年产3000吨蔗渣木聚糖丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物工厂设计可行性研究报告.doc

年产3000吨蔗渣木聚糖/丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物工厂设计可行性研究报告年产3000吨蔗渣木聚糖/丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物工厂设计可行性研究报告 目录第一章 项目总论7 1.1 项目简介7 1.1.1 项目名称7 1.1.2 项目承办单位7 1.1.3 项目拟建地7 1.2 项目编制依据和原则7 1.2.1 编制的依据7 1.2.2 编制的原则7 1.3 项目研究范围8 1.3.1 设计范围8 1.3.2 可行性研究范围8 1.4 研究结果概要8 1.4.1 技术评价8 1.4.2 经济评价9 1.4.3 环境评价9 1.4.4 社会效益评价9第二章 项目背景10 2.1 项目提出背景10 2.2 产业背景11 2.2.1 国外产业发展概况11 2.2.2 国内产业发展概况11 2.2.3 国家或产业相关政策支持11 2.3 所需原料来源与性能12 2.3.1 木聚糖（BX)12 2.3.2 丙烯酰胺（AM）的物性指标13 2.3.3 丙烯酸丁酯(BA)的物性指标13 2.3.4 N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）的物性指标13 2.4 项目投资必要性分析14 2.4.1 符合国家的产业政策和行业规划14 2.4.2 满足市场需求15第三章 需求预测16 3.1 主产物的市场需求预测16 3.1.1 生物材料领域16 3.1.2 吸附材料领域17 3.1.3 保鲜材料领域17 3.1.4 化工领域17 3.1.5 食品行业18 3.1.6 医药行业18 3.2 副产物的市场需求预测19 3.3 需求地区分布19第四章 产品方案20 4.1 产品方案20 4.1.1 生产规模20 4.1.2 产品名称和性质20 4.1.3 产品的质量规格20第五章 工艺技术方案21 5.1 现有工艺技术方案21 5.1.1 酸法21 5.1.2 碱法21 5.1.3 高温蒸煮法21 5.2 工艺方案的选择21 5.2.1 木聚糖提取工艺方案21 5.2.2 木聚糖接枝共聚工艺方案22第六章 资源、原材料的供应及公共设施28 6.1 项目拟建地的自然资源分布详情28 6.1.1 当地的资源分布特色28 6.1.2 某当地资源优势30 6.2 原料供应背景30 6.2.1 广西甘蔗的生产能力和价格走势30 6.2.2 国内外丙烯酰胺的生产能力和价格走势31 6.2.3 国内外丙烯酸丁酯的生产能力和价格走势31 6.3 辅助原材料的供应情况32 6.3.1 引发剂过硫酸铵的供应32 6.3.2 N,N-亚甲基双丙烯酰胺的供应33 6.3.3 乙醇的供应33 6.3.4 丙酮的供应33 6.4 公共设施供应34 6.4.1 供水工程34 6.4.2 燃料、水、电、汽供需情况35 6.4.3 供电工程35 6.4.4 消防工程36 6.4.5 通信设施36 6.4.6 采暖通风及空气调节37 6.4.7 仪表自控37第七章 建厂条件和厂址方案39 7.1 地理位置39 7.1.1 所处位置的优越性39 7.1.2 水陆空交通优势39 7.2 建厂地区自然条件40 7.2.1 建厂区的地质、地形条件40 7.2.2 建厂区的水文，天文气象、空气湿度等情况40 7.3 经济和文化概况41 7.3.1 社会经济现状41 7.3.2 人口相关情况41 7.3.3 文化概况42 7.4 厂址选择42 7.4.1 当地土地价格，运输价格42 7.4.2 厂址多方案比较42 7.4.3 厂区总面积概况44第八章 环境保护与劳动安全46 8.1 污染物情况46 8.1.1 环保总体达标要求46 8.1.2 三废染物情况46 8.1.3三废处理情况47 8.1.4 三废处理方案的比较与选择48 8.2绿化工程48 8.2.1 绿化措施48 8.3 节能工程48 8.3.1 节能措施48 8.4 劳动保护和安全卫生49 8.4.1 安全技术49 8.4.2 工业卫生49 8.4.3 工艺设计防范措施50 8.4.4 危险品运输的风险防范措施51 8.4.5危险化学品储存的风险防范措施51 8.5事故应急编制说明51 8.5.1指挥机构的组成、职责和分工51 8.5.2应急措施52第九章 工厂组织、劳动定员及人员培训53 9.1 组织结构和公司战略53 9.1.1 组织结构53 9.1.2 