流泵7.5740.727P0201液体输送泵7.551.808P0202液体输送泵430.819P0203液体输送泵1520.3510P0204塔底液体输送泵7512.0011P0205塔顶回流泵5531.5812P0206液体输送泵5550.9014P0207塔顶回流泵17.4130.7715P0208塔底液体输送泵5550.1516P0209正己烷回流泵4551.4817P0210塔顶回流泵350.4618P0211液体输送泵3740.7019P0212液体输送泵0.530.2320P0213甲醇循环泵340.4921P0214塔顶回流泵11120.27总计20.12 根据以上设备，得到主要设备购置费用如下表所示。表9-7 主要设备购置费用编号设备名称价格（万元）1反应器1108.692塔设备459.443换热器570.104储罐153.545泵20.126压缩机692.00总计3003.90 1. 工艺管道及防腐保温工程、仪表自控系统费工程费用估算，取工艺管道及防腐保温工程费用占主要设备费用的30%，仪表自控系统费用占14%。本项目工艺管道及防腐保温工程、仪表自控系统费用如下：表9-8 工艺管道及仪表控制购置费编号名称费率（%）价格（万元）1工艺管道费30901.172仪表控制费14420.55总计1321.722. 电气设备费用包括电动、变电配电、电讯设备。本项目以主要设备费用为基准取10%；表9-9 电气设备费用编号名称费率（%）价格（万元）1电动、变电配电、电讯设备10300.393. 生产工具、器具及生产家具配置费指建设项目为保证初期正常生产所必须购置的第一套不够固定资产标准（5000元以下）的设备、仪器、工卡模具、器具等的费用，一般可按固定资产费用中占工程设备费用的比例估算。新建项目可按设备费用的1.22.5估算，本项目取费率1.5。表9-10 生产工具费用编号名称费率（%）价格（万元）1生产工具费1.545.064. 备品备件购置费备件购置费，指直接为生产设备配套的初期生产必须备用的用于更换机器设备备品中易损坏的重要零部件及其材料购置费。一般可以按设备价格的58估算。表9-11备品备件费用编号名称费率（%）价格（万元）1备品备件购置费5150.195. 设备运杂费设备运杂费，指设备从制造厂交货地点或调拨地点到达施工工地仓库所发生的一切费用，其中包括运输费、包装费、装卸费、仓库保管费等。根据国内设备运杂费概算指标，海南地区属一类地区，运杂费率为5%。表9-12设备运杂费用编号名称费率（%）价格（万元）1设备运杂费5150.196. 其他设备购置费表9-13设备购置费一览表编号名称价格（万元）1工艺设备费3003.902工艺管道及防腐保温工程901.173仪表自控系统420.554电气设备费用300.395生产器具费45.066备品备件购置费150.197设备运杂费150.19总计4971.459.2.1.2建筑工程费1. 直接费用包括建筑物工程、构筑物工程和大型土石方、场地、平整及厂区绿化等。本项目中土建工程：包括生产装置的构筑物和建筑物以及办公楼、仓库、通讯和维修费用，为25%。场地建设：包括场地清理和平整、道路、停车场和绿化等，为15%。表9-14 建设直接费用一览表 编号名称费率（%）设备总费用（万元）价格（万元）1土建工程254971.451242.862场地建设154971.45745.72总计1988.582. 间接费用以直接费为基础，按一定的间接费率计算。本项目建于山东省滨州市内，间接费率为5%。表9-15间接费用一览表编号名称费率（%）价格（万元）1间接费用599.433. 税金营业税以建筑工程的直接费、间接费之和为基数，按照费率的3%计征。本项目营业税为62.64万元。城市维护建设税 按营业税的 5%7%计征。本项目取税率为 7%，故城市维护建设税为4.38万元。 教育附加税 按营业税的3%计征。本项目的教育附加税为1.88万元。9.2.1.3安装工程费包括主要生产、辅助生产的工艺设备的安装、各种管道的安装、电动、变配电、电讯等电器设备安装；计量仪器，仪表等自控设备安装费用；设备内部填充、内衬、设备保温、防腐以及附属设备的平台、栏杆等工艺金属结构的材料及安装费用。本项目中安装因子根据设备安装难易情况取不同的值，工艺设备、机械设备，按每台设备占得原价百分比估算，为简化计算，安装工程费可根据积累数据采用系数法估算。主要设备安装工程费用见下表。