【正文】 飛機，航天及武器裝備等軍事領(lǐng)域急需國產(chǎn)碳纖維，國家領(lǐng)導(dǎo)人也十分重視碳纖維的國產(chǎn)化，碳纖維成為影響我國國防建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。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。從總體上看，國內(nèi)碳纖維的研制與生產(chǎn)水平僅相當于國外20世紀70年代中、末期水平。嚴重制約著國家尖端武器的更新?lián)Q代，對國家安全構(gòu)成嚴重威脅，對高附加產(chǎn)值的國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也影響極大。公司于2009年底決策T300級原絲產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)基建及公用工程已全部進入實施籌建階段，進入主體設(shè)備訂購和安裝階段，總體項目實施2010年三季度完成，四季度進入試生產(chǎn)階段，實行專線專用，6K、12K兩條線，1K、3K兩條線，總體產(chǎn)能達五萬噸/年。 主要建設(shè)條件 公司項目實施的硬件條件公司于2007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(shè)計，擬建設(shè)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(shè)施，同時配備綜合樓、職工食堂、職工澡堂等基本辦公生活設(shè)施，擬建設(shè)該項目的基礎(chǔ)條件，并從長遠發(fā)展考慮，預(yù)征地520畝，為規(guī)?；l(fā)展打下了基礎(chǔ)。目前我公司已掌握生產(chǎn)碳纖維原絲的規(guī)模化生產(chǎn)能力，是國內(nèi)唯一一家能夠批量生產(chǎn)碳纖維原絲的廠家，擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品性能達到或接近T300。公司擁有一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的復(fù)合型人才隊伍，為碳纖維原絲產(chǎn)業(yè)化提供了有力保障。公司聚集了一批優(yōu)秀的領(lǐng)導(dǎo)決策層、技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)管理骨干。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(shè)計的專家。公司積累了較豐富的新型纖維研發(fā)經(jīng)驗，為碳纖維原絲產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。公司具有良好的發(fā)展環(huán)境，為實現(xiàn)碳纖維原絲產(chǎn)業(yè)化提供了重要支撐。碳纖維原絲項目已列入__________重點項目?？傊?，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。打破國外該產(chǎn)品對我國的封鎖，以滿足國防、軍事、航天、航空等工業(yè)及民用各領(lǐng)域的需要，符合國家產(chǎn)業(yè)政策。本項目經(jīng)濟益較好，%（稅后），因此可以在不影響按期還貸的前提下，在碳纖維原絲穩(wěn)定生產(chǎn)T300基礎(chǔ)上，利用企業(yè)積累的資金來發(fā)展更高性能的碳纖維原絲，盡快試制T700逐步實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提升我國碳纖維的整體水平，縮短與世界先進水平的差距。因此，我們認為實施本項目不僅是必要的，也是切實可行的。二、市場預(yù)測 國內(nèi)外市場供應(yīng)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。世界碳纖維的主要生產(chǎn)商有日本的東麗、東邦人造絲、三菱人造絲三大集團和美國的卓爾泰克（ZOLTEK）、阿克蘇（AKZO）、阿爾迪拉（ALDILI）、HEXCEL、 Cytec和德國的SGL等公司?！　?我國PAN基碳纖維的開發(fā)研制已有30多年歷史。其后，上海合成纖維研究所、中國科學(xué)院山西煤化所與榆次化纖廠合作開展研制工作，并于1980年代中期通過了中試?？傊?， 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。　市場需求分析預(yù)測 碳纖維的物理性能比重輕，,僅有鋼鐵的四分之一；抗拉強度高，；高溫下具有高的比強度和比模量，且在高溫下不熔不燃，僅僅是燒蝕；%之間，柔軟可編，深加工性能好；耐疲勞，減振性優(yōu)異，耐磨性能好；熱膨脹系數(shù)小，制品尺寸穩(wěn)定，導(dǎo)熱率高，不會出現(xiàn)蓄熱和過熱，在惰性氣氛中，耐熱性能優(yōu)異，強度不下降；生物相容性好，生理適應(yīng)性強；有良好的導(dǎo)電性、非磁性、電波屏蔽性及優(yōu)異的X射線穿透性。例如：國防軍事工業(yè)方面的應(yīng)用這是碳纖維的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，主要用于軍用飛機、潛艇、導(dǎo)彈、火箭發(fā)動機、防彈衣、防暴盾牌、稽私艇、碳纖維炸彈（美國在南聯(lián)盟和伊拉克戰(zhàn)爭中都使用了這類炸彈，用來破壞對方的電力設(shè)施）及軍用裝備的防護層。