【正文】 ，碳纖維還不生銹。因而可顯著提高燃料效率。波音 787的機(jī)翼和機(jī)身上使用復(fù)合材料超過了 50%。根據(jù)市場(chǎng)情況 ，波音和空中客車公司每年交付使用客機(jī)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(jī) A380F于 2021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(rèn)為，采用用新型材料和高技術(shù)將使這種飛機(jī)在性能上比老一代大型飛機(jī)更具優(yōu)勢(shì)。 A380F設(shè)計(jì)商用載重量可達(dá) 150噸，航程 km。因此承運(yùn)商希望貨機(jī)容量更大，以降低單位成本， A380F正是這一需求而設(shè)計(jì)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(jìn)展，并帶來節(jié)省能源的效益。 據(jù)悉，福特和保時(shí)捷生產(chǎn)的 GT型賽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)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(jìn)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(qiáng)是一項(xiàng)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(duì)員的固定式呼吸器（ SCBA）上。 19 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力分析 公司 發(fā)展碳纖維原絲項(xiàng)目擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，擁有一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的研發(fā)隊(duì)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(jìng)爭(zhēng)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 某 發(fā)展該項(xiàng)目，有得天獨(dú)厚之優(yōu)勢(shì)，可極大地降低生產(chǎn)成本。 同時(shí)碳纖維原絲是碳纖維產(chǎn)生的瓶頸，是國(guó)家發(fā)展之急需，該項(xiàng)目的發(fā)展受到了省、地、市的大力支持，國(guó)家有關(guān)部門也非常關(guān)注，有著良好的社會(huì)環(huán)境，極大地提高了企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。 建設(shè)規(guī)模 碳纖維原絲 噸 /年 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品規(guī)格： 單絲纖度 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(biāo) 碳 纖 維 原 絲 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 現(xiàn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 建成后標(biāo)準(zhǔn) 備 注 1 線密度 dtex 按用戶要求 2 斷裂強(qiáng)度 CN/dtex ≥ ≥ 3 斷裂伸長(zhǎng)率 % 16177。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(wú)毛絲、并絲及 張力不均 21 四、工藝技術(shù)路線及設(shè)備選型 技術(shù)特點(diǎn) 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(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)，國(guó)內(nèi)外專家一致認(rèn)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(jī)特征：立式紡絲，單根單位；提高專件水平（長(zhǎng)絲專件、控制偏差）；去除被動(dòng)分絲點(diǎn)（減少毛絲）；斜八字排列，合理利用空間，提高整機(jī)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(jìn)口，達(dá)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(shí)行自動(dòng)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(guó)際上碳纖維生產(chǎn)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)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(qiáng)度聚丙烯腈基碳纖維， 2021年末生產(chǎn)能力達(dá)到 10600噸 /年，憑借原絲質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，東麗生產(chǎn)出 T300牌號(hào)的碳纖維強(qiáng)度達(dá) ，現(xiàn)在正向 T700S換代，強(qiáng)度達(dá)到了 ,東麗又開發(fā)了T800、 T1000， T1000的強(qiáng)度達(dá)到 ，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 23 氮二異丁腈通過計(jì)量進(jìn)入配制釜中，經(jīng)充分?jǐn)嚢?，形成的混合液?jīng)化驗(yàn)合格后由計(jì)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(dá)到一定聚合度后的料液，隨后進(jìn) 入第二聚合釜進(jìn)一步聚合，達(dá)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(jī)過濾、脫泡后即為紡絲原液。絲束經(jīng)導(dǎo)絲輥進(jìn)入再凝浴、一牽伸、二牽伸，然后進(jìn)入水洗槽用純水洗滌。