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1、6万吨/年橡胶硫化剂（不溶性硫磺）项目可行性研究报告 目 录 第一章 总论 1 1.1 概述 1 1.2 企业概况 1 1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义 2 1.4 可行性研究的范围 5 1.5 研究结论 5 第二章 市场预测 10 2.1市场情况预测 10 2.2 市场分析结论 16 第三章 产品方案及生产规模 17 3.1 产品方案 17 3.2 生产规模 17 3.3 产品规格与质量指标 17 第四章 工艺技术方案 19 4.1 工艺技术方案的选择 19 4.2 主要设备选择 23 第五章 原料、辅助
2、材料及燃料的供应 29 5.1 原辅材料供应 29 5.2 水、电年需用量及供应来源 30 第六章 建厂条件和厂址方案 32 6.1 厂址 32 6.2 建厂条件 32 第七章 公用工程和辅助设施方案 41 7.1 厂内平面布置 41 7.2 运输方案与仓储设施 41 7.3 维修设施 42 第八章 节能 44 8.1合理用能标准和节能设计规范 44 8.2项目建设方案 45 8.3能源消耗种类、数量 46 8.4项目使用能源品种的选用原则 46 8.5项目所在地能源供应条件 46 8.6节能措施 47 8.7能耗指标 49 8.8效果分
3、析 50 第九章 环境保护 52 9.1厂址环境现状 52 9.2执行的环境质量标准及排放标准 52 9.3项目的主要污染源及污染物治理措施 53 第十章 劳动保护与安全卫生 56 10.1 设计依据与引用标准、规范、规程 56 10.2 主要原料及产品的危险特性 57 10.3 生产过程中职业危害因素 59 10.4 劳动保护与安全卫生 61 10.5 消防设施和措施 62 第十一章 工厂组织和劳动定员 65 11.1 工厂体制及组织机构 65 11.2 生产班制和定员 65 11.3 人员来源及培训 66 第十二章 项目实施规划 68
4、 第十三章 投资估算和资金筹措 69 13.1 编制说明 69 13.2 投资估算 69 13.3资金筹措 70 第十四章 财务分析 71 14.1 基本数据 71 14.2 财务评价 71 14.2.1项目成本及效益分析 71 14.2.2盈亏平衡分析 72 14.2.3敏感性分析 72 第十五章 结论与建议 74 15.1 主要结论 74 15.2 建议 74 IV 6万吨/年橡胶硫化剂（不溶性硫磺）项目可行性研究报告 第一章 总论 1.1 概述 1.1.1 项目名称、项目单位、企业性质及法人 项目名称：6万吨/年橡胶硫
5、化剂（不溶性硫磺） 项目单位：山东红海化工有限公司 企业性质：新建有限责任公司 项目负责人： 项目地址：河口高效生态经济产业园，建设用地770亩。 1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 （1）中国化工《化工项目可行性研究报告内容和深度的规定》（2005年）； （2）山东红海化工有限公司委托山东医药工业设计院编制《6万吨/年橡胶硫化剂（不溶性硫磺）项目》可行性研究报告的委托书； （3）依据国家能源政策、地区发展规划及本企业“五年规划”；市场要求及行业技术水平；化工产品技术标准； （4）《投资项目可行性研究指南》； （5）山东红海化工有限公司提供的基础资料； 1.2
6、 企业概况 山东红海化工有限公司，为新建，性质为有限责任公司，注册资金1000万元，投资人为自然人郭鹏80%，合作伙伴20%。凭借多年经营思路和对山东及周边各行业经营的了解，经过广泛的调研分析决定新建一套6万吨/年硫化添加剂（不溶性硫磺）装置及配套设施。建成后将成为全国最大规模的橡胶助剂生产基地和研发基地。 1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义 1.3.1 项目背景 不溶性硫磺是普通硫磺的高聚合形态的同素异构体和高分子改性品种，作为一种重要的橡胶硫化交联剂，在轮胎工业中应用潜力巨大，开发生产这种硫磺深加工产品，符合循环经济发展的理念，可大幅提高普通硫磺产品的附加值和市场竞