高新技術(shù)方面的應(yīng)用正負電了對撞機，采用碳纖維強化朔料制成的束流管主漂移室內(nèi)、外筒構(gòu)件，使其工效提到大幅度提高。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。戰(zhàn)斗機結(jié)構(gòu)材料輕量化，可減少油耗，延長作戰(zhàn)時間，且可飛得更高、更快，更加機動靈活，從而提高了戰(zhàn)斗機的生存和作戰(zhàn)能力?？山档驼駝雍驮肼?，行駛有舒適感，可提高行車速度。具有施工便捷、不需大型機具、固定設(shè)施，沒有濕作業(yè)，施工效率高，耐腐蝕、耐酸、耐堿、耐鹽，能抗各種惡劣環(huán)境等特點。 工業(yè)應(yīng)用主要利用碳纖維復(fù)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(yīng)用于化學(xué)、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)。體育領(lǐng)域主要用于高檔的文體用具，如：高爾夫球桿、羽毛球拍、網(wǎng)球拍、高檔運動鞋、滑雪板、賽艇、賽車等。據(jù)日本（碳纖維產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的75％）東邦特納克斯公司的專家分析說，隨著航空航天、體育休閑和工業(yè)應(yīng)用對碳纖維的需求大幅度增加，全球碳纖維市場正以平均每年兩位數(shù)的速度快速增長,而從2005年開始，全球碳纖維的供給與需求已出現(xiàn)緊張局面,／年，預(yù)計2010年全球碳纖維需求量則達到31910噸／年。據(jù)統(tǒng)計，1996年為580噸，1997年為700噸左右，2000年為五萬噸，2001年為1500噸，2002年已超過2235噸，2005年將突破4000噸。而目前國際上主要應(yīng)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%。主要應(yīng)用領(lǐng)域及增長率應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用實例增長率%平均增長率%一般企業(yè)高壓容器CNG、醫(yī)用氧氣瓶30352025土木建設(shè)橋梁增強、建筑材料2530交通運輸船舶、卡車、轎車、火車2025能　　源飛輪、風力發(fā)電1520機　　械輥、管、集裝箱1520其　　它復(fù)雜成形件、醫(yī)療器械1520文體器材高爾夫棒高爾夫碳竿（6090%）5746球拍類美日市場成熟、亞洲等國擴大35釣　竿美日市場成熟、亞洲等國擴大57航空航天飛　機大型客機15201520衛(wèi)　星衛(wèi)星及飛船我國政府最近正式批準把大型飛機工程列入國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃和“十一五”規(guī)劃綱要，并定下目標在2010年前完成設(shè)計，并自行生產(chǎn)飛機引擎，2020年前開始制造大型飛機。 近幾年碳纖維復(fù)合材料（CFRP）在宇航和航空工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。使用部位從尾部上升到主要承力結(jié)構(gòu)的機身和機翼。2005年是商用飛機CFRP用量增長最快的一年。2005～2010年航空航天工業(yè)復(fù)合材料市場將以每年10%的速度增長。 2007年隨著新型空中客車A350和波音787客機Dreamliner（也被稱之為7E7）投產(chǎn)給碳纖維工業(yè)產(chǎn)生顯著的推進作用。此外，碳纖維還不生銹。因而可顯著提高燃料效率。波音787的機翼和機身上使用復(fù)合材料超過了50%。根據(jù)市場情況，波音和空中客車公司每年交付使用客機大約250到350架。 歐洲空中客車公司研制的世界最大民用貨機A380F于2005年4月投入生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中更多地采用了碳纖維材料。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。A380F設(shè)計商用載重量可達150噸。因此承運商希望貨機容量更大，以降低單位成本，A380F正是這一需求而設(shè)計的。碳纖維材料現(xiàn)在已成為汽車制造商青睞的材料，在汽車內(nèi)外裝置中開始大量采用。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。據(jù)悉，福特和保時捷生產(chǎn)的GT型賽車發(fā)動機機罩已全部采用碳纖維材料；奔馳的57S型轎車原來內(nèi)裝飾全部是木質(zhì)材料， 現(xiàn)在則以碳纖維替代； 通用的雪弗萊轎車車底盤的內(nèi)裝飾材料也采用碳纖維；寶馬公司將M6型轎車的頂篷全部采用碳纖維，并進行技術(shù)處理，使其保持金屬材料的光澤。在土木工程和建筑領(lǐng)域，應(yīng)用碳纖維的抗震修復(fù)和加強是一項主要突破，使碳纖維在此領(lǐng)域正在得到更加廣泛的推廣。 壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣（CNG）箱上，而且還用在救火隊員的固定式呼吸器（SCBA）上。 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。