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1、密级：秘密天然纤维素混合醚生产项目天然纤维素混合醚生产项目可行性报告可行性报告二零零六年2年产1800吨羟丙基甲基纤维素项目可行性研究报 告一、概况：1、项目名称：1800 吨/年羟丙基甲基纤维素(HPMC)项目2、企业情况2.1 企业基本情况：(略)2.2 企业法人代表基本情况：(略)3、项目建设的主要内容：为了拓宽 HPMC 和 MC 在市场的应用领域，满足市场各行业对HPMC（羟丙基甲基纤维素） 、MC(甲基纤维素)的需求，并可满国际市场的需要，为国家出口创汇。本项目采用国内首创的工艺技术路线和设备建成年产1800 吨的HPMC/MC 生产线。所生产的高档 HPMC 和 MC，具有高取代
2、度、高纯度、高透明度、各种粘度，反应特别均匀，溶液流动性特别好的使用特性，技术质量指标与国际标准要求相一致。满足建筑、涂料、陶瓷、医药、化工等行业对高档 HPMC 和 MC 的需求。4、项目建设的意义：近年来，随着我国工业的飞速发展，非离子型纤维素醚类羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素（MC）产品得到广泛应用，应用领域不断扩大，市场应用量不断增加。2000 年我国 HPMC 和 MC3消费量 5000 吨，其中 1000 吨由国内厂家生产，每年进口 4000 吨HPMC。今几年，由于 HPMC 产品在建筑、涂料、医药、化工等领域得到广泛使用，2005 年我国 HPMC 消费量猛增至 1.
3、5 万吨，产品供不应求，加上出口产品 0.5 万吨，国内生产总量达到 2 万吨。高档 HPMC 仍依耐进口，进口量约 0.5 万吨,。目前，国内共有 10 余家企业生产 HPMC，生产能力在 500-5000吨，与国外先进水平相比，国内 HPMC 厂家不仅规模小，而且生产工艺设备较落后，较高档次、有特殊功能的产品国内尚不能生产。 本项目采用的工艺技术路线和设备为国内首创，与国际同步，摈弃了国内沿用多年的立式釜溶剂法落后工艺，采用大型卧式釜一步法实现碱化醚化的新工艺路线，同时，实现了连续离心洗涤，从而降低了成本，提高了产品质量。本项目采用的设备工艺与羧甲基纤维素钠生产设备工艺可以通用，因此，本项
4、目可以建成多功能生产线，可大大降低投资风险。本项目投资少，收益高，在价格、技术、质量上将会占有强大的优势。5、项目计划目标：5.1 总体计划目标：附表一：计划目标内 容计划目标内 容计划目标投资总额2709.5 万元年工业总产值5400 万元年生产能力1800 吨/年年生产总成本4167.72 万元项目建设期限10 个月年销售收入5400 万元总体目标企业资产规模1709.5 万元经济目标年交税总额620.81 万元4企业人员规模80 人年净利润611.47 万元5.2 产品方案羟丙基甲基纤维素（HPMC）1200 吨/年；甲基纤维素（MC）600 吨/年。生产规模共计: 1800 吨/年5.
