【正文】 [1997]426號文：《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定 (修訂本 )》 （ 3） 業(yè)主提供的設(shè)計(jì)技術(shù)資料。 氯化聚乙烯 是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的重要生產(chǎn)資料 ,隨著我國社會主義建設(shè)的飛速發(fā)展 ,塑料、 橡膠加工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中已占有越來越重要的地位 , 塑料、橡膠 制品已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、以及人民生活必不可少的產(chǎn)品。由于我國 塑料、 天然橡膠和合成橡膠的 產(chǎn)量都比較低，而且品種、號較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需要，因此每年國家都要拿出大量外匯從國外進(jìn)口，所以開發(fā)生產(chǎn)新型合成橡膠成為當(dāng)務(wù)之急。 20 世紀(jì) 90 年代末，國內(nèi)對高性能阻燃 材料 的需求越來越大，特別是電線電纜行業(yè)、汽車配件制造業(yè)的發(fā)展，帶動了對氯化聚乙烯的消費(fèi)需求。目前 國內(nèi)大部分地區(qū) 用戶主要由山東濰坊 亞星化學(xué)公司供應(yīng)，產(chǎn)品供不應(yīng)求， 本項(xiàng)目的建設(shè)對解決 國內(nèi)氯化聚乙烯的 供應(yīng)市場起到積極的作用。包括化工工藝、設(shè)備、土建、總圖運(yùn)輸、電氣、 供熱、 自控、環(huán)保、勞動衛(wèi)生、消防、節(jié)能、投資估算、經(jīng)濟(jì)分析等專業(yè)的研究并得出初步結(jié)論，為業(yè)主及有關(guān)主管部門 對本項(xiàng)目的投資決策提供依據(jù)。 在 xxx 公司前期準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，對原材料來源及市場需求進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查情況，確定 氯化聚乙烯 生產(chǎn)規(guī)模和與之配套的輔助設(shè)施。 在現(xiàn)場調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān) 資料的數(shù)據(jù)，結(jié)合工程的實(shí)際情況對建設(shè)本項(xiàng)目的必要性、有利條件、經(jīng)營運(yùn)行、技術(shù)路線、環(huán)境保護(hù)、勞動安全、資金籌措、經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行調(diào)查，研究、分析、論證，作出技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，供有關(guān)部門作投資前的決策依據(jù)。項(xiàng)目“三廢”排放量少，經(jīng)過處理后可達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 由于氯化聚乙烯的性能與所用原料聚乙烯有關(guān)，目前我國高密度聚乙烯在質(zhì)量和數(shù)量上都不能滿足氯化聚乙烯的生產(chǎn)要求，基本從韓國進(jìn)口。目前的重點(diǎn)應(yīng)放在 擴(kuò)大氯化聚乙烯在電線、電纜、 防 腐涂料以及 ABS 改性方面的應(yīng)用等 ，形成 規(guī)模化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。 2021年世界合成橡膠產(chǎn)量為 萬噸，合成橡膠消費(fèi)有很大增長，為1137萬噸。全球合成橡膠的消費(fèi)量逐年增加。 2021年國內(nèi)合成橡膠消費(fèi)量達(dá)到 ，而產(chǎn)量 只 增加到 ?？梢姡瑖鴥?nèi)合成橡膠的產(chǎn)需缺口還是相當(dāng)之大，市場發(fā)展還有很大潛力。它比其它橡膠具有更為優(yōu)良的耐寒、耐老化、耐臭氧、耐油、耐烯性。 氯化聚乙烯 主要用于電線電纜、膠管、輸送帶、橡膠水壩、汽車內(nèi)胎、電梯扶手等領(lǐng)域。因此，從防止大氣臭氧層破壞的角度講， CPE 是 CR、 CSM 的環(huán)保更新?lián)Q代產(chǎn)品，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的彈性體。 1999 年 5月一期工程 3000t/a的工業(yè)性試驗(yàn)裝置破土動工，到 2021 年 1 月投產(chǎn)， 2021 年 7 月通過浙江省鑒定。 