二氧化碳可降解塑料生产项目建议书

二氧化碳可降解塑料生产

项目建议书

项目建设单位：承德避暑山庄企业集团有限责任公司项目负责人：尤文武

申报单位：科技局

申报时间：2010年10月

联系电话：6082863

第一章项目概述

1.项目名称：二氧化碳可降解塑料生产项目

2.建设性质：新建

3.项目单位概况：承德避暑山庄企业集团有限责任公司

4.项目负责人：尤文武

5.建设地址：平泉县平泉镇河东

6.建设规划：2011-2015全部建成投产

7.建设内容：项目主要利用二氧化碳、环氧丙烷及部分锌粉、甘油、溴乙烷、三氯乙酸为辅料建设年产15万吨可降解塑料。

8.实施年度：2011-2012年建成一期，计划年产5万吨; 2013-2015建成二期，达到年产15万吨产能。

9.投资估算与来源：总投资14.68亿元，其中建设投资13亿元，流动投资1.68亿元。其中自筹资金10.28亿元，争取国家和银行支持4.4亿元。

9.征占土地情况

根据工程总体规划，整个工程占地约40万平方米，合计征地450亩。

10.效益分析：经济效益：年销售收入6526.8万元，企业年获利润5873.8万元，年缴纳税金9468万元，安排就业职工900人。社会效益：促进了工业二氧化碳下游开发应用，提高了资源的利用率，生长了产业链条，在提高了经济效益同时，还可以减少温室气体排放，造福后代，改善生态环境。

11、项目建议书研究的范围包括：项目建设的必要性、厂地选择、需求预测、设计方案、投资估算、效益分析、风险分析、劳动定员、环境保护等各方面内容。

第二章项目建设的必要性和条件

2.1建设的必要性

进入二十一世纪以后，由于大气污染和全球温室效应的加剧，人们对生态环境及可持续发展产业的认识日益提高，加之国内外一次性泡沫、食品及医药包装材料，一次性餐具等方面造成的“白色污染”已成为一大社会公害。如我国电器产品出口欧美时，由于包装用的防振泡沫不可降解，必须额外付出环保费用；各种用途的包装袋、垃圾袋覆盖在农田上随风四处飘浮，不仅污染了环境，也破坏了土壤土质。这些现象均对降解塑料产品的尽快工业化提出了迫切的要求。通过实施该项目，可将资源型产业转化为资源综合利用的接续产业，无疑是一条比较理想的发展思路。

目前降解塑料已经在国外得到相当程度的认可，国内外相继出台了有关降解塑料的一些法规，1989年，美国就有30多个州必须使用降解塑料制品；日本、意大利等发达国家也于20世纪末，相继制定了强制性法律，对使用降解塑料有了明确规定；我国国家环保局、原国家经贸委等政府部门也相继制定了法规，到2000年底，全国已有上海、北京、天津等30个城市下发文件全部或部分禁用一次性塑料制品，而以降解塑料替代。国内降

解塑料也在一定的范围的市场上获得了应用。如出口产品的电器包装、医药包装、食品包装及一次性餐具等领域。

技术上具备了工业化的条件，CO2固定为可降解塑料的研究始于1969年日本油封公司的井上祥平，他发现在催化剂的作用下可将二氧化碳固定为全降解塑料，美国的Air products and chemicals Inc（空气产品公司），通过购买日本专利并申请了改进催化剂的美国专利后，1994年已有二氧化碳共聚物的商品试销售。进入八十年代末期，我国中科院广州化学研究所、浙江大学相继开展了二氧化碳固定为可降解塑料的研究。浙江大学于1993年终止了相关的研究。中科院长春应用化学研究所从1997年10月开始在中国科学院重点项目的支持下开展了可生物降解的二氧化碳共聚物的合成及加工研究，随后分别获得了吉林省省长特别基金和中国科学院知识创新方向性项目、国家科技部863项目的支持。已申请了5项中国专利和3项美国专利，获得的共聚物可制成白色粉末树脂和白色透明薄膜。聚合物中二氧化碳含量达到45wt%，催化剂利用率为50-55g聚合物/g催化剂。中科院长春应用化学研究所正在与内蒙古蒙西高新技术集团公司合作，并于2003年4月建成了年产3000吨二氧化碳基塑料的生产线，形成了科学合理的产业链，具备了工业化条件。

