煤基功能材料—中小企业发展专项金刚素技改项目可行性研究报告

目录一、项目概况二、企业基本情况三、产品需求分析和改造的必要性四、改造的主要内容和目标五、项目总投资、资金来源和资金构成六、人员培训及技术来源七、项目实施进度计划八、项目经济效益和社会效益分析九、附件1、国家发明专利2、北京高新技术产品3、新产品新技术鉴定证书4、国家塑料制品质量监督检验中心检测报告5、北京疾控中心检测报告6、用户意见7、与南京理工大学签订的产学研合作协议8、与中国轻工业塑料加工应用研究所签订的技术服务合同9、与北京橡胶工业研究设计院签订的技术服务合同一、项目概况项目名称煤基功能材料金刚素技改项目项目承办单位北京摩天科技实业股份有限公司项目负责人项目拟建地点北京经济开发区占地面积占地约70亩项目总投资项目总投资4000万元，其中企业自筹2760万元，申请资助240万元，银行贷款1000万元。建设期限项目建设期24个月联系人及电话编制单位江苏中建工程设计研究院有限公司超细及纳米粉体已成为21世纪材料科学领域的热点。用煤做原料制备高碳超细粉取代以石油为原料的炭黑是本项目的宗旨。煤基功能材料是以煤为原料制取的高碳超细粉体（在本项目中简称为金刚素），其主要技术指标为95碳含量、细粉粒度D972M。公司经过几年的努力，目前在金刚素应用方面有所突破，研发出金刚素在塑料方面应用的新产品“金刚塑协效母料”系列，金刚塑系列产品专有技术“改性超细煤粉复合塑料”已获得国家发明专利（见附件1），并被北京科技厅认定为北京高新技术产品（见附件2）。此系列产品通过了2008年北京经贸委组织的新产品新技术鉴定（见附件3），鉴定结论为“国际先进水平”。其系列产品金刚塑JG3，HDPE管材专用协效母料；金刚塑JG4，PVC盐膜专用协效母料；金刚塑JG5，PVC电缆料专用协效母料等。金刚素产品添加在塑料制品中，能明显提高塑料制品的多项性能和降低生产成本。经国家塑料制品质量监督检验中心等机构检测（见附件4、5），完全符合原有质量技术标准，多家客户使用（见附件6），在抗冲击强度、抗弯强度、绝缘性能、抗紫外线老化等性能较炭黑均有明显提高。金刚素产品添加到橡胶制品中，对橡胶的补强性能、回弹性、屈挠等指标均有明显提高，金刚素产品可以全部或部分替代炭黑作为橡胶的补强材料，用于轮胎、传送带、高弹、减震橡胶等制品。本技改项目的主要工作就是解决金刚素在橡胶中的应用。本项目以产学研合作研制为基础，并已与国家特种超细粉体工程技术研究中心、轻工业塑料加工应用研究所、北京橡胶工业研究设计院建立了长期合作关系。本项目技术改造后，年产金刚素4000吨，实现低成本、安全及PLC全自动化控制生产。本产品属一种高碳超细粉体，在化工、建材、冶金、电子、生物工程、国防及尖端技术等领域应用广泛，市场前景广阔。二、企业基本情况21企业基本信息企业名称北京摩天科技实业股份有限公司法定代表人成立时间1999年5月17日注册资本4100万开户银行中国工商银行北京分行营业部信用等级无帐号员工总数65企业类型生产型生产产品数4生产场地面积8000企业登记类型股份有限公司企业股东情况股东名称或姓名投资者经济形态法人代码或身份证号所占股份投资方式法人4800货币资金自然人350货币资金自然人250货币资金自然人1100货币资金自然人400货币资金自然人250货币资金自然人2300货币资金自然人550货币资金22企业生产经营情况主营范围金刚素及金刚塑协效母料的生产、开发和销售，生物工程研究、仪器仪表研制、开发、销售；电子技术服务；电子产品及零配件的销售，非标设备研制、开发；商品资讯服务，化工产品的研究、开发和销售（危险品除外），国内贸易、自营和代理商品及技术的进出口业务。