年产3000吨聚丙烯酰胺项目可行性研究报告

江西顺聚化工有限公司年产3000吨聚丙烯酰胺

可

行

性

研

究

报

告

1 总论

1.1 概述

1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人、项目性质；经营机制及管理体制

（1）项目名称：江西顺聚化工有限公司新建3000吨/年聚丙烯酰胺项目

（2）主办单位：江西顺聚化工有限公司

（3）企业性质：有限责任公司

（4）法人代表：杨洋

（5）项目性质：新建

（6）项目地址：江西农科化工有限公司原江西农大化工厂内

（7）经营机制：总经理负责制

（8）管理体制：公司实行总经理负责制。下设销售部、采购部、财务部、生产部等。

1.1.2 主办单位概况

江西顺聚化工有限公司是由杨洋、赵扬子、谭尚蓉、黎常宏等四位同志共同投资在江西农科化工有限公司原江西农大化工厂内，公司注册资金拟定为200万元人民币。其中杨洋占40%、赵扬子、谭尚蓉各25%、黎常宏占10%等。

投资方单位情况

项目承担单位概况：江西顺聚化工有限公司是一家以丙烯酰胺为原料生产无毒无味无污染聚丙烯酰胺的民营企业，自2010年成立以来，一直致力于聚丙烯酰胺系列产品的研发，是一家集科研、生产、销售和服务于一体的高科技公司。具有生产阴、阳、非、两性型和乳液聚丙烯酰胺的能力，同时也是生产保水剂的专业厂家。产品广泛应用于污水处理、造纸、矿业、冶金、油田等领域。江西顺聚化工有限公司以“为江西创造绿色环保的聚丙烯酰胺产品”为目标，以“诚信协作、绿色环保、开拓创新”为宗旨。

1.1.3 项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性

由于生产丙烯酰胺的原料为危险化学品，陆路运输受到限制，考虑公司长远发展，拟选择具有丙烯酰胺的生产基地，同时与上游企业形成产业链，与供方建立互利的关系，降

低原料运输费用。

从公司研发的PAM看，经济效益良好，产品供不应求。但是，由于场地限制，资金不足，租赁在现有场地已无扩建可能，为了公司的进一步发展，经过公司慎重考虑决定现在在租赁的厂房内改建3000吨/年聚丙烯酰胺项目。本项目具有极其重要的经济意义。它不仅是国家规划中精细化工的重要内容和产业发展方向，而且也是我国PAM行业发展的迫切需要，它的建成将标志着我国PAM生产技术及规模更上一个台阶。

1.1.4可行性研究报告编制依据和原则

1.1.4.1可行性研究报告编制依据

1、建设单位提供的有关编制本可行性研究报告的基础资料。

2、编制本可行性研究报告的工程咨询合同。

3、《化工投资项目可行性研究报告编制办法》。

4、《石油和化工投资项目可行性研究节能减排编制办法》（试行稿）。

1.1.5 编制原则

（1）采用先进工艺技术，避免低水平重复建设，深化产品加工，提高产品质量及档次，加强出口。

（2）设备选型必须可靠，耐腐蚀且性能优良。

（3）发挥企业公用工程及辅助生产设施的优势，以节省投资，提高经济效率。

（4）环境保护及职业安全卫生与主体工程同时建设，同时施工，同时竣工投产。实现“三同时”，严格执行国家“三废”排放标准。

（5）严格执行有关的国家、行业技术规程、规范，设计过程严格按有关质量体系进行。

（6）以市场为导向，以提高竞争力为出发点，以经济效益为中心，加强项目的市场调研，选择生产市场适销对路的产品，产品的品种要适应市场需求的变化，产品无论在性能上，还是在价格上均应具有较强的竞争能力；按照“少投入、多产出、快速发展”的设计原则和工厂设计模式改革的要求，在稳妥可靠的前提下实事求是地优化各项成本要素，尽可能节省项目建设投资，最大限度的降低项目的产品成本，提高项目的竞争力；

1.1.6 研究范围

本报告对以丙烯酰胺为原料，生产聚丙烯酰胺系列产品的工艺技术方案、公用工程和辅助设施方案、投资估算、经济效益和市场情况等方面进行研究，从而提出先进合理的工艺技术方案和配套工程的建设方案，并进行市场预测和投资估算，对项目的经济效益做出财务评价。