公司战略54 9.2 生产班制、定员及薪酬54 9.2.1 生产班制54 9.2.2 全场定员54 9.2.3 公司的薪酬体系55 9.3 人员来源及培训59 9.3.1 人员来源59 9.3.2 人员培训规划59第十章 投资估算及资金筹措60 10.1 投资估算范围60 10.1.1 固定资产估算60 10.2 资金筹措与使用计划63 10.2.1 资金筹措63 10.2.2 资金使用计划64第十一章 项目经济效果评价66 11.1 财务评价依据66 11.2 项目生产成本估算66 11.3 销售收入和流转税及附加68 11.4 利润和所得税计算69 11.5 财务评价指标计算69 11.5.1 项目清偿能力分析69 11.5.2 财务盈利能力分析69 11.6 盈亏平衡分析71 11.7 财务评价结论71第十二章 可行性研究结论与建议72 12.1 项目综合评价结论72 12.2 存在的主要问题和意见73附表一：制造成本估算表74附表二：总成本费用估算表75附表三：销售收入、流转税及附加估算表76附表四：损益表77附表五：净现金流量表78附表六：主要财务评价数据指标汇总表80第一章 项目总论 1.1 项目简介1.1.1 项目名称3000吨/年蔗渣木聚糖/丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物工厂设计1.1.2 项目承办单位思维项目设计组1.1.3 项目拟建地某市雒容工业园区1.2 项目编制依据和原则1.2.1 编制的依据（1）化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定 （2）国家发展改革委、建设部2006年著建设项目经济评价方法与参数第三版； （3）某市技术经济开发区及雒容工业园区规划 （4）某市招商引资项目库建设管理办法 （5）循环经济促进法 （6）某区人民政府2010年政府工作报告 （7）中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 1.2.2 编制的原则（1） 选择先进可靠的工艺技术，合理安排工艺流程，建设自动化水平高的蔗渣木聚糖/丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物合成装置，以保证装置顺利投产、稳定长周期运转，正常发挥其经济效益。（2） 利用现有建设空地合理布置工艺设备，节约用地，不另征土地。（3） 设计始终以最小的污染原则，充分利用本地资源，以稳妥可靠的原则达到最大的经济效益。（4） 充分利用辅助设施及生活福利设施、尽可能节省投资。（5） 严格执行国家有关环境保护，职业安全及工业卫生有关规定，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做到环境保护、劳动安全卫生与工程同步规划、同步实施、同步发展；避免环境污染，保证安全生产。1.3 项目研究范围1.3.1 设计范围 （1）木聚糖提取工艺；（2）三元接枝工艺；（3）循环水及废水处理系统；（4）丙酮回收系统；（5）乙醇回收系统；（6）产品包装系统；（7）公用设施系统；（8）设备选型；（9）车间平面布置；（10）工厂总图布置。1.3.2 可行性研究范围 （1） 技术评价；（2）环境评价；（3）财务评价；（4）经济评价；（5）社会效益评价。1.4 研究结果概要 1.4.1 技术评价 本项目采用自动化操作及检测技术、环保接枝共聚物合成技术，车间卫生条件和废水、废渣排放均可达国家规定标准，不会对周围生态环境造成明显影响。 1.4.2 经济评价本项目总投资为4898.98万元（固定资产投资3438.78万元，流动资金1460.20万元），其中自筹1714.643万元，固定资产银行贷款504.105万元，流动资金银行贷款720.640万元。建设期2年，投产后可创产值11505.000万元/年，税收2505.449万元，利润8999.551万元。项目经济寿命期内的净现值（折现率）为42245.848万元，即在项目经济寿命期内除偿还固定资产投资及回收流动资金后，尚可盈利37637.59万元。该项目的内部收益率为78.20%，投资回收期2.45年，其财务经济效益较好。盈亏平衡点的产量为118.8吨/年，盈亏平衡点生产能力利用率为3.96%，证明其风险不大。该项目在财务上是可行的。 1.4.3 环境评价 本项目投资较低，效益较高，且能耗少，开工效率高，操作环境和环保效益好，装置的综合效益好，其设计方案先进可行。 1.4.4 社会效益评价本项目可为当地创造上百人的就业机会，并可带动地方化工产业以及甘蔗种植业的发展,故具有较好的社会效益。 