年产1万吨高性能聚羧酸系混凝土外加剂可行性研究报告-[全文].doc

“年产1万吨高性能聚羧酸系混凝土外加剂”
产业化项目可行性研究报告
一、选题的必要性

项目所在地区的产业政策；

聚羧酸系高性能砼外加剂是改善混凝土性能的最新一代的混凝土超塑化剂,它的掺入使混凝土的“双掺”或“多掺”技术得以推广,可以大幅降低混凝土的水胶比，增加混凝土的强度及密实度，同时它是一种在生产和应用中无“甲醛”无“三废”排放的绿色环保产品，符合国家可持续发展的产业政策。应用该产品，尤其在应用高性能混凝土的工程中可降低建设成本，保障工程质量，具有明显的经济、社会效益，推广应用前景十分广阔。

项目产业化前景；

聚羧酸盐外加剂产品具有如下特点:

掺量少、减水率高、和易性能好、坍落度经时损失小；

混凝土干燥收缩率比及吸水率比低，抗裂、抗渗、耐腐蚀性能好；

③混凝土各龄期抗压强度比值高；

④碱含量少、氯离子含量极少、抗冻融能力强、构筑物寿命长；

⑤冬季早强、夏季缓凝，利于施工；

⑥液体无结晶沉淀、电脑计量泵可准确计量；

⑦无甲醛，无“三废”排放，是绿色环保产品；

⑧可大量节约水泥用量，充分激活利用工业废渣，如粉煤灰、矿渣等。

随着混凝土向高强、高性能方向的发展，具有超分散性能的高性能减水剂已成为高性能混凝土中不可缺少的第五组分。在众多的高性能减水剂中，具有梳形分子结构的聚羧酸类减水剂，具有减水率高，掺量低，混凝土坍落度经时损失小，与水泥适应性好等特点，成为国内外化学外加剂研究与开发的热点。目前聚羧酸系高性能减水剂在国外已经逐渐普及，广泛应用于高层建筑、桥梁等各种工程中。在日本，早在1995年聚羧酸系减水剂的用量就超过了萘系减水剂，近年来其用量更是占到高效减水剂的90%。在国内，由于我公司研制生产该产品时间早,产品已畅销北京、长沙、重庆、贵阳、山东、福建等地。用其复合制成的高效防水剂，使混凝土具有密实度高，吸水量比小，渗透高度比低等特点, 其技术处于国内领先水平,产品质量达到国外同类产品先进水平。

项目技术先进性对相关领域技术进步的推动作用；

项目于2004年9月10日通过了由江西省科技厅主持的“聚羧酸系砼外加剂的研制与应用”科技成果鉴定。2004年12月18日通过了由江西省科技厅主持的“聚羧酸系砼外加剂”重点新产品技术鉴定。该产品经国家一级科技查新机构—上海市科技情报所查新为“聚羧酸系复合防水剂属国内首创” 。并于2004年列为江西省科技型中小企业创新基金项目,中试规模为年产2000吨,总产量达3000吨/年(于2006年9月完成)。2004年获江西省重点新产品证书（2004-080），2006年4月获得南昌市科学技术进步三等奖，证书号：2005-3等16-1。本公司是国内最早研发聚羧酸系外加剂产品的单位之一，在省内属首家生产，试产品投放市场以来，深受商品混凝土搅拌公司和建设单位的欢迎，推动了省内外混凝土外加剂和建筑行业的技术进步。
产品需求情况及对当地经济社会发展的促进作用。

由于聚羧酸盐砼外加剂的超塑化特点,有力地推动了传统混凝土向绿色混凝土和高性能混凝土的转化，产品远不能满足市场需求,据统计江西省平均每年预拌商品混凝土量有600 万m3, 估计全国有19亿m3以上, 高性能混凝土在41></a>.57亿m3左右，掺外加剂的混凝土只占总量的40%，即2亿m3左右，聚羧酸系高性能砼外加剂,需求量为100万吨以上。而且对产品的质量和产品规格多样化都提出了更高的要求。

2005年12月9日,我公司生产的羧酸系高效减水剂产品经铁道部产品质量监督检验中心,铁道建筑检验站检测,符合铁道部科技基〔2005〕101号文,关于发布《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求后,产品在京-津线、福-厦线、沪-宁线和时速350km的武-广线得到应用,今年已经供不应求,急需扩大生产量.