项目建设规模为年产3000吨阳离子聚丙烯酰胺。

主要工程范围包括：阳离子车间、成品仓库、单体罐区、变配电房、原材料仓库、配件库、动力车间、办公楼、循环水系统、污水系统、质检中心、门卫等。

具体说明如下：

（1）（1）工艺装置

主要工艺装置包括阳离子车间。

（2）（2）租赁配套公用工程及辅助工程

租赁配套公用工程及辅助工程主要包括：动力车间（含冷冻站、氮气站及车间配电）、配件库、成品仓库、单体罐区、原材料仓库、变配电房、循环水系统、质检中心等全部租用江西昌九农科化工有限公司在江西农大化工厂内的厂房和设施。

（3）生活福利设施

办公楼、门卫等。

1.2 研究结论

1、项目投入总资金及效益情况

1.1、土地购买：50亩，每亩6.4万元人民币，金额为320万元（根据与工业园区的洽谈每亩地价格有希望达到3万元每亩，则可返回投资金额170万元）。

1.2、厂房建设1000平方、办公建设500平方、仓储建设500平方，安装建设金额为50万元人民币。

1.3、设备投资金额为400万元人民币。

1.4、其他金额开销为50万元人民币。

1.5、流动资金为100万元人民币。

合计：总投资金额为920万元人民币

1.6、投资效益：项目总投资920.00万元，。年平均营业收入10500.00万元、生产年平均利润总额3000.00万元、生产年平均税费总额800.00万元、生产年平均净利润2200.00万元。平均总投资收益率6

2.94%，平均资本金净利润率为:30.96%。

2 市场预测

2.1阳离子聚丙烯酰胺产品需求状况及产能分析

聚丙烯酰胺的酰胺基可与许多物质亲和、吸附而形成氢键。高相对分子质量聚丙烯酰胺在被吸附的粒子间形成“桥联”，生成絮团，有利于微粒下沉。聚丙烯酰胺类絮凝剂能适应多种絮凝现象，其用量小、效率高，生成的泥渣少、后处理容易，对某些情况具有特殊的价值。我国的原水处理、城市污水处理和工业废水处理行业都在不同程度地使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂。聚丙烯酰胺是目前应用最广、效能最高的高分子有机合成絮凝剂。聚丙烯酰胺素有百业助剂之称，是全球消费量最大、应用最广泛的合成类水溶性高分子化合物。除了用于采油和环保以外，造纸、选矿、洗煤、纺织、冶金、水泥增强剂、高吸水性树脂、黏合剂、皮革复鞣剂等行业需求也将平稳增长，而且运用领域还在不断扩大。如近年由于生产尿不湿和卫生巾的高吸水性树脂需求增长，以及用于林、农业保水对聚丙烯酰胺需求量也增长很快。可以预计，未来我国聚丙烯酰胺的市场空间将十分广阔。

为稳步开发中国絮凝剂产品市场，确立我公司离子聚丙烯酰胺产品在亚洲地区总体布局，须对中国现有聚丙烯酰胺生产能力及市场需求情况进行统计分析，现分述如下：

一、中国对聚丙烯酰胺产品需求状况

中国聚丙烯酰胺的应用研究开始于十九世纪六十年代，最早用于矿物精选，而后在油田领域三次采油中作为驱油剂得到了广泛应用，近年在水处理、造纸、纺织等领域的应用逐渐扩大。发展到今天，我国已是全球最大的聚丙烯酰胺消费国。2008年全球聚丙烯酰胺消费量约84万吨。其中，中国消费量约33万吨，约占总消费量的38%，是世界最大聚丙烯酰胺消费国;美国、西欧、日本、亚太(不含中国、日本)的消费比例分别为22%、15%、13%和8%。水处理和造纸业是世界(除中国)聚丙烯酰胺的主要消费领域，合计占聚丙烯酰胺消费量的80%。专家统计2010年我国聚丙烯酰胺的需求量将超过40万吨，未来几年国内聚丙烯酰胺产品将进入黄金发展期。

