鹤壁泰达化工有限公司年产8000吨橡胶硫化促进剂项目可行信研究报告.doc

鹤壁泰达化工有限公司年产8000吨橡胶硫化促进剂项目可行性研究报告鹤壁泰达化工有限公司二一四年七月编 制杨华军 经 理审 稿白灿成 技 术 经 理撰 稿刘 昊目 录l 总 说 明- 1 -1.1项目名称- 1 -1.1.1项目名称- 1 -1.1.2项目承办单位及法人- 1 -1.2项目建议书概论- 1 -1.2.1建设目标- 1 -1.2.2生产及配套条件- 1 -1.2.3总投资及资金来源- 2 -1.2.4经济效益- 2 -1.2.5技术经济主要指标- 2 -1.3项目建议书主要结论- 4 -2 项目提出的依据和必要性- 5 -2.1依据- 5 -2.1.1编制依据- 5 -2.1.2项目建议工作的范围- 5 -2.1.2.1建议工作的指导思想- 5 -2.1.2.2项目建议范围- 5 -2.2项目建设必要性- 6 -3 市场预测和产品预测- 8 -3.1市场预测- 8 -3.1.1极具发展潜力的橡胶促进剂工业- 8 -3.1.2国内外橡胶促进剂发展概况- 9 -3.1.3橡胶促进剂的应用领域- 10 -3.1.5需求预测- 10 -3.1.6国际市场对本项目的影响- 12 -3.2投资规模及产品方案- 13 -3.2.1投资规模- 13 -3.2.2产品方案- 13 -3.2.3产品市场竞争力- 15 -4 物料供应及公用设施情况- 15 -4.1物料供应- 15 -4.1.1用量和来源- 16 -4.2所需公用设施的平衡情况- 16 -5 总体设计方案- 17 -5.1设计基本原则- 17 -5.2工艺技术方案- 17 -5.2.1促进剂M的工艺流程- 17 -5.2.1.1工艺原理- 17 -5.2.1.4工艺物料平衡图（单位：kg）- 18 -5.2.1.5M提纯工艺改变前后生产工艺对比- 19 -5.2.2促进剂DM工艺流程- 19 -5.2.2.2 生产DM的新工艺（溶剂法）- 20 -5.2.2.3 DM工艺改变前后生产工艺对比- 21 -5.2.3CZ的工艺流程- 21 -5.2.4NS的工艺流程- 22 -5.2.4.1 NS生产工艺- 22 -5.2.4.2 工艺简述- 22 -5.2.4.3 每吨NS消耗原料及排污情况，（单位： Kg）- 23 -5.2.5工程技术方案- 23 -5.2.5.1 技术方案- 23 -5.2.5.2 清洁生产工艺改进前后的能源消耗分析- 24 -5.3设备选型- 26 -5.3.1主要设备选型- 26 -5.3.2车间组成、生产布局- 26 -5.4总图及运输- 28 -5.4.1总平面布置- 28 -5.4.1.1总平面布置原则- 28 -5.4.1.2总平面布置- 28 -5.4.1.3竖向布置- 28 -5.4.1.4绿化布置- 28 -5.4.1.5总图主要技术经济指标- 28 -5.4.2交通运输- 29 -5.5土建工程- 29 -5.供电- 30 -5.供电设计- 31 -5.6.2电力设计- 31 -5.6.3照明设计- 32 -5.6.4安全接地- 32 -5.7给排水- 32 -5.7.1项目概况- 32 -5.7.2给水- 32 -5.7.2.1用水量- 33 -5.7.2.2给水系统- 33 -5.7.2.3冷却循环水系统- 34 -5.7.2.4消防给水系统- 34 -5.7.3水- 34 -5.8暖通空调动力- 34 -5.8.1通风系统- 34 -5.8.1.1局部通风系统- 35 -5.8.1.2全面通风系统- 35 -5.8.2压缩空气系统- 35 -6 建设条件和厂址方案- 35 -61建设条件- 35 -6.2厂址选择- 36 -6.2.1厂址及交通运输- 36 -6.2.2主要自然条件资料- 37 -6.2.2.1自然气象条件- 37 -6.2.2.2地质地貌- 38 -7 环境保护、消防、节能、职业安全卫生- 39 -7.1环境保护- 39 -7.1.1工厂环境现状- 39 -7.1.2设计标准及依据- 39 -7.1.3设计原则- 39 -7.1.4主要污染源和污染物- 40 -7.1.5治理措施- 40 -7.1.6环保投资- 41 -7.1.7安全设施投资概算- 41 -7.2消防- 42 -7.2.1设计依据- 42 -7.2.2总平面布置与建筑消防设计- 42 -7.2.2.1总平面布置- 42 -7.2.2.2建筑消防设计- 42 -7.2.3消防给水及灭火设备- 43 -7.2.3.1概述- 43 -7.2.3.2消防给水- 