7、争力。 不溶性硫磺(Insoluble Sulfur)学名为硫的均聚物，又称聚合硫，简称IS，原子量32.07，外观为无毒可燃的黄色粉末，是普通硫磺的高聚合形态的同素异构体和高分子改性品种，具有不溶于二硫化碳和其它溶剂的性质。市场上的不溶性硫磺IS60、IS90指的是含不溶性硫磺成分为60%、90%的产品。不溶性硫磺是由大量硫原子聚合而成的硫的长链线性高分子聚合物，是一种重要的橡胶硫化交联剂，相对分子量为30000-40000，分充油型和未充油型两类。充油型产品是将不溶性硫磺填充一定量的石油系专用油得到的，充油量一般为4%-34%，但不同油类对不溶性硫磺热稳定性影响不同，橡胶工业中使用的不溶
8、性硫磺绝大多数（约99%）是充油型产品。 目前，我国大部分炼油厂、化肥厂、焦化厂、天然气净化厂都设有硫磺回收装置，从原油加工、氨合成、天然气脱硫和煤化工生产中回收硫磺的数量逐年增加，其产品硫磺质量较好，纯度高达99.%以上，可广泛用于制酸、化学合成、染料、橡胶、建材、医药、冶金等行业。但作为工业硫磺产品的价格低，通过对其进行深加工，增加其附加价值，开发目前国内市场前景广阔的不溶性硫磺产品，其市场价格是普通硫磺的10-15倍，不仅可以调整企业产品结构，延伸产业链和提高经济效益，同时还通过回收加工硫磺推进循环经济，解决环境污染问题，对于实现可持续发展，建设环境友好、资源节约型企业也具有十分重要的
9、作用。 1.3.2 投资必要性 1、符合国家产业政策 本项目以普通硫磺为原料，经过高温急冷聚合生产高质量不溶性硫磺，为物理反应，具有高技术含量，低耗能、无污染。属于国家发改委《产业结构调整目录(2005年本)》中鼓励类。具体为：第一类、鼓励类，第九节、化工第26款：高等级子午线轮胎及配套专用材料、设备的生产。 2、有利于提高经济效益，增强企业的抗风险能力 本项目原料来源丰富，投资省，装置建成投产后可给企业带来相当的经济效益，增强了企业的抗风险能力。 综上所述，公司目前的现状和经济模式，增加企业的经济效益和抗风险能力，转移投资方向，扩展不同的投资渠道，建设6万吨/年不溶性硫磺项目，
10、以实现经营多样化，不仅实现了企业效益的最大化，而且符合国家的相关政策，并具有一定的前瞻性和发展潜力。 1.3.3 经济意义 由于不溶性硫磺尤其是高温稳定性不溶性硫磺对生产技术和设备要求较高，因此国外也只有少数国家如美国、德国、俄罗斯、日本等能够生产，主要生产企业是荷兰AKZO与美国Monsanto公司联合体的子公司Flexsys化学公司。目前，全球市场高温稳定性不溶性硫磺年需求量约46万-50万吨。 我国在20世纪70年代开始研究，1978年在上海瓦屑化工厂生产，产品的各项指标达不到要求。原化工部北京橡胶工业研究设计院于1974年开始研究不溶性硫磺生产技术，用汽化法制取了质量分数为55
11、的不溶性硫磺产品，1988年实现了高含量不溶性硫磺的工业化生产。1984年，国内不溶性硫磺生产工艺经过攻关，产品质量水平得到明显提高。当前高质量的不溶性硫磺在国内供不应求，在国际市场上也很走俏。 目前国内每年不溶性硫磺的需求量接近11-13万吨，其中年出口量0.6-0.9吨，其他如输送带、胶管、胶、密封件、电缆电料及各种浅色橡胶制品等领域消费需求量1-1.5万吨，轮胎行业需求10-12万吨。生产厂家有上海京海化工有限公司、河南洛阳三瑞实业有限公司、江西恒兴源化工厂、北京龙盛融和化工有限公司等20余家，一般生产规模大多为800-1500吨/年，年总生产能力2.5万-3.0万吨。由于国内生产的
12、不溶性硫磺稳定性不佳，耐高温性能较差，大部分产品无法满足全钢子午线轮胎生产的需要，因此国内大部分需求主要依赖于进口，近年高温稳定性不溶性硫磺的年进口量都超过6万吨。预计今后几年国内市场需求仍将呈快速增长的趋势，其中70%高温稳定性不溶性硫磺仍要依赖进口解决。 可喜的是，华东石油大学、北京橡胶工业研究设计院等多家院所合作开发研究出高温气体催化法不溶性硫磺生产先进技术，即采用四氯乙烯萃取工艺。该项专利技术生产出的抗高温稳定性不溶性硫磺能够满足高性能子午轮胎与橡胶加工新工艺的要求，产品质量达到了现代国际同类产品先进水平，绿色环保、节能，符合国家“十二五”对生产不溶性硫磺的要求。考虑到用此技术生产出