2.2建设条件

平泉县仅承德避暑山庄企业集团有限公司2010年每年生产酒精达8万吨，就可生产7.5万吨的二氧化碳，有丰富的二氧化

碳资源，同时在活性炭等行业的工业窑炉产生的大量CO2气体，均可采用低分压变压吸附方法得到大量的CO2气体，完全可以满足工业生产对碳源的需求，又减少污染、避免资源的浪费。同时承德避暑山庄企业集团公司有可靠的资金保障，中国科学院长春应用化学研究所有成熟的可工业化的技术，拟选的厂址具备项目所需的所有建设条件。项目建设地平泉又北临东三省一些国家重要的石化工基地，可在充分利用当地丰富的二氧化碳资源和化工原料生产降解塑料，可大大提高二氧化碳的附加值，为企业创造较好的经济和社会效益，同时发展京津冀地区经济可持续发展做出应有的贡献。

第三章建设规模与产品方案

1、建设规模：整个工程按15万吨/年产能规划实施。

2、产品方案

根据现有的技术开发现状和市场需求，通过调整生产工艺、技术配方、后处理工艺等可生产保鲜膜树脂、食品包装材料树脂、泡沫板材树脂和餐盒材料树脂等四大系列产品。具体品种及其产量见下表。产品方案一览表

第四章物料的供应及保证

4.1主要原料材料的品种、质量及年需求量

二氧化碳聚合物是以二氧化碳、环氧化物(环氧丙烷、环氧乙烷)为反应单体，以三元配合物为催化剂，在一定温度和压力下合成的高分子材料。该聚合物可生物降解，是一种新型环保的完全降解塑料。

本项目的主要原料为：二氧化碳、环氧丙烷，见下表。

4.2主要辅助材料的品种、质量及年需求量

本项目的主要辅助材料为锌粉合金、有机溶剂等，见下表。

4.3原料运输方式

除二氧化碳由管线输送外，其它材料均需通过铁路或公路运输，经调研原料产地的运力没有问题。

4.4燃料供应

该项目主要燃料为煤炭，为聚合及后处理、烘干等工艺提供1500C蒸汽。质量无特殊要求，为普通工业煤。依据应化所提供的化学反应蒸汽及采暖蒸汽用量，经过计算，3×104 t/a规模，需上12台蒸汽炉，开二备一运行，由于各种煤的热值不同，燃煤需200～280 t/d。年需要量为原煤20万吨，煤的来源为平泉县杨煤矿业，通过公路运输来保障供应。

第五章设计方案

（一）技术方案

1、生产方法

根据国内外完全降解塑料的研究现状，经过多方比较和论证，在大量试验的基础上，中国科学院长春应用化学研究所选择了以二氧化碳和环氧丙烷为主要原料，生产完全降解塑料。在技术上，中国科学院长春应用化学研究所拥有自主知识产权的专利技术。该项目的整体研究处于国际先进水平，在研究过程中，获5项中国专利和3项美国专利。

从原料来源上看，承德避暑山庄企业人集团有限责任公司及企业所在地有丰富的二氧化碳资源，且质量好、纯度高；而环氧丙烷为基本有机化工原料，来源广泛。在环境保护方面，整个生产过程为全密闭流程，基本实现了无“三废”排放。

2、工艺流程

2.1工艺路线总述:将催化剂的各组份在无水无氧催化剂制

备釜中混合，在二氧化碳气保护下陈化后打入无水无氧的聚合釜中，加入计量的环氧丙烷，将二氧化碳气体充入聚合釜中至30－40大气压，随后将反应温度控制在60－800C，聚合反应进行6－10小时后结束聚合过程，泄压后将产物在保温下送到后处理釜中，以少量甲醇处理聚合物，然后进行离心分离，固体物料烘干，造粒，得到二氧化碳聚合物母料。液体物料进行分馏回收，回收单体、甲醇以及反应中产生的碳酸丙烯酯。二氧化碳气体经过冷却脱除残余的单体，再进入下一个循环。整个过程是一个全封闭、无泄漏、无污染的环保生产工艺流程。

2.2工艺技术来源:

该项目的工艺技术均由中国科学院长春应用化学研究所提供，经过实验室和3000吨/年的中试试验，该技术已成熟和完善。

2.3生产总流程:

（二）主要设备方案

主要设备选型及来源

根据二氧化碳聚合物的聚合过程，本项目共分为前处理车间（原料净化系统）、催化车间、聚合车间、后处理车间，还有控制系统、包装系统及存贮系统等。

本项目的设备分为非标设备和定型设备两种。主要设备50多台套，见下表。

主要设备一览表

（三）工程方案

1.主要建筑物的结构及面积方案

根据各车间的工艺条件和相应的功能要求，确定本工程的设计原则：在满足使用功能的前提下，充分利用面积，达到经济适用美观，厂房柱网高度及定位轴线，均遵守GBJ2《建筑模高协调标准》GBJ6《厂房建筑模数》有关规定，层高均指板底标高，尽量利用门窗自然采光、通风，立面尽量协调一致，各单体见下表。

主要建、构筑物结构及面积一览表