原絲及碳化產(chǎn)業(yè)屬耗能大戶，用煤，用電量大，公司地處****發(fā)展該項目，有得天獨厚之優(yōu)勢，可極大地降低生產(chǎn)成本。同時碳纖維原絲是碳纖維產(chǎn)生的瓶頸，是國家發(fā)展之急需，該項目的發(fā)展受到了省、地、市的大力支持，國家有關(guān)部門也非常關(guān)注，有著良好的社會環(huán)境，極大地提高了企業(yè)參與市場競爭的能力。 建設(shè)規(guī)模碳纖維原絲 產(chǎn)品方案產(chǎn)品規(guī)格： 產(chǎn)品品種及產(chǎn)量：1K、1000噸3K、4000噸 6K、10000噸12K、30000噸48K、80000噸 產(chǎn)品主要技術(shù)指標碳 纖 維 原 絲 主 要 技 術(shù) 指 標序號項　目單　位現(xiàn)企業(yè)標準建成后標準備　注1線密度dtex按用戶要求2斷裂強度CN/dtex≥≥3斷裂伸長率%16177。2按用戶要求4含砜%＜＜5含油%6斷頭率%＜3＜37回潮率%≤1≤18外觀無毛絲、并絲及張力不均四、工藝技術(shù)路線及設(shè)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。②轉(zhuǎn)化率易于控制且保證了分子量的尖峰分布。④聚合生產(chǎn)過程穩(wěn)定，是產(chǎn)品質(zhì)量的基本保證。1K、3K專用紡絲機特征：立式紡絲，單根單位；提高專件水平（長絲專件、控制偏差）；去除被動分絲點（減少毛絲）；斜八字排列，合理利用空間，提高整機效率。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。卷繞設(shè)備全部進口，達到橫張力卷繞，卷裝大，利于后道加工和提高后道生產(chǎn)效率，降低成本（1K、3K：25kg/軸，6K、12K：120kg/軸）。整體工程控制水平高，過程溫度、速度、流量、壓力等實行自動化控制，保證了工藝的柔性化和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，是產(chǎn)業(yè)品質(zhì)提升的基礎(chǔ)。國際上碳纖維生產(chǎn)規(guī)模最大、技術(shù)最先進的是日本東麗公司，該公司即是采用亞砜一步法生產(chǎn)高強度聚丙烯腈基碳纖維，2006年末生產(chǎn)能力達到10600噸/年，憑借原絲質(zhì)量的優(yōu)勢，現(xiàn)在正向T700S換代，,東麗又開發(fā)了T800、T1000，可見亞砜一步法的優(yōu)越性。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。絲束經(jīng)導(dǎo)絲輥進入再凝浴、一牽伸、二牽伸，然后進入水洗槽用純水洗滌。水洗后的絲束，引入油槽上油，進入干燥機烘干，通過熱板牽伸和熱處理，由以上處理后的絲束在精密交叉卷繞機上卷繞成一定規(guī)格重量的卷裝，由成品絲車運送至檢驗車間，經(jīng)檢驗分級后包裝入庫。卷繞機、噴絲板等關(guān)鍵設(shè)備擬從國外引進，主要工藝設(shè)備配置及選型如下表：（下表為單條線生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量，本次實施新建三條線，改造一條線，實際數(shù)量按項目欄計。臨邑縣位于****省市東部，南與濟南毗鄰，北與北京、天津相連。臨邑鎮(zhèn)地理位置優(yōu)越，交通發(fā)達，是魯西北重要的交通樞紐。規(guī)劃中的—煙臺鐵路、北京—上海高速鐵路在境內(nèi)穿過。 地形地貌、地震情況項目用地位于****省市臨邑縣東部，臨邑縣地形平坦，地勢自西南向東北略有傾斜，為黃河沉積平原地貌。本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度。光照資源豐富?！?，年平均降水量為611毫米，且有明顯的“春季雨少多干旱，秋季雨少多晴天，夏季雨多常有澇，冬季少雪多干燥”的季節(jié)分配特點。 主要建、構(gòu)物碳纖維原絲生產(chǎn)車間總體上按甲類二級建筑物考慮，包括聚合、紡絲、回收三個生產(chǎn)工序，其中聚合部分依據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，按二級防爆措施處理。主車間的土建設(shè)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。 給水排水1．給水a(chǎn)、用水負荷本項目工程的生產(chǎn)、生活及消防日用水量總計約210萬噸，其中生產(chǎn)用2087500噸，生活及其它為12500噸。7177?？傆捕醛?﹤1PPM電導(dǎo)率2μΩ/cmCI含量﹤35PPM﹤35PPM﹤10PPMFe﹤﹤Mn﹤5PPM﹤c、給水方案擬建深井8眼，出水量400500t/h，可滿足項目用水量。鍋爐房所需軟水由自帶軟水處理系統(tǒng)處理。 供熱擬建鍋爐房8座，設(shè)有兩臺6噸/小時蒸汽鍋爐及配套設(shè)施，本項目最大用汽量約1800噸/小時，為保證達到環(huán)保大氣排放要求，配套高效麻石水膜除塵器。 制冷該項目工藝需用1℃的冷凍鹽水，選用2臺活塞式制冷機，1備1用供工藝用冷鹽水。凈化空調(diào)的過濾部分采用三級過濾，粗、中效過濾設(shè)在機組內(nèi)，高效過濾設(shè)在系統(tǒng)末端，為保證在絲束裸露部分空氣的潔凈度達到千級，在上述部位設(shè)置高層流帶?？照{(diào)機組的熱媒由鍋爐房提供。 污水處理站碳纖維原絲車間、回收車間的生產(chǎn)廢水主要含有少量丙烯腈、丙烯酸甲酯、二甲基亞砜，紡絲油劑及抗靜電劑；此外還有生活及其它廢水，主要含有COD