表9-16 安装费用一览表编号设备名称安装因子价格（万元）1反应器0.3332.612塔设备0.4183.783换热器0.4228.044储罐0.461.425液体输送设备0.12.016气体压缩机0.2138.407工艺管道0.36324.428仪表及自控系统0.1875.709电气安装0.1133.04总计1379.429.2.1.4 固定资产投资汇总本项目固定投资费用汇总如下：表9-17 固定资产投资费用汇总一览表编号名称价格（万元）1设备购置费4971.452建筑工程费2156.923安装工程费1379.42合计8507.789.2.2无形资产无形资产主要由土地使用费构成。（1）土地使用费：本项目是山东省滨州市裕华化工厂子项目，设计用地为64000约为96亩，甲基丙烯酸甲酯装置符合其发展规划需要，建设山东省滨州市化工园区内，根据 2006年实施的全国工业用地出让最低价标准和市场调查，用地出让费用约为14.6万元/亩，则土地购置费用为1398万元。（2）技术转让费：本项目使用多种专利技术，技术转让费用为500万元。9.2.3递延资产递延资产主要由建设单位管理费、生产准备费、装置联合启动调试费构成。（1）建设单位管理费：本项目工程费用为8507.78万元，按照建设单位管理费总额控制数费率表相关数据（大于 5000 万元的建设项目规模，以工程费用为基础，费用率为 4.8%-5.2%，本项目取工程费用的 5%估算），本项目建设单位管理费用为425.39万元。（2）生产准备费：包括人员入场费、人员培训费、工程手续费和其他准备费用。生产准备费估算根据不同的建设规模，进场费按新增定员每人5000到10000元估算；培训费按新增定员每人2000到6000元估算。本项目为新建项目，新增定员96人，人员入场费按5000元/人，人员培训费按3000元/人计算，公司注册费和工程手续费按5万元，其他准备费按10万元估计，则可得生产准备费为91.80万元。（3）装置联合启动调试费：以工程费用为基础按0.3%2.0%。结合本项目类似项目相关先例，取1.0%，为85.08万元。9.2.4预备费用预备费主要由基本预备费和涨价预备费构成。（1）基本预备费：取固定资产、无形资产和递延资产的9%15%估算，本项目取10%，共计1100.81万元。（2）涨价预备费：建设工期短，忽略涨价影响。9.2.5建设投资估算汇总将上述固定资产、无形资产、递延资产和预备费用汇总如下：表9-18 建设投资估算表编号建设投资估算1固定资产费用/万元2工程费用安装工程费建筑工程费3设备购置费3003.90换热器228.04直接费用1988.584管道及仪表费用901.17塔设备183.78间接费用99.435设备运杂费150.19液体输送类设备2.01税金68.906备品备件购置费150.19压缩机/风机138.407生产家具购置费45.06储罐类设备61.428电气设备费用300.39反应器332.619仪表自控系统420.55工艺管道324.4210电气安装33.0411仪表及自控系统75.7012小计4971.45小计1379.42小计2156.9213固定资产总计/万元8507.7814无形资产费用/万元15土地征用费1398.00技术转让费500.0016无形资产总计/万元1898.0017递延资产费用/万元18建设单位管理费联合试转费生产准备费19425.3991.8085.0820递延资产费用总计/万元602.2721预备费用/万元22基本预备费涨价预备费231100.81无24预备费用总计/万元1100.8125建设投资总计/万元12108.869.3建设期利息估算建设期利息是指项目建筑投资中分年度使用金融部门等借款资金，在建设期内应计的借款利息，包括：为项目融资而发生的借款利息、手续费、承诺费、管理费及其他财务费用等。2019年中国银行最新银行贷款利率如下表所示：表9-19 2019年1月中国银行贷款利率期限年利率%一年以上(含一年)4.35一至五年（含五年）4.75五年以上4.90本项目总投资为1.61亿元，其中 3215.7万元将向银行贷款，其余自筹获得。采用短期贷款，贷款年限为 1年，年利率为 4.35%。预计本厂建设期为 1 年，则建设期利息为139.88万元。 表9-20建设期利息估算表贷款金额（万元）年利率%贷款年限（年）建设期利息（万元）3215.664.351139.889.4流动资金估算流动资金是维持项目正常运营和产品流通的必不可少的周转用资金。定额流动资金额是指为使项目生产和流通正常进行所必须保证的最低限度的物质储备量和必须维持在制品与产成品量的那部分周转用资金。对项目的流动资金量的估算主要是估算定额流动资金额。按照类比估算法中建设投资进行估算，即流动资金额=固定资产投资流动资金率固定资产投资。