二、产业化方案论述

1.目前项目所处阶：

在江西省科技厅和南昌市科技局的大力支持下, 项目从小试、扩试到中试阶段,年产量已达3000T/Y,其工艺技术在国内处领先水平, 产品性能指标明显优于萘系减水剂产品，产品质量得到法定检测单位和用户的肯定,达到国外同类产品先进水平。

2、项目知识产权情况。

项目由南昌市创新建筑外加剂有限责任公司和南昌大学环境与化工学院联合研制而成,并通过江西省科技厅科技成果鉴定(赣科鉴字〔2004〕第139号)和通过了由江西省科技厅主持的“聚羧酸系砼外加剂”重点新产品技术鉴定（证书号2004-080）。属自主知识产权;

3.产业化开发的内容和目标：

本项目主要研究目标:

(1)在原有年产3000吨基础上,再建一套7000吨/年装置,使总产量达10000吨/年;

(2)进一步提高产品质量,达到或超过国家标准GB8076《混凝土外加剂》和铁道部科技基〔2005〕101号标准;

(3)在原有固含量20%剂型基础上,开发固含量30%,40%等新型产品,以提高效率,降低用量,减少运输费用;

(4)按建筑市场需要,开发超早强型减水剂、超缓凝型减水剂、防冻型减水剂、高效复合低水化热防水剂等系列产品;

(5)进行生产工艺优化,设计零排放、无污染、低能耗生产工艺;

(6)研发新型泵送剂,使其适应市场需要,达到萘系泵送剂的成本,优于萘系泵送剂的性能,逐步淘汰非环保产品萘系泵送剂。

4.项目完成后的经济指标:

年产量:10000吨,

年产值:6000万元,

年增产值:4200万元,

年增利润:378万元,

年增税金:210万元,

项目采用技术路线与工艺流程；
本项目应用化学分子结构设计原理，将含有不饱和化学键的丙烯酸（甲基）或马来酸酐等与聚乙二醇的酯化物以及带磺酸盐基不饱和化学物，在水溶液中引发进行共聚反应，生成一种有短主链和长支链的表面活性剂化学物——聚羧酸盐化学物。该技术产品与传统的目前国内广泛使用的萘系减水剂相比，混凝土收缩小，抗开裂性能好；吸水率比低，抗渗等级高；生产不使用甲醛，也无任何“三废”排放，是绿色环保产品；可大大增加工业废渣粉煤灰用量，各种性能良好。

工艺流程如下:

水 引发剂

聚乙二醇单甲醚 MAS

甲基丙烯酸

NaOH

主要创新点:

(1)探索了产品分子结构中的羧酸基与聚乙二醇单甲酯的摩尔比,这种比例关系才能达到较高减水率与低塌落度损失；

(2)确定了主链与支链的比例关系,这种关系才能解决产品的含气量、缓凝性和与水泥的适应性；

(3)合成工艺选用偶联剂G,改善了产品的性能,具有独创性；

(4)根据聚羧酸盐外加剂具有减缩基团，研制与生产了复合防水剂，这在全国是独创的；

(5)从参加“2005年全国聚羧酸盐高性能减水剂及应用技术交流会”信息得知：全国其它单位大都应用在C50以上高标号混凝土或重点建设项目中，而本公司产品在南昌应用不仅是中高标号，而且在C30低标号砼中也成功得到应用，已在常规工程建设中推广应用。
项目于2004年9月10日通过了由江西省科技厅组织的专家鉴定，结论为“工艺技术在国内处领先水平,产品质量达到国外同类产品先进水平”。该产品经国家一级科技查新机构—上海市科技情报所查新为“聚羧酸系复合防水剂属国内首创”。

分阶段描述项目执行过程中各阶段目标；
准备阶段:2006年底前,调研、设计;

厂房改造阶段:2007.1-2007.5,并购买与加工设备;

施工阶段: 2007.10.1前,设备按装与调试;

试生产阶段:2007.10-2008.5,

总结,鉴定阶段;2008.7

项目资金预算使用情况：

项目投资总额356万元、已完成投资156万元、项目新增投资200万元,其中自筹资金170万元,主要用于:

项目准备:3万元,

购买与加工设备:37万元,

厂房改造与设备按装:10万元,

流动资金:120万元,

申请科技三项经费30万元, 主要用于:

项目准备:1万元,

购买与加工设备:25万元,

厂房改造与设备按装:3万元,

项目鉴定:1.0万元

市场预期测算；
由于聚羧酸盐外加剂产品的高性能特点以及建设单位对混凝土高强、高性能的要求,作为绿色环保产品的聚羧酸盐外加剂必然取代萘系外加剂, 市场潜力越来越大。
2006年2月22日,铁道部在北京召开”全国铁路工作会议”布署了”十一五”大规模铁路建设项目。期间,全国将建成新线2万公里,相当于“八五”、“九五”和“十五”总和的1.5倍,其中客运专线9800公里,标准要求高。此前， 铁道部科技局特别发布〔2005〕101号文,关于《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》，其中对外加剂也提出了性能要求，这给砼外加剂发展带来机遇。仅沪宁城际铁路混凝土工程量为3千万m3,需外加剂15万吨。随着在武-广线和福-夏线的投标成功,本项目产品具有更大的竞争力。
项目实施后不仅推动了企业发展,给企业带来了直接经济效益,而且有着良好的社会效益: 在合成中不使用强刺激性物质甲醛和强腐蚀性的浓硫酸，对环境不造成任何污染。在居住建筑混凝土中无残留甲醛,改善了居住环境,属环保产品, 符合国家可持续发展产业政策;产品投放市场以来，深受混凝土搅拌站和建筑工地的欢迎，推动了省内外混凝土外加剂行业的技术进步。产品远销于北京、长沙、重庆、南京、澳门、山东、北京、广东和江西省内，有较好的经济效益和社会效益;
市场营销措施及销售网络建设措施。

