【正文】 共用管網。同時還 設有職工倒班宿舍、食堂、澡堂等生活福利設施。車間空氣中丙烯酸甲酯的最高允許濃度不得超過 20mg/m3。 過濾器在使用一段時間后，需進行更換濾布，其上粘有丙烯腈等凝固物，經水泡清洗后外售。 本項目生產過程中需要一定量的蒸汽，經測算需設兩臺 10t/h燃煤鍋爐，其燃燒過程中產生一定量煙塵、 SO2，采用濕式脫硫除塵后經 45m煙囪達標排入大氣。但在建設施工過程和生產運營期將會對廠區(qū)周圍和自然環(huán)境產生一定的不利影響。藝術表演場所 2個，公共圖書館 1個，文化館 1個，檔案館 1個 ， 體育館 1座。 總面積 1016 平方公里，人口 52 萬。 32 為防止丙烯腈自聚合，必須加入適量的阻聚劑； 貯罐區(qū)必須設有防火堤隔絕火種，并設避雷裝置，以防雷擊?？照{機組的熱媒由鍋爐房 30 提供。 鍋爐房所需軟水由自帶軟水處理系統(tǒng)處理。 主車間的土建設計除考慮到本企業(yè)的 特點并滿足工藝要求外，還要做到結構合理，造型美觀大方。 本地區(qū)抗震設防烈度為 8度。臨邑縣位于 某 省市東部，南與濟南毗鄰，北與北京、天津相連。 聚丙烯腈原絲的生產過程為： 經過精制的丙烯腈與丙烯酸甲酯、二甲基亞砜、衣康酸、引發(fā) 劑偶 23 氮二異丁腈通過計量進入配制釜中，經充分攪拌，形成的混合液經化驗合格后由計量泵通過轉化率控制器和精密過濾器送入第一聚合釜，達到一定聚合度后的料液，隨后進入第二聚合釜進一步聚合，達到工藝要求的聚合度后的原液送入薄膜蒸發(fā)器脫除單體，經過兩道板框過濾機過濾、脫泡后即為紡絲原液。 采用低溫高濃凝固工藝，成形過程易于控制，成品品質穩(wěn)定、均勻。2 按用戶要求 4 含砜 % ＜ ＜ 5 含油 % 6 斷頭率 % ＜ 3 ＜ 3 7 回潮率 % ≤ 1 ≤ 1 8 外觀 無毛絲、并絲及 張力不均 21 四、工藝技術路線及設備選型 技術特點 １、用二甲基亞砜一步法工藝生產聚丙烯腈基碳纖維原絲，是該公司在國內獨創(chuàng)，國內外專家一致認可為生產碳纖維原絲的首選方法。 19 市場競爭力分析 公司 發(fā)展碳纖維原絲項目 擁有自主知識產權，擁有一支專業(yè)結構合理的研發(fā)隊伍，產業(yè)技術提升發(fā)展快，屬自主創(chuàng)新，具備核心競爭力。所以汽車制造采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化取得突破性進展，并帶來節(jié)省能源的效益。專家認為，采用用新型材料和高技術將使這種飛機在性能上比老一代大型飛機更具優(yōu)勢。因而可顯著提高燃料效率。 2021年是商用飛機 CFRP用量增長最快的一年。 而目前國際上主要應用于三大部分：航天航空、體育運動器械和工 16 業(yè)，分別占需求量的比例為 20%、 30%、 50%。 15 工業(yè)應用 主要利用碳纖維復合材料所具有的高強度、高鋼度、重量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，廣泛應用于化學、冶金、石油（ 海底油田上的油管、輸送管平臺支架、鉆井套管 ）、機械、紡織、醫(yī)療、電子等行業(yè)。 鈾的分離與濃縮：使用碳纖維強化塑料制成的旋轉體可獲得高速度VC，取得較好的分離效果?？傊?， 我國碳纖維研發(fā)生產起步不晚，但發(fā)展緩慢， 總生產能力還不及發(fā)達國家或地區(qū)的一家公司。 