【正文】 ，廠房設置良好的通風設備，在生產(chǎn)過程上，對各密封點進行經(jīng)常檢查，防止有毒有害物的泄漏。按同一時間火災次一次，火災延續(xù)時間兩小時設計，室外消防用水量 30升 /秒，室內(nèi)消防用水量 20升 /秒，消防供水采用臨時高壓制，與生產(chǎn)用水共用管網(wǎng)。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(jīng)水泡清洗后外售。 本項目生產(chǎn)過程中需要一定量的蒸汽，經(jīng)測算需設兩臺 10t/h燃煤鍋爐，其燃燒過程中產(chǎn)生一定量煙塵、 SO2，采用濕式脫硫除塵后經(jīng) 45m煙囪達標排入大氣。但在建設施工過程和生產(chǎn)運營期將會對廠區(qū)周圍和自然環(huán)境產(chǎn)生一定的不利影響。 藝術(shù)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。 31 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。空調(diào)機組的熱媒由鍋爐房提供。 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(jié)構(gòu)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 ****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(chǎn)過程為： 經(jīng)過精制的丙烯腈與丙烯酸甲酯、二甲基亞砜、衣康酸、 引發(fā)劑偶氮二異丁腈通過計量進入配制釜中，經(jīng)充分攪拌，形成的混合液經(jīng)化驗 22 合格后由計量泵通過轉(zhuǎn)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(jīng)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(zhì)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 20 四、工藝技術(shù)路線及設 備選型 技術(shù)特點 １、用二甲基亞砜一步法工藝生產(chǎn)聚丙烯腈基碳纖維原絲，是該公司在國內(nèi)獨創(chuàng)，國內(nèi)外專家一致認可為生產(chǎn)碳纖維原絲的首選方法。 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(chǎn)權(quán)，擁有一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的研發(fā)隊伍，產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(shù)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。 20xx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、體育運動器械和工業(yè)，分別占需求量的比例為 20%、 30%、 50%。 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(zhuǎn)體可獲得高速度VC，取得較好的分離效果。總之， 我國碳纖維研發(fā)生產(chǎn)起 步不晚，但發(fā)展緩慢，總生產(chǎn)能力還不及發(fā)達國家或地區(qū)的一家公司。 11 二、市場預測 國內(nèi)外市場供應現(xiàn)狀 目前，工業(yè)化生產(chǎn)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(chǎn)化，滿足國家航天軍工之急需，將成為國內(nèi)最早完成碳纖維 產(chǎn)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(shù)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 20xx 年初實施 本項目的研制計劃 ， 當年底 現(xiàn)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(chǎn)品原料庫、成品庫、配電間等基本生產(chǎn) 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(nèi)碳化技術(shù)趨于成熟，利用進口原絲，碳化后產(chǎn)品完全能達到日本 T300水平，但原絲的生產(chǎn)確不盡如人意，無論是產(chǎn)量還是質(zhì)量均無法滿足后續(xù)碳化的需要。 碳纖維以質(zhì)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(jié)分析原化纖廠幾十年的腈綸生產(chǎn)和近十多年的碳纖維原絲研發(fā)情況。 3．承辦單位： ****技術(shù) 有限公司 4．法人代表： 5．項目性質(zhì)： 新 建 6．項目建設地址： ****省市臨邑縣碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū) 項目承辦單位概況 公司基本概況 ****技術(shù) 有限公司是 20xx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(chǎn)和經(jīng)營，目前的主攻方向是碳纖維原絲工程化、產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)過十多次的批量試驗，小絲束碳纖維基本品質(zhì)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(chǎn)階段。 我國對碳纖維的研究起步較早 ， 也投入了數(shù)億元的經(jīng)費，取得了不少科研成果，但由于核心技術(shù)和工程技術(shù)沒能突破，至今碳纖維沒能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 公司 正在實施碳纖維原絲產(chǎn)業(yè)化。 