继续扩大具有一支经验丰富的销售队伍;

巩固和发展省内外代理经销商;

在省外销售量大的地区建立卫星生产厂。

三、项目实施支撑条件

1、产业化生产能力、工艺配套能力论述；

项目总生产能力1万吨/年，其中原有3000吨/年。

项目实施有良好的基础：

(1)有厂校合作基础和长期从事该项研究和生产的技术人才,技术通过省级鉴定。有较强的开发能力;

(2)项目计划投入资金200万元、除申请科技开发基金30万元外,其余资金全部自筹;

(3)已在昌北工业开发区的原” 先科工业园”内租用生产厂房和办公、研究用房。新增0.5吨燃油锅炉一台， 水电设施齐全;

(4)已建立全国性销售网络,且产品质量和应用服务体系具有明显优势和市场竞争力。

2.市场开发能力论述；

已建立全国性销售网络和产品应用服务体系,有长期从事外加剂研究的教授和高级工程师组成的技术开发中心,根据市场信息不断开发适用市场需要的系列产品,不断降低成本,使产品具有更强的竟争力。

3．企业管理贯标情况；

企业属股份公司, 管理制度化,产品生产和销售服务所运行的管理体系经方圆中心认证符合GB/T19001 idt ISO9001标准要求。

4、实施技术人员情况（中、高级人员数）；

项目主要参加人员为8人，其中教授1人，高级工程师5人。

5.项目主要负责人：郭震，男，66岁，本科学历，化工高级工程师，公司董事长，长期从事化工企业管理和技术工作，有丰富的工作阅历。上世纪九十年代中，由于南昌溶剂厂破产,时任副总工程师的他,带领一班技术人员,自力更生,白手起家,创办南昌试剂化工厂精细化工分厂，并解决部分残疾人就业.后改名为南昌市创新建筑外加剂厂，是南昌市首家生产外加剂专业企业.也是全国混凝土外加剂品牌企业，荣获中国保护消费者基金会“质量、服务、信誉”消费者可信产品称号； 1997年自行研发了第二代高效减水剂—萘磺酸甲醛缩合物，二000年经江西省建设厅组织的专家鉴定为“省内领先水平”,是江西省建设厅重点推荐产品。企业始终坚持技术创新，仅2004年技术开发投入自有资金为100万元，其中研究开发投入额为50万元，研发投入占创新外加剂有限责任公司销售收入的5 % ；先后研发成功了FDN萘系高效减水剂、HEA补偿砼收缩系列抗裂防水剂等产品,2003年与南昌大学环化学院厂院合作开发高性能聚羧酸盐系列外加剂,并取得了成功,是全国少数几家生产聚羧酸外加剂的企业之一。企业始终以市场为导向、以创新为根本、以科技为动力、以国营下岗职工为主体、以破产,停顿国营企业设备为资源、以保护环境,促进人类与自然界和谐发展为事业基础、一年一个台阶向前发展。

6、自筹经费落实情况。

170万元项目建设经费全部在公司自有资金中解决。

四、预期经济效益

产品市场目前需求及需求趋势预测；

2005年全国混凝土外加剂生产11万吨,销售收入51亿元;2005年全国商品混凝土在4.57亿m3左右，掺外加剂的混凝土只占总量的40%，即2亿m3左右，聚羧酸系高性能砼外加剂需求量为100万吨以上。外加剂市场大有潜力。
“十一五”期间建设告诉铁路项目比“十五”期间翻了两番,2004年投入500多亿元,2005年投入1000亿元,从2006年到2010年的五年期间总投入为12500亿元,平均每年2050亿元,建设新线19800公里,客运路线9800公里高速铁路建设每年需聚羧酸减水剂预计为50万吨,2005年开工的武广,郑西,京津线都使用了我公司的产品.