43 -7.2.3.3建筑灭火器设置- 43 -7.2.4电气- 44 -7.2.4.1消防电源- 44 -7.2.4.2火灾自动报警与联动控制系统- 44 -7.2.4.3应急照明- 44 -7.3节能措施- 44 -7.3.1能耗指标及分析- 44 -7.3.2节能措施- 45 -7.4劳动安全卫生- 45 -7.4.1设计依据和设计采用的标准规范- 46 -7.4.2劳动安全卫生措施- 46 -8 企业组织、劳动定员和人员培训- 47 -8.1企业组织- 48 -8.3劳动定员- 48 -8.4人员培训- 49 -9 项目实施计划- 49 -10 总投资估算和资金筹措- 50 -10.2总投资及资金筹措- 51 -10.2.1总投资及资金筹措- 51 -10.2.2用款计划- 51 -10.3贷款偿还期测算- 51 -11 风险分析- 52 -11.1风险分析- 52 -11.1.1市场风险分析- 52 -11.1.2技术风险分析- 53 -12 结论和建议- 54 -l 总 说 明1.1项目名称1.1.1项目名称年产8000吨橡胶硫化促进剂建设项目1.1.2项目承办单位及法人单位名称：鹤壁泰达化工有限责任公司法定代表人：李九玲项目负责人：杨华军项目拟建地点：鹤壁市鹤山区经济产业集聚区1.2项目建议书概论1.2.1建设目标根据鹤壁市发改委及鹤壁市城市建设据规划，坚持“工业上山、农民进城、森林绕园、循环生态”理念，努力做到“纵向衔接、横向耦合、区内闭合”成立鹤壁市鹤山产业集聚区，把一些危险化学品企业集中到统一的工业集中园区的发展规划，结合企业实际情况，本项目建设规划地点位于鹤壁市鹤山区经济产业集聚区，年产橡胶促进剂8000吨，其中促进剂M4000吨，促进剂DM3200吨，其它小产品（如CZ、NS等）800吨。1.2.2生产及配套条件(1)土建本项目位于鹤壁市鹤山区经济产业集聚区，项目占地面积20000m2，厂房、管理用房8350 m2。（2）供电该项目装机容量为320KW，计算实际功率288KW。全年耗电量为50万KWh。（3）供水供水系统由鹤壁市鹤山区经济产业集聚区统一规划供给。项目年用新鲜水水量16000吨。（4）环保、消防及劳动安全环保、消防及劳动安全等严格执行国家有关规定，实行“三同时”。1.2.3总投资及资金来源本项目总投资7500万元，其中固定资产投资5000万元，铺地流动资金2500万元。资金来源：企业自有资金7500万元。1.2.4经济效益项目建成后，可年新增销售收入14800万元，利润3700万元，销售税金3000万元。1.2.5技术经济主要指标技术经济主要指标技术经济主要指标详见表1-1。表1-1 技术经济主要指标序号项目名称单位数量备注1投资规模橡胶促进剂吨年80002主要原材料用量详见表5-13年工作日天300四班三运转4公用动力耗量水m316000电kWh500000蒸汽m3250005年运输量吨年20000运入量吨年11000运出量吨年80006项目定员人1007征地面积平方米200008建筑面积平方米83509项目总投资万元7500固定资产投资万元5000铺底流动资金万元250010年销售收入万元1480011年总成本费用万元7740达产年12年销售税金万元3000达产年13年利润总额万元3700达产年14财务评价指标投资利润率%26.6投资利税率%9.3销售收入利润率%12.3销售收入利税率%4.315投资回收期（静态）年21.3项目建议书主要结论(1)本项目不属于国家产业结构调整指导目录(2005年本)淘汰类和限制类化工工艺，有利于企业应对“十二五”计划带来的机遇和挑战，有利于企业可持续发展战略，推动资源节约、综合利用和环境保护。(2)橡胶促进剂是橡塑行业不可缺少的辅助添加剂。随着橡塑行业的发展，对高质量橡胶促进剂需求将越来越大，市场销售额一直处于上升趋势，市场潜力巨大，产品方向正确。(3)本项目采用的橡胶促进剂M、DM和其它小产品（CZ、NS等）的生产工艺技术、设备都是当今国内外先进的橡胶促进剂生产设备，其工艺及机械性能一流，可靠性好，技术上可行。(4)本项目拟在鹤壁市鹤山区经济产业集聚区内实施，基础设施较为齐全，可缩短项目实施进度，做到工期短，见效快。(5)本项目建设单位有雄厚的技术力量、完善的销售网络，这为本项目建设和今后生产提供了有利的技术和经营保证。(6)通过详细的财务和经济分析，得出本项目总投资7500万元，其中固定资产投资5000万元，铺底流动资金2500万元；项目建成后，年销售收入14800万元，利润3700万元，销售税金及附加3000万元；投资利润率26.6，投资利税率9.3；静态投资回收期2年。