2021年有 CPE135A 、 CM35 CM352L、 CM30 CM420 、CM252和 CPE135C 等多 種產(chǎn)品牌號。 2021年，國內(nèi) CM產(chǎn)量 t，凈進(jìn)口量約 t，表觀消費(fèi)量約 t。 2021 年，國內(nèi) CM 主要是用于生產(chǎn)電線電纜，消費(fèi)量 t，占總消費(fèi)量的 %；其次用途是與其它橡膠并用制造耐酸、耐油膠管和膠輥、密封制品等。 表 21 2021 年國內(nèi) CM 消費(fèi)構(gòu)成及 2021 年預(yù)測 消費(fèi)領(lǐng)域 20213 年 2021 年 消費(fèi)量 /萬 t 比例 /% 需求量 /萬 t 比例 /% 9 電線電纜 膠管 其它 合計(jì) (1)電線電纜 CM用作電線電纜的主體材料是它的重要用途之一。應(yīng)用 CM可以把國內(nèi)低壓電纜的耐熱性能從 65℃提高到發(fā)達(dá)國家的 75～ 95℃甚至 105℃的水平。目前，國內(nèi)電線電纜領(lǐng)域 CM用量最大的是以空調(diào)線為主體的橡套軟電纜的護(hù)套和絕緣層，約占90%。國內(nèi)還沒有針對中型、重型橡套扁電纜的國家標(biāo)準(zhǔn)。 2021 年 CM 在電線電纜領(lǐng)域的消費(fèi)約 萬 t，占總消費(fèi)量的 %。 (2)膠管 CM與丁苯橡膠（ SBR）、天然橡膠（ NR）并用所制造的膠管，膠層與織物之間的附著力高，硫化后的膠管挺性好，可用于液壓系統(tǒng)、冷卻 系統(tǒng)，還可以制造渦輪壓縮機(jī)上的通風(fēng)膠管等。 10 2021年國內(nèi)用于制造膠管的 CM約 t，占總消費(fèi)量的 %。 (3)其它 CM還可用于防水卷材、模壓橡膠制品、傳動帶、密封件、改性 PVC、改性 PE 等。橡膠型 CM產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚待開發(fā)的領(lǐng)域非常廣闊， 發(fā)展空間大。預(yù)計(jì) 2021年 CM 在這些領(lǐng)域需求量將達(dá)到約 萬 t。 該公司已與美國道化學(xué)公司聯(lián)合成立了杜邦 2021 年 CM生產(chǎn)能力達(dá)到 6萬 t/a，主要產(chǎn)品有 CM013CM063 CM07 CM67 CM0836 共 5 個品種；日本東洋曹達(dá)工業(yè)株式會社（ DAISO） CM生產(chǎn)能力為 萬 t/a，主要產(chǎn) 品產(chǎn)品牌號有 G23H13 U303 3 個。預(yù)計(jì) 2021 年世界 CM 新建或擴(kuò)建項(xiàng)目若如期完成，屆時生產(chǎn)能力將達(dá) 12萬 t/a。 2021 年世界 CM消費(fèi)構(gòu)成及 2021 年預(yù)測見表 22。主要用于耐油平行軟線的絕緣和纖維編織軟線的絕緣，多種電器、車輛用軟線和軟纜的護(hù)套，建筑緣，多種電器、車輛用軟線和軟纜的護(hù)套，建筑用線的護(hù)套等。美國用于電線電纜和 CM約占其總消費(fèi)量的 50%。預(yù)計(jì)到 2021年，年需求量將達(dá)到 5萬 t。同時，CM由于具有優(yōu)良的耐墊性，國內(nèi)外（特別是美國）已用它替代價格較高的 CSM、乙烯 丙烯酸酯橡膠和氯醚橡膠。它在汽車膠管方面的主要應(yīng)用如下： （ a）含油和含汽油蒸汽用的非補(bǔ)強(qiáng)膠管； 12 （ b）冷卻器膠管； （ c）燃油膠管和剎車膠管以及空調(diào)設(shè)備膠管所用的外層膠； （ d）剎車膠管的內(nèi)層膠； （ e）汽車空調(diào)設(shè)備膠管的內(nèi)層膠； （ f）燃油膠管的內(nèi)層膠； （ g）動力轉(zhuǎn)向膠管。預(yù)計(jì)到 2021 年，年需求量將達(dá)到 3 萬 t。 2021年世界 CM在這些領(lǐng)域的消費(fèi)量約 1萬 t，占總消費(fèi)量 %。 綜上所述，預(yù)計(jì) 20212021 年間，世界 CM 的需求將以年均 %的速度增長， 2021 年需求量將達(dá)到 萬 t。 CM 在膠管領(lǐng)域的消費(fèi)構(gòu)成比將由 2021年的 %增加到 2021 年的 %。 從防止大氣臭氧層破壞角度講，CR 和 CSM 市場是 CMR 的潛在市場。因此， CM 有逐漸替代 CR 和 CSM 之勢。這樣， CM國內(nèi)總需求量將達(dá)到 ～ t。 (1) CR 2021年世界 CR 消費(fèi)量約 30 萬 t，消費(fèi)地主要集中在西歐、北美和中國。 CR 的消費(fèi)結(jié)構(gòu)因各地情況的不同而有所差異。