本项目参考同类生产项目，流动资金率取40%，又因为本项目固定资产投资为8507.78万元，因此计算得到流动资金总额为3403.11万元。表9-21流动资金估算表固定资产（万元）流动资金比例（%）流动资金（万元）8507.7840.003403.119.5固定资产投资方向调节税固定资产投资方向调节税是指国家对在我国境内进行固定资产投资的单位和个人，就其固定资产投资的各种资金征收的一种税。根据“固定资产投资方向调节税税目税率表”，本项目的税率为5%。按年度投资计划应预缴固定资产投资方向调节税为425.39万元。9.6项目总投资估算通过核算，本项目工程总资金为16078.30万元，其中建设投资12108.86万元，建设期利息140.39万元，流动资金3403.11万元，调节税425.39万元。表9-22项目总投资估算表序号项目价格（万元）1建设投资12108.861.1固定资产8507.781.2无形资产1898.001.3递延资产602.271.4预备费用1100.812建设期利息140.943流动资金3403.114固定资产投资方向调节税425.39合计16078.309.6.1 资金来源 化工项目的资金来源主要有权益资本、债务资金、准股本资金和融资租赁。本项目的资金来源为债务资金，总投资金额为16078.30万元。根据国务院关于调整固定资产投资项目资本金比例的通知（国发200927 号）规定，化工项目的最低资本金比例为 20%，故贷款3215.66万元，贷款利率为 4.35%.9.6.2 银行贷款还款方式 本项目贷款金额为3215.66万元，贷款利率为 4.35%，贷款期限为 1 年，采用最大能力偿还款的方法还款，1年还清，还款额为3355.54万元。流动资金回收后来偿还贷款。第十章 财务分析概述依据发改投资（2006）1325号文发布的建设项目经济评价方法与参数和企业会计制度（财会20148号）编制，参照中华人民共和国企业所得税法及实施条例、成本费用核算与管理办法（石化股份财2003427号）、2018年“东华-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书中关于经济分析与评价基础数据；本项目计划一年建成，第二年投产，投产期为两年，投产期生产负荷达到设计能力的40%和70%，以后生产负荷为100%。总计算期为11年（含建设期）。资本金第一年注入60%，第二年注入40%。其余部分为贷款。10.1 成本和费用估算10.1.1原材料及辅助材料费工艺过程中所涉及的所有原料均以开工时期的预期价格定价（以原材料价格的现值预估），忽略原料价格变化对财务运行所产生的影响。表10-1 原材料及辅助材料费用表项目材料名称单价（元/吨）年消耗/吨总费用（万元）原料异丁烯92506000055500甲醇23507392017371.2正己烷67003400022780空气0760000m0辅助材料工艺软水1032000031Mo12Bi1.6Ce0.4Fe1Co8Cs0.4K0.2Ox300005.8917.67总计95699.8710.1.2燃料和动力费本项目采用的加热蒸汽标准为：低压蒸汽温度为125，中压蒸汽温度为175。加热蒸汽集成裕华公司内蒸汽供热系统，参考内部的公用工程价格。表10-2 燃料和动力费用表材料名称单价（元/吨）年消耗（万吨/年）总费用（万元）低压蒸汽20054.1910838中压蒸汽24033.568054.4循环冷却水0.51082.4541.2循环冷冻剂12296.83561.6电0.75元/KWh1859600KWh139.42仪表空气0.12元/ Nm33.648106Nm343.776燃料4元/Nm32.89106 Nm31156总计24334.39610.1.3 职工薪酬及福利费本项目定员96人，年工资及福利费合计为665万元。表10-3 人力资源编制表序号部门定员工资（含年终奖金）/（万元/年）1总经理1302总工程师1253副总经理2404办公室主任110职员2125财务部经理110职员2126人事部主任110职员2127市场部经理110职员5308后勤部主任18职员5309生产部经理18车间、部门主管214异丁烯氧化氧化工段848甲基丙烯醛氧化酯化工段848应急处人员424维修424中控212化验中心人员16环保人员1060维修消防人员424储运人员106010技术开发部主任110职员21411安检监理部主任17职员21212保卫部主管17保安1048合计9666510.1.4折旧费本项目预计建设期为一年，经济服务年限为10年。