5、3 技术质量指标：附表二：技术质量指标1、甲基纤维素项 目指 标甲氧基含量（%）27.5-31.5水份6透光率（）80PH 值4.0-8.5灰份（）1粘度（20水溶液）mpa.s5-200000外观白色粉状2、羟丙基甲基纤维素HPMC 指标 项目 ME MF MK 含量：% 28.030.0 27.030.0 19.024.0 甲氧基 取代度 1.82.0 1.71.9 1.11.6 含量：% 7.512.0 4.07.5 4.012.0 羟丙氧基 取代度 0.20.3 0.10.2 0.10.3 凝胶温度： 5864 6268 7090 灰份（）1.0 pH 值4.08.5 粘度（2水溶液，
6、20，mpa.s） 5200000 5外观白色粉状5.4 分阶段实施目标： 附表三：分阶段实施目标分 阶 段 完 成 时 间实 施 完 成 内 容第一个月第二个月项目准备阶段第三个月第七个月完成土建施工第四个月第七个月完成设备订购到位第八个月第九个月完成设备安装第十个月完成设备调试第十一个月第十二个月试生产第十二个月末项目综合验收，投入正式生 产第十三个月达纲正式规模生产二、市场分析1、产品用途：羟丙基甲基纤维素(HPMC)是纤维素醚工业中物化性能最好、用途最广泛的纤维素醚类，属于非离子型纤维素醚类。由于 HPMC 具有优良的增稠、乳化、成膜、保护胶体、保持水份、粘合、抗酶以及代谢惰性等性能，
7、广泛应用于建筑、乳胶涂料、医药、聚氯乙烯、日用化学品、陶瓷以及农业生产中。在建筑和建材工业中，HPMC主要作用是增粘、增稠、保水、润滑，提高水泥和石膏的可加工性、泵送性；在乳胶涂料方面主要是作为保护胶体、增稠剂和颜料助悬浮剂；在医药工业中主要用于制剂生产，用作药片包衣和成形粘结剂，并可用于缓释药的生产；在日用化学品中主要用个人防护用品,它可以提高产品的乳化、抗酶、分散、粘合、表面活性、成膜、保6湿、发泡等性能；HPMC 也用于聚氯乙烯生产，主要在悬浮聚合体系的聚合反应中用作分散剂，目前在世界悬浮法聚氯乙烯的生产中有着广泛的应用。此外还用作陶瓷工业坯子的粘结成形剂、釉彩的分散剂；在农业上用于处理
8、作物种子，可提高发芽率，既能保湿又能防霉烂等。 2、国内外市场需求状况及预测2.1 国内外 HPMC 的总体状况与发展趋势进入二十世纪九十年代中期以来，国际市场竞争越来越激烈，欧美水溶性纤维素行业进行了大规模的重组和产业结构调整，从而大大地提高了它们的国际竞争力。目前国际市场 HPMC 年消耗量在15 万吨左右，而且主要产量集中在几个大公司生产，美国 DOW 化学公司年产，荷兰 Akzonobel 公司，美国 Hercules 公司，德国Clariant 公司著名大公司。1998 年我国水溶性纤维素醚产品产量为 2.7 万吨，其中 CMC占 92%，达 2.5 万吨，HPMC 产量为不足 10
9、00 吨。2000 年我国 HPMC 和 MC 消费量 5000 吨，其中 1000 吨由国内厂家生产，每年进口 4000 吨 HPMC。今几年，由于 HPMC 产品在建筑、涂料、医药、化工等领域得到广泛使用，2005 年我国 HPMC消费量猛增至 1.5 万吨，产品供不应求，加上出口产品 0.5 万吨，国内生产总量达到 2 万吨。高档 HPMC 仍依耐进口，进口量约 0.5 万吨。2.2 国内市场状态与预测72.2.1 供需情况目前，中国 HPMC 生产企业有十余家，年生产能力约 4 万吨，生产技术水平大同小异，与国际相比仍处落后状态，但工业级产品基本满足国际国内需求，高档产品质量低下，与国
10、内蓬勃发展的市场需求形成巨大反差。随着我国经济的快速发展， 目前生产的 HPMC 产品，无论在数量上，还是在品种和质量上，都不能满足我国市场的需求，不计高档 HPMC 的生产和需求，2005 年我国 HPMC 消费量猛增至 1.5 万吨，高档 HPMC 年需求量在 6000 左右，几乎依耐进口。预计 2006 年国内将形成 4 万吨产能，产量达 3 万吨，其中出口量达 1 万吨，产品仍然供不求。2.2.2 消费构成及发展预测据调查，国内 HPMC 产品每年消费在 2.6 万吨左右，其中：(1)其中用于建材级的 HPMC 产品约 2 万吨；(2)用于 PVC 聚合、医药、特种陶瓷等领域产品约 0