以上各项数据表明，本项目经济效益较好：抗风险能力强，投资回收快，安全可靠，项目是可行的。2 项目提出的依据和必要性2.1依据2.1.1编制依据（1）本项目不属于国家产业结构调整指导目录（2005年）中淘汰类和限制类化工工艺和产品，符合国家产业政策和橡塑工业发展方向。（2）有关设备技术资料。2.1.2项目建议工作的范围2.1.2.1建议工作的指导思想（1）依据“依靠技术改造，促进技术进步”的精神，根据市场预测情况，并结合厂区实际进行可行性研究，引进先进设备，提高产品质量和市场竞争力，努力节约投资，以取得最大的经济效益和社会效益。（2）充分利用企业现有技术力量、设备和可用设施，尽可能减少投资费用。（3）采取积极有效的环境保护、工业卫生和消防安全等措施。2.1.2.2项目建议范围通过对本项目在工程技术上的先进性、可靠性和经济上合理性以及产品市场的全面分析，论述本项目的可行性情况，主要内容有：对设备选型、市场需求分析、工艺技术、工程技术、配套公用工程、土建工程、环境保护、生产组织和劳动定员等进行分析，并进行投资估算，对项目进行经济分析。2.2项目建设必要性通过以上对橡胶助剂行业的现状及对前景预测分析，鹤壁泰达化工有限公司年产8000吨橡胶促进剂建设项目有其紧迫的现实意义和长远的战略意义。我国橡胶助剂目前虽然已有了长足的发展，但与发达国家相比还存明显的差距，主要表现在产品结构、产品质量（内在质量、外型质量）、经济规模等方面。产品结构：我国助剂产品中，性能优良的次磺酰胺类促进剂和对苯二胺类防老剂所占比例明显低于国外水平，而发达国家这两类助剂所占比例高达40%至50%。产品质量：内在质量，我国助剂产品普遍存在含量不高，杂质较多，熔点低的现象。外型质量，国内助剂目前仍为粉状或片状，不仅污染环境而且无法自动称量，国外助剂有各种外型，如：粒状、条状、球状等。规模经济：国外橡胶助剂的生产已做到了规模化生产，国内橡胶助剂生产规模化远远落后于国外，目前国内生产能力过千吨的厂家为80余家，能达到万吨级规模的企业仅少数几家。政策依据：国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）、国民经济和社会发展第十一个五年规划、国家发改委、科技部、商务部公告当前优先发展的高技术产业化重点领域指南中第64项子午线轮胎生产关键原材料、橡胶工业十一五科学发展规划意见第13条提倡清洁生产、发展环保助剂，逐步淘汰有毒有害产品的生产和使用、河南省高新技术产品目录第304113条以化学合成法开发的性能优异的环保型助剂新品种。公司年产8000吨橡胶促进剂剂建设项目采用国际先进工艺，生产环保型生产工艺，产品属于性能好，在产品结构方面符合该产业发展方向；同时该项目的建成可实现橡胶促进剂的规模化生产，促进鹤壁橡胶助剂的产业化进程。橡胶促进剂的生产在发达国家迅速发展，经济效益、社会效益显著。具体表现在以下几个方面：（1）节电，因工艺改进，缩短了工艺时间，减少和淘汰了一些工艺设备，从而节电节能。（2）节水，生产过程，改变了原来的酸碱法提取M，采用甲苯溶剂萃取法提取M，只需要少量循环冷却水，因此，大大节约了耗水量，同传统工艺比较，可以大大节约淡水用量，这对缓和水资源紧张有重要的意义。（3）节约占地面积，由于减少和缩短了工艺过程，一部分工艺设备不需使用，因而减少了设备所需的空间和位置。（4）减少环境污染，传统促进剂M和DM 生产过程会产生大量废水，这些废水的净化技术尚未完全解决，而且需要耗用大量资金，环境污染严重，而我公司采用的溶剂法生产过程仅需要循环冷却水，其它小产品（CZ、NS等）采用绿色环保工艺，无废水产生，因此，橡胶促进剂的生产对环境的污染不大。2.2.2本项目建设公司作为我国橡胶促进剂行业的领先企业，研发的橡胶促进剂技术性能处国内领先。项目建成投产后，年产橡胶促进剂8000吨，可缓解国内外市场迫切需求。2.2.3投资方通过多方努力，吸纳了一批高精尖橡胶促进剂技术人才，具备了建设国际国内一流的橡胶促进剂生产基地的有利条件，为本项目的顺利实施打下了良好的基础。3 市场预测和产品预测3.1市场预测3.1.1极具发展潜力的橡胶促进剂工业橡胶助剂主要包括橡胶促进剂、硫化和硫化活性剂、防老剂、加工型助剂和其他特种功能性橡胶助剂。在我国橡胶助剂的消耗量可按生胶消耗量(不含热塑性弹性体)的5计算。 据中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会统计，2004年我国橡胶助剂总产量24.6万吨，其中防老剂6.95万吨、促进剂9.30万吨、加工助剂4.35万吨、特种功能性助剂粘合剂与偶联剂2.2万吨、不溶性硫黄1.8万吨。