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1、 年产 6 万吨特品尼龙 66 切片项目（一期） 可行性研究报告 2020年 10 月 目 录 1总论2 概述2 编制单位简介3 项目背景6 项目概况10 主要技术经济指标11 研究结果132市场分析及预测15 尼龙 66 产业现状与发展趋势15 特品尼龙市场形势与趋势预测19 市场预测203生产规模与产品方案21 建设规模21 产品方案214技术与设备方案24 工艺技术方案比选24 工艺技术方案27 主要设备方案335自动控制41 概述41 生产装置和辅助装置的控制方案42 本项目自动控制的特点43 DCS 系统及仪表选型436原材料及公用工程供应46 公用工程规格477建厂条件、厂址选择和
2、总图运输52 厂址选择52 建厂条件52 总图布置60 仓储运输628土建和公用工程方案64 设计依据的相关标准规范：64 土建方案64 公用工程方案689消防设计76 设计依据76 防火设计77 消防设计78 消防报警设计7910环境保护80 设计依据的标准规范80 主要污染源和污染物80 环境保护措施82 环境预期效果评价8511节能、节水86 项目节能、节水措施86 项目能耗指标分析及节水指标分析8812安全与职业健康卫生90 设计依据的相关标准规范：90 危害因素分析90 防护措施9213项目组织96 工厂组织96 设计定员9614项目实施计划97 建设周期97 施工管理98 施工计划
3、98 培训计划9815风险分析及规避措施99 市场风险及规避措施100 社会稳定风险及规避措施10116投资估算及资金筹措108 项目投资估算108 资金筹措10917财务分析110 编制依据110 编制原则和参数110 主要财务指标111 分析报表11218研究结论113 1 总论 概述 1.1.1 项目名称、建设单位及法人 项目名称：年产 6 万吨特品尼龙 66 切片项目（一期 2 万吨）项目地址：*化学工业区 B5 地块项目性质：新建项目 建设单位：*工程塑料有限公司法人代表：* 1.1.2 编制依据 本可行性研究报告编制的主要依据是： l 化工投资项目可研报告编制办法； l 建设项目经
4、济评价方法与参数（第三版）； l 国家、行业、地方的相关标准（本文所有标准均为现行标准）； l 国家有关法律、法规及工程设计的有关规范与规定； l 国家有关防火、安全、卫生、环保等规定； l *集团“十四.五”发展规划； l *工程塑料有限公司的可行性研究报告委托书； l 市场调查研究及工艺技术分析； l 建设单位提供的有关技术资料以及设计基础数据。 1.1.3 编制原则 （1） 全面、客观地进行项目研究。本报告在编制过程中严格按照国家产业政策要求，严格执行国家、地方和部门的各种标准和规范，对项目工程建设条件、生产技术路线、技术经济指标以及对环境的影响等多方面进行分析对比，力求全面地、客观地反
5、映项目的实际情况。 （2） 坚持主体建设与环境保护、安全和工业卫生同时考虑，减少污染、消除工厂对环境和职工健康的危害。 （3） 充分利用*化学工业区公用工程设施，做到投资省、见效快，早日发挥效益。 1.1.4 研究范围 本报告根据国家对可行性研究阶段工作范围和深度的规定，对项目建设的依据、必要性、可行性和条件进行了论述，对产品的市场需求进行了分析预测，对生产方案、规模、各种物料运输、工艺技术、设备选择、公用工程、环保、消防安全、劳动保护及卫生、节能、项目实施进度、投资估算及资金筹措和财务效益等方面进行综合性研究、分析和评价，为项目提供可靠的建设依据。 项目背景 1.3.1 企业概况 *集团是一
6、家以能源化工为主导的国有特大型企业集团，产业遍布河南、湖北、江苏、*、陕西等 9 个省区，产品远销 30 多个国家和地区，与 40 多家世界 500 强企业及跨国集团建立战略合作关系。旗下拥有平煤股份、*股份、易成新能 3 个上市公司和 5 家新三板挂牌公司，营业收入、资产总额均达 1500 亿元。 *集团是我国品种最全的炼焦煤、动力煤生产基地和亚洲最大的尼龙化工产品生产基地。近年来集团按照“四个转变”的战略思想，坚持“以煤为本，相关多元”发展战略，构建了以煤焦、尼龙、新能源新材料为核心产业，盐化工、装备制造、建工等产业协同发展的产业体系。煤炭产能 4500 万吨，焦炭、糖精钠、超高功率石墨电