13、的不溶性硫磺的价格是普通硫磺的10-15倍，现市场售价在1.3万元以上，因此采用高温气体催化法生产的高温稳定性不溶性硫磺市场发展空间巨大。 1.4 可行性研究的范围 可行性研究的范围包括：总图运输、生产工艺、生产设备、公用工程、仪表及自动控制、电信工程、土建工程、原辅材料及产品储运，工业安全卫生及三废治理、环境保护等。 6万吨/年橡胶硫化剂（不溶性硫磺）项目范围：工艺装置及系统配套工程、车间及仓库、职工生活三个部分。 1.5 研究结论 1.5.1地理位置有利 山东红海化工有限公司拟建项目位于东营市河口高效生态经济产业园。东营市是全国第二大油田—胜利油田所在地，有齐鲁、富海、胜利
14、等石化公司，为该项目提供了丰富的原材料资源。东营市又是国家轮 胎生产集聚地，2009年东营市轮胎产量（据橡胶协会统计）占全国轮胎总产量的20%，仅东营市轮胎行业年用不溶性硫磺高达1.6万吨。因此具有很好的地理优势。 1.5.2建设条件有利 本项目的建设用地位于东营市河口高效生态经济产业园，新建项目的交通、供水、供电、通讯都可以实现配套，周边有齐鲁、富海石化等大型炼化厂，硫磺的原料充足。东营市是全国轮胎集中地，2009年子午轮胎产量占全国产量的20%，每年用量约1.6万吨。 综上所述，本项目建设的自然条件、地理位置、交通运输、系统配套条件等，对项目的建设都是非常有利的。 6、本项目所得税
15、前财务内部收益率为48.4%，财务净现值159017万元；所得税后37.5%，财务净现值94090万元。财务内部收益率大于行业基准收益率(12%)，所以盈利能力满足行业最低要求，财务净现值大于零，该项目在财务上是可以考虑接受的。投资回收期：所得税前3.0年，所得税后3.6年(含建设期)，均小于行业基准投资回收期10年，这表明项目投资可以按时回收。 1.5.3综述 1、本项目是对普通硫磺进行循环深加工，主要产品为不溶性硫磺，副产品为硫磺粉。对目前国际、国内的现状而言，无论从原料购销，还是产品销售市场，都属于适销对路的产品。 2、拟订的本项目生产规模是通过广泛的市场调研，综合企业现状后确定的
16、对企业目前现状是适宜的。 3、本项目确定的加工路线，在国内已经非常成熟、可靠，设备采购全部立足于国内，装置投产后可以确保安、稳、长、满、优运转。 本项目加强三废治理，注重防火、防爆、防尘、防噪声等措施，不会对厂区周围造成污染。 综上所述，本项目产品适销对路，技术可靠，运输条件良好，建设条件具备，具有良好的经济效益，在技术上和经济上都是可行的。 附：主要技术经济指标表 主要技术经济指标表 序号 名称 单位 数据 备注 一 设计规模 1 产品方案 IS-OT20不溶性硫磺 t/a 60000 外销 副产品硫磺 t/a 20
17、000 外销 2 生产天数 天 300 3 主要原辅助材料用量 硫磺粉 t/a 70000 四氯乙烯 t/a 800 循环使用 橡胶油 t/a 10000 4 公用动力消耗量 年生活用水耗量 m3/a 200 年耗电量 万KWh/a 150 年耗煤量 t/a 900 5 运输量 t/a 160000 运入量 t/a 80000 运出量 t/a 80000 6 项目定员 人 110 其中：生产工人 人 72
18、 管理及技术人员 人 38 二 经济数据 1 项目投入总资金 万元 105390 2 建设投资（不含建设期利息） 万元 82610 3 建设期利息 万元 2780 4 流动资金 万元 20000 其中：铺底流动资金 万元 6000 5 资金筹措 万元 105390 其中：借款 万元 50000 项目资本金 万元 55390 资本金比例 % 53 6 年均销售收入 万元 79198 7 年均销售税金及附加 万元 10255
19、8 年均总成本费用 万元 35122 9 年均利润总额 万元 33821 10 年均所得税 万元 8455 11 年均税后利润 万元 25366 三 财务评价指标 1 投资利润率 % 24.1 2 投资利税率 % 32.1 3 项目财务内部收益率 % 37.5 税后 4 项目财务净现值 万元 94090 税后 5 项目投资回收期 年 3.6 税后 6 盈亏平衡点 % 24.14 第二章 市场预测 2.1市场情况预测 2.1.1产品性状及用途 不溶性硫磺即