我国2004年生胶消耗量(不含热塑性弹性体)350万吨，橡胶助剂总产量24.6万吨，主要产品产量和质量基本满足我国橡胶工业的需求。但多年来几种特殊助剂仍然需要进口，如：橡胶均匀剂(以Struktol 40MS 60NS为代表)、高效增粘树脂(以Koresin为代表)、钻盐粘合增进剂(以硼酰化钴和癸酸钴为代表)、高热稳定性不溶性硫黄和高纯度达到医药级的DM等。随着中国经济高速发展、橡塑行业的快速发展以及人民生活质量的提高，对橡胶促进剂的需求量将不断增加，这将直接带动相关行业的需求，中国橡胶与塑料行业在今后的一段长时间内将维持正增长。3.1.2国内外橡胶促进剂发展概况橡胶硫化促进剂M（2-硫醇基骈噻唑）国内现行的生产工艺是上世纪六十年代初，由沈阳新生化工厂从前苏联引进的生产技术。经过多年的消化吸收，原工艺路线在国内先后派生出两种生产工艺：一是高温高压合成酸碱水洗提纯法；二是高温高压合成溶剂萃取提纯法。先合成后提纯是两种工艺的共同点，而提纯方法不同是两种工艺路线的本质区别。前者M产品外观鲜亮，纯度较高；缺点是工艺路线长、废水量大、材料成本和管理成本高。后者工艺路线诞生于上世纪九十年代中期，溶剂萃取提纯法是将合成后的高温液态粗品M自高压釜内用蒸汽压至敞口型水夹套冷却的结晶槽内，进行自然冷却结晶。由人工将结晶后的粗品M自结晶槽内挖出并破碎后，人工投至萃取釜内，利用甲苯溶解树脂的原理，进行萃取提纯。萃取剂甲苯精馏回收再生后循环使用，残留树脂经收集后做为建筑材料销售处理。萃取后的M经人工投料至干燥机内，干燥粉碎后即得成品M。该工艺路线短、无废水排出、材料成本与管理成本低；缺点是M产品外观鲜亮度不足，萃取不彻底，操作环境恶劣，劳动强度大。目前市场销售的橡胶硫化促进剂DM（二硫化二苯并噻唑）主要为普通产品。精制DM以其纯度高、质量优良，主要用于高档轿车轮胎的生产，还可用于数十种抗生素药物的合成中，市场前景乐观。在国内目前橡胶促进剂生产企业忙于扩产普通的促进剂品种，而对于高质量的精制DM等产品基本都处于研发阶段，没有形成大规模批量生产。20世纪之前的DM生产大多为普通DM，精制DM是进入21世纪以来新研发的工艺，其中主要的是从促进剂M氧化而制得，如以工业M为原料，采用绿色氧化剂-过氧化氢，选用无毒、低毒溶剂，一步法合成了高品质的DM，所得产品无需精制即可达到药用生产的要求，工艺简单可行；利用红外光谱，对合成产物进行了结构表征；利用熔点仪、高效液相色谱，对产品进行纯度分析。同时对反应溶剂进行回收，并对整个回收流程进行模拟、实验验证，使生产过程中的溶剂可以循环使用，达到了降低成本、清洁生产的目的。另一种方法精制DM工艺为最近几年新开发研制的溶剂法，目前国内已普遍采用。是通过溶剂法提纯粗品DM，降低废水排放，提高产品质量，达到既环保有循环利用资源的目的。3.1.3橡胶促进剂的应用领域橡胶促进剂主要用于橡胶、塑料制造行业，如用于制造胶鞋、垫圈、内胎、运输带以及胶辊覆盖胶等橡胶制品。3.1.5需求预测国外研究表明，至2010年全球橡胶助剂用量年平均增长率为3.8，2010年全球橡胶助剂的消耗量增至98万吨，其中中国的增长速度最高，从19932003年十年间，中国橡胶助剂消耗量平均增长11，这个测算与中国的实际情况基本相似。自2003年中国橡胶助剂的消耗量已为世界第一超过美国，2004年已形成生产能力40万吨，工业总产值55.9亿元，同比增长20。预计至2010年中国橡胶助剂的需求量将达33万吨。其中促进剂12万吨、防老剂12万吨、加工助剂和特种功能型助剂9.0万吨(含不溶性硫黄)。 我国橡胶助剂工业在“八五”“九五”期间通过子午线轮胎引进技术原材料国产化的实施，取得了突飞猛进的发展，如今已进入稳定增长时期，产品产量基本满足需求，出口稳定增长，产品结构调整取得重大进展，主要类别的优秀品种已占主导地位，清洁生产逐步深入人心。未来五年“十二五”将是我国橡胶助剂工业持续发展的岁月。(1)、产品产量保持稳定增长，年增长率将在1015。 (2)、以4020为代表的对苯二胺类防老剂增长幅度较大。4020和RD将成为大吨位的主要防老剂品种，特种需求的不变色防老剂将有发展空间。 (3)、促进剂中次磺酰胺类的比例保持在50以上，其中促进剂CZ和NS将成为大吨位产品。(4)、加工型橡胶助剂的应用、特种功能型橡胶助剂如粘合剂、偶联剂和不溶性硫黄等呈稳定增长趋势。 (5)、进一步推动橡胶助剂工业的清洁生产，从源头到生产过程和三废排放、产品结构调整等方面实施清洁生产，对少数毒性危害大的物质将通过立法予以制止。