折旧估算中，机械设备的使用年限为10年，净残值率为5%；房屋、建筑物的使用年限为20年，净残值率为5%；生产经营用的工具、器具、家具预计使用年限为10年，净残值率为5%。均按直线折旧法进行计算。固定资产折旧按个别固定资产单独计算时（个别折旧率），计算公式如下：年折旧率（1-预计净利残值率）/预计使用年限100年折旧额=固定资产原值年折旧率表10-4折旧费用表名称原值（万元）折旧年限（年）年折旧费（万元/年）生产设备3003.9010285.37房屋建筑2156.9220102.45器具、工具、家具1516.9710144.11电气设备300.391028.54总计560.4710.1.5摊销费摊销费是指无形资产和递延资产在一定期限内分期摊销的费用。本项目中无形资产和递延资产在生产期的10年中摊销，总资产为2500.3万元，无形资产一般不考虑残值，则摊销费为250.03万元。10.1.6 维修费维修费是指用于设备设施维护及故障修理的材料费、施工费、劳务费，其中包括日常维护修理、设备大检修以及检修维护单位的运保费。修理费按设备总投资额的1.2%计提，主要生产和辅助生产的主要机械设备总额为 4971.45万元，则年修理费总额为59.66万元。10.1.7 管理费管理费是指企业行政管理部门为管理和组织经营活动发生的各项费用，包括：公用经费（工厂总部管理人员工资、职工福利费，差旅费，办公费，折旧费，修理费，物料消耗，低值易耗品摊销以及其他公司经费）、工会经费、职工教育经费、劳动保险费、董事会费、咨询费、顾问费、交际应酬费、税金（房产税，车船使用税，土地使用税，印花税等）、开办费摊销、研究发展费以及其他管理费等。本项目中管理费用按直接工资总额的40%计提，则每年所需支付的管理费=直接工资40%=266万元。10.1.8 财务费财务费是指为筹措资金而发生的各项费用，包括生产经营期间发生的利息收支净额，汇总损益净额，外汇手续费，金融机构的手续费以及因筹措而发生的其他费用。根据银行贷款金额，每年的财务费用为158.74万元。10.1.9 三废处理费 本项目会产生一定量的废气、废水与废渣。 针对尾气，送去母厂火炬燃烧处理，节约了开支；针对废水，年产生废水 49.87万吨，处理的费用为 5 元/吨，年污水处理费用249.35万元；针对废渣，将废催化剂送回供应商进行回收处理，生产包装物和生活垃圾送有关单位处理。故本项目三废处理费用为 249.35万元/年。10.1.10成本和费用估算汇总其中，可变成本=原材料及辅助费+燃料动力费+销售费+其他费用；固定成本=人工费+折旧费+摊销费+维修费+管理费+财务费；经营成本=总成本费用-折旧费-摊销费-维修费-财务费。 表10-5成本和费用估算表序号项目估算成本（万元）占生产成本比例（%）1原材料及辅助费95699.8778.452燃料动力费24334.4019.953人工费665.000.554折旧费560.470.465摊销费250.030.206维修费59.660.057管理费266.000.228财务费158.740.13总计总成本费用121994.16100.00可变成本120034.2798.39固定成本1959.901.61经营成本120965.2799.1610.2 销售收入和税金估算10.2.1 销售收入甲基丙烯酸甲酯产品价格为18000元/吨，项目年产的8万吨产品可年销售收入万元；故项目每年销售收入144000万元。表10-6产品销售收入表序号产品产量（万吨/年）单价（元/吨）收入（万元）1甲基丙烯酸甲酯818000144000合计14400010.2.2销售税金及附加税税金是国家依据税法向企业或个人征收的财政资金，用以增加社会积累和对经济活动进行调节，具有强制性、无偿性和固定性的特点。税金是企业盈利的重要组成部分。与项目的技术经济评价有关的税种有该增值税、城市维护建设税和教育费附加等。本项目的销售税分为增值税、城市维护建设税、教育附加税。表10-7销售税和附加税表 序号税金名称计税基准税率（%）1企业所得税毛利润252增值税销售收入（进项税额抵扣销项税额）163教育费附加增值税34城市建设维护费增值税7增值税计算公式为：应纳增值税额= 当期进项税额 当期销项税额当期销项税额= 当期销售额/(1 +税率) 税率当期进项税额= 购入应税原材料额 税率本项目取税率为16%，取全负荷时的销售收入为144000万元，全负荷时的购入品的外购含税成本（外购原材料费+外购燃料动力费）为120034.27万元。