2006年-2008年中国聚丙烯酰胺产量及进出口情况

2007-2008年中国聚丙烯酰胺各消费领域消费情况和2010年消费预测如下:

中国阳离子聚丙烯酰胺需求及预测如下:

中国大部分阴离子聚丙烯酰胺主要作为石油开采上三次采油的驱油剂,约占全部用量的60%，其它领域用量相对较少，预计未来在油田领域的消费比例将有所下降，而在水处理和造纸领域的消费比例将逐渐上升。

二、中国境内现有聚丙烯酰胺产品的生产能力

1、中国境内阴离子聚丙烯酰胺产品生产能力

目前，我国有阴离子型聚丙烯酰胺生产企业40多家，产能在0.5万吨以上的厂家有21家，详见下表：

2、中国阳离子聚丙烯酰胺生产能力

中国阳离子聚丙烯酰胺的生产能力都还较小。目前我国有阳离子聚丙烯酰胺生产企业20多家，其中杭化播磨、南能荒川和星光精细化工三家中日合资企业专做造纸助剂，产量约2万吨，其余的厂家主要做水处理助剂，规模较大的有上海恒谊、东营诺尔化工、北京恒聚等。中国国内阳离子聚丙烯酰胺消费量约为8万吨，其中生产量为5万吨，进口量为3万吨。

中国阳离子型聚丙烯酰胺主要生产厂家产量情况

三、中国聚丙烯酰胺市场需求及其预测

水处理：我国聚丙烯酰胺及其衍生物约占高分子絮凝剂总量的80%，尤其是阳离子型聚丙烯酰胺已被列入《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录》，特别适用于胶体物质含量高的废水、污泥脏水和有色废水处理。现在，城镇饮用水、工业用水、工业废水和城市污水净化使用阳离子聚丙烯酰胺已成为一种趋势。

近年随着国家环境保护力度的逐步加大，聚丙烯酰胺用于污水处理剂和污泥脱水剂的市场需求量快速增长。一方面环保给聚丙烯酰胺提供了广阔的市场空间，另一方面聚丙烯酰胺也为我国的环保事业发挥着急先锋的重要作用。按照国家“十一五”规划，到2010年我国城市污水处理率将达到70%以上，水处理总量将达到918亿吨，初步测算需要使用聚丙烯酰胺11.30万吨，其中阳离子聚丙烯酰胺9.8万吨。

石油开采：目前，在我国以聚合物驱油技术为主导的化学驱三次采油技术，是中国石油现有技术条件下最为重要的提高石油采收率的技术之一。大庆油田、胜利油田、大港油田都已经大规模实施聚合物驱油工业化项目，2009年该领域实际消费量为20万吨。预计2010年石油开采行业需求的阴离子聚丙烯酰胺将大于是22.50万吨。

造纸助剂：2008年消费量约为5.5万吨,预计到2010年将消费5.9万吨聚丙烯酰胺,其中阳离子聚丙烯酰胺2.2万吨。

其它：聚丙烯酰胺还可用于选矿、洗煤、纺织、冶金、水泥增强剂、高吸水性树酯、粘合剂、皮革复鞣剂等行业，以上领域在2008年消费了1.5万吨聚丙烯酰胺，预计到2010年将消费1.9万吨，其中阳离子约为0.5万吨，阴离子聚丙烯酰胺约1.2万吨。

综上所述,预计2010年我国以聚丙烯酰胺的总需求量将达到42万吨左右,其中阳离子聚丙烯酰胺约12万吨,阴离子聚丙烯酰胺约30万吨。国内阳离子聚丙烯酰胺的市场规模和产能均较小，普遍存在产品单一、技术不成熟、质量不稳定等情况，多未达到规模化生产，产品竞争主要集中于低端市场，高端产品还需进口。

2.2价格现状与预测

1 .价格现状

产品名称含税价格（元/吨）

阴离子产品13000-25000

阳离子产品30000-35000

吸水剂产品 18000-25000

乳液24000-28000

2．价格预测

随着国际及国内经济形势的好转，预计未来本工程的原料与产品价格将稳中有升，但为了尽可能降低项目的市场风险，本工程财务分析拟定以国内市场现价为计算产品价格。具体如下：