(6)、新品开发要以清洁生产为中心，加大目前大量进口的高热稳定性不溶性硫黄、增粘树脂、均匀剂、钴盐粘合增进剂等产品的开发力度，加速橡胶助剂产品的剂型改造。(7)、实施名牌战略，加强知识产权意识，建立预警机制，进一步开拓国内外市场。3.1.6国际市场对本项目的影响由于我国橡胶工业持续稳定地增长，外资企业纷纷看好中国的橡胶助剂市场，在中国建立销售公司和建立实体的倾向势头猛增。世界知名的大型橡胶助剂生产商富莱克斯公司、德国朗盛公司、莱茵公司、美国康普顿公司、捷克爱格富公司、生产加工助剂有名的S.S公司、生产树脂产品为主的美国十拿公司、日本大内新兴化学株式会社公司、德国雷福斯有限公司、德国艾尔派克公司、伊立欧公司、罗地亚公司等均在中国有了他们的生产基地、合资企业或销售公司、办公机构，有的正在加紧寻求合作伙伴 1999年德国拜耳莱茵子公司在青岛建立绝对控股的莱茵化学(青岛)有限公司，主要生产预分散造粒的橡胶加工助剂，总投资2200万美元，生产能力近万吨，是国内最早建立、最大的外资控股助剂企业。2001年美国康普顿在镇江建立康普顿中化建化工公司，外资控股，主要生产促进剂造粒产品。2002年南京康普顿曙光有机硅化工公司成立，外资控股。德国雷福斯公司与南京曙光化工厂合资建设了生产si一69的企业，中方控股。2003年日本大内与河南蔚林组建合资公司生产促进剂产品，中方以51控股。2004年美国十拿公司在上海和德国朗盛公司在无锡建立了自己的生产基地。2005年德国艾派克公司在镇江投资1600万美元，建设生产环保型促进剂产品的企业。朗盛公司与铜陵信达筹建生产4020、RT一培司的合资企业。 外资企业的进入必将加剧中国橡胶助剂工业的市场竞争，但对我国橡胶助剂工业向国际先进水平靠拢是有促进作用的。综上所述，国际国内市场对橡胶促进剂需求量不断增长，市场前景看好。3.2投资规模及产品方案3.2.1投资规模根据市场预测，本项目为采用国内先进的橡胶促进剂关键设备，年产8000吨橡胶促进剂生产能力。3.2.2产品方案一、项目产品介绍（一）促进剂M（2-巯基苯骈噻唑或巯基苯骈噻唑）1、物化性质：本品为淡黄色粉末，味极苦，无毒。密度1.42g/cm,纯品熔点170以上，易溶于醋酸乙酯、丙酮、乙醚、二硫化碳、氯仿等有机溶剂和液碱等碱性耐酸盐溶液，不溶于四氯化碳和汽油。2、用途：为天然及一般合成橡胶的快速硫化促进剂，对天然胶兼有增塑作用，可使制品具有较好的抗老化性能。主要用于制造胶鞋、垫圈、内胎、运输带以及胶辊覆盖胶等橡胶制品。3、执行标准：GB11407-20034、技术标准指标名称优级品一级品合格品外观（目测）淡黄色或灰白色粉末、粒状。初熔点 173.0171.0170.0加热减量% 0.300.400.50灰分% 0.300.300.30筛余物(150um),% 0.00.10.1(二)、促进剂DM（二硫化二苯骈噻唑）1、物化性质：本品为白色或淡黄色粉末，微有苦味，无毒无臭，密度1.451.54，熔点160以上，可溶于苯、甲苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳，不溶于乙醇、汽油、水、稀碱和乙酸乙酯。2、用途：本品为天然胶、合成胶、再生胶通用型促进剂。硫化临界温度较促进剂M高，操作安全。制品性质与促进剂M相似。可提高橡胶制品的抗拉断力和抗氧化作用。主要用于轮胎、内胎、胶带、胶鞋等橡胶制品。3、执行标准：GB11408-20034、技术标准指标名称优级品一级品合格品外观（目测）淡黄色或白色粉末、粒状。初熔点 170.0165.0160.0加热减量% 0.300.400.50灰分% 0.300.500.70筛余物(150m),% 0.00.10.13.2.3产品市场竞争力项目在分析研究国内外合成橡胶促进剂技术的基础上，进行技术工艺创新，自主研制开发了溶剂萃取法橡胶促进剂制造技术。该技术采用工艺路线短、无废水排出、材料成本与管理成本低。4 物料供应及公用设施情况4.1物料供应4.1.1用量和来源本项目建成投产后所需的主要原料为苯胺、二硫化碳、硫磺、液碱、双氧水、硫酸、胺等原料，由于正常生产的无废料，因而原料投入产出率较高，预计能达到98%以上，年产8000吨橡胶促进剂，每年需原料总量约为11000吨，原辅材料用量和来源详见表4-1表4-1原辅材料名称、用量、吨耗、储量及来源序号名称年用量（吨）吨耗（吨）储量（吨）来源1苯胺27000.67560外购2二硫化碳30000.7530外购3硫磺1500.037510外购4甲苯4000.120外购5双氧水15000.2220外购6叔丁胺1500.37510外购7液碱2900-50外购（碱吸收）8环己胺2000.520外购4.2所需公用设施的平衡情况供水:鹤壁市鹤山区水资源丰富，储水量达5亿立方米。