1主要产品1、金刚塑JG3，HDPE管材专用协效母料；2、金刚塑JG4，PVC盐膜专用协效母料；3、金刚塑JG5，PVC电缆料专用协效母料等。2生产技术1、煤基高碳煤粉的提纯技术2、煤基高碳煤粉超细化干法制造技术3、高碳粉体防爆防燃泄爆技术4、超细粉体的表面活化技术5、高碳超细煤粉与高分子材料捏合混炼技术6、专利技术改性超细煤粉复合塑料（ZL2006100384844）3职工人数截止2010年4月30日，公司现有员工65人，其中具有大专以上学历的职工41人，占企业职工总数的6308；具有大专以上学历的技术人员21人，占企业职工总数3231。公司各部门人员配置情况技术、研发部门现有21人（包括高级工程师9人，工程师6人，平均年龄33岁），占职工总数的3231；生产部现有26人；销售部现有10人；其他管理部门8人。组织机构图股东大会董事会总经理监事会财务部副总经理副总经理总工程师副总经理生产部采购部办公室研发部技术部销售部人力资源部23企业团队本公司核心团队组成姓名职务性别年龄学历所学专业职称董事长男48硕士经济管理高级经济师总经理男53硕士经济管理高级经济师总工程师男49大学塑料成型加工高级工程师硕士生导师销售副总男40大学工商管理经济师财务主管男54大学财会学会计师24发展进程1企业的发展历程北京摩天科技实业股份有限公司是经过了2009年9月改制，刚刚成立的股份有限公司。公司的前身是北京摩天科技实业有限公司，注册资金为1200万元，注册地址在北京宿迁市。公司创立时间为1999年，曾用名为北京康得科技开发有限公司。2009年9月，国内500强企业华峰集团有限公司投资1968万元入注北京摩天科技实业股份有限公司，成为第一大股东。之后，公司进行重组增资，注册资金增至4100万元，华峰集团有限公司占48。改组后的新公司，加大对金刚素的投资力度，并由宿迁市迁至连云港市海州经济开发区。项目拟投资4000万元，改造厂房，改建PLC全自动化生产线。预计第一期投产后年产值将达到11000万元，利税1900多万元。企业目标企业以现代化、规范化、程序化、人性化、数字化、标准运营。经过35年的奋斗达到上市目标。2近三年的财务情况年份/项目2008年2009年2010年预测总资产188245414150437300利润总额725196321100主营业务收入1803928698110000负债总额42592171650000三、产品需求分析和改造的必要性31产品的市场分析本项目产品的目标是代替炭黑。炭黑因应用领域广泛，被誉为工业产品的添加剂和“味精”。据统计，全球炭黑约有70用于轮胎的制造，20用于其他橡胶制品的生产，其余不到10则用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。由于全球性的能源短缺，受石油、煤焦油等上游原料一路疯涨的走势影响，全球炭黑市场一直处在能源和原料费用居高不下的压力之下，在塑料、橡胶生产领域，许多用户不堪重负，急需一种性能、价格让企业认同的替代炭黑的产品。全球经济的飞速发展，全球的塑料、橡胶工业也在蓬勃发展。据不完全统计，我国每年至少有1100万吨以上的各类塑料有可能添加金刚素，按添加量约25计算（在塑料中一般需要添加25的金刚素），折算金刚素潜在需求量达275万吨以上；按可替代的炭黑使用量测算，至少有683万吨橡胶产品可以添加金刚素，按添加量约10计算，金刚素需求量达683万吨以上；合计每年金刚素需求量在956万吨以上，目标市场非常大。