第二章 项目背景 2.1 项目提出背景随着石化资源的相对枯竭、世界森林面积的急剧减少和木材的短缺，人们逐步重视研究和开发利用农林废弃物。木聚糖是自然界中的一种丰富的再生资源，是最常见的一类半纤维素。由于它独特的生物活性和生理功能，近年来已引起化工、食品、生物、医药和化妆品等众多领域的关注。 对木聚糖羟基进行化学修饰改性可以改善木聚糖的水溶性、阳电性、热塑性、表面活性以及抗微生物、抗凝血和抗HIV等生物活性。改性后的木聚糖衍生物在制药、污水处理、造纸助剂、热塑性材料、食品添加剂等方面具有很大的应用潜力。这将对有效地利用天然再生资源，减少环境污染具有重要意义，并为工业化利用农林废弃物等植物资源开创一条新路子。 木聚糖主链木糖重复单元上的糖组成、糖苷键及糖基侧链结构的多变性及两个反应性羟基为木聚糖的化学改性提供了各种可能的机会，也为木聚糖作为生物活性组分应用于食品、药品、化妆品等行业提供了各种可行性。但由于木聚糖缺少商品供应、相对分子质量低和难溶等原因，几乎没有工业应用。与市场上可买到的其他多糖如纤维素、淀粉等相比，木聚糖的改性研究就更加少了。20世纪70年代，为了测定木聚糖的相对分子质量，改善其溶解性，开始了木聚糖的化学修饰研究。 目前木聚糖的化学修饰及衍生化主要是针对其分子中的羟基，通过硫酸酯化、羧酸酯化、烷基化、羟丙基化、羧甲基化、季铵化、氧化、交联等化学方法和负载、混合等物理方法，引入活性官能团，提高木聚糖的功能性或赋予它们新的功能，改善其物理化学性能。根据取代基种类的不同，木聚糖衍生物可分为酯、醚、交联型和复合型衍生物等若干类。 接枝共聚改性是一种最新型的制备高价值生物基材料的变性方法。 关于接枝共聚改性方面的研究尚未见文献报道。蔗渣木聚糖接枝共聚改性合成的接枝共聚物，具有优良的功能特性，有望在生物材料、吸附材料、水果、蔬菜保鲜材料等领域获得广泛的应用，对于开拓蔗渣木聚糖在新型材料方面的应用领域具有较高的研究价值。蔗渣木聚糖接枝共聚工艺很大程度上还处于实验室的制备阶段，现实的工业规模生产还处于初步阶段。利用蔗渣木聚糖进行接枝共聚研究在国内外几乎没有，本项目就是在此背景下经过大量研究推出新型羧甲基蔗渣木聚糖产品。项目建成后将成为国内首家生产新型蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物产品的企业。 2.2 产业背景2.2.1 国外产业发展概况国外从20世纪70年代开始，为了测定木聚糖的相对分子质量，改善其溶解性，开始了木聚糖的化学修饰研究。但蔗渣木聚糖本身性能的缺陷大大限制了它的应用，所以需要对蔗渣木聚糖进行化学修饰改性，或者与其它材料复合，拓宽其应用领域。目前国内外对木聚糖的改性主要有醚化、酯化、氧化等，关于接枝共聚改性方面的研究尚未见文献报道。2.2.2 国内产业发展概况国内对木聚糖的研究较国外少，利用蔗渣木聚糖进行接枝共聚改性方面的研究更是没有。目前未发现有关丙烯酰胺甲基丙烯酸甲酯接枝蔗渣木聚糖共聚物的报道。蔗渣木聚糖、丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯按摩尔比木糖单元丙烯酰胺甲基丙烯酸甲酯1：0.42.0：0.51.5投料。先将蔗渣木聚糖和溶剂加入反应釜搅拌均匀，控制反应PH在78，于室温下反应0.51小时；加入引发剂，再将丙烯酰胺用溶剂溶解后和甲基丙烯酸甲酯混合加入，上述反应体系中于4565下反应59小时；调节反应体系PH至中性，趁热抽滤；将该产物用80%95%乙醇水溶液反复洗涤23次后，置入真空干燥箱中，于60下干燥12小时后随炉自然冷却得粗聚物；采用索氏提取法提取粗聚物得纯接枝物。尽管如此，我国木聚糖的规模化生产仍未成熟，蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物(BXAB)的生产还处于空白。 2.2.3 国家或产业相关政策支持制糖工业生产的甘蔗渣除少量用于造纸外，绝大部分被烧掉或废弃，不仅造成资源浪费，还严重污染环境。本项目利用制糖工业的主要副产品甘蔗渣作为生产原料，清洁利用甘蔗渣，符合循环经济法中减量化、再利用、资源化的要求，既是保护环境的有利措施，也是充分利用废弃物、变废为宝的重要手段。生产出的高附加值产品，还可为社会创造良好的经济效益。 同时，本项目还符合国家及某区国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中提出的坚持可持续发展，加强环境和生态保护，大力发展循环经济，提的要求。利用甘蔗渣生产新型羧甲基木聚糖是利用生物质能，发展可再生能源的一项有力举措。 国家对符合以上法规的产业活动给予税收优惠，同时要求各地金融机构给予优先贷款等信贷支持，并积极提供配套金融服务。某市也出台了各种投资优惠政策，对投资企业实行地价优惠、税收优惠等政策。