由工业园区建有的自来水供水系统,水质符合国家饮用水标准。供电:电力由鹤壁市鹤山区经济产业集聚区统一规划供给。供热:项目建设地已建立园区热力公司,完全能保证本项目供热要求。5 总体设计方案5.1设计基本原则(1)严格执行国家和河南省现行的有关设计规范、规程，以及有关消防、环保和职业卫生方面的方针政策。(2)根据投资规模进行详细计算，并结合企业多年的生产实践经验，确定生产工艺及其它配套设备。(3)设备选型以先进、高效、实用、节能、可靠为原则，引进国际先进设备，尽可能在保证产品质量的前提下减少投资、降低成本。(4)厂区总平面布置力求人流、物流合理安排，整体布局符合当地规划的基本要求。(5)土建设计按照现代企业形象的要求，在满足使用功能的情况下尽可能兼顾美观，做到经济合理、安全适用。(6)考虑公用各系统的配套。5.2工艺技术方案5.2.1促进剂M的工艺流程5.2.1.1工艺原理 N5.2.1.3生产M工艺（溶剂萃取提纯M工艺）1、 1、工艺流程简图 S CS2 苯胺 甲苯2、 2、工艺简述将水、硫磺和二硫化碳先后投入溶硫釜，经搅拌制成溶硫物待用。用高压泵将苯胺和溶硫物先后输入高压反应釜，高压反应釜外部用红外加热器加热，温度控制在280以下，压力控制在10MPa以下，反应2.5小时后合成完毕，而后排废气硫化氢，废气排入克劳斯炉回收硫磺。废气排完后，用蒸汽将高压反应釜内的物料压入一料槽中，经自然冷却成固态后，投入罐式过滤干燥机内，再用泵输入甲苯，开搅拌，进入萃取工序，经过23遍得甲苯萃取、吸滤后干燥，干燥后即得成品M。吸滤干燥过程中，真空泵抽出的甲苯气体经冷却回收甲苯再用，萃取液体打入蒸馏釜，蒸出甲苯重复使用，残渣即为树脂。5.2.1.4工艺物料平衡图（单位：kg）H2S220CS2118苯胺28苯并噻唑26100 5.2.1.5M提纯工艺改变前后生产工艺对比酸碱中和法在变化工序中使用大量的水，在半成品脱水、洗涤过程中也要为洗掉硫酸盐使用很多水，并且所用的水要用蒸汽加热到60-70，最终这些水形成工业废水而排放。废水的COD在2500-300mg/L，氨氮含量90mg/L，并且含有大量的硫酸盐，废水较难处理。酸碱中和法在M提纯的工序中程序较多，使用的动力较大。溶剂萃取法在工序中不使用新鲜水，不排放废水，所用的动力很小。由于生产工艺的改变，产品M消耗的水、点、蒸汽发生了很大的变化，并且大大降低了“三废”的产生量。因此，橡胶硫化促进剂M的生产采用溶剂萃取法的生产工艺是以后必须走的路子。5.2.2促进剂DM工艺流程 5.2.2.2 生产DM的工艺 1、工艺原理 2、工艺流程简图M脱水包装氧化剂氧化釜气流干燥水 3、工艺简述 将定量M投入氧化釜中，加溶剂搅拌，然后滴加H2O2，氧化检测终点，放料进入密闭式离心机，然后水洗，第一遍洗水、第二遍洗水作为下一次的第一遍洗水使用。洗涤合格后为半成品，通过造粒烘干，继而包装得成品。4、工艺物料平衡图（单位： Kg）M1030H2O2400(27%)DM1000H2O406树脂245.2.2.3 DM工艺改变前后生产工艺对比 对比上述两种DM生产工艺可以看出：亚硝酸钠法在氧化过程中使用的亚硝酸钠会产生大量的一氧化氮，对大气造成污染。氧化过程中的使用鼓风机鼓入大量空气，产生大量的噪声污染。溶剂法使用的双氧水做氧化剂避免产生大量一氧化氮，不用使用鼓风机，没有噪声污染。双氧水相比亚硝酸钠法没有产生废气、噪声污染。因此橡胶硫化促进剂DM的生产采用溶剂法生产是以后必须走的路子。5.2.3CZ的工艺流程首先在反应器中投入一定量的回收环己胺,在搅拌下加入 促进剂 M，搅拌均匀后, 加入新鲜环己胺, 继续搅拌, 使 M 与环己胺充分混溶成浆状。然后在一定时间内滴加双氧水, 加入速度确保反应温度在 40 以下, 反应达终点后停加双氧水, 使反应液略为降温后放入吸滤槽中, 经真空吸滤, 滤液去蒸馏回收环己胺, 滤饼经水洗多次后脱水干燥即得产品。CZ生产工艺流程图：母液蒸馏回收5.2.4NS的工艺流程5.2.4.1 NS生产工艺1、工艺原理2、 2、工艺流程简图氯气NaOH回收叔丁胺 温水 二次洗水M 蒸汽叔丁胺 热风尾气排放 包装5.2.4.2 工艺简述叔丁胺和回收的叔丁胺计量后投入氧化釜搅拌，投定量M，滴加H2O2氧化，滴加80%的H2O2，改用NaClO氧化，以得证氧化彻底，增加收率。