水洗后的絲束，引入油槽上油，進(jìn)入干燥機(jī)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(jī)上卷繞成一定規(guī)格重 量的卷裝，由成品絲車運(yùn)送至檢驗(yàn)車間，經(jīng)檢驗(yàn)分級(jí)后包裝入庫(kù)。卷繞機(jī)、噴絲板等關(guān)鍵設(shè)備擬從國(guó)外引進(jìn)，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(shí)施新建三條線，改造一條線，實(shí)際數(shù)量按項(xiàng)目欄計(jì)。臨邑縣位于 某 省市東部，南與濟(jì)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(dá)，是魯西北重要的交通樞 紐。規(guī)劃中的 — 煙臺(tái)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(xiàng)目用地位于 某 省市臨邑縣 東 部，臨邑縣地形平坦，地勢(shì)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。年平均氣溫 ℃，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(diǎn)。 主要建、構(gòu)物 碳纖維原絲生產(chǎn)車間總體上按甲類二級(jí)建筑物考慮，包括聚合、紡絲、回收三個(gè)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(jí)防爆措施處理。 主車間的土建設(shè)計(jì)除考慮到本企業(yè)的特點(diǎn)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、用水負(fù)荷 本項(xiàng)目工程的生產(chǎn)、生活及消防日用水量總計(jì)約 210萬(wàn) 噸，其中生產(chǎn)用 2087500噸，生活及其它為 12500噸。 7177。 總硬度 ﹤ 2 ﹤ 1PPM 電導(dǎo)率 2μΩ /cm CI含量 ﹤ 35PPM ﹤ 35PPM ﹤ 10PPM Fe ﹤ ﹤ Mn ﹤ 5PPM ﹤ c、給水方案 擬建 深井 8眼，出水量 400500t/h，可滿足項(xiàng)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(tái) 6噸 /小時(shí)蒸汽鍋爐 及配套設(shè)施， 本項(xiàng)目最大用汽量約 1800噸 /小時(shí)， 為保證達(dá)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(xiàng)目工藝需用 1℃的冷凍鹽水，選用 2臺(tái)活塞式制冷機(jī)， 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(jí)過濾，粗、中效過濾設(shè)在機(jī)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(dá)到千級(jí)，在上述部位設(shè)置高層流帶?？照{(diào)機(jī)組的熱媒由鍋爐房 30 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 CODcr、鹽類化合物、懸浮物及油類等。 31 七、主要原材料、輔料供應(yīng) 主要原輔材料需求量 生產(chǎn)碳纖維原絲的主要原料為丙烯腈、丙烯酸甲酯、衣康酸、二甲基亞砜和偶氮二異丁腈。 罐車運(yùn)輸和裝卸時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)： 防止泄漏，裝卸孔應(yīng)在罐車的上部，不得設(shè)在罐車的底部。 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(shè)有防火堤隔絕火種，并設(shè)避雷裝置，以防雷擊。 丙烯酸甲酯 丙烯酸甲酯屬于一級(jí)易燃液體，需用專用鋁桶包裝運(yùn)輸，裝卸時(shí)避免碰撞。因會(huì)自聚，若貯存時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)加入阻聚劑。 33 八、環(huán)境 影響評(píng)價(jià) 場(chǎng)址環(huán)境條件 社會(huì)環(huán)境 臨邑縣隸屬 某 省市 ,地處魯西北平原，市東部，南與濟(jì)南毗鄰，北與北京、天津相連。 總面積 1016 平方公里，人口 52 萬(wàn)。境內(nèi)駐有三家大型石油企業(yè)，現(xiàn)有油氣井 1300余口，年開采量達(dá) 230萬(wàn)噸。 2021年，實(shí)現(xiàn) GDP141億元，增長(zhǎng) %；地方財(cái)政收入 ，新口徑增長(zhǎng) 17%；全社會(huì)固定資產(chǎn)投資 ，增長(zhǎng) 27%；城鄉(xiāng)居民儲(chǔ)蓄余額 ，增長(zhǎng) 25%，在崗職工平均工資 17500元，增長(zhǎng) 19%；農(nóng)民人均純收入 5873元，增長(zhǎng) 17%。 臨邑境內(nèi)擁有大專院校 1處，省級(jí)規(guī)范化重點(diǎn)中學(xué) 2處、市級(jí)規(guī)范化中學(xué) 16處，職業(yè)教育學(xué)校及各類專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu) 15處，在校生規(guī)模達(dá)到 6萬(wàn)多人。藝術(shù)表演場(chǎng)所 2個(gè)，公共圖書館 1個(gè)，文化館 1個(gè)，檔案館 1個(gè) ， 體育館 1座。 各類衛(wèi)生機(jī)構(gòu)擁有床位 1030張，衛(wèi)生技術(shù)人員 1317人，其中醫(yī)生 781人。臨邑城區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到 36%，綠地率達(dá) 23%，人均公共綠地面積達(dá)到 。速生豐產(chǎn)林面積 1239公頃， 其中速生楊種植面積 20萬(wàn)畝 ,主要品種為歐美楊 10 108。但在建設(shè)施工過程和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期將會(huì)對(duì)廠區(qū)周圍和自然環(huán)境產(chǎn)生一定的不利影響?？