在广西地区建厂投资还可享受少数民族地区自治政策、西部大开发政策、沿海地区开放政策和边境地区开放等政策。2.3 所需原料来源与性能2.3.1 木聚糖（BX)随着石化资源的相对枯竭、世界森林面积的急剧减少和木材的短缺，人们逐步重视研究和开发利用农林废弃物。木聚糖半纤维素是自然界中储量丰富的资源之一，广西具有丰富的甘蔗资源，而从甘蔗渣中能够提取大量的木聚糖。木聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、成膜性和一定的抗癌、抗氧化、抗炎、止咳、降血压、免疫调节等生物功能，其经济价值已得到越来越多人的关注。但是，单纯从甘蔗渣中提取，成本较高，且蔗渣木聚糖本身性能的缺陷大大限制了它的应用，所以需要对蔗渣木聚糖进行化学修饰改性，或者与其它材料复合，拓宽其应用领域。目前国内外对木聚糖的改性主要有醚化、酯化、氧化等，关于接枝共聚改性方面的研究尚未见文献报道。蔗渣木聚糖接枝共聚改性合成的接枝共聚物，具有优良的功能特性，有望在生物材料、吸附材料、水果、蔬菜保鲜材料等领域获得广泛的应用，对于开拓蔗渣木聚糖在新型材料方面的应用领域具有较高的研究价值。2.3.2 丙烯酰胺（AM）的物性指标丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，别名AM，其单体为无色透明片状结晶，沸点125(3325Pa)，熔点85，密度为1.122g/cm3。能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。丙烯酰胺是生产聚丙烯酰胺的原料，聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。2.3.3 丙烯酸丁酯(BA)的物性指标丙烯酸丁酯(BA)是一种无色透明液体，有刺激性气味。熔点-64，沸点145，闪点35-40，折光率1.417-1.419，密度0.89g/cm3，易燃、低毒。能与醇和醚混溶。加热即聚合，易与多种乙烯基单体共聚。微溶于水，水中溶解度：20时0.14g/100ml，40时0.12g/100ml。水在丙烯酸丁酯中的溶解度20时为0.8ml/100g。在工业上，往往将丙烯酸酯类聚合成聚合物或共聚物。丙烯酸丁酯（以及甲酯、乙酯、2-乙基己酯）属于软单体，可以与各种硬单体如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性单体如（甲基）丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、（甲基）丙烯酰胺及基衍生物等进行共聚、交联、接枝等，作成200-700多种丙烯酸类树脂产品（主要是乳液型，溶剂型及水溶型的），广泛用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及丙烯酸类橡胶等许多方面。用作聚合物和树脂的单体及有机合成中间体。2.3.4 N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）的物性指标N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）是一种白色晶体粉末，密度1.138g/cm3，熔点185，沸点481.7，闪点24.5，无味，吸湿性极小，溶于水，亦溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。遇高温或强光则自交联。N,N-亚甲基双丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚可制成油田压裂液，与某种单体共聚制取不溶性树脂，可用作堵水灌浆材料。亦可用作交联剂，用于生产印染助剂、餐巾、保健用尿布巾和其它工业所用的高吸水树脂。临床检验是分离氨基酸的重要材料，是光敏尼龙或光敏塑料的重要原料。在地下建筑中，丙烯酰胺（AM）、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）注入土层所形成的不溶性凝胶对土层进行强化，防止渗水。加入混凝土可缩短混凝土的养护期，提高耐水性。另外N,N-亚甲基双丙烯酰胺在电子、造纸、印刷制版、合成树脂改性以及涂料、粘合剂等方面也广泛应用。N,N-亚甲基双丙烯酰胺因有取代基丙烯酰胺，因此具有一定的毒性。能轻微刺激眼睛、皮肤和粘膜。 应避免与人体长时间直接接触。误触应用清水洗净。