12 二、市場預測 國內外市場供應現狀 目前，工業(yè)化生產碳纖維按原料路線可分為聚丙烯腈基 (PAN)碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維三大類。 總之， 公司 實施碳纖維原絲改擴建項目有獨特的優(yōu)勢，于中鋼吉碳戰(zhàn)略合作，能夠迅速完成 T300級碳纖維的國產化，滿足國家航天軍工之急需，將成為國內最早完成碳纖維產業(yè)化的廠家之一。 公司 的這個團隊既有管理人才又有技術人 才，既有理論人才又有實踐人才，既有紡絲專家又有精通裝備設計的專家。 主要建設條件 公司 項目實施的硬件條件 公司 于 2021 年初實施 本項目的研制計劃 ， 當年底 現已完成基建及總體的輔助工程 設計 ， 擬 建設主廠房 車間 、水處理車間、鍋爐房、產品原料庫、成品庫、配電間等基本生產 配套工程 設施， 同時配備 綜合樓、職工食堂、職工澡堂等基本辦公生活設施， 擬建設 該項目的基礎條件，并從長遠發(fā)展考慮，預征地 520 畝，為規(guī)?；l(fā)展打下了基礎。 目前， 國內碳化技術趨于成熟，利用進口原絲，碳化后產品完全能達到日本 T300水平，但原絲的生產確不盡如人意，無論是產量還是質量均無法滿足后續(xù)碳化的需要。 碳纖維以質輕、高強、高模、耐高溫、耐腐蝕等特殊性能，在航空航天領域具有重要作用，并廣泛應用于尖端武器裝備的制造，是涉及國家與民族安全的重要物資。重點總結分析原化纖廠幾十年的腈綸生產和近十多年的碳纖維原絲研發(fā)情況。 3．承辦單位： 某 技術 有限公司 4．法人代表： 5．項目性質： 新 建 項目承辦單位概況 公司基本概況 某 技術 有限公司是 2021年 1月 正式注冊成立的民營高科技股份制企業(yè)，主要從事特種纖維的研究、開發(fā)、生產和經營，目前的主攻方向是碳纖維原絲工程化、產業(yè)化。經過十多次的批量試驗，小絲束碳纖維基本品質達到航天 43 所使用要求，并在國家某型號實地試車成功，將進入批生產階段。 我國對碳纖維的研究起步較早 ， 也投入了數億元的經費，取得了不少科研成果，但由于核心技術和工程技術沒能突破，至今碳纖維沒能實現產業(yè)化。 公司 正在實施碳纖維原絲產業(yè)化。 公司 人才來源于次化纖廠、經緯紡機廠和山西錦綸廠的科技帶頭人及生 產技術骨干，專業(yè)結構包含高分子、化工、化纖機械、自動化、工業(yè)分析等，公司已經形成了一支復合型的碳纖維原絲工程化實踐團隊，這支團隊積累了豐富的紡織機械設計生產、新型纖維研發(fā)生產、整體工程實施與管理的經驗。 公司 的投資和控股企業(yè) XXX有限公司，主 營 ____為碳纖維原絲產業(yè)化提供了資金保障。 綜上所 述，本項目符合國家產業(yè)政策，采用的技術路線先進，其產品在國內市場需求量很大，從主要技術經濟指標看，項目抗風險能力很強，經濟效益和社會效益也十分明顯。 1960年代初，長春應用化學研究所已著手于 PAN基碳纖維的研究， 1970年代初已完成連續(xù)化中試裝置。 宇宙航天及戰(zhàn) 略武器方面的應用 涉及宇宙飛船、航天飛機、人造衛(wèi)星、火箭與導彈復合增強材料、飛機剎車片等，主要利用了碳纖維質輕可減重及可耐上千度高溫而強度不變的特性。 