蔀楣編磔^高的利潤(rùn)，提高公司整體效益，并可增加地方財(cái)政收入，解決勞動(dòng)就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 35 項(xiàng)目生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物對(duì)環(huán)境的影響 在碳纖維原絲生產(chǎn)過程中以及鍋爐將會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢水、廢渣、噪聲等，主要污染物產(chǎn)生源如下表 項(xiàng) 目 排 污 環(huán) 節(jié) 分 析 表 污染類別 污染源名稱 產(chǎn)生原因 主要污染物 廢氣 碳纖維原絲脫泡真空排氣 抽真空時(shí)產(chǎn)生 丙烯腈 碳纖維原絲牽伸排氣 原絲牽伸時(shí)產(chǎn)生 丙烯腈 碳纖維原絲溶劑回收排氣 原絲溶劑回收排氣 丙烯腈、二甲基亞 砜 丙烯腈儲(chǔ)罐排氣 丙烯腈儲(chǔ)罐“呼吸”排氣 丙烯腈 鍋爐廢氣 鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生 SO煙塵等 廢水 碳纖維原絲脫泡溢流水 真空泵的循環(huán)溢流水 丙烯腈 碳纖維原絲紡絲溢流水 水洗液不斷加入產(chǎn)生的溢流水 丙烯腈 碳纖維原絲水洗廢液 在水洗絲束時(shí)產(chǎn)生 丙烯腈、二甲基亞 砜 碳纖維原絲溶劑回收冷凝水 溶劑回收時(shí)產(chǎn)生的冷凝水 丙烯腈 軟水站廢水 軟水站的樹脂再生時(shí)產(chǎn)生 酸、堿 鍋爐排污水 鍋爐運(yùn)行一定時(shí)間后外排污水 鹽類、懸浮物 循環(huán)排污水 循環(huán)水系統(tǒng)排污 鹽類、懸浮物 沖洗地面水 對(duì)生產(chǎn)區(qū)清潔時(shí)產(chǎn)生 懸浮物 生活污水 廠內(nèi)員工用水產(chǎn)生 懸浮物、油類、COD、 BOD等 固體廢 物 碳纖維原絲廢絲、料塊 生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢絲、塊料 聚丙烯腈 濾布 生產(chǎn)中過濾時(shí)產(chǎn)生 濾布、聚丙烯腈 鍋爐廢渣 燃煤鍋爐產(chǎn)生 灰、渣 噪聲 各工段噪聲 生產(chǎn)中鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、泵類 36 環(huán)境保護(hù)措施方案 設(shè)計(jì)依據(jù) 1)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB16297—1996)二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)； 2)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB132712021）燃煤鍋爐標(biāo)準(zhǔn)； 3)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978—96)二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)， 4)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 (GB12348—90) 5)國(guó)家現(xiàn)行的其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 碳纖維原絲牽伸時(shí)由于其溫度約為 100℃ ，因此，會(huì)是溶液中的丙烯腈揮發(fā)出來，生產(chǎn)中使用排風(fēng)罩抽吸出來經(jīng)過吸收塔吸收后進(jìn)入水中，然后進(jìn)行統(tǒng)一處理。 本項(xiàng)目生產(chǎn)過程中需要一定量的蒸汽，經(jīng)測(cè)算需設(shè)兩臺(tái) 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(dá)標(biāo)排入大氣。 碳纖維原絲紡絲過程中凝固浴產(chǎn)生溢 流水，含有較多二甲基亞砜及少量的丙烯腈，將其送至回收工段進(jìn)行蒸餾，使?jié)饪s的二甲基亞砜返回到原系統(tǒng)。 鍋爐在運(yùn)行一段時(shí)間后需定期排污，以保證鍋爐的正常進(jìn)行，該污水中含有少量的鹽類，送至污水處理站。 對(duì)于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有丙烯腈廢水及生活污水，全部送到污水處理站進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后排放。 過濾器在使用一段時(shí)間后，需進(jìn)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。 噪聲 在設(shè)備選型時(shí)盡可能選用低噪聲的設(shè)備，對(duì)于空壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)噪聲高的設(shè)備設(shè)消音器或隔音操作間，對(duì)于泵類設(shè)減振措施以降低對(duì)環(huán)境的影響。 39 九、勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防 勞動(dòng)安全衛(wèi)生 生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的有毒有害物 丙烯腈：無(wú)色液體，屬高毒類，侵入途徑為吸入，食入和經(jīng)皮膚吸收。車間空氣中丙烯腈的最高容許濃度不得超過 2mg/m3。車間空氣中丙烯酸甲酯的最高允許濃度不得超過 20mg/m3。 二甲基亞砜：低毒性化合物，經(jīng)常接觸皮膚，可致變紅，并引起鱗片狀脫屑，有時(shí)引起惡心、嘔吐和視力減退等反應(yīng)。 設(shè)備管道盡可能露天布置，廠房設(shè)置良好的通風(fēng)設(shè)備，在生產(chǎn)過程上，對(duì)各密封點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)常檢查，防止有毒有害物的泄漏。 為了生產(chǎn)操作人員的工作和健康需要，在生產(chǎn)車間內(nèi)均設(shè)置了辦公 40 室、操作室、更衣室、廁所等。同時(shí)還 設(shè)有 職工倒班宿舍、食堂、澡堂等生活福利設(shè)施