2.3.5 引发剂的研究和选择在丙烯酰胺（AM）丙烯酸丁酯(BA)配比为31， 55条件下恒温反应8.0h，考察引发剂浓度对接枝反应条件对单体转化率(C)、接枝率(G)、接枝效率(GE)的影响，结果表明：在一定范围内，C，G，GE随引发剂浓度增加而增大，这是因为增加引发剂浓度使每个自由基平均引发接枝的单体数目增多，增加了单体向活性链的扩散速度。但当引发剂浓度过大时，单体在聚合体系中的均聚共聚几率增大，导致其与接枝共聚的竞争，致使C，G，GE等下降。因此较佳的引发剂浓度为0.043 molL-1。2.4 项目投资必要性分析2.4.1 符合国家的产业政策和行业规划本项目利用蔗糖企业生产的废渣蔗渣来生产蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物，并将其副产品用于造纸，生产过程中循环利用原料及副产物，各种物质的排放均达到国家标准，形成了几乎全封闭式的循环体系。项目充分利用废弃物、变废为宝，生产出高附加值的产品，是发展循环经济和可再生能源的有效举措，属国家和地方优先鼓励、扶植的农副产品深加工项目。长久以来，化工工业总被认为世界的主要污染源之一，其“三废”的排放严重影响了人们的正常生活秩序以及生态环境的可持续发展。然而，本项目的生产几乎接近零污染的排放，响应了政府绿色化工的号召，以及国家的可持续发展战略，为广西发展绿色GDP，构建绿色和谐新社会做贡献。2.4.2 满足市场需求广西是我国最大的蔗糖产地，占全国总产量的60%以上，20102011年榨季产糖量达700万吨左右。按1 t糖产生1.2 t除髓蔗渣(含质量分数为50%的水)，20102011年榨季产糖量达700万吨左右，这是一项很有特色的资源优势。目前广西对甘蔗渣进行了初步加工，但大部分产品经济价值还不是很高。除了制浆造纸、发电、制造人造板、堆肥等常规产品外，蔗渣还是生物活性物质木聚糖的重要来源。木聚糖是自然界中一种丰富的再生资源，是最常见的一类半纤维素，木聚糖及其衍生物具有它独特的生物活性和生理功能，有很高的使用价值。但由于木聚糖结构复杂，木聚糖的改性研究较少，国内外市场上均缺少木聚糖及其衍生物的商品供应。目前产品处于供不应求状态，市场上极其缺乏木聚糖及其衍生物产品，本项目生产的产品将填补市场的空缺，满足市场需求，在食品、医药和化妆品等众多领域的应用前景十分广阔。但是，单纯从甘蔗渣中提取木聚糖，不仅成本较高，而且蔗渣木聚糖本身性能的缺陷大大限制了它的应用。而通过对蔗渣木聚糖进行修饰改性，可大大提高其附加价值，拓宽应用领域。2.4.3 社会经济意义 本项目建成后，可实现年销售收入11505.00万元，税收2505.449万元，利润8999.551万元，可为当地创造上百人的就业机会，并可带动地方化工产业及甘蔗种植业的发展，增加产值819.02万元/年，具有较好的社会效益。对促进国民经济和社会经济发展有重要的意义。2.4.4 项目投资必要性分析结论 综上所述，该项目符合国家的产业政策和行业规划，对国民经济发展的作用及其社会经济有重要意义，对促进广西当地经济和社会发展有积极作用，且项目投产后可满足市场需求，因此，对此项目进行投资是十分必要的。 第三章 需求预测3.1 主产物的市场需求预测 木聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、成膜性和一定的抗癌、抗氧化、抗炎、止咳、降血压、免疫调节等生物功能。改性后的产物具有更明显的性能,例如塑化性、成膜性、超强吸水性、絮凝性、粘合性等,它在高吸水材料、生物降解塑料、造纸工业添加剂、环境废水处理等领域有着广泛的应用。蔗渣木聚糖接枝共聚改性合成的接枝共聚物，具有优良的功能特性，有望在生物材料、吸附材料、水果、蔬菜保鲜材料等领域获得广泛的应用，对于开拓蔗渣木聚糖在新型材料方面的应用领域具有较高的研究价值。木聚糖及其衍生物具有它独特的生物活性和生理功能，有很高的使用价值。但由于木聚糖结构复杂，木聚糖的改性研究较少，国内外市场上均缺少木聚糖及其衍生物的商品供应。目前产品处于供不应求状态，市场上极其缺乏木聚糖及其衍生物产品，本项目生产的产品将填补市场的空缺，满足市场需求，前景极为广阔。 3.1.1 生物材料领域在一定程度上可用作生物降解塑料。木聚糖接枝共聚物的一个重要特性是有生物可降解性,它在自然环境中,微生物作用下能发生分解,降解后只剩下合成高分子单体,故可用以制造生物可降解塑料,制成农膜、包装材料、塑料用具等。近年来塑料废弃物已成为世界性公害,因此木聚糖接枝共聚物在生物降解材料研制方面有很重要的发展前景。据有关部门预测，21世纪初中国塑料包装材料需求量将达到500万吨，按其中30为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算，则废弃物产生量将达150万吨；中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩，目前覆盖面积仅达到30左右，加上育苗钵、农副产品保鲜材料等预计需求量将达到100万吨；一次性日用杂品和医疗材料中一部分也是难以收集或不宜回收利用的，预计其需求量达100万吨。