通过冷却水降温控制温度，检测氧化终结后降温，放料进入密闭的离心机，脱去母液，然后水洗，第一遍洗水和母液去蒸馏回收叔丁胺，第二遍洗水做为下一次的第一遍洗水使用。洗涤合格后为半成品，通过造粒、烘干，继而得到成品。5.2.4.3 每吨NS消耗原料及排污情况，（单位： Kg）M叔丁胺H2O2NaOHCl产生污水量74532026090703500产品CS、NS的主要产污点为废水排放，该项目采用的H2O2做氧化剂，NS辅助用少量的NaClO氧化剂，使产污废水的无机盐骤降，不但减少废水产生量，更有利于废水的治理。这种促进剂的生产工艺也是目前国内外优先的工艺，在降污减排方面比较理想。5.2.5工程技术方案5.2.5.1 技术方案 本项目为产品M、DM、CZ、NS扩建工程，应着重从节能、降耗、减污、增效几个方面考虑整个方案的实施，重点对M的提纯方法和生产工艺，进行调整，增加和更新主要生产设备，以达到降低水、电、蒸汽的消耗。1、高压合成过程中的红外线电加热，2、萃取、烘干岗，采用萃取、吸滤、烘干三合一的罐式过滤烘干机，将甲苯全密封性的操作，降低原材料甲苯的无组织排放。 3 、H2S回收硫磺的装置改用三级冷却，二级转化的克劳斯炉，使H2S的转化率达到98%以上。 4、DM的半成品分离采用全封闭离心机，降低气体无组织排放。 5、 CZ和NS半成品分离采用全封闭离心机降低环己胺和叔丁胺的无组织排放。 6、DM、CZ、NS的溶剂和原料的蒸馏采用23效的蒸馏设施，节约能源的消耗。5.2.5.2 清洁生产工艺能源消耗分析 溶剂萃取法提纯M生产用水量平衡图（四台1.5m高压釜运行）循环水0.50.20.30.3 160160树脂包装成品溶剂萃取法提纯M生产用水平衡图溶剂萃取法生产M系统没有新鲜水补充，只用循环水，用量为160.5m3/d，即吨产品M用循环水量为22.0吨。没有污水排放。 2、用电量 溶剂萃取法生产用量：采用此工艺后，动力设备减少，四条生产线的配套功率为385Kw，实施后生产吨产品M用电量约516Kwh。 3、燃煤用量 该生产工艺中蒸汽主要应用于甲苯蒸馏，每吨M生产需蒸馏液体2.5m3，蒸出甲苯量2.2 m3。其他岗位用蒸汽量很小，从我厂目前考核来算，吨产品M用蒸汽4 m3，。 4、节能效果汇总（以四台1.5 m3高压釜生产线为例）节能效果汇总表：序号名称单位酸碱中和法生产M溶剂萃取法生产M年节约量吨M全年吨M全年1水m329.17700000007000002电Kwh600144000520123840201605.3设备选型5.3.1主要设备选型我国橡胶促进剂生产设备已属于成熟设备，设备一部分具有相应资质的加工企业制作，其余均从国内有资质和信誉度较高的正规生产企业购进。同时考虑安全，设备选型根据不同生产环境的危险行分类，选择不同的安全等级的电气设备。表5-1 主要设备、储罐明细表序号设备名称单位数量金额（万元）来源1高压釜台16615外购2溶硫反应釜（3000L）台4120外购6粉碎机台6160外购8离心机台4430外购9搪瓷釜（5000L）台8200外购10氧化罐台16280外购11中转罐台8120外购12烘箱套12150外购13气流干燥套4440外购14罗茨风机台12160外购15尾气回收套2200外购17污水处理系统套1900外购19安全设施套1200外购21金额合计3880储罐明细序号设备名称单位数量金额备注1苯胺储罐个1302二硫化碳个1403双氧水个3204硫酸个1155液碱个1156叔丁胺个1207环己胺个1158910金额合计1555.3.2车间组成、生产布局根据现代化生产要求及橡胶促进剂生产特点，本项目新建生产车间三座，由原料、成品储存区，原料储罐区，生产区及公用辅助设施区组成，该厂房长65m，宽15m。原料、成品库：用于储存5天生产用原辅材料及成品。原料储罐区：由地上罐区（苯胺等）和地下罐区（二硫化碳）组成。主生产区：主要由2个M生产车间、2个DM车间和3个综合车间（其它小产品）7个车间组成。公用辅助设施区：设置了成品和原料测试室、车间供配电室、供水系统、油加热系统和空压站等设施。5.4总图及运输5.4.1总平面布置5.4.1.1总平面布置原则（1）根据工艺流程进行布置，做到流程顺畅，管线短捷，节约用地，紧凑合理。（2）考虑厂区主导风向影响并注意厂容美观，以保证工厂有良好的卫生条件和生产环境。（3）严格执行有关防火、安全、卫生规范和规定。5.4.1.2总平面布置年产8000吨橡胶促进剂建设项目位于鹤壁市鹤山区经济产业集聚区，项目占地面积20000，新建厂房、管理用房8350，布置不同品种橡胶促进剂生产线。