土木建筑 橋梁、地鐵、工業(yè)民用建筑、水塔、水池、煙囪等土木工程各個領域的鋼筋混凝土結構的修復補強（ 特別是發(fā)生阪神、淡路、 tolco和臺灣省大地震后，海外的需求量大增 ） 。 不包括新增的年需求量數萬噸的風力發(fā)電、飛機、復合材料電纜、橋梁補強等項目 …… 隨著我國改革開放的深入發(fā)展，國內碳纖維的消耗量 在逐年增長。運輸飛機、風能葉片和深海油田對碳纖維的大量需求，基礎設施、汽車工業(yè)、壓縮氣瓶等對碳纖維用量的增加，最終引發(fā)碳纖維短缺、導致其供不應求的局面 飛機碳纖維強化塑料（ CFRP）用量急增，波音公司積 10余年在 B777 17 機尾段使用復合材料的經驗，在新一代 B787機型 上，將復合材料的用量從過去占全機結構質量的大約 10％一下子提高到 50%。碳纖維復合材料由于質輕，大約是鋼的重量的 20%，根據纖維等級和方向性，甚至也可以達到鋼材類似的強度?？梢灶A計，未來碳纖維市場需求潛力非常巨大。預計首架 A380F將于 2021年投入運營。 在鐵路建筑中，碳纖維將在大型的頂部系統(tǒng)和隔音墻方面會有很好的應用，這些也將是很有前景的應用。 20 三、 建設規(guī)模與產品方案 建設方案 在現有的碳原絲車間改造現有的生產線，形成年產 噸 /年 1K、3K、 6K、 12K和 48K碳纖維原絲的 15條 生產線 。 實現專線專用，四條紡絲生產線中兩條用于生產 1K、 3K碳纖維原絲，另兩條紡絲生產線生產 6K、 12K、 48K碳纖維原絲，可最大限度優(yōu)化工藝，提高產品質量。 工藝流程概述 聚丙烯腈基碳纖維原絲的生產，根據生產過程中所使用的溶劑不同，生產方法分為氯化鋅法、硫氰酸鈉法、硝酸法、二甲基亞砜法、二甲基甲酰胺法、二甲基乙酰胺法等。 碳纖維原絲工藝流程框圖如下： 原料 精 制 — → 原輔料配制 — → 聚合 — → 一次過濾 — → 脫單體 — → 混批中和 — → 二次過濾 — → 脫 泡 — → 三次過濾 — → 紡 絲 — → 牽 伸 — → 水 洗 — → 柔軟處理 — → 干燥、熱牽伸 — → 熱處理 — → 抗靜電處理 — → 收 絲 — → 檢驗包裝 — → 碳纖維原絲入庫 24 主要工藝設備選型 該項目所選設備除碳纖維原絲的卷繞機和噴絲板進口外，其主要設備如聚合釜、紡絲機、計量泵、牽伸及熱定型等設備大部分為自行設計委托機械廠加工，部分通用設備、自控儀表及物檢化驗儀器在國內購置。 生產區(qū)廠址東西長約 800米，南北寬約 625米， 其中建筑 占地面積約20萬 平方米 ，容積率為 ,總占地面積為 50萬平方米 。 27 六、 工程技術方案 土建工程 工程內容 土建工程包括在公司廠區(qū)內新建碳纖維原絲車間、回收車間、檢測中心 鍋爐房、無離子水站、空調及空氣凈化、職工倒班宿舍 等 (詳見下面主要建、構物工程一覽表 )。 7177。 空調及通風 空調 為了生產出高質量的碳纖維原絲，紡絲生產線要求潔凈度為十萬級，局部達千級，經初步測算需選用四套凈化空調系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。年需要量如下表： 主 要 原 材 料 消 耗 表 序號 名 稱 消耗 t/t原絲 年耗量 來 源 1 丙烯腈 150000 國內 2 丙烯酸甲酯 2500 國內 3 衣康酸 1250 國內 4 二甲基亞砜 16250 本省 5 偶氮二異丁腈 1000 國內 6 油 劑 1250 國內 公用工程規(guī)格及消耗 公用工程的消耗量按平均值估算，消耗量 看 B7基 2及附表 ： 主要 原料運輸及貯存 丙烯腈 丙烯腈屬一級易燃液體，需用專用化學罐車運輸，并貯存在專用的貯罐內，貯罐集中設于貯罐區(qū)。 