据此，难以回收利用的塑料废弃物将达到350万吨。若其中30采用降解塑料替代的话，则降解塑料的需求量将达到105万吨，约占中国塑料制品总产量的4。若有10%的木聚糖/丙烯酰胺/丙烯酸丁酯接枝聚合物代替普通添加剂添加于降解塑料中，按10%的添加量计算则需本产品1.05万吨/年。3.1.2 吸附材料领域可用作高吸水树脂。高吸水性树脂是一类新颖的功能高分子材料,它是具有松散网络结构的低交联度亲水性高分子化合物。木聚糖具有庞大体积的骨架结构,且结构中含有多羟基,木聚糖接枝丙烯酰胺共聚物作为吸水树脂，不仅具有较高的吸水倍率，而且保水率较好。木聚糖接枝丙烯酰胺共聚物可吸收自重数百至数千倍的水,因此广泛地用在医疗卫生,农林,园艺等领域,可用作医疗卫生用品、工业脱水剂、防结露水剂等。高吸水性树脂最早是在1978年首先在日本三洋化成公司正式投入工业化生产和应用的。目前，全世界对高吸水性树脂的总需求量约为100万吨/年，且有逐年增加的趋势。由于目前我国高吸水性树脂的产量还不能满足国内实际生产的需求，生产能力只有1.5万吨/年左右，因而每年都得花费大量的外汇从日本佳友精化、三洋化成和三菱油化等公司进口，因此其开发利用前景十分乐观。我国高吸水性树脂的消费量约为5.0万吨/年，按添加本产品10%(质量分数）使用，则我国高吸水性树脂材料方面需求量达0.5万吨/年； 3.1.3 保鲜材料领域由于蔬菜水果在低温下保存有利于保持其鲜度，因此蓄冷材料的使用就成为保鲜技术中的一个重要的手段。以高分子量木聚糖或其接枝聚合物为主要成分的有弹性的凝胶状材料，是一种高性能蓄冷材料。冷冻后可以缓慢释放能量，如果将其与隔热箱一起使用，可以取到良好的降温效果。我国保鲜材料的需求量约为500万吨/年，若有20%的本产品代替普通添加剂添加于保鲜材料中，按5%的添加量计算则需本产品5.0万吨/年。3.1.4 化工领域可用于造纸工业。在造纸工业中,许多中小纸厂均采用草类纤维或其它纤维作原料,为了提高产品质量和增加产量,常采用各类化学补强剂,木聚糖/丙烯酰胺/丙烯酸丁酯接枝聚合物具有木聚糖和丙烯酰胺、丙烯酸丁酯的三重特性,是一种优良的造纸助剂。由于在木聚糖分子骨架上连接了丙烯酰胺支链,分子量大大增加、接枝支链上无数个酰胺基与纸浆的纤维素或半纤维素分子的羟基形成氢键结合,有较强的吸附作用。因此,用木聚糖/丙烯酰胺/丙烯酸丁酯接枝聚合物作为造纸添加剂,不仅起到了助留、助滤的作用,提高了纸的强度,而且还降低了成本,增加了经济效益。据报道,木聚糖接枝共聚物絮凝剂不论在最小投加量、残留浊度和絮体平均粒径变化方面,还是在对PH值波动的适应能力等方面都优于其它用于水处理中的改性木质素絮凝剂，因此可用作水处理剂。木聚糖/丙烯酰胺/丙烯酸丁酯接枝聚合物无毒、可完全生物降解等特点,作为高分子絮凝剂在水处理方面发展很决、应用很广的一种。聚合物支链上的酰胺基能与许多物质亲和、吸附,形成氢键及在被吸附的粒子间形成“桥联”生成絮团,故表现出较强的絮凝性能,絮凝效果较其他高分子絮凝剂及无机絮凝剂要好,特别是此种共聚物具有离子交换功能,适用于处理工业废水中的重金属。目前我国造纸助剂每年消耗5万吨，按添加本产品5%（质量分数）使用，则造纸工业方面需求量达0.25万吨/年。 我国2010年产生的废水达1.051011m3 按处理每立方废水需要本产品0.5%（体积分数）使用，则废水处理方面每年的需求量将高达7.25108m3！综合各方面因素考虑，本产品在化学工业的市场需求量为35万吨。 3.1.5 食品行业本产品在食品行业可作为食品添加剂，主要是乳化剂及甜味剂广泛用于食品加工制造。全国乳品饮料产量350万吨，按1%（质量分数，下同）的含量添加改性的木聚糖，则在乳品饮料类本产品的市场需求量为3.5万吨。 3.1.6 医药行业实现木聚糖或其衍生物对特异性细胞的专一性识别和结合，采用多价或高价性组合策略，作为靶向药物的特异性载体，使其作为药物应用于临床，如抗HIV、抗肿瘤和抗病毒药物；作为一种降解性、释药性及生物相容性均良好的外科用可降解材料。据不完全统计，在医药方面本产品的需求量约为56万吨。综合以上各方面分析，蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物的市场需求约为1922万吨。3.2 副产物的市场需求预测 本工艺的主要副产物是复杂的均聚物。本副产品的应用主要集中在石油开采行业，作为三次采油的驱油剂，约占60%；近年来在水处理、造纸、纺织等领域应用逐渐扩大。