公司 人才來源于次化纖廠、經(jīng)緯紡機廠和 山西錦綸廠的科技帶頭人及生產(chǎn)技術(shù)骨干，專業(yè)結(jié)構(gòu)包含高分子、化工、化纖機械、自動化、工業(yè)分析等，公司已經(jīng)形成了一支復合型的碳纖維原絲工程化實踐團隊，這 7 支團隊積累了豐富的紡織機械設計生產(chǎn)、新型纖維研發(fā)生產(chǎn)、整體工程實施與管理的經(jīng)驗。 8 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(chǎn)業(yè)化提供了資金保障。 綜上所述，本項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，采用的技術(shù)路線先進，其產(chǎn)品在國內(nèi)市場需求量很大，從主要技術(shù)經(jīng)濟指標看，項目抗風險能力很強，經(jīng)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(shù)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(nèi)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機尾段使用復合材料的經(jīng)驗，在新一代 B787機型上 ，將復合材料的用量從過去占全機結(jié)構(gòu)質(zhì)量的大約 10％一下子提高到 50%。碳纖維復合材料由于質(zhì)輕，大約是鋼的重量的 20%，根據(jù)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 20xx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。 19 三、 建設規(guī)模與產(chǎn)品方案 建設方案 在現(xiàn)有的碳原絲車間改造現(xiàn)有的生產(chǎn)線，形成年產(chǎn) 噸 /年 1K、3K、 6K、 12K和 48K碳纖維原絲的 15條 生產(chǎn)線 。 實現(xiàn)專線專用，四條紡絲生產(chǎn)線中兩條用于生產(chǎn) 1K、 3K碳纖維原絲，另兩條紡絲生產(chǎn)線生產(chǎn) 6K、 12K、 48K碳纖維原絲，可最大限度優(yōu)化工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 工藝流程概述 聚丙烯腈基碳纖維原絲的生產(chǎn)，根據(jù)生產(chǎn)過程中所使用的溶劑不同，生產(chǎn)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 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(nèi)購置。 生產(chǎn)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 。 26 六、 工程技術(shù)方案 土建工程 工程內(nèi)容 土建工程包括在公司廠區(qū)內(nèi)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(diào)及空氣凈化、職工倒班宿舍 等 (詳見下面主要建、構(gòu)物工程一覽表 )。 7177。 空調(diào)及通風 空調(diào) 為了生產(chǎn)出高質(zhì)量的碳纖維原絲，紡絲生產(chǎn)線要求潔凈度為十萬級，局部達千級，經(jīng)初步測算需選用四套凈化空調(diào)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(nèi) 2 丙烯酸甲酯 2500 國內(nèi) 3 衣康酸 1250 國內(nèi) 4 二甲基亞砜 16250 本省 5 偶氮二異丁腈 1000 國內(nèi) 6 油 劑 1250 國內(nèi) 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(nèi)，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(jīng)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(chǎn)時對于紡絲原液中所含有的溶解性氣體必須去除，生產(chǎn)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(jīng)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(xiàn)為關(guān)節(jié)痛、惡心、嘔吐、呼吸困難等癥狀，嚴重中毒表現(xiàn)為極度呼吸困難、意識喪失等癥狀。 散發(fā)有毒有害物質(zhì)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。 39 十、節(jié) 能 概述 能源是影響一個國家國民經(jīng)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(shù)水平高低的主要標志之一， 能源是國民經(jīng)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(shù)進步，合理利用能源是實施本項目的基。各種輔房設施標準均按《工業(yè)企業(yè)設計 38 衛(wèi)生標準》（ 20xx年版 ）執(zhí)行。 丙烯酸甲酯：無色透明液體，屬有毒物質(zhì)，侵入途徑為吸入，食入和經(jīng)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(chǎn)過程將會產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)現(xiàn)有的地表、地形及土地利用結(jié)構(gòu)。 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(xiàn)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(diào)機組使用。 現(xiàn)有脫鹽水站一座設有一套水處理裝置，經(jīng)測