北美CR的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，汽車零部件和工業(yè)制品及膠粘劑方面的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的 75%以上。預(yù)計(jì) 2021— 2021年間，世界 CR的需求年遞增率將保持在 %左右， 2021年的年需求量將達(dá)到 34萬 t左右。 2021年國內(nèi) CR生產(chǎn)企業(yè)僅有山西合成橡膠集團(tuán)有限責(zé)任公司和重慶長壽化工廠，總生產(chǎn)能力為 t/a，產(chǎn)量約 t。 國內(nèi) CR主要用于生產(chǎn)膠粘劑、橡膠制品和電線電纜等。而隨著國內(nèi)汽車工業(yè)和電力工業(yè)及設(shè)施的快速發(fā)展， CR在這兩 14 方面的需求將有較大的增長。 (2) CSM CSM 用于制作電線電纜、膠帶膠管、防水卷材等，還廣泛應(yīng)用于建筑、電子電氣、汽車工業(yè)、防腐涂料等領(lǐng)域。其中，美國杜邦公司獨(dú)家生產(chǎn)能力約 t/a，占世界總產(chǎn)能的 72%左右。 CSM 是在特定歷史條件下為滿足軍事的需要而開發(fā)的一種高性能膠種，國內(nèi)外對這種橡膠的生產(chǎn)和應(yīng)用皆有所進(jìn)展。日本在專利開發(fā)上數(shù)量突出，應(yīng)用研究專利占較大比例。 在汽車工業(yè)中，用 CSM 制造空調(diào)、輸液系統(tǒng)，排氣控制燃料管路與真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)上的特殊膠管，還可做火花塞帽、點(diǎn)火線、駕駛盤底漆及密封條。 涂料工業(yè)是 CSM 應(yīng)用較活躍的領(lǐng)域，國內(nèi)外科研進(jìn)展突出。在涂料工業(yè)中 CSM 的應(yīng)用已突破傳統(tǒng)的單純防腐涂料及抗污涂料品種模式，取得新進(jìn)展。 另外， CSM 還用于制造鐵道工程的道軌枕墊和篩板。 2021 年生產(chǎn)能力 3500t/a，產(chǎn)量約 2021t。預(yù)計(jì) 2021年國內(nèi) CSM總需求量將達(dá)到約 t， 20212021 年期間年均需求增長率為 %。其中， CPE進(jìn)口量 2萬～ 3萬 t， CM進(jìn)口量 ～ t， CSM進(jìn)口量 ～ t。 根據(jù)前面的市場需求預(yù)測分析和今后幾年國內(nèi) CM項(xiàng)目建設(shè)情況，預(yù)計(jì)到 2021 年國內(nèi) CM生產(chǎn)能力將達(dá)到 7 萬 t/a左右，年產(chǎn)量約 萬 t（開工率按 90%計(jì)），年需求量將達(dá)到 萬 t（不包括 CR 和 CSM被替代量），總出口量將達(dá)到 t，供需缺口 t左右。 2021～ 2021年期間年均需求增長率為 %。主要出口到韓國、日本、澳大利亞、中東、意大利 等國家和地區(qū)，以及中國臺灣省和香港等地。 按美國材料 ASTMD1418規(guī)定，橡膠類氯化聚乙烯簡稱 CM。 二期生產(chǎn)規(guī)模： 10kt/a 。 17 4 工藝技術(shù)方案 氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯（ HDPE）經(jīng)氯化而制得的含氯聚合物。 CPE 在結(jié)構(gòu)中含有一定量的殘留結(jié)晶， CM 基本不含有殘留結(jié)晶。 本法的氯化反應(yīng)容易控制，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，但裝置規(guī)模小，溶劑回收困難，且消耗有機(jī)氯溶 劑會造成大氣臭氧層破壞，污染較嚴(yán)重，成本高，產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度低。 (2)氣相法 將粉狀聚乙烯置于沸騰床反應(yīng)器或攪拌床反應(yīng)器內(nèi)，通入氯氣進(jìn)行氯化。該工藝具有流程短、投資少、節(jié)能、三廢處理簡單等特點(diǎn)，但反應(yīng)較難控制，反應(yīng)熱不易及時移走，容易發(fā)生粒結(jié)或燃燒等現(xiàn)象，且氯化產(chǎn)物的性能變化較大，工程問題難以解決，故目前尚無工業(yè)化裝置投運(yùn)。該工藝具有氯化反應(yīng)控制相對簡單，設(shè)備投資少，三廢治理簡單有效，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，性能好，質(zhì)量亦比較穩(wěn)定等特點(diǎn)，與溶劑法和氣相法相比，具有明顯的優(yōu)勢。