其中，应用于造纸工业的作用：一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度（包括干强度和湿强度）。用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。预计2011年表观需求量将达5万吨。3.3 需求地区分布 图4-1为蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物需求地区分布图。由需求地区分布图知，蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物在华东和华南地区有重大需求，东北和华北地区也有较大需求。 图3-1 接枝共聚物需求地区分布图 第四章 产品方案4.1 产品方案4.1.1 生产规模 生产规模：3000吨/年蔗渣木聚糖/丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物(BXAB)。 4.1.2 产品名称和性质 规范名称：蔗渣木聚糖/丙烯酰胺-丙烯酸丁酯接枝共聚物 其它名称： BXAB 外观：白色固体粉末 性质：吸水吸油性，同时还有一定重金属吸附性和絮凝性能。 4.1.3 产品的质量规格表4-1 产品质量指标 产品级别有效物质含量（%）吸附量%PH值优级BXAB100%98%7.0-7.5一级BXAB98%95%7.0-7.5二级BXAB95%90%7.0-7.54.1.4 产品包装方式 不同BXAB有效物质含量（%）为 100%、98%、95%三种类型；定型包装为每袋/桶净含量10 kg、25 kg、50 kg。采用纸板桶或牛皮纸袋、纸塑复合袋（内衬食品级聚乙烯包装袋）包装，使用方便、应用范围广泛，可根据需要选用包装方式。产品储存于阴凉、干燥通风处，防止破漏，不得与有毒、易腐蚀品运储。第五章 工艺技术方案5.1 现有木聚糖工艺技术方案 现有的木聚糖提取方法有以下3种：酸法、碱法、高温蒸煮法。 5.1.1 酸法高温下，植物组成中的木聚糖在酸的作用下会水解成可溶性的聚合度较低的木聚糖，从而将木聚糖从植物纤维中提取出来。但用酸法抽提半纤维素时木聚糖基本上都水解成单糖即木糖，因而不能用于木聚糖的生产。酸法提取木聚糖多用于木糖的生产。 5.1.2 碱法由于木聚糖可以溶在碱当中，所以采用稀碱液浸泡或者在较高温度下（60）下浸泡提取木聚糖。但碱法对设备腐蚀性很大，不适于工业生产，且碱的回收利用较难，易造成环境污染。 5.1.3 高温蒸煮法在高温高压的环境中，木聚糖链发生水解断裂，释放出乙酸降低环境的pH值，使木聚糖进一步发生自身水解反应，糖苷键断裂，释放出聚合度较小可溶的木聚糖。 5.2 工艺方案的选择 5.2.1 木聚糖提取工艺方案 本项目采取的木聚糖提取工艺方案： 用0.1%硫酸在60下浸泡蔗渣，采用高温蒸煮、乙醇沉淀得到木聚糖。 原因： 酸法提取木糖含量过高；碱法提取对设备腐蚀严重，污染也较为严重。综合比较，高温蒸煮法提取木聚糖是最适宜的方法。另外，由于用0.1%强酸在适当温度下浸泡蔗渣，硫酸能很好地使组织纤维结构疏松，破坏了它的机械牢固性，削弱了纤维素之间的连接性，使木聚糖得以游离。故而采用硫酸预处理甘蔗渣，即用0.1%强酸在60下浸泡蔗渣。同时，由于木聚糖不溶于乙醇，故用乙醇作沉淀剂可使木聚糖沉淀。 图5-1. 提取阶段工艺流程示意图 5.2.2 木聚糖接枝共聚工艺方案 BXAB产品是以过硫酸铵为引发剂，以蔗渣木聚糖(BX)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料，在水溶液中生产的接枝共聚物。BXAB不溶于乙醇，故而用乙醇作沉淀剂使BXAB沉淀，进而洗涤、干燥得到BXAB产品。并研究了接枝反应条件对单体转化率(C)、接枝率(G)、接枝效率(GE)的影响，确定了较佳的反应条件，并对产物进行了表征。 C、G、GE的测定： 采用质量计算法测定C、G、GE，计算公式如下： ； 式中：W0原BX质量，g； W1粗BXAB质量，g； W2纯BXAB质量，g； Wm单体质量，g。1 单体配比对C，G，GE的影响在过硫酸铵引发剂浓度为0.035 molL-1， 55条件下恒温反应8.0h，考察AM/BA的配比对C，G，GE的影响，结果见图1。随着AMBA比值的减小，C，G和GE先增大后减小。这是因为AM比BA自由基活性高，加入AM可以增木聚糖链上的有效接枝点，使G和GE提高；但是当AM用量比较大时，反应速度加快，导致体系粘度上升，妨碍了单体在体系中的扩散，不利于接枝共聚反应的继续进行。因此较佳的配比为31。 图5-2. 单体配比对产物转化率、接枝率、接枝效率的影响2 引发剂浓度对C，G，GE的影响在AMBA配比为31， 55条件下恒温反应8.0h，考察引发剂浓度对C，G，GE的影响，结果见图2。