经国家塑料检测中心检测，在塑料制品中的应用，金刚素与炭黑相比，其耐磨性、弹性、抗冲击强度、抗静电、抗紫外线老化等性能均有大幅度提高；且用金刚素生产的制品可实现终极无害化应用，利用度高，能源消耗低，生产成本大大降低。本项目产品具有的技术先进、使用可靠、性价比优势，潜力和市场前景极为巨大。702010轮胎制造橡胶制品塑料添加剂、染料、印刷油墨等目前市场上炭黑的价位一般在700020000元之间，金刚素可替代的炭黑最低市场价在15000元/吨以上。金刚素按照售价11000元/吨计算，所替代的炭黑按最低15000元/吨计算，使用本项目产品，每吨生产成本至少节约36。另外金刚素的比重比炭黑低，可降低制品单位重量，进一步降低制品的成本。可见无论产品性能还是生产成本，均显现明显的优势。经查新煤基功能材料的研究只局限于实验室研究，未见产业化的报道，北京摩天科技实业股份有限公司是国内唯一一家生产金刚素的企业。从目前的小批量生产来看，市场反映积极，销售呈现“买方市场”。随着对本项目产品的开发与完善的不断深入，产品的技术含量、质量稳定性在不断提高，拥有自主知识产权，以及市场上的唯一性，本产品必将形成颇具影响和具有良好市场份额的产业。预计2011年度可实现销售4000吨/年，收入将达4400万元。因此，本项目的产业化和推广必将对塑料、橡胶等很多领域及市场有着深远的影响。32改造的必要性生产炭黑的上游原料石油、煤焦油等能源短缺，导致全球炭黑市场一直居高不下，许多塑料、橡胶生产用户不堪重负，急需一种性能、价格让企业认同的替代炭黑的产品。本项目产品金刚素正是应此而生，不仅生产成本大大降低，生产过程无燃烧、无排放、无污染，且用金刚素生产的制品可实现终极无害化应用，利用度高，能源消耗低。粉体技术被看作是支持高新技术工业最重要的基础技术之一，现代工程技术的发展要求呈粉体状态的原料和制品具有细而均匀的粒度和尽可能的原有性质发生巨大的变化，这使得一些性质很普遍的传统材料具有了更广阔的应用范围，也大幅度提高了产品的附加值。本项目产品金刚素细度D972M，更是将这一特点发挥尽致，在化工、建材、冶金、电子、生物工程、国防及尖端技术等领域有广泛的应用，市场前景广阔。本项目金刚素与炭黑在高分子材料中作用的性能比较项目金刚素炭黑成因金刚素是煤基超细复合粉体。煤是古代植物沉没于地下，在长期的高温高压下不断的脱水、脱氧、压实形成的。再经过机械粉碎制成煤粉。“气态或液态的碳氢化合物在空气不足的条件下进行不完全燃烧或热裂分解所生成的无定形碳,为疏松、质轻而极细的黑色粉末”化学组成与形态复杂的、可能由多种芳香或缩合芳香结构单元通过一定的交联键连接的网状大分子结构。非碳元素极少。晶型结构不确定。高纯度无定形碳，碳原子间存在大量的共轭大键。着色能力优异优异紫外线吸收能力强强对橡胶的补强能力强（共轭大键吸收UV，饱和双键；高硬度提高耐磨性）强（共轭大键吸收UV，饱和双键；层状结构提高耐磨性）对塑料的补强能力有（网状大分子强度高，少量HO元素形成氢键加大了与树脂的结合）无（树脂已饱和）密度131618流变性中差吸油值中大能耗低高环境污染无有生产成本低高社会效益好差目前本项目产品在塑料制品中的应用已经取得了良好的效益，产品性能均符合国家相关行业标准。下一步的研究方向主要是金刚素在橡胶制品中的应用。（1）本项目下一步的研究方向主要是金刚素在橡胶制品中的应用。目前，炭黑在橡胶中的应用较为广泛，多应用在轮胎、传送带、高弹、减震橡胶等制品。通过对比金刚素产品和炭黑在天然橡胶和丁苯橡胶的基本性能研究发现，金刚素产品对橡胶的补强性能较好、回弹性较高、屈挠好等优越性、使得金刚素产品可以全部或部分替代炭黑作为橡胶的补强材料。