产品名称含税价格（元/吨）

阴离子产品 18000

阳离子产品 36500

吸水剂产品 20500

乳液25000

2.3 顺聚公司产品市场竞争力分析

2.3.1 市场竞争力

本项目是我公司经过多年积累，结合国内外先进技术与多所高校及科研院所共同开发出来的阳离子PAM，本产品具有一定生产技术优势，生产工艺技术先进成熟，能耗和物耗较低，产品质量较高，而且公司具有较强的技术应用开发能力。“十二五”期间我国絮凝剂产业发展规划为:坚持以企业为主体、市场为导向、产品为龙头、积极培育发展区域性水处理药剂与材料生产基地，国家鼓励企业间联合与兼并,大学、科研单位与企业通过多种方式共建产、学、研一体的经济实体。本项目符合国家”十二五“的规划各项条件并有望列入国家支持企业名单，同时取得国家政策支持及中小企业创新基金。因此，我们认为本项目具有较强的市场竞争力。

2.3.2 营销策略

（1）实施高新技术战略，充分发挥自身的技术优势，将科研成果转化为质量优良的工业产品，满足用户需求。

（2）建立从原料—生产—售后服务质保体系，对产品使用过程中的质量和效果进行跟踪，不断巩固和开拓产品市场。

（3）不断提高服务意识，建立客户信用制度，为客户定制原料，提高客户的市场竞争力。

（4）利用技术优势为客户解决生产应用过程中出现的污水处理的难点问题，与市政水处理部门形成一种战略合作关系。

（5）利用与政府的关系做一些污水处理的形象工程，可为企业创立品牌。进而有效促进销售。

2.3.3顺聚公司意向性客户及实用工程示例（部分名录）

顺聚公司中试产品试用后客户反馈结果都十分理想，部分客户在耐心等待我们产品能尽快批量生产。其中，江西晨鸣纸业阳离子PAM产品每月用量在30吨以上，江西国药厂每月阳离子PAM用量10吨，南昌市污水处理一厂每月消耗阳离子PAM约20吨，江西昌九农科每月消耗阳离子PAM约8吨，中华纸业宁波分公司每月消耗阳离子PAM约50吨，成都市污水处理六厂每月消耗阳离子PAM约30吨，南充市嘉陵污水处理厂每月消耗阳离子PAM约15吨，绵阳市嗒子山污水处理厂每月消耗阳离子PAM约20吨，四川普尔环保公司每月阳离子PAM用量约20吨，四川蜀中制药每月消耗阳离子PAM约10吨

等，以上客户都对我公司产品进行详细的测试，结果优于国内大部分厂家的产品品质，与法国SNF公司产品在同一级别，个别指标甚至高于SNF公司产品，因我公司报价远低于 SNF公司产品售价。因此，客户对我公司产品何时批量生产特别关注，甚至有客户希望在合适的时候能有机会参股本项目。2.4 市场风险

本工程采用先进生产工艺，并具有多项自主知识产权，其工艺技术受国家保护，且产品市场空间大，其抗风险性较强。

3 建设规模及产品方案

3.1 生产规模和产品方案

根据市场预测和经济规模，以及本公司现有经济技术实力和拟建厂地的有利条件，拟定本工程的产品方案及规模为年产3000吨阳离子聚丙烯酰胺。年操作时间：300天（7200小时）