20、不溶于二硫化碳和其它溶剂的硫磺，也称聚合硫，是硫磺深加工后的产品，属于一种新型的无机化工原料。不溶性硫磺作为橡胶工业的硫化促进剂，广泛用于轮胎提胶料、缓冲胶料、白胎侧胶料，适合制造轮胎、胶管、运输带、汽车橡胶件、电缆、胶辊、油封、胶鞋、乳胶制品和浅色制品。 不溶性硫磺是普通硫磺的一种同素异形体，它是由普通硫磺斜方硫经热聚合制得。其分子结构是硫的线型高分子，具有不溶于二硫化碳和其它溶剂的特点，故为不溶性硫或聚合硫。目前不溶性硫磺主要应用于橡胶工业。与斜方硫相比，不溶性硫磺作为橡胶硫化剂其主要特点为： 1）不溶性硫磺在橡胶中以分散状态存在，因此胶料不喷霜，有良好的粘性，同时可保证浅色
21、制品的外观质量。 2）不溶性硫磺在胶料中均匀分散，有效地抑制硫磺的聚集，减少胶料存放过程的焦烧倾向。 3）斜方硫S稳定性较高，裂解键能为268kJ/molE ，高于不溶性硫磺键能，因此在加工过程中有早期焦烧的倾向。 因此，尽管不溶性硫磺的价格是普通斜方硫的10-15倍，但以其不喷霜性而广泛应用于子午线轮胎及其它橡胶复合制品(包括斜交轮胎)，也应用于高硫磺用量的浅色橡胶制品中。 2.1.2市场分析及预测 随着汽车工业的高速发展，刺激和带动了不溶性硫磺的市场需求，2009年国内对不溶性硫磺的需求量达到12万吨左右，主要轮胎行业用量9万吨左右，但国内实际产量仅3万吨，大量依赖进
22、口，预计未来几年国内需求量将以每年15-20% 的速度递增，2015年将达20-25万吨，市场缺口将进一步扩大，前景看好。 发达国家早在1990年轮胎子午化率已达95%以上，中国将汽车工业列为国家重点支柱产业之一，将子午线轮胎引进技术和原材料国产化项目列入“七五、八五及九五”国家重点关攻项目，“十五”也列为重点发展项目，“十一五”要求轮胎行业大力进行原创新性研究开发，进入世界先进行列。 目前，我国已成为世界橡胶工业大国，自2002年起，生胶消耗量居世界第一，2005年起轮胎产量世界第一，主要非轮胎橡胶制品如：胶管、胶带、胶鞋均居世界第一。近年来我国橡胶耗量平均递增为13%，标志着橡胶工业迅
23、猛发展。2008年全世界耗胶量为2200万吨，我国为550万吨超过全球的1/4，2008年我国轮胎总产量为3.5亿条，其中子午线轮胎为2.65亿条，子午胎比率超过75%，轮胎出口量约占40%。特别使人兴奋的是我国轮胎技术获得骄人成果，已建成各种规格系列产品齐全的完整工业体系，并获得一系列原创新性的国际前沿科技成果，我国载重子午轮胎经过了高速、高载的考验已达到世界先进水平，轿车子午胎已实现无内胎，宽断面、扁平化、高速化；紧跟国际潮流的安全、节能环保轮胎已稳步推向国际市场并获得认可。被极少数国外企业垄断技术和设备的巨型工程子午轮胎已实现批量生产，航空子午胎在2008年一举实现了零的突破。 200
24、8年我国已成为世界第二大汽车生产国，总产量943万辆，2009年已突破1300万辆，特别是国家将继续实行汽车购置税减半、汽车下乡政策，汽车销量旺盛将继续，今年年销量仍将超过1500万辆，同比增加15%。 橡胶工业的发展，特别是轮胎工业的发展，开辟了不溶性硫磺的市场和应用前景，2008年全球不溶性硫磺需求量38万吨左右，今年将需46-50万吨，国内需求量约12万吨，目前国内不溶性硫磺企业产量处于供不应求的状态，且会继续。70%依赖进口，由crystex占领。中国不溶性硫磺主要由于价格便宜也已开始少量出口。 不溶性硫磺是普通硫磺的高聚合形态的同素异构体和高分子改性品种，作为一种重要的橡胶硫化交
25、联剂，在轮胎工业中应用潜力巨大，开发生产这种硫磺深加工产品，符合循环经济发展的理念，可大幅提高普通硫磺产品的附加值和市场竞争力。 通过对其进行深加工，增加其附加价值，开发目前国内市场前景广阔的不溶性硫磺产品，同时还通过回收加工硫磺推进循环经济，解决环境污染问题，对于实现可持续发展，建设环境友好、资源节约型企业也具有十分重要的作用。 2.1.3产需现状 由于不溶性硫磺尤其是高温稳定性不溶性硫磺对生产技术和设备要求较高，因此国外也只有少数国家如美国、德国、俄罗斯、日本等能够生产，主要生产企业是荷兰AKZO与美国Monsanto公司联合体的子公司Flexsys化学公司。目前，全球市场高温稳定性