5.4.1.3竖向布置竖向布置为平坡式。5.4.1.4绿化布置厂前区设绿化区，建筑物周围留有绿化用地，种植草皮为主，其间点缀欣赏性花卉。5.4.1.5总图主要技术经济指标项目占地地面积 20000总建筑面积 8350绿地面积 2000绿地率 10%道路及停车场面积 10005.4.2交通运输本工程进出厂年运输量总计为20000吨，其中年运入量为11000吨，年运出量为8000吨。厂外运输由当地社会运输部门承运；厂内运输采用已有的电瓶车，液压叉车及手推车。本工程根据生产工艺流程的特点以及运输、消防、安全等要求，本工程主车间周围设计环状道路，路面宽为6-9m之间，道路内侧转弯半径不小于6.0m。道路结构采用城市型道路，混凝土水泥路面。5.5土建工程（1）概述新建的主车间长70m，跨15m，均为砖混结构。主车间生产类别为甲类，耐火等级为二级，通道及疏散口均符合防火规范要求，其中油锅炉房与空压机房用防火墙同主车间厂房分隔。（2）平面布局与剖面主车间为15m跨的砖混结构，柱距6m，主车间上料区顶高14m，其余9m。（3）空调与采光主车间采用强制通风、自然采光。（4）立面造型与工业区厂房取得协调和一致，车间外墙采用白色涂料，厂房部分通过有韵律的开窗，形成美感。（5）建设项目主要特征本项目建筑物详见表5-2。由表5-2可见，本项目总建筑面积8350。表52 本项目建筑物一览表序号建筑物名称结构建筑占地面积建筑面积层数总价万元M车间框架9001900三160DM车间框架9751950二140综合车间框架9001900二160原料仓库框架450510一50成品仓库框架450510一50锅炉房砖混375380一35配电室砖混148160一259倒班宿舍砖混8270一2010化验室砖混7060一6011门卫砖混2420一1012洗浴室砖混4840一1013污水处理站砖混810700一10014软水房砖混5850一4015备件仓库砖混110100一30合计54008350890注：生产车间及仓库层高10米，按规定，计算容积率建筑面积加倍计算。5.供电鹤壁市万鹤发电有限公司（装机容量2*20万千瓦），同力发电有限公司（装机容量2*40万千瓦），兴鹤发电有限公司（装机容量2*60万千瓦），园区有充足的电力供应可以保证该项目的生产经营。5.供电设计（）负荷等级：根据生产线性质，本工程用电设备按二类负荷设计。（）供电电源：供电系统由鹤壁市鹤山产业集聚区统一规划布置。公司内双回路电力供应，保证生产连续进行，以应对线路突发停电，对生产造成安全隐患。（）用电项目主要用电设备为直流电机、电加热器、交流电机及空压机、空调机、水泵等，负荷计算如下：总装机容量：320KW设计S11-M型节能变压器。全年耗电量为50万KWh。（4）功率因素补偿方式本系统功率因素采取低压集中补偿方式，补偿后COS=0.92。5.6.2电力设计（1）配电系统：低压配电系统原则上采用放射式方式配电。（2）配电设备选择：高压开关柜采用KYN，手车式开关柜，低压开关柜采用GGD固定式开关柜，动力配电箱采用XL-21就地补偿箱。（3）导引、电缆选择及敷设方式引进设备的配电采用电缆地下管道的方式敷设，国内配套部分采用导引穿钢管理式暗敷和电缆沿地下管道敷设相结合的方式。电缆采用YJV型，用于生产线的仪表电缆、控制电缆由外商提供和敷设。（4）设备安装低压开关柜GGD离墙安装，动力箱靠墙安装，照明箱嵌墙安装。5.6.3照明设计照明电压选用220V，电控室及开关室根据外商要求的照度配置灯具，主车间采用隔爆型防爆灯具及开关。每个出口配置应急指示灯、电控室及开关室设置事故照明灯。5.6.4安全接地根据外商提供的资料，本工程采用TN-S接地保护系统，并且各个用电设备采取电位联结。5.7给排水5.7.1项目概况本项目生产用水主要是橡胶促进剂生产用水和冷却循环水的补充用水，冷却循环水回水仅水温增高，水质未受污染，循环使用不排放，因此投资项目无生产污水排放。厂区排水主要为生活污水，生活污水经处理后排入工业园区排水管网。5.7.2给水5.7.2.1用水量工业企业用水量标准按50升人班计，本项目总用水量为：179.35 m 3h（三班制工作），新水量：8.35 m 3h，循环水量：171 m 3h，循环率达：95.3%。用水量详见表5-3。表5-3 用水量一览表序号用水设备用水量(m 3h)水压用水制度备注1本工程总用水量179.352其中：新水用量循环用量8.35循环率95.3%3生产用水4主出水机2.750.35-0.40循环5工艺冷却水循环系统28.50.2-0.3循环5.7.2.2给水系统本项目厂址位于鹤壁市鹤山经