故本项目销项税额为23040万元，进项税为19205.48万元，增值税为3264.93万元。（2）城市维护建设税对于生产企业，其税额为：城市维护建设税额=增值税城建税率，本项目税率为7%，所以本项目城市维护建设税为228.55万元。（3）教育附加税教育附加税=增值税3%，故本项目教育附加税为97.95万元。（4）企业所得税所得税额=应纳税所得额所得税率，企业所得税率为25%，故所得税为5699.23万元。表10-8税金计算表序号项目税率（%）税金（万元）1产品销售收入1440002销项税额16230403产品总成本121994.164购入原材料和动力费120034.275进项税额1619205.486增值税173264.937城市维护建设费7228.558教育附加税397.959营业税金及附加326.4910企业所得税255699.2310.3 税后利润本项目按所得额的25%缴纳企业所得税，按税后利润的10%、5%提取法定盈余公积金和任意盈余公积金。税后利润=产品销售收入-总成本费用-销售税金及附加-所得税，经计算，本项目利润总额21679.34万元，企业所得税5419.84万元，税后利润为16259.51万元，具体计算过程如表10-7所示。表10-9利润与利润分配表序号项目金额（万元）备注1产品销售收入144000.002总成本费用121994.163销售税金及附加326.494利润总额21679.341-2-35所得税5419.84利润总额的25%6税后利润16259.514-57法定盈余公积金1625.95净利润的10%8任意盈余公积金812.98净利润的5%9未分配利润13820.586-7-810.4 项目财务内部收益率（FIRR）系指能使项目计算期内净现金流量现值累计等于零时的折现率，即FIRR作为折现率使成立（CI：现金流入量，CO：现金流出量），利用EXCEL财务公式计算得，项目财务内部收益率FIRR=83%，财务现金流量表如下所示。表10-10(a) 项目财务现金流量表（一）单位：万元序号项目建设期投产期12345生产负荷040%70%100%100%1现金流入销售收入057600100800144000144000销项税额9216161282304023040回收固定资产余值00000回收流动资金00000小计0668161169281670401670402现金流出建设期投资12108.860.000.000.000.00流动资本0.003403.110.000.000.00经营成本0.0048386.1184675.69120965.27120965.27销售税金及附加0.00130.60228.55326.49326.49进项税额0.007682.1913443.8419205.4819205.48所得税0.002167.933793.895419.845419.84增值税0.001305.972285.453264.933264.93小计12108.8663075.92104427.41149182.01149182.013净现金流量-12108.863740.0812500.5917857.9917857.99累计现金流量-12108.86-8368.774131.8221989.8139847.80表10-10(b) 项目财务现金流量表（二）单位：万元序号项目达产期67891011生产负荷100%100%100%100%100%100%1现金流入销售收入144000144000144000144000144000144000销项税额230402304023040230402304023040回收固定资产余值000002903.05回收流动资金000003403.11小计167040167040167040167040167040173346.172现金流出建设期投资000000流动资本000000经营成本120965.27120965.27120965.27120965.27120965.27120965.27销售税金及附加326.49326.49326.49326.49326.49326.49进项税额19205.4819205.4819205.4819205.4819205.4819205.48所得税5419.845419.845419.845419.845419.845419.84增值税3264.933264.933264.933264.933264.933264.93小计149182.01149182.
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