26、不溶性硫磺年需求量约46-50万吨。 我国在20世纪70年代开始研究，1978年在上海瓦屑化工厂生产，产品的各项指标达不到要求。原化工部北京橡胶工业研究设计院于1974年开始研究不溶性硫磺生产技术，用汽化法制取了质量分数为55%的不溶性硫磺产品，1988年实现了高含量不溶性硫磺的工业化生产。1984年，国内不溶性硫磺生产工艺经过攻关，产品质量水平得到明显提高。当前高质量的不溶性硫磺在国内供不应求，在国际市场上也很走俏。 由于国内生产的不溶性硫磺稳定性不佳，分散性较差，大部分产品无法满足全钢子午线轮胎生产的需要，因此国内部分需求主要依赖于进口，近年高温稳定性不溶性硫磺的年进口量都超过7万吨。
27、预计今后几年国内市场需求仍将呈快速增长的趋势，其中70%高温稳定性不溶性硫磺仍要依赖进口解决。 可喜的是，华东石油大学、北京橡胶工业研究设计院等多家院所与生产厂家合作开发研究出高温气体催化法不溶性硫磺生产先进技术，即采用有机溶剂四氯乙烯萃取工艺（或加入特殊稳定剂的酸水萃取）都能够生产出与进口相媲美的产品。该项专利技术生产出的抗高温稳定性不溶性硫磺能够满足高性能子午轮胎与橡胶加工新工艺的要求，产品质量达到了现代国际同类产品先进水平，绿色环保、节能，符合国家“十一五”对生产不溶性硫磺的要求。考虑到用此技术生产出的不溶性硫磺的价格是普通硫磺的10-15倍，现市场售价在1.3万元左右，因此采用高温气
28、体催化法生产的高温稳定性不溶性硫磺市场发展空间巨大。 2.1.4产品价格的预测 1、我国不溶性硫磺市场供应现状 尽管不溶性硫磺是一种用途狭窄的产品，主要用于橡胶工业中，限定了市场的使用范围，但是根据国内已有的六十多条子午线轮胎生产线以及子午线轮胎的生产量，今年不溶性硫磺的市场需求量预计将达到13万吨.随着子午线轮胎市场份额的逐步扩大，到2015年国内对不溶性硫磺的需求量将达到20-25万吨。目前国内不溶性硫磺的生产能力：2009年实际产量据不完全统计(中国橡胶学会会员单位)仅为3万吨，由此可以看出不溶性硫磺仍有相当的发展潜力。从国际市场来看，目前国外只有少数国家如美国、俄罗斯、日本、德国
29、法国、印度以及东欧等能生产不溶性硫磺，不溶性硫磺的市场需求量在50万吨以上，但目前市场几乎被Flexsys公司独家垄断。为此世界各大轮胎公司和贸易公司希望不同国家的不溶性硫磺参与竞争，以打破垄断。我国京海公司生产的不溶性硫磺已分别出口法国、美国。2009年已有6000吨不溶性硫磺出口德国、东南亚、美国、日本等国。如果形成规模经济，并且在产品“三高”等方面有进一步的突破，在国际市场上将有很大的竞争能力。不溶性硫磺的市场需求量将激增，其需求量将以每年15-20% 的速度递增，市场前景看好。 2、国内不溶性硫磺生产供应情况 汽车轮胎业的发展带动着不溶性硫磺产品需求的高速发展，其次我国子午轮胎
30、随着汽车工业的高速发展，尤其高速公路的加速建设，子午线轮胎生产线的迅速扩建已是当前轮胎行业发展的必然趋势，对不溶性硫磺的需求量正在迅猛增加。从宏观上看，我国宏观经济仍然向好，高速公路建设、基本经济建设不断加强，交通运输量不断增长，到2010年我国将要成为世界主要汽车制造国，力争跨入世界500强，我国将成为世界轮胎制造大国，世界轮胎中心进一步向中国转移，国内企业也将努力做强。 从微观上看，我国轮胎子午化率正在进一步加快，与发达国家相比还有很大的增长空间。2009年我国子午轮胎占轮胎总产量的50%，斜交胎占50%，2015年我国的子午胎占有率将达95%以上，年子午胎增涨率达15-20%，
31、年不溶性硫磺增长率15-20%以上。轮胎是易耗品，随着我国汽车保有量的不断增加，与此相对应的轮胎需求量也将很旺盛。子午胎生产仍处在投资增长期，国内外都有很多厂家在扩大产能。所以，与子午胎相关的橡胶助剂，也将有很好的发展潜力。 不溶性硫磺处于高速完善和发展阶段，产品品种不断满足市场需求，产品的功能性和适应性不断增强。 3、我国子午轮胎的快速增长势必造成不溶性硫磺供应不足的局面 随着汽车工业的高速发展，刺激和带动了不溶性硫磺的市场需求，2009年国内对不溶性硫磺的需求量达到12万吨左右，但国内实际产量仅3万吨，大量依赖进口，预计未来几年国内需求量将以每年15-20% 的速度递增，2015年将