且金刚素产品具备相较于炭黑更易于加工、价格低廉的优势，如果能够作为橡胶的补强材料部分或全部取代炭黑，对于扩大金刚素的应用市场具有极大意义。另外由于金刚素的高回弹性也可用于潜水艇的消音瓦。（2）研究目标经对比试验研究结论得出金刚素用作天然胶和丁苯橡胶的补强剂加工性能与特种炭黑接近，其部分性能高于炭黑。金刚素产品具有弹性高、生热低、屈挠好、易加工的特点，因此该试验研究的目标为应用于轮胎、传送带、高弹减震橡胶垫等橡胶制品中，同时可研究将其应用于军用潜水艇的消音瓦中。另外，针对金刚素产品和天然橡胶配合后的老化性能较差的缺点，适当调整防老体系，使金刚素产品应用于天然橡胶中获得更好的物理机械性能。（3）研究内容及技术路线研究内容主要包括以下几个方面1将金刚素产品应用于轮胎的气密层胶中，选取一到两个气密层胶的配方作为试验的基础配方，通过改变金刚素的用量使之部分或全部替代炭黑，从而筛选出金刚素在气密层胶中的最佳用量，并调节其他橡胶配合剂，使之达到最优性能。2将金刚素产品应用于传送带中，选取一到两个传送带的配方作为试验的基础配方，通过改变金刚素的用量使之部分或全部替代炭黑，从而筛选出金刚素在该配方中的最佳用量，并调节其他橡胶配合剂，使之达到最优性能。3将金刚素产品应用于高弹、减震橡胶制品中，选取一组减震橡胶制品的配方作为基础配方，通过调节金刚素的用量使之部分或全部替代炭黑，从而筛选出金刚素在该配方中的最佳用量，并调节其他橡胶配合剂，使之达到最优性能。四、改造的主要内容和目标41改造的主要内容1、完成年产4000吨/年金刚素PLC全自动生产线改造；2、完成金刚素在橡胶领域中的应用。42主要目标（1）2010年的主要经济指标到2010年底，金刚素在塑料领域中应用1000吨销售，实现1100万元的销售收入，利税21133万元，增加就业10人。（2）2011年的主要经济指标1、到2011年底，金刚素在塑料领域中应用3000吨销售，实现3300万元的销售收入。2、到2011年底，金刚素在橡胶领域中应用1000吨销售，实现1100万元的销售收入。两项合计，实现销售收入4400万元，利税66092万元，增加就业20人。五、项目总投资、资金来源和资金构成51本项目总投资为4000万元。其中，固定资产投资3000万元，流动资金1000万元。其中，购设备73台套，计2336万元；厂房改造4000，计664万元；流动资金1000万元主要用于生产周转，拟申请贷款解决。本项目拟申请无偿资助240万元。52资金来源主要企业自筹。投资情况投资金额资金来源备注项目总投资4000自筹为主申请无偿资助固定资产投资3000自筹为主已完成投资763万元；拟申请资助240万元新增流动资金1000贷款解决小计400053资金结构1、已完成投资结构投资情况投资金额（万元）厂房改造投资359设备投资404小计7632、新增投资结构投资情况投资金额（万元）厂房改造投资305设备投资1932流动资金1000小计32373、固定资产投资估算表固定资产名称金额（万元）备注进口333国产1584新增设备自制419厂房改造664合计30004、需新增设备清单序号设备名称型号数量单价（万元）总价（万元）产地备注1双螺杆挤出机组SJS72B/18016060江苏已签合同2挤出机SJS92B/20019292江苏已签合同3分级机一套ADW1000T1375375合肥已签合同4一次分级机ATT51015858合肥5二次分级机DW31516565青岛6POMINI连续密炼机1217217德国7自制密炼机1160160自制8煤基干燥器HAD2800E373219