如美國杜邦 ( 萬噸 /年 )、德國赫司特公司 (1 萬噸 /年 )日本昭和電工公司 (6000 噸 /年 )及國內(nèi)氯化聚乙烯生產(chǎn)企業(yè)也多采用此 法，考慮到 CM橡膠的工藝特點(diǎn)以及產(chǎn)品應(yīng)用市場定位，我們確定選擇水相懸浮法氯化工 藝合成 CM。 溶解在水中的氯氣分子，借助引發(fā)劑分解產(chǎn)物生成游離態(tài)氯原 子，這些游離氯原子具有相當(dāng)活潑的化學(xué)活性，能夠進(jìn)攻聚乙烯分子鏈上的 CH鍵，從而發(fā)生置換反應(yīng)， (首先在碳鏈上產(chǎn)生過自由基，而后該自由基可以奪取氯分子中的一個氯原子形成 CCL鍵，并產(chǎn)生一個新的 19 游離自由基氯原子 )。 停止通氯后，游離基之間及游離基與反應(yīng)器壁碰撞使得鏈終止。氯化反應(yīng)初期，物料溫段較低，游離基氯不能滲入 PE顆粒內(nèi)部，因此氯化反應(yīng)只能在 PE 顆粒表面進(jìn)行；當(dāng)溫度升至 PE熔點(diǎn)時，由于聚乙烯大分子熱運(yùn)動的影響聚乙烯的晶格完全被破壞，自由基氯得以進(jìn)入 PE顆粒內(nèi)部并發(fā)生置換反應(yīng)，最終使整個 PE顆粒內(nèi)、外部均被氯化。 氯化結(jié)束后 CM 是懸浮在 xxx%左右稀鹽酸中的，物料在后處理釜內(nèi)濾除反應(yīng)介質(zhì)，而后在攪拌狀態(tài)下反復(fù)用水洗滌物料，直到物料表面游離酸基本去除，洗滌水送至污水處理裝置；而后物料在攪拌狀態(tài)下將物料加入熱水 、 NaOH 調(diào)節(jié)物料的 PH 值，并加熱使游離酸和吸附酸被中和，然后將物料移至混合釜脫堿，最后用工藝水洗滌脫除過量NaOH，經(jīng)離心機(jī)脫水后的物料進(jìn)入干燥系統(tǒng)。經(jīng) 廢氣處理系統(tǒng) 處理后 的廢氣，基本不含酸性，可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 經(jīng)過旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)處理后， CM顆粒的大部分水份已被除去，水 份含量由 XXX%下降到 XXX%。干燥好的物料經(jīng) 混合機(jī)混合，用離心振動篩 篩除粗料后包裝得成品。 生產(chǎn)過程自動控制設(shè)計(jì)方案貫徹先進(jìn)、可靠原則，參照工藝流程特點(diǎn)及國內(nèi)同類現(xiàn)有企業(yè)自動化水平，選用常規(guī)儀表控制系統(tǒng)。采用工段集中控制和就地檢測相結(jié)合的控制方式，主要的操作參數(shù)均引至設(shè)在車間操作室內(nèi)的儀表盤上指示、記錄、調(diào)節(jié)和報警。 各類儀表選型考慮簡述如下： 溫度測量儀表：要求集中監(jiān)測的，其檢測元件均選用國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)分度號的鉑熱電阻，就地監(jiān)測的則選用防護(hù)型雙金屬溫度計(jì)。 流量測量儀表：根據(jù)工藝要求及介質(zhì)特點(diǎn)，就地指示的流量儀表選用耐腐型玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)和蒸汽流量計(jì)等，要求集中顯示的選用電磁流量計(jì)。 顯示、控制儀表：常規(guī)顯示儀表采用數(shù)字式顯示儀、無紙記錄儀、數(shù)字式調(diào)節(jié)器等。 在有毒氣體易泄漏的場所，考慮設(shè)置有毒氣體報警裝置。 儀表接地分為保護(hù)接地和工作接地。 儀表用電源 ～ 220V 50HZ ，由電氣專業(yè)提供。 該生產(chǎn)裝置所有設(shè)備均由技術(shù)提供方提供，因此本項(xiàng)目設(shè)備選擇僅列出車間主要設(shè)備一覽表。 非標(biāo)設(shè)備的制造應(yīng)符合設(shè)備制作的有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這樣既有利于標(biāo)準(zhǔn)零部件的選用，又提高了材料及配件的標(biāo)準(zhǔn)化程度。工藝設(shè)計(jì)遵循原勞動部 [1996]140號文：《壓力管道安全管理及監(jiān)察規(guī)定》。 27 6 建廠條件和廠址方案 建設(shè)地點(diǎn)的自然條件 XXX 有限公司項(xiàng)目 場址 位于 XXXX區(qū)，擁有較好交通條件和區(qū)位條件。 (1)氣溫 (2)降水 (3)雷暴 (4)風(fēng)況 (5)霧 (6)相對 濕度 具體 場地地質(zhì)狀況 屆時另委托地質(zhì)勘探部門勘察。設(shè)計(jì)基本地震加速度值為。 建設(shè)地點(diǎn)的社會經(jīng)濟(jì)條