32、达20-25万吨，市场缺口将进一步扩大，前景看好。 2.1.5不溶性硫磺价格的预测 企业产品价格监测 2007-2009年8月企业充油不溶性硫磺产品平均价格走势 根据我国现阶段的实际情况，2009年我国进口不溶性硫磺的价格：16000-18000元/吨,国产不溶性硫磺的价格：12000-14000元/吨。因此，考虑将来的发展，综合以上讨论可以较保守地预测，优质高等级不溶性硫磺的价格在13000元/吨左右。 2.2 市场分析结论 根据以上分析，未来5-10年内，我国的不溶性硫磺的需求仍会继续增长，不溶性硫磺作为橡胶用新型交联剂，在我国尚处于发展阶段。随着橡胶工业的发展，市场潜力
33、较大，前景看好。我公司充分利用科研院所的科技成果，从产品的布局、原料来源、技术水平、节能降耗环保等方面充分考虑，在提升不溶性硫磺的品质要求上有所突破达到国际同类产品领先水平，尽快形成规模效益。 第三章 产品方案及生产规模 3.1 产品方案 山东红海化工有限公司与上海京海化工有限公司通过技术资金合作，依托于华东石油大学、北京橡胶工业研究设计院等多家院的研究成果采用高温气体催化法不溶性硫磺生产技术，即采用有机溶剂四氯乙烯淬取工艺。该项专利技术生产出的抗高温稳定性不溶性硫磺能够满足高性能子午轮胎与橡胶加工新工艺的要求，产品质量达到了现代国际同类产品领先水平，绿色环保、节能，符合国家
34、十一五”对生产不溶性硫磺的要求，6万吨/年不溶性硫磺装置，具有技术先进、可靠、操作方便、绿色环保、节能降耗等优点，产品质量能与国际最高标准Flexsys公司产品相媲美。符合国家鼓励发展低能耗、技术附加值高产品的有关政策、法规的要求。 该项目产品方案的选择严格执行国家有关建设项目环境保护管理规定，“三废”治理严格执行国家有关标准。项目建设将严格执行“三同时”，积极开展“三废”综合利用，保护环境不受污染。同时该项目产品方案的设计具有：“三废”排放少、装置安全系数高等优点，符合国家环保和安全生产有关法律、法规的要求。 3.2 生产规模 IS-OT20（不溶性硫磺） 6万吨/年 硫磺粉
35、副产） 2万吨/年 3.3 产品规格与质量指标 不溶性硫磺的标准（质量指标：执行HG/T2525-93） 主要体现在如下几个方面(以固特异要求）： 项目 指标 OT-20 IS-HS-7020 IS-HS-6033 IS-60 外观 黄色不飞扬粉末 黄色粉末 元素硫含量 80±1.0 80±1.0 67±1.0 99.5 不溶性硫含量＞ 70.0 70.0 60.0 60.0 酸度（以H2so4计）%≤ 0.05 0.05 0.05 0.05 灰分%≤ 0.15 0.15 0.15 0.15 油含量% 20±
36、1.0 20±1.0 33±1.0 加热碱量（80℃）% 0.5 0.5 0.5 0.5 热稳性（占总硫元素） 105℃15min≥ 80 75 75 热移性（占总硫元素） 120℃15min≥ 35 筛全物（150μm）%≤ 0.2 0.2 0.2 0.2 第四章 工艺技术方案 4.1 工艺技术方案的选择 4.1.1工艺技术路线确定的原则和依据 本工艺技术路线充分考虑到工艺技术的成熟性和装置建成之后的经济合理性。因此，确定的工艺技术路线首先要满足国家产业政策要求，本着工艺技术新型化，确定工艺流程短、能耗低、产品质量稳
37、定的生产工艺技术方案。 现国内大部分生产厂家都采用高温湿相法（用酸水萃取法），在洗涤与生产中产生大量的酸水污染环境，耗能高，主要是产品高温稳定性差，105度15分钟不足30%，这就是国内产不溶性硫磺难以推广，依赖进口的主要原因。 进口高质量产品都实行密闭萃取，没有污水废气产生。高温稳定性好，掌握此技术的美国弗兰克斯公司对该技术垄断封锁，更不转让。 近几年多家院校研究院与一生产厂家经潜心研究试验，克服了各种技术难题，已采用高温气体催化萃取法生产出了与弗兰克斯公司相媲美的产品，该厂与我公司技术合作，采用此技术建设国内最大、质量最高的橡胶硫化剂不溶性硫磺生产基地。 4.1.2需要克服的问题
