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2008 年 1 月突破 100 美元;2008 年 7 月 11 日突破 147 美元,仅最近的半年时 间就接近上升 50。 油价的高涨对中国的国民经济运行已经产生并将进一步造成严重的负面影 响。石油作为重要的战略物资,是国民经济的命脉,在充分利用国内国外两种 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 3 资源,建立长期稳定的、全方位多渠道的供应体系同时,减少石油对外的依存 度已经成为刻不容缓的问题。 我国能源结构的特点是煤多油少。据统计,2005 年中国总的能源消费量 达 21.1 亿吨标准煤,其中:煤炭占 68 %;石油占 23.45 %;天然气占 3 %;水电 和核能占 5.45 %。而据予测,在本世纪前 50 年内,煤炭在中国一次能源中仍将 占主导地位。煤多油少是能源赋存结构的基本特点,确立我国的能源安全战略, 必须从这一基本条件出发。因此,以国内丰富的煤炭资源为基础,大力发展煤 基能源化工产业,对于平衡我国能源结构,解决石油短缺具有重大意义。 在以上背景下,宁夏宁东能化投资有限责任公司为了贯彻“西部大开发” 和十六大“走新型工业化的道路”的思路,为改善我国能源和化工产业的供求 结构,提出依托以宁夏丰富的煤炭资源为基础,发挥企业生产、管理、资金等 方面的优势,在宁东地区建设大型煤化工生产基地,对保障我国能源安全和促 进可持续发展具有十分重要的战略意义。 以煤化工为基础的电石生产,在我国西北及华北的宁夏、山西、内蒙有 显著的资源、技术、成本优势。 随着国际油价的高位运行及不可逆转的价格趋势;国内干法电石乙炔生产 实现了污染零排放的技术突破;国家环保总局和国家发改委的对电石乙炔的政 策解禁;为电石乙炔法的持续发展扫清了障碍。电石乙炔和乙炔化工正处于重 新崛起的新的发展时期。 以乙炔为原料的醋酸乙烯及聚乙烯醇产品,具有装置投资较大、技术起 点较高、工艺流程较长、生产过程较为复杂的特点,正因为如此,近 30 年来国 内一直没有新建的工厂,基本上是原有企业的扩建和改造,其新增产量远不能 满足国内的需求,每年进口量不断增加。 拟建的醋酸乙烯装置在集成了国内技术先进成果的基础上,进行详细的方 案比选,选择技术先进、成熟可靠、节能节水、具有低成本优势和循环经济优 势的工艺路线,因而具有较好的经济效益、社会效益和较强的竟争力。 1.3 本可研报告研究范围本可研报告研究范围 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 4 装置规模:炭化型煤 50 万吨/年。 本可行性研究的工作范围主要包括:项目建设的背景、市场预测、产品方 案及规模、工艺技术方案、公用工程及辅助设施,节能、环保、消防、安全措 施,总投资估算及技术经济分析等。 1.4 研究结论研究结论 宁夏宁东能化投资有限责任公司为了贯彻“西部大开发”和十六大“走 新型工业化的道路”的思路,为改善我国能源和化工产业的供求结构,提出依 托以宁夏丰富的煤炭资源为基础,在宁东地区建设大型煤化工生产基地,对保 障我国能源安全和促进可持续发展具有十分重要的战略意义。 本装置技术路线的选择立足于我国自主创新的干法乙炔技术和引进醋酸 乙烯技术的“消化、吸收、改革、创新”成果。技术和装备全部立足于国产化, 形成具有鲜明特色的国产化醋酸乙烯(vac)生产技术,达到世界先进水平。 本装置与川维正在建设的装置同属于国内生产规模最大的醋酸乙烯生产 装置,也是目前世界上最大的乙炔法醋酸乙烯生产装置。拟建装置的单位产品 的基建投资较小、加之原料价格较低、因而生产成本较低。 本项目报批总投资为 81128 万元,投资利润率为 24.92%,投资利税率为 32.97%,税后全部投资财务内部收益率为 23.42%。这些指标充分显示了本项目 具有较好的盈利能力和较强的抗风险能力。 综上所述,本项目不仅符合国家能源政策和环保政策,而且技术先进、 经济效益好,竟争力和抗风险能力较高,在技术上、经济上等各方面都是可行 的。 