3.2 产品规格及质量要求

1、粉体产品

产品质量指标

包装：25公斤/袋。包装材料：牛皮纸内衬聚氯乙烯薄膜。

3.3主要构筑物

3.4主要设备

3.5公用工程

⑴供水

由市政给水管网作为厂区供水水源，本工程用水2121.82t/a（合7.1t/d）。

⑵循环水系统

在生产车间设置循环水池，为生产提供冷却循环水。

⑶排水

本工程排水采用雨污水分流制排水系统，分别设置雨水排水管网和污水排水管网。本工程废水排入污水处理站处理达标后外排。

⑷供电

供电由从市政供电网接入，本工程年用电量2.2万度。

⑸供热

本项目采用电加热。

3.6总平面布置

项目建筑面积800m2，项目自北向南分别为生产车间、动力站房。

项目总平面布置图详见图2.4-1。

3.7工作制度及劳动定员

项目劳动定员30人，其中管理人员约5人，生产人员25人，年工作日300天，管理技术人员一班制，生产操作人员四班三运转制。

4 工艺技术方案

4.1 工艺技术方案的选择

江西顺聚化工有限公司是一家以丙烯酰胺为原料生产无毒无味无污染聚丙烯酰胺的高科技民营企业，自2010年成立以来，一直致力于聚丙烯酰胺系列产品的研发，是一家集科研、生产、销售和服务于一体的高科技公司。具有生产阴、阳、非、两性型和乳液聚丙烯酰胺的能力，同时也是生产保水剂的专业厂家。产品广泛应用于污水处理、造纸、矿业、冶金、油田等领域。公司于2010年完成扩产生产能力达3000吨。

本工程采用的工艺技术均为公司自有技术，且有成熟的生产经验，因而技术是可靠，而且切实可行的。

4.2 工艺流程及消耗定额

4.2.1工艺流程简图

1、粉体（含阳离子、阴离子、吸水剂）

配液→聚合→造粒→干燥→粉碎→过筛→包装

2、乳液：配液→聚合→乳化→包装

4.2.2主要化学反应式

聚合

nH2C=CHCONH2（-C H2-HC-）n CONH2

4.2.3工艺流程说明

1、粉体（含阳离子、阴离子、吸水剂）

PAM生产过程包含很简单的一步聚合反应，其余工段为物理干燥和机械粉碎过程。由于反应是在水溶液中进行，所有设备都是常温常压设备。反应过程中没有任何副产品，是典型的绿色原子反应。

（1）反应溶液的配制：控制浓度，PH值，温度、反应液浓度30%、直接采用30%的AM水溶液，将其稀释到24%-27%。

PH值的调节：使用碱将PH值调到8.5左右。主要使用的是液体氢氧化钠。液态碱的好处是计量方便而且中和迅速，没有因为溶解速度带来的PH滞后或温度滞后现象。PH 是溶解过程中最主要的参数，要保证准确无误。PH计也要每天校对。

温度的调节：反应液的温度需要控制在5—10度之间。温度过低，不仅反应速度慢，而且冷却过程耗能也大，增加生产成本。温度过高，很能得到好质量的产品。所以反应液温度要严格控制。

反应液配置完成后，用泵打入反应釜中，准备聚合反应。

（2）反应工段：聚合反应，此工段是工艺中唯一的化学反应，包括：反应准备阶段，加催化剂，跟踪反应，反应结束。

反应准备阶段

由于聚合反应是自由基聚合过程，氧的存在将抑制聚合反应的发生。所以在起始反应前要将反应液中的氧除去。通常高纯氮气被用来除氧。具体操作是：将高纯氮气从反应釜的底部吹入，控制流量和时间（通常30分钟左右）。

催化剂的加入

在确保氧气除去后，加入催化剂。水溶性的过硫酸铵是常用的催化剂。此时氮气还在吹入，氮气不仅继续起除氧的作用，而且起到搅拌的作用，氮气的吹入将催化剂均匀的分散到反应液中。随着反应的进行，反应液体越来越粘稠，当氮气吹不进时，停掉氮气。此

时催化反应已起始。

催化起始后，氮气停掉。随着反应的进行温度将从5 度慢慢上升到85度。反应液体也将变成胶状（类似于果冻状）。反应温度到达85度后，保温5小时。

反应结束

保温时间够五小时后，反应聚合工段就算完成。可以将胶体倒出进行下工段的造粒。以下的工段是纯粹的物理过程：造粒，干燥，粉碎，包装

（4）造粒工段：将大胶块造粒成5毫米左右的小颗粒，以便干燥

此工段包括两部分，首先将大块切成10厘米左右的中块，在用造粒机切到5毫米左右的细粒。

（5）干燥：将胶粒中的水份70%干燥到10%左右

采用振动流化床，用大风量低温的工艺来干燥胶体。由于物料对温度很敏感，所以干燥用的空气温度不能超过130度。从流化床出来的干燥产品，粒度在2毫米到4毫米。根据客户需求，出来产品可以直接使用也可以到下一工段进行粉碎。