其它原材料運輸和貯存按常規(guī)方法進行。在全國第八屆縣域經濟基本競爭力排名中居163位。 臨邑造林面積達 4075公頃，主要林木有楊、刺槐、柳樹、棗樹等。 環(huán)境保護措施 廢氣 碳纖維原絲生產時對于紡絲原液中所含有的溶解性氣體必須去除，生產中采用抽真空方式去除，這時溶解在原液中的氣體會揮發(fā)出來，其中含有一定量的丙烯腈，在抽真空中也會揮發(fā)出來，由于本工藝的聚合度比較高，因此反應剩余的丙烯腈單體很少，設計中將其經吸收塔吸收后進入水中，然后進行統(tǒng)一處理。 沖洗地面水中會含有少量的丙烯腈、油 類等，生活污水中含有一定量的污染物，送至污水處理站進行處理。急性中毒表現為關節(jié)痛、惡心、嘔吐、呼吸困難等癥狀，嚴重中毒表現 為極度呼吸困難、意識喪失等癥狀。 散發(fā)有毒有害物質的工段，設有害氣體檢測裝置，并配備氧氣呼吸器、防毒面具等氣體防護器材。 41 十、節(jié) 能 概述 能源是影響一個國家國民經濟發(fā)展的重要因素之一，能耗的大小則是反映了一個國家、一個企業(yè)科學技術水平高低的主要標志之一， 能源是國民經濟發(fā)展的命脈，節(jié)能降耗是落實科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略國策，重視節(jié)約能源，推動節(jié)能技術進步，合理利用能源是實施本項目的基本原則， 力求達到節(jié)能降。各種輔房設施標準均按《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》（ 2021年版 ）執(zhí)行。 丙烯酸甲酯：無色透明液體，屬有毒物質，侵入途徑為吸入，食入和經皮膚吸收，高濃度接觸，引起流涎、眼皮及上呼吸道的刺激癥狀，嚴重者可因肺水腫而死亡，長期接觸可致皮膚損害，亦可致肺、肝、腎的病變。 固體廢物 在碳纖維原絲生產過程將會產生少量的廢絲及廢料塊，其主要成分為聚丙烯腈，設計中將其分別返回聚合工段重新溶解后再利用，不外排。 丙烯腈為主要原料，用量較大，因此設有貯罐進行貯存，該罐在進出料以及日常貯存中會有“呼吸”排氣排入大氣中，需嚴格操作規(guī)程，并在罐體進行相應處理，以減少“呼吸”排放。 項目建設和生產對環(huán)境的影響 項目建設對環(huán)境的影響 對自然環(huán)境的影響 本項目為改擴建工程，不需新征土地，將不會改變區(qū)域內現有的地表、地形及土地利用結構。 擁有各類科技人員 9000人， 共取得市（地）級以上各類重要科技成果 6項 ， 專利申請 10項 。 現管 轄 3 個街道、 6 個鎮(zhèn)、 3 個鄉(xiāng)。從罐車中放出丙烯腈時，需用氮氣壓送，不得靠空氣壓力或用壓縮 空氣壓送； 裝卸使用的管道、泵、車體等均應接地線，以消除靜電； 丙烯腈不得與苛性鈉接觸，否則丙烯腈由于迅速自聚合而引起爆炸。冷凍水系統(tǒng)采用閉式壓力回水系統(tǒng)，選用水冷式冷水機組提供 7— 12℃的冷凍水供給空調機組使用。 現有脫鹽水站一座設有一套水處理裝置，經測算本項目需新增二套水處理設備 (利用鍋爐回水生產蒸餾水 )。建筑物的主體一般為二層，局部為三層，全部采用鋼筋混凝土