2、产品生命周期；

上世纪70年代开始我国建筑混凝土使用木质素磺酸盐,萘磺酸甲醛缩合物以来已经许多年,聚羧酸盐减水剂是第三代高性能减水剂.国外发达国家已经普遍使用,其生命周期不会少于三十年。

3、目前国内生产同类产品的企业数及主要企业产量；

国内生产外加剂企业近800家(多为复配企业)其中合成企业有200家,合成聚羧酸减水剂企业仅为10多家,最大的合成企业是上海建科院外加剂厂,年产量为7000吨,全国产量不到5万吨,只能满足市场需求的十分之一。

4.产品盈利能力测算:

按年产量:10000吨,年产值:6000万元计,

产品盈利能力计算:

序号
项目
金额（万元）
比率(%)
备注

1
原材料
4320
72
目前市场价

2
动力
60
1
水电 油汽

3
管理费
360
6
工资、设备折旧、厂房租金等

4
销售费用及其他
480
8
差旅与市场开发费

5
税收
300
5
增值税

6
利润
480
8
含公积金

7
合计
6000
100%

年增产值:4200万元,

年增利润:336万元,

年增税金:210万元,

投资利润率168%,

投资利税率为273%,

投资回收期为一年,

财务内部收益率21% 。

5、项目实施风险分析

（1）技术风险:本项目从小试、扩试、中试,产量已达3000吨,技术成熟,

不存在技术风险。

市场风险:市场需要量很大,而且有一支经验丰富的销售队伍和销

售网络。

（2）经济风险:公司已经列出50万元计划作为项目的启动经费,2007年

计划100万元(包括流动资金),如果有科技三项费用支持,项目会顺利实施。由于进行生产工艺优化,设计零排放、无污染、低能耗生产工艺，投产后经济效益比现有装置更好。

（3）由于管理机制高效和灵活, 项目实施后经济效益可观,社会效益明显。

综上所述,本项目基本不存在风险。

五、预期社会效益

(1)产品是新一代高性能产品，深受混凝土搅拌站和建筑工地的欢迎，推动了省内外混凝土外加剂行业的技术进步。

(2)在合成中不使用强刺激性物质甲醛和强腐蚀性的浓硫酸，对环境不造成任何污染。在居住建筑混凝土中无残留甲醛,改善了居住环境,属环保产品, 符合国家可持续发展产业政策;

(3)使用聚羧酸系外加剂，混凝土配合比中可掺入30%以上掺合料，不仅让废弃的煤渣或矿渣得到了较好的利用，而且每立方米同比原工艺节省水泥用量25%～30%,使水泥生产时减少对大气排放CO2和SO2量25%～30%,减轻了对环境污染;

(4)经建筑单位使用说明：使用聚羧酸系砼外加剂后的综合成本可下降5～10% ,预计建筑物寿命从30年或50年延到100年,促进了地区经济的发展;

(5)项目实施后，可再安排了国企下岗职工和各类社会就业人员15名。

(6)项目通过优化设计，使生产工艺零排放、无污染、低能耗;生产中主要有害物甲基丙烯酸采用在密闭系统中运行。

表一

项目投资与资金筹措表
单位：万元

序号
项 目
金 额

1
投资总额
356

固定资产投资
88

流动资金
120

2
资金筹措
356

自筹资金
326

其中：已完成投资
156

新增投资
170

申请科技三项经费
30

借（贷）款

表二

项目拟购设备清单

序号
设备名称
规格型号
单 位
数量
单价 (万元)
金额 (万元)

1
锅炉
0.5吨
台
1
6.0
6.0

2
反应釜
3 m3
台
3
4.0
12.0

3
中和釜
5 m3
台
2
5.5
11.0

4
配料釜
7.5 m3
台
1
6.5
6.5

5
复合釜
10 m3
台
1
5.0
5.0

6
碱贮槽
1.5 m3
台
1
2.0
2.0

7
产品贮槽
5 m3
台
2
4.0
8.0

8
高位槽
1.5 m3
台
4
0.6
2.4

9
冷凝器
1.5m2
台
3
0.5
1.5

10
循环水贮槽
10 m3
台
1
4.5
4.5

11
原料泵

台
2
0.6
1.2

12
产品计量泵

台
2
0.4
0.8

13
碱泵

台
1
0.5
1.0

14
循环加料泵

台
2
0.6
1.2

15
水泵

台
2
0.35
0.7

16
行车

台
1
4.0
4.0

17
热水循环槽
1000
台

2.0
2.0

表三

申请科技三项经费使用预算表

序号
名 称
单位
数量
金额(万元)
使用时间

1
开发费

项目开发人员费

1
2006年底

原材料动力费

检测费

调研费

查新费

技术咨询费

转让、合作费

2
设备费

申请三项经费资助设备：

0.5吨锅炉

3吨聚合反应釜

中和釜

复合釜

冷凝器

设备按装与调试

台

台

台

台

台

1

2

1

1

1

25

6.0

8.0

5.5

5.0

0.5

3

2007年

上半年

2007.5-7

3
试制费

人员费

原材料动力费

检测费

4
鉴定验收费

1
2008.6

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