11、.6 万吨；(3)用于出口的 HPMC 产品 1 万吨左右。目前，中国正处于经济快速增长期， HPMC 产品正在以 25%的年增长率发展。欧盟 3 亿人口每年消耗 HPMC 在 8 万吨以上，预计中国在 5 年后需求会增长到 8 万吨以上，市场前景相当乐观。本项目的产品具有高附加值、成长性良好的市场。三、项目技术可行性分析纤维素醚的生产方法是将纤维素碱化后，加入一定比例的醚化8剂进行醚化，再经过中和水洗干燥包装再进行干燥、造粒等处理得到羟丙甲基纤维素产品。目前的生产工艺有分段间歇法和一步法两种。3.1 分段间歇法将精制棉放入一定浓度苛性钠碱液中浸渍，然后进行压榨或离心去掉游离碱液，放置 24
12、小时以上老成后，再进行粉碎装入醚化釜内加入定量的氯甲烷和环氧丙烷，升温、加压进行醚化。结束后放入中和罐进行中和、洗涤，离心、造粒、烘干、粉碎、包装等工序。由于是分批、分段、断续进行生产，周期长，可变因素多，难保产品质量稳定，也增多了杂质污染机会。3.2 一步法在醚化釜内先加入定量的粉碎精制棉，抽真空、充氮气，再加入超出醚化用量 10 至 15 倍的氯甲烷和定量的环氧丙烷，启动搅拌。此时，氯甲烷既是醚化剂又是精制棉的载体溶剂。然后喷洒一定浓度和用量的苛性钠溶液，进行常温碱化，碱化结束后逐渐加温、升压使醚化完全。碱化、醚化同在一个釜内完成，而且化学反应是连续进行的。醚化结束后，先液相、后气相回收氯
13、甲烷，醚化后的物料放入中和罐内中和、洗涤，真空吸滤、烘干、粉碎、包装。该技术是山东赫达公司在网上发布的技术，从工艺看它将对设备有更高的要求，成本也应当高不少。3.3 外加有机溶剂“一步法“工艺在醚化釜内先加入定量的混和溶剂，再将粉碎的精制棉加入其9中，然后先加入定量苛性钠进行低温碱化后，再加入定量的氯甲烷和环氧丙烷加温、升压进行醚化。使碱化、醚化也是在同一个醚化釜内完成。醚化后的物料放入脱溶釜中回收溶剂，中和、洗涤、真空吸滤洗涤脱水、烘干、粉碎、包装。此工艺的特点是醚化时醚化釜承受压力低于氯甲烷作溶剂时的釜压。两种一步法工艺均由山东赫达股份有限公司研制，利用该技术生产羟丙甲基纤维素，产品的粘度
14、、取代度等指标基本可以保证。该技术是世界范围普遍采用的方法。32 技术来源、技术先进性及成熟性北京理工大学材料科学与工程学院天然高分子研究室的科研人员在借鉴国内外先进经验的基础上，采用先进的控制系统、计量系统和科学的制备工艺-单步瘀浆法，得到取代度均匀、取代度高的纤维素醚产品。具有一线多用、产品多样化和质量高品质化的特点。通过改变溶剂的选择和物料配比，可以按要求生产出各种粘度的取代度稳定的羟丙甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素等系列纤维素醚产品，该工艺降低了生产成本，并能严格保证产品质量，已通过工业生产验证，属成熟工艺。3 产品规格可按照生产企业要求调整，各项指标不低于国内同类产品质量标准（
15、见附录）4 生产工艺流程图1033 产品分子结构式： (n-2)/2OHOOOROROROOOROROROOROROROOROROHOR HOR=CO.NHCH3 NHCOO( CH2CH2O )nRH.,NO2.(n-2)/2OHOORRROORRRORRROOHRRR HOR=OH.,ONO2.,N3.(n-2)/2OHOORRROORRRORRROOHRRR HOR=OH.,ONO2.,N3.,OCH2CHCH2RROCH2CHCH2O.CH2CHCH2RR R =OH.,ONO2.,N3.图 1. 羟丙甲纤维素结构示意图R=-OH 、-OCH3、OCH2CH(CH3)OnH 或OCH2
16、CH(CH3)OnCH3在醚化反应中，纤维素上的羟基（OH）被羟丙基（OCH2CHOHCH3）34 产品的基础原理羟丙基甲基纤维素（HPMC）是一种以天然纤维素为主要原料加醚化剂等反应生成的，产品是白色纤维粉末状或颗粒状，无嗅、无味，能够溶解于冷水中，溶解后成透明的胶状。主反应式如下：C6H10O5+CH3Cl +CH2CH2OCH3C6H10-nO5(CH2CH2CH3OH)nCH3在上述主反的同时，还伴有副反应：CH2CH2OCH3H2OHOCH2CH2OHCH311CH3Cl+NaOHCH3OH+NaCl35 产品技术创新论述HPMC 生产方法是以有机溶剂作为反应介质。溶媒量一般为纤维素的 4-20 倍，醚化反应时氯甲烷、环氧丙烷的利用率一般为 30-60%。本项目采用国外目前较先进的大型卧式反应釜，其搅拌强度大，搅拌方式先进，反应釜密封效果好，其技术来源于美国，并成功实现国产化，在