38、 无论是哪种制造方法，都避免不了需要克服IS生产过程的下列危险性因素： （1）燃烧与爆炸：硫是易燃物质，闪点207℃，自燃点232℃，空气中含硫粉尘达35g/m3时即具可燃性。 四氯乙烯是无色液体，有氯仿样气味，不溶于水，可溶于乙醇乙醚等多数有机溶剂。 （2）静电：无论是熔融法还是气化法生产IS产品，由于硫蒸汽与空气中氧的作用而产生毒性二氧化硫烟雾，造成对眼睛、皮肤、粘膜的损伤。二氧化硫蒸汽具有麻醉作用，刺激眼睛、皮肤和呼吸道，影响神经系统和血液循环系统的健康。 （3）腐蚀：由于硫、空气和原料中的水分在高温下产生的硫酸能严重腐蚀反应釜，金属经高温疲劳和腐蚀后强度急剧下降，所以爆炸多在高温
39、釜发生。由于腐蚀作用溶解下的变价金属作为杂质存留于IS产品中，这不仅提高了产品的灰分指标，还会影响硫化橡胶的老化性能，是优质IS产品所不允许的。 4.1.3产品稳定性 从硫的热力学性质知道，斜方硫转化为IS速率慢，即使在1100℃下，转化率仅为69%，因此，已经热聚合而成的IS存在着还原为斜方硫的趋势，这就是IS的不稳定性。实际上，IS在热激发、化学物质（尤其是胺）诱发和储存期中，这种还原始终在进行。因此，无论是国外还是国内，热稳定性、化学稳定性、储存稳定性和操作稳定性一直被当作重点开发课题，并列为产品质量的重要指标。一般来讲，不管是充油还是非充油产品，IS含量在元素硫的63%以下，都将给
40、橡胶加工带来喷霜的危险。 4.1.4工艺技术方案的选择 通过对各种工艺的比较专家论证，本项目确定采用高温气体催化法为最佳方案，该方案具备以下特点： （1）压力低，操作安全稳定； （2）流程短，操作方便、灵活； （3）投资省，占地面积小，节省土地资源； （4）无污染，无废气、废水、废渣； （5）原材料易储存 ，需要保温罐储存氮气保护； （6）原材料可就近采购，采购成本低； （7）产品质量好、稳定； （8）在四氯乙烯中密闭氮气保护萃取； （9）低灰份，高分散性，高稳定性（80%以上）； （10）特别的萃取工艺； 采取高温气体催化法，减少了有机物挥发，深度密闭对硫磺循环加
41、工，无废物排放。 4.1.1 反应原理 将普通液体（或固体）硫磺加热至一定温度用计量泵打入气化器中直接喷入物料反应釜中得到可溶性硫与不溶性硫的塑性混合物，经过高温与稳定，过滤出的粉末状固体为不溶性硫磺。在经过特殊工艺稳定加工与处理即为高质量的不溶性硫磺。 4.1.2 工艺条件控制 气化器（预计） 萃取（预计） 预热温度℃ 压力MPa（G） 炉出口℃ 120——130 0.3 400--450 萃取介质℃ 萃取压力MPa（G） 四氯乙烯、加稳定剂 0.2密闭 4.1.3 生产工艺流程 不溶性硫磺的工艺流程图如下： 4.1.4 生产项目
42、的工艺及配套设施 此方法是世界最先进的生产工艺，国外弗兰克斯公司、日本、德国采取此工艺，也就是这样生产工艺。将普通液体（或固体）硫磺加热至一定温度用计量泵直接直接打入反应釜中催化得到可溶性硫与不溶性硫的塑性混合物，经过高温与稳定，过滤出的粉末状固体为不溶性硫磺。在经过特殊工艺稳定加工与处理即为高质量的不溶性硫磺。 1、加热部分 将工业硫磺用蒸汽加热到130～150℃转变成为高温液体硫磺，用计量泵打入加热炉升温直达气化的温度650℃喷入已加有稳定剂的萃冷催化釜中催化反应，达到一定时间和温度，萃冷物料完成。再次加入稳定剂催化稳定至一定数量的溶剂和稳定时间至充分。 2、淬取部分 淬取是不溶
43、性硫磺生产必不可少的一步，将已粉碎好物料投入萃取釜萃取，等到萃取达到一定的数量和次数，此时生成的高聚合硫极不稳定，需加入稳定剂稳定细化，洗涤分离干燥后才能够得到稳定的IS90粉。 3 蒸馏部分 将萃取用后的溶剂经上料专用泵打入蒸馏塔升温蒸馏，蒸馏温度在122℃将四氯乙烯蒸汽经冷凝装置冷却回收到储液罐里，再次的重复生产循环利用，蒸馏后的可溶性硫磺将再次升温融化经加压氮气保护放入储料池。 4、过筛混合稳定部分 将成型的不溶性硫过筛，加入橡胶油等稳定剂，不溶性硫磺在使用过程中容易出现粉尘，对工作环境造成污染，所以一般需要充油处理，将不溶性硫磺直接与油混合均匀，将不溶性硫磺冲油后形成充油型OT2
44、0等系列产品。包装即可成品。 4.2 主要设备选择 4.2.1 主要设备选型 根据不溶性硫磺产品的生产规模、工艺条件，本工程对设备的选定主要考虑设备的质量、价格。压力容器应严格执行国家质监局颁发的《压力容器安全技术监察规程》的有关规定。 表4-1 设备一览表 序 号 项目 规格 需要 台数 备注 1 硫磺釜 24m3 3 不锈钢（内带盘管） 2 计量泵 2400L 4 重庆泵业 3 加热炉 12m3自控 3 不锈钢压力容器 4 气化炉 460kw自控 3 西川电路耐火厂 5 反应塔 18米高 15 自行研究技术 6