1.5 存在问题及建议存在问题及建议 本装置与川维在建的天然气乙炔法生产醋酸乙烯的装置规模相同,不仅 同为国内最大、也是世界上最大的乙炔法醋酸乙烯生产装置。 装置的大型化就是大的技术课题。 就醋酸乙烯产品而言,从上世纪 70 年代初的石油化工飞跃发展开始,国际 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 5 上对乙炔法醋酸乙烯的生产技术几乎没有大的进步,只有对乙炔法依赖较大的 中国的企业一直在进行不懈的技术改进和革新之中。 就本装置的大型化而言,其技术难点主要在于合成反应器的放大风险,以 及精馏系统放大的风险。 在确定设计后,需要就装置大型化问题进行详细论证和评估,在充分调研 国内各醋酸乙烯厂家的技术现状后,提出可实施的工程技术设计方案。 干法电石乙炔技术有两个技术来源: 国内技术刚刚起步,目前已投产的用户不多,正在建设、规划的厂家 不少,其技术的可靠性、稳定性尚待时间检验; 日本技术在国内也有数个项目正在筹划及建设之中,但引进费用较高; 鉴于上述现状,需要在确定设计后,与有关专利商进行技术交流及考察后, 确定技术来源。 干法电石乙炔工艺产生的电石灰渣综合利用问题,需要业主方在确定设 计后,进一步调研落实。电石灰渣可考虑用作生产水泥、电厂烟气脱硫、灰渣 砖或其他建材等,这些综合利用途径均有国内成熟技术可以借鉴。如考虑生产 水泥,需要落实水泥车间的规划、设计问题。 1.6 主要技术经济指标主要技术经济指标 表 1-1 主要技术经济指标表 序号指标名称单位指标备注 1 规模 1.1 型焦产量万 t/a 50 1.2 焦炉 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 6 序号指标名称单位指标备注 jqs 型隧道窑座10型焦 2 产品产量 2.1 型焦万 t/a 50 2.2 煤气 m3/a4.755108 2.3 酚钠 t/a 1902 2.4 硫磺 t/a 1626 2.5 硫氨 t/a 16000 3 主要原料消耗 3.1 洗精煤(干)万 t/a79.25 3.2 强粘结性煤万 t/a6.975 3.3naoh(30%)t/a 750 3.4 硫酸万 t/a1.125 4 动力消耗 4.1 水水重复利用率 96% (1)生产用新水 m3/d 2464.955 (2)化验用水 m3/d 6.445 (3)循环水补给 m3/d 1539.955 (4)浊循环水 m4/d 19759 (5)余热发电 m3/d 790 4.2 电年耗电量 kwh/a1440107 4.3 高炉煤气 m3/a4.755108 4.4 余热发电 kwh/a0.535107 5 职工定员0 总数人210.5 5.1 管理和服务人38.5 5.2 生产人员人172 6 总投资万元23453.97 7 财务预测指标0 7.1 销售收入万元62978.3第 2 年 7.2 总成本费用万元40059.66第 2 年 7.3 利润总额万元18867.99第 2 年 7.4 所得税万元4716.995第 2 年 7.5 税后利润万元14151第 2 年 7.6 全部投资内部收益率 % 31.505税后 7.7 财务净现值万元55715.57 ic=12% 7.8 投资回收期年0.72不含建设期 1 年(税后) 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 7 2 产品市场预测和竞争力分析产品市场预测和竞争力分析 2.1 醋酸乙烯的性质和用途醋酸乙烯的性质和用途 醋酸乙烯(vac) ,又称醋酸乙烯酯、乙酸乙烯酯,结构式 ch3cooch=ch2 ,分子量 86.5。 醋酸乙烯(vac)在常温下是无色透明的可燃性液体,易挥发,稍有毒性, 其蒸气对人体的眼和皮肤有刺激性,其蒸汽为湿麻醉剂,不溶于水,可与醇、 醚相混溶,不溶于脂肪烃。 