在一定范围内，C，G，GE随引发剂浓度增加而增大，这是因为增加引发剂浓度使每个自由基平均引发接枝的单体数目增多，增加了单体向活性链的扩散速度。但当引发剂浓度过大时，单体在聚合体系中的均聚共聚几率增大，导致其与接枝共聚的竞争，致使C，G，GE等下降。因此较佳的引发剂浓度为0.043 molL-1。 图5-3. 引发剂浓度对产物转化率、接枝率、接枝效率的影响3 反应温度对C，G，GE的影响在AMBA配比为31，过硫酸铵引发剂浓度为0.043 molL-1条件下恒温反应8.0h，考察反应温度对C，G，GE的影响，结果见图3。C，G和GE均随温度的升高，先增大后减小。反应初期，随温度的升高，单体易扩散到木聚糖分子周围参加接枝共聚反应，而且温度升高时，引发剂的分解速率增大，链引发和链增长的反应也相应加快，但是当到达一定温度后，由于链转移和链终止反应的增多进而导致C，G和GE的下降。因此较佳的反应温度为55。 图5-4. 反应温度对产物转化率、接枝率、接枝效率的影响4 反应时间对C，G，GE的影响在AMBA配比为31，过硫酸铵引发剂浓度为0.043 molL-1，55恒温反应条件下，考察反应时间对C，G，GE的影响，结果见图4。随着反应时间的进行，C，G和GE相继增大，在反应7.0h后逐渐趋于平缓。这是由于反应初期，单体的浓度、引发剂浓度较大，反应较快。但是反应一段时间后，单体浓度、引发剂浓度减小，反应减慢；同时木聚糖表面存在接枝支链，部分共聚物存在木聚糖颗粒周围，另外体系的粘度也较大，进而阻止引发剂、单体向木聚糖颗粒扩散，使反应减慢。故较佳反应时间为7.0h。 图5-5. 反应时间对产物转化率、接枝率、接枝效率的影响 经过研究探讨各因素的影响得到反应的最佳路线，即以过硫酸铵为引发剂，以蔗渣木聚糖(BX)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料，在水溶液中生产的接枝共聚物BXAB的最优反应条件为：以BX，AM和BA为主要原料，在过硫酸铵浓度为0.043molL-1，反应体系配比为m(BX) m(AM) (BA)431，55反应7.0h。单体转化率(C) 70；接枝率(G) 20。5 合成阶段工艺流程图5-6. 合成阶段工艺流程示意图 6 主反应 链的引发： 链的增长： 链的终止：以上各式中：BX-木聚糖链；BX-木聚糖链激发态；M-AM、BA单体；BXMx-PAM或PBA或PMMA或P(AM-BA)或P(AM-MMA)接枝到木聚糖上；P-所有聚合物链，P=BXMx+ MX；Mx-PAM或PBA或PMMA或P(AM-BA)或P(AM-MMA)激发态；Mx-PAM或PBA或PMMA或P(AM-BA)或P(AM-MMA)即均聚物；BXMx，P，BXMXP，Mx-聚合物稳态。即： 第六章 资源、原材料的供应及公共设施6.1 项目拟建地的自然资源分布详情6.1.1 当地的资源分布特色1、矿产资源 某市区域构造位于桂北台隆、桂中凹陷、桂东北凹陷、大瑶山凸起等构造单元的交汇处。在漫长的地质历史中，经历了从晚元古代至第四纪多期次沉积作用、构造运动和岩浆活动，形成了与之相关的各类矿产。某矿产资源现状资料显示，目前，某市煤、铁、锰、铜、锡等矿产资源丰富，其中煤矿全市保有资源储量约1100万吨；铁矿全市保有铁矿资源储量约4400万吨；铅、锌、铜、锡矿，全市保有资源储量矿石量3100万吨；锰矿全市保有资源储量约280万吨。2、化工原料矿产 重晶石：已发现矿床6处，分布于三江县、融安县、鹿寨县，全市保有资源储量2071.04万吨，占广西35，三江、融安等地远景还可扩大。硫铁矿：融安县古当硫铁矿区和融安县多娄弄硫铁矿区为小型矿区，另有矿点12处。全市保有资源储量104.58万吨，占广西0.86。 伴生硫：在融安泗顶铅锌矿中与铅锌矿伴生，保有资源储量9万吨。电石用灰岩:已探明鹿寨县雒容高岩山石灰岩矿区和融水县康田石灰岩矿区，均为小型矿区，含CaO 55.18%，质量较好，保有资源储量755.4万吨，占广西的13。 3、 水资源 某市行政区4444公里长的江河，水质达标的河流长为3724公里，达标率为838%，江河水质达标率位居全广西第一位。某市有两个供水水源地接受监测评价，其中一个达到优良等级，一个为尚好等级。继续保持国家地表水类水质标准。 4、土地资源某市位于某区中北部。全市总面积18618平方公里，其中市区面积约为658.31平方公里，2008年建成区面积约为126.88平方公里。全市土地总面积186.86万公顷，占广西土地总面积的7.89%（其中市城区6.58万公顷）。市内土壤大多数厚度适中，质地较好，适合开垦耕作，但土壤中有机质含量低，肥力较低。耕作型土壤大致