45、 防腐液下泵 12 7 料车 300 自己制作 8 粗粉机 2500kg/h 4 9 微粉机 2500kg/h 4 江阴科力机械制造有限公司 10 提升机 2吨 6 11 锥式过滤压滤机 16m3不锈钢 3 无锡定昌过滤机械有限公司 12 振动干燥机 8m3不锈钢 6 太仓中亚干燥设备厂 13 真空泵 密闭系统 12 山东伯仲 14 蒸馏釜 12m3不锈钢 3 加工内带盘管 15 冷凝器 不锈钢 39 加工交换面积5m2至60 m2 16 收集器 2.4m3不锈钢 24 加工（
46、液气分离器） 17 真空桶 12m3 6 加工 18 水分离器 12m3 6 加工 19 计量罐 18m3不锈钢 6 加工 20 四氯乙烯储罐 100m3 8 加工 21 磁力泵 不锈钢 18 上海帕特泵业 22 冷冻机 100万大卡 3 上海安格斯制冷设备 23 制氮机 200m3/h 1 杭州诺曼空分设备有限公司 24 振动筛 1100mm 24 新乡市首创机械有限公司 25 滚动筛 直径300 mm 12 26 料车 1.6ｍ 27 热水交换器 120m3 6 28
47、 锥体混合器 4m3不锈钢 6 江阴科力机械制造有限公司 29 罐池 6000m3 30 液位计 40 循环池 4000m3 41 融硫储罐 200 5 自作 42 锅炉 2吨 1 泰安锅炉 4.2.2 电气仪表 1、自控水平和主要控制方案 本项目依据工艺装置的规模、工艺流程特点及操作要求，结合本行业应用的成功经验，并考虑国内外新型仪表的发展和实际应用，设置了较完善的检测、自动控制系统。本装置共有80个控制回路，温度、压力、流量、液位等工艺参数的集中检测点共约148个，确定采用DCS系统对生
48、产过程进行监控，完成整个生产过程的控制、监视、操作和自动打印报表。 根据不溶性硫磺装置的工艺要求和生产流程特点，设一个中央控制室，室内仪表采用DCS控制，现场仪表采用国产智能仪表。所有重要参数集中到控制室的DCS系统显示和记录，进行必要的调节和控制。对于一般的参数，采用就地显示或控制。对于生产操作要求上必须要在现场操作和监视的机组或设备，则在机组或设备附近设置操作仪表盘。 正常情况下，操作人员在控制室就可以操纵装置连续安全生产。控制室内用电设备由电气专业单独设置UPS进行供电。 2、仪表选型 采用集散系统（DCS）进行集中控制。现场仪表根据工艺生产要求和不同的介质工况，在选型上均做了相
49、应的考虑。本工程所涉及的物料特性，最高防火等级为甲类。生产过程中采用全密闭循环生产系统，无粉尘外排。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92的规定，上述区域现场仪表须选用相应等级的本质安全型防爆仪表。 （1）控制室仪表 本项目DCS系统所设置的操作站等设备应满足装置工艺操作的要求，操作站之间应为互备型。DCS控制器、控制器电源、通讯卡、网络总线等均为冗余设置。 （2）流量仪表 装置区内流量仪表采用耐腐金属转子流量计 （3）液位仪表 液位测量以压差法测量为主，压差变送器采用智能型。对于就地液位测量选用玻璃板液位计和磁翻板液位计。 （4）温度仪表 集中控制温度
50、选用一体化温度变送器，集中检测温度选用铂热电阻，就地温度指示选用双金属温度计 （5）压力仪表 压力或压差变送器将采用智能型电容式或扩散硅式。就地压力指示一般选弹簧管压力表，根据工艺介质要求可选用隔膜或膜盒型压力表。 （6）执行器 调节阀可选用单座或双座气动薄膜调节阀加电/气阀门定位器。 3、主要控制设备的确定及要求 本装置主要控制设备为DCS系统。该系统由操作站、控制站、打印机、辅助操作台等设备组成。本项目的DCS系统间留有通讯接口并能够互相通讯。 4、仪表动力供应 （1）仪表电源 装置监测控制系统（DCS）、主要现场仪表采用不间断电源（UPS）供电，在电源事故期间，UPS电
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