醋酸乙烯的物理性质见表 2-1 表 21 醋酸乙烯的物理性质 名 称 数 据 沸点(101.3kpa),72.8 熔点, -93.2 相对密度 d4200.9342 沸点(101.3kpa),72.8 蒸汽压(20,mmhg)88.7 折射率 nd201.3956 在水中的溶解度(20)2.5(wt) 水在 vac 中的溶解度(20)0.1(wt) 自燃点,427 闪点(开口杯) ,-8-5 爆炸极限(v)2.613.4 空气中的允许含量(mg/m3)0.2 醋酸乙烯分子结构式上有 c=c 双键和羧酸酯功能团,化学性质比较活泼。 醋酸乙烯均聚生成聚醋酸乙烯,再经醇解反应可生产聚乙烯醇(pva) ,这是目 前醋酸乙烯最主要的用途。醋酸乙烯还能与多种单体(如:乙烯、氯乙烯、丙 烯酸及其酯类、丁烯酸及马来酸等不饱和羧酸)共聚可制备许多有工业价值的 共聚物。其中最主要的是与乙烯以各种比例共聚生成一系列 vae 或 eva 产品, 包括改性聚乙烯,eva 热熔胶、vae 乳液等。醋酸乙烯和氯乙烯、丙烯酸及 其酯类的共聚也有重要工业意义,广泛应用于涂料、粘合剂等领域。 世界上不同地区对 vac 的使用领域不同,欧美国家 vac 主要用于 pvac 乳液和 vac 共聚乳液,用作粘合剂和涂料。这些国家环境保护要求高,严格 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 8 限制苯类溶剂油漆,聚醋酸乙烯作为水基漆用量很大。我国和日本则大部分用 于生产聚乙烯醇(pva) 。在最近 10 余年来,我国 vac 的消费结构也在发生 变化,用于生产 pva 的比例在缩小,由原来的占 vac 总量的 90以上,下降 为 2007 年的 61左右。 图 2-1 2007 年我国醋酸乙烯消费构成图 其他, 10.5% 聚乙烯醇,60.9% eva,12.2% 聚醋酸乙烯, 16.3% 聚乙烯醇eva聚醋酸乙烯其他 我国是 vac 生产和消费增长速度最快的国家,目前我国醋酸乙烯的消费 量约以平均 10%以上的速度递增。 我国的醋酸乙烯下游产品主要是:聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液(pvac) 、 vae(及 eva)等,其主要用途分述如下: 聚乙烯醇(pva)是醋酸乙烯(vac)的主要下游产品之一,广泛应用于包括 维纶生产、涂料、胶粘剂、纤维浆料、纸张处理、乳化剂、分散剂、薄膜、医 用材料、建筑材料、朩材加工、造纸、印刷、冶金等众多行业。新的产品和应 用领域还在不断开发之中。2006 年,我国共有 13 家聚乙烯醇(pva)生产企业, 生产能力已超过 50 万吨/年。目前,国内 pva 主要用作树脂和纤维生产原料, 其中非纤维用途约占 80%。 vae(及 eva)是醋酸乙烯(vac)的又一个主要下游产品之一,它们的 商品牌号很多,是不同含量范围的醋酸乙烯(vac)和乙烯的共聚物。其中: 醋酸乙烯(vac)含量40%的产品叫 eva 树脂;醋酸乙烯(vac)含量 40%70%的产品很柔韧,富有弹性特征,这一含量范围的 eva 树脂有时也称 eva 橡胶;醋酸乙烯(vac)含量 70%95%的产品通常呈乳液状,可以看作 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 9 是醋酸乙烯均聚乳液的内增塑改性产品,称 vae 乳液。 vae 乳液增长速度远远超过其它两大系列聚合物乳液(pvac 乳液和丙烯 酸系列乳液)的增长速度。vae 胶粘剂具有永久的增塑性能,而且对各种基质 有较好的粘接性。vae 乳液具有柔软性、耐水性、耐酸碱性、成膜性等显著优 点,已经越来越得到应用行业的认同。vae 乳液在我国的应用方向主要是:粘 合剂占 75,涂料占 25。粘合剂行业主要用作:卷烟胶、木板胶、复膜胶等。 涂料行业主要用作:内外墙涂料、防水及防火涂料等。 近年来太阳能工业的飞速发展,将带动醋酸乙烯含量为 3033的 eva 的 需求大增。据称,醋酸乙烯含量为 3033的 eva 是太阳能面板的原料,预计 全球每年将以 3040的速度增长。目前该产品在我国华东市场的吨价在 2.3 万 元以上,且呈上涨趋势。 我国 eva 树脂生产起步较晚,但近年发展很快,不断有新建装置的报道。 