洛阳9装载机WD5021938徐州10颗粒送料机HP350469276辽宁11超细粉碎机30001128128徐州12超细粉碎机1172172自制13真空粉体储罐4832靖江14PLC控制系统14646上海15精密双螺杆挤出机16868德国16自动给料机4216864洛阳17失重配料机882656常州18自动装袋机VFS11005840上海19冷却塔GBNL314545山东20磨耗机11717上海21专有提纯设备18080自制22万能材料试验机12929深圳23金刚素含量测试仪23672自制24激光粒度分析仪14848德国25脆性温度试验台13333上海26万能材料电子拉力机12727深圳27耐臭氧老化试验机14949上海合计1932注解主要设备为采购；关键设备自主研制六、人员培训及技术来源61人员培训为贯彻落实公司关于加强员工培训工作的要求，全面提升项目员工的综合素质和业务能力，推进项目健康快速发展，结合项目实际，制定员工培训计划。培训目标增强职工的开拓创新能力，完善知识结构，提升科技研发、技术创新、技术改造能力，力求不断优化公司人才结构队伍，培养一批复合型高级技术骨干、岗位能手。培训内容围绕企业文化、规章制度、技术创新、生产安全、操作规程、质量控制、销售等。培训原则（1）按项目发展需要施教、务求实效，多样化、分层次、分类别地开展培训，针对性和实效性强，确保培训质量。（2）以自主培训为主，委外培训为辅，整合培训资源。（3）保证培训时间充裕，培训内容丰富，培训与自我学习、再教育等多样化的学习方式相结合。培训计划企业文化、规章制度贯穿整个培训过程。2010年13月操作规程培训。使职工对全自动化生产的控制系统有清晰的认知。2010年46月安全生产培训2010年79月技术创新培训2010年1012月质量控制培训62技术来源本项目以产学研为基础，在关键技术攻关上，引入了高等院校及科研院所共同完成。自主研发及产学研的创新技术主要有1、煤基煤基高碳煤粉的提纯技术2、煤基高碳煤粉超细化干法制造技术3、高碳粉体防爆防燃泄爆技术4、超细粉体的表面活化技术5、高碳超细煤粉与高分子材料捏合混炼技术6、专利技术改性超细煤粉复合塑料（ZL2006100384844）63产学研合作2007年，本公司与南京理工大学签订了产学研合作协议，主要研究“金刚素”超细化粉碎技术；（见附件7）2009年12月，本公司与中国轻工业塑料加工应用研究所签订技术服务合同，主要合作内容为塑料金刚素性能试验。（见附件8）2009年12月，本公司与北京橡胶工业研究设计院签订了技术服务合同，主要合作方向为金刚素应用性能试验。（见附件9）64正在进行的金刚素在橡胶领域中的应用研究进展1、完成了金刚素原料的物化指标的基础分析1）、元素成分定性、定量检测、2）、粒径分布检测、3）、常用技术指标测试（吸碘值、DPF吸收值、氮吸附表面积、倾注密度等）2、完成了金刚素在天然橡胶和丁苯橡胶中基础配方的研究和特种炭黑的对比研究1）、混炼性能和混炼胶粘度及硫化特性及对比2）、硫化胶物理机械性能及对比硬度、伸长率、拉伸强度、100定伸应力、300定伸应力、永久变形、撕裂、弹性、阿克隆磨耗、6级裂口屈挠次数、古特异奇等经对比试验研究结论得出金刚塑用作天然胶和丁苯橡胶的补强剂加工性能与特种炭黑接近，其部分性能高于该种炭黑，可应用在轮胎中的气密层胶、胎体帘布胶、胎冠基部胶等重要部位以及传送带等，同时由于金刚素的高回弹性也可应用在高弹、减震橡胶制品中，也可用于军用潜水艇的消音瓦。3、汽车轮胎、高弹、减震橡胶制品、军用潜水艇的消音瓦等应用配方和实验正在紧张进行中。