（6）粉碎，包装：将干燥后的颗粒粉碎到客户需求的粒度并包装

此工段的目的是将颗粒粉碎，是纯粹的物理过程。不同的是粒度通常控制在20 到 60目之间。

此工段最主要是根据客户的需求进行粉碎和包装。

4.3 主要设备的选择

生产装置中各设备根据操作工况和接触的介质情况选择。选择原则按照《钢制化工容器材料选择规定》HG20581-98，以压力、温度、介质来确定设备材料。动力设备按较高标准进行选型。即可保证生产的连续运行，同时也保证生产的安全和减少对环境的污染。按其生产过程中介质的特点，对于盛放有丙烯酰胺的设备，设计中必须选用不锈钢设备，对有腐蚀介质的设备，设计中选用塑料或衬塑设备。对于盛放其他无腐蚀的介质的设备，设计中选用碳钢设备。

表4-3 主要设备分类汇总：详见附件清单

4.4 主要原材料消耗及来源

主要原辅材料消耗一览表

主要原辅材料贮存设施设置情况一览表

4.5 自控技术方案

4.5.1概述

本工程自控设计范围为：阳离子车间、仓库、单体罐区、成品仓库等工程自控可研报告。根据企业自动化水平和该工程具体的情况，本工程在各生产车间均设置操作室，选用仪表盘进行集中指示、控制。

主要监控系统

①反应釜温度控制系统。

②冷冻盐水总管温度控制系统。

③干燥床温度控制系统。

④干燥床压力控制系统。

⑤蒸汽总管流量控制系统。

⑥计量罐液位控制系统。

4.5.2控制系统的选择

采用操作室进行集中控制及就地控制方式。各车间均设有操作室，选用仪表盘对主要工艺参数如温度、压力、流量、液位、有毒（可燃）气体进行检测、指示、调节、报警等。

4.5.3仪表选型

（1）温度测量仪表。温度仪表的标度单位采用℃，对于中、低压介质选用钢管直行保护套管；对于腐蚀性工艺介质选用包F4保护套管。

（2）压力测量仪表。压力仪表单位采用帕（Pa）、千帕（KPa）、兆帕（MPa）。在大气腐蚀性较强、粉尘较多等环境恶劣场合，应根据环境条件选用防腐型测量仪表。

（3）流量仪表。流量测量线性刻度范围：最大流量不超过满刻度的90%；正常流量为满刻度的50%～70%；最小流量不小于满刻度的10%。对于腐蚀、导电或带固体微粒的流量测量选用防腐型电磁流量计；电磁流量计是一种体积流量计，没有压力损失也不会发生堵塞现象，视工艺配管的具体情况可水平安装也可垂直安装或倾斜安装，精度可达到0.2%。

（4）液位及界面仪表。

（5）阀门。调节伐选用气动薄膜调节伐，切断阀选用气动O型球阀。气动薄膜调节阀配用多弹簧薄膜执行机构，具有动作灵敏、阀容量大、流量特性精确、拆装方便等优点，特别适用于允许泄漏量小阀前后差压不大的工作场所。

4.5.4 仪表的供电和供气

（1）仪表供电

①仪表及自动化装置的供电包括常规仪表系统，DCS和监控计算机等系统、自动分析仪表。仪表用电负荷属于有特殊供电要求的负荷，工作电源采用不间断电源（UPS）。

②电源质量指标：

双回路供电，电源等级：220V±5%，50HZ±0.5Hz，波形失真率小于5%，采用UPS不间断电源，功率12KW，切换时间<2us。

（2）仪表用气

仪表供气系统的负荷包括电气阀门定位器、执行器等气动阀门。由空压站提供洁净、干燥的仪表压缩空气。供气系统气源操作压力下的露点，应比工作环境或历史上当地年（季）极端最低温度至少低10℃。仪表气源吸入口位置，应避免吸入易燃、易爆、有毒及腐蚀性气体（粉尘），工业粉尘和大气灰尘也应避免吸入。用于仪表供气的气源，必须进行净化处理，经净化装置，在过滤器出口处，要求仪表空气尘粒径不大于3um，含尘量应小于1mg/m3。在仪表气源装置设计中，选用无油润滑式空压机。气源装置送出的仪表空气中，其油份含量应小于10mg/m3(8ppm(w))以下。当选用油润滑式空压机或者使用工艺压