尽管目前生产能力还较低,国内需求的 80依靠进口,但随着新建装置的投产, 这种状况会很快改变。eva 树脂可用于生产功能性棚膜、热熔胶、注塑制品、 发泡体、管材、电线/电缆、板材等,也可用于化学建材、油墨、涂料等生产中。 聚醋酸乙烯的均聚乳液(pvac,即白乳胶)和共聚乳液(包括:vac /丙 烯酸、vac /丙烯酸酯、vac/苯乙烯、vac/丙烯腈、vac /叔碳酸乙烯酯、 vac 与其他单体的共聚乳液等)是醋酸乙烯(vac)的主要下游产品之一。我 国生产的各种 pvac 乳液其用途分配大致为胶粘剂 53%、印刷 11%、卷烟 12%、涂料和建筑 18%、织物加工 1%、其他 5%。而国外用途则为胶粘剂 38%、涂料和建筑 36%、纸和织物加工分别为 10%以上。因此我国 pvac 在纸 和织物加工、涂料和建筑方面还有较大的市场潜力。我国用于 pvac 的消费比 例不到 vac 产量的 10,与美国和西欧等国醋酸乙烯 60%以上用于聚醋酸乙 烯乳液和醋酸乙烯共聚乳液相比,差距很大。 国外在 pvac 消费领域大的原因是以 vac 共聚物为主,广泛应用作涂料。 例如,vac 与丙烯酸酯共聚或与叔碳酸乙烯酯共聚而成的乳胶漆高档建筑涂料 的耐候性、耐水性、耐擦性都较高,但价格却较丙烯酸涂料低,外用寿命可达 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 10 1015 年,因此 vac 在涂料中得以广泛应用;而我国建筑涂料现阶段以中、低 档为主,pva 及改性涂料偏多,质差价廉。同时国内建筑用乳胶漆中高档涂料 发展缓慢还受技术及原料的制约。技术上的制约主要表现在大规模生产厂还很 少,许多中小企业生产设备简陋、检测手段落后,产品只能停留在低应用领域。 另一方面,聚合单体如叔碳酸乙烯酯目前国内还不能生产,依赖进口,限制了 醋酸乙烯乳液的发展。今后几年,我国涂料将向高、中档发展,同时纸张、无 纺布等工业将迅猛发展,将会进一步扩大 vac 的使用范围和用量。 vac 代替丙烯酸甲酯在腈纶生产(湿法工艺)中作共聚单体,是 vac 用 途的拓展。我国已于 1997 年由大庆石化总厂首先实现这一工艺的改进,使腈纶 生产成本得以较大下降。我国湿法腈纶生产厂均在使用这项技术。 2.2 国际市场醋酸乙烯(国际市场醋酸乙烯(vac)需求现状及预测)需求现状及预测 醋酸乙烯(vac)是世界上产量最大的 50 种有机化工原料之一。以醋酸 乙烯为原料,可以生产聚醋酸乙烯(pvac) 、聚乙烯醇(pva) 、乙烯-醋酸乙 烯共聚物(eva)等,主要用作粘合剂、涂料、纤维、乳化剂、纤维纺织品上浆 及整理剂、安全玻璃等,广泛用于建筑、机械、造纸、包装、纺织、卷烟、家 具等部门。 美国是世界最大的 vac 生产和消费国,其次是中国、西欧、日本等国。 今后几年,尤其亚太地区经济的迅猛发展,全球 vac 消费将以 34%的速度 增加,2005 年 vac 需求已超出 535 万吨。 表 2-2 国际醋酸乙烯供需状况 (单位:万吨) 1996 年2000 年2005 地区 生产能力需求生产能力需求生产能力需求 北美155102170110190115 欧洲130110137115145113 亚洲140160170200200240 其它254217554067 合计450414494480575535 有资料显示,2007 年全球醋酸乙烯总生产能力达到 591 万吨/年,其中亚太 307.6 万吨/年,占 52%,北美 169.1 万吨/年,占 29%,西欧 95.5 万吨/年,占 16%,其他地区 18.8 万吨/年,占 3%。详见下图。 宁夏银川市贺兰县暖泉工业区年产 50 万吨炭化型煤可行性研究报告 11 图 22 2007 年全球醋酸乙烯生产能力分布图 北美, 29% 西欧, 16% 其他地区, 3% 亚太, 52% 世界醋酸乙烯主要用来生产聚醋酸乙烯(pvac) 、聚乙烯醇(pva) 、乙 烯-醋酸乙烯共聚物(eva)等。其中聚醋酸乙烯是醋酸乙烯最大的应用市场,

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