七、项目实施进度计划本项目建于连云港海州经济技术开发区，分三期进行，总占地面积70亩，建设金刚素塑料产品和金刚素橡胶产品两个生产基地。目前北京摩天科技实业股份有限公司已有金刚素生产线1条，年产能力1000吨，塑料金刚素制品配方已成熟，现预计2010年底，本项目改造完成后，年产能力达4000吨，橡胶金刚素制品配方正式投产，所用专用设备拟采购少量进口、多数国产关键部位自制的全自动生产线。该项目工程中的厂房、生产线、附属设备等都是按环保标准和长远发展规划设计。总平面布置按照节约用地、长远规划、生产区与生活区分开等原则合理布局。一期工程建筑总面积8000，目前准备改造4000用于本项目的生产、研发、试验等。后期工程厂房依一期工程以连脊式向北连接续建。生产、办公区拟建于厂区东部。生产区与生活、办公区中间是绿化带，绿化带四周布置环形道路，满足生产和消防需要。主要建设项目见下表。201012申请立项、改造建设图纸设计，办理开工手续等；2010310厂房改造；201019设备选型、购买及安装；2010412办理招工手续、招工员工、分期轮训；2010410设备安装、调试、试产；201010正式投产8项目经济效益和社会效益分析81评价原则和方法依据原国家计委和建设部共同颁布的建设项目经济评价方法与参数（第二版）中关于建设项目经济评价的有关规定，对该项目进行经济评价。在此，针对该项目的具体情况，结合国家现行的财税制度，通过对项目产品成本、项目盈利能力、贷款偿还能力和抗御风险能力等主要经济评价指标进行综合测算和分析，最后提出该项目在财务上的可行性。82经济评价项目总投资额20亿元人民币，一期投资额4000万元人民币，本次经济评价和分析只针对一期投资进行。821产品生产成本1估算依据各种原材料、燃料和动力等的消耗指标根据金刚素的生产工艺要求计算后确定，其价格为预测至建设期末的到厂价格。固定资产折旧采用直线折旧法计算，净残值率为5，各类固定资产的折旧年限分别为房屋建筑物为30年，机器设备为10年。无形资产及递增延资产均按10年期限摊销。（2）产品成本经测算，在生产期内，金刚素的平均单位生产成本为640100元/吨。产品总成本见下表。序号成本项目单位成本（元/吨）备注1外购原材料4900002周转材料165003燃料和动力500004工资及管理费275005折旧费用63900每年折旧总数25570万元6其他100总成本657900注解1、金刚素销售额每吨11000元（含税价）。2、折旧测算3000万元固定资产中，设备2336万元，10年折旧；厂房664万元30年折旧。平均每年折旧总数2557万元。822财务评价（1）评价依据该方案评价期15年，其中建设期1年，投产期1年，投产期负荷为80，达到设计能力生产能力的正常生产期为13年。本项目生产线的设计生产能力为年产金刚素10000吨。销售价参照同级别炭黑市场价格（同级别的炭黑市场均价为1500020000元/吨）和实际生产成本综合定价。企业的增值税税率为17，城市维护建设税和教育附加费附加分别按增值税的7和3计算。企业所得税按25的税率计算。该方案生产的产品金刚素属于高科技新材料，填补国内空白。法定盈余公积金和公益金分别按企业税后利润的10和5提取。（2）评价指标指标名称单位数量年平均销售收入万元9680年平均总成本费用万元730505年平均销售税金及附加万元75389年平均利润总额万元162106投资利润率2939投资利税率4053全投资财务内部收益率5272全投资回收期限（含建设期1A）年348全投资财务净现值（I15）万元5,923913盈亏平衡分析以2013年度为达产年计