7、极、碳化硅精细微粉产能全国第一，尼龙 66 盐、工程塑料产能亚洲第一，工业丝、帘子布、碳化硅精细微粉产能世界第一。 *实业股份有限公司是以*集团为控股股东，以化工、化纤为主业的特大型企业，是*集团尼龙板块的管理平台，所属及托管单位包括帘子布公司、尼龙化工公司、工程塑料公司、尼龙科技公司、帘子布发展公司、气囊丝公司、材料加工公司、*工程塑料公司、化纤织造公司等单位。*股份在产业结构上横跨化工、化纤两大行业，形成了以尼龙 66 盐和尼龙 66 盐中间产品、工程塑料、工业丝（帘子布）、BCF 地毯丝、安全气囊丝等主导产品为支柱、以原辅材料及相关产品为依托的新产业格局。其下属的*工程塑料公司，是我国最
8、大的尼龙 66 树脂生产企业，专业从事尼龙 66 树脂的生产与研发，拥有丰富的生产与研发经验。 *工程塑料有限公司（以下简称*工程塑料）成立于 1992 年，注册资本 1,500 万元，注册地中国（*）自由贸易区金 藏路 258 号 2 号楼，系*集团全资子公司。该公司于 2016 年 3 月改制为有限公司，2016 年 11 月*实业股份公司注资 3601.22万元控股 51%，集团累计出资 3460 万元持股 49%，系*股份控股的子公司。经营范围：工程塑料的科研、生产 和销售；机电安装及维修装潢（国家有专项规定的除外）；工业用丝、 产业用布、橡胶制品、化工原料及产品（除危险化学品、监控化
9、学品、民用爆炸物品、易制毒化学品）、机械设备及配件、电子产品的销售；从事货物及技术的进出口业务；自有房屋租赁。 1.3.2 建设背景 （1） *改性尼龙 66 工程塑料切片已经初具规模 目前，*帘子布公司正在实施尼龙 66 改性工程塑料切片扩产项目。2020 年 10 月扩产项目建成后，尼龙 66 改性工程塑料切片的生产能力将达到 2 万吨/年。产能已经初具规模，其所需尼龙 66 改性基料为 14000 吨/年。在*建设本项目，有利于改性基料的自给自足，完善产业链，降低生产成本，使我们的产品更具有市场竞争能力；同时也可以有效拓展集团尼龙 66 产品的市场空间。 （2） 集团作为龙头企业，亟待产
10、品技术提升 尼龙 66 因具有较高的强度、耐磨、耐热、耐油等综合优势性能，和良好的机械性能，是目前世界上产量最大、应用最广的工程塑料。特别是近年来国际上对 PA 进行了大量的改性研究，应用技术上又取得了很多突破，通过改性、共聚及合金等，赋予了尼龙 66 材料新的结构、性能和运用领域，满足了不同条件的特殊要求，应用范围更为广泛，促进了各领域对尼龙改性产品的需求的日益增长。 *集团作为国内尼龙产业中的龙头企业，目前已在*与*交通大学、平顶山市政府组建联合研发中心，*工程塑料有限公司利用区位优势搭建平台，不仅有助于集团研发团队的技术研究和产品开发，同时也有利于网罗吸纳高端技术人才，实现我集团在高端尼
11、龙产品方面的技术提升。 （3） 国内尼龙 66 市场将进入快速发展期 此前国内尼龙 66 的发展主要受限于己二胺（己二腈）的供应，而己二酸在国内已经过剩，如己二胺的来源得到缓解，国内尼龙 66 市场将会进入快速发展期。现在英威达公司在*化学工业区投资建设的年产 21.5 万吨己二胺项目已经投产，其产能除该公司同步建设的年产 15 万吨尼龙 66 切片装置、HDI 及其他消耗外，仍有 6 万吨己二胺需对外销售。为了消化其己二胺剩余产能，英威达公司正在国内积极转让尼龙 66 生产技术，一旦该剩余产能流入其它民营企业，将会对集团尼龙产业发展产生很大冲击。国内其他尼龙 66 切片生产企业已经在不断扩大
12、规模，形成了英威达、*、国内其他尼龙 66 生产企业的三足鼎立，对我集团在国内的产业龙头地位形成了很大威胁。本项目拟建在英威达毗邻，可有效消化英威达公司的己二胺过剩产能，有利于巩固集团在国内的尼龙产业地位。 （4） 做大做强尼龙产业，需要完善战略布局 近年来，我国随着汽车工业和高铁建设的快速发展，促进了特品尼龙的迅速兴起，对特品尼龙 66 产品的需求越来越大。据泰可荣全球化学资料分析，我国尼龙66用于工程塑料的比例已经达到了52%，其中用于特品尼龙和高端改性的约占 60%。特品尼龙的迅速兴起，为我们做大做强尼龙产业提供了很多机会，市场需求的增长，已经展现了特品尼龙的发展潜力。但是推进集团的大尼
13、龙发展战略，做大做强尼龙产业，有必要向市场前沿实施战略布局。在*建设本项目，不仅可以面向华东市场，还可以辐射整个珠江三角，进而更有利于面向世界、向外发展，完善集团大尼龙战略布局。 综上所述，按照集团公司提出的构建“三高两化两严”经营模式要求，为了实现尼龙产品的技术提升，提高经济运行水平，*工程塑料有限公司拟抓住这一市场机遇，利用具有国际先进水平的连续聚合生产工艺，结合自身对改性基料的需求和改进要求，依托集团公司*联合研发中心的支撑，在*建设特品尼龙 66 切片项目。 1.3.3 建设条件 （1） 基础条件 本项目拟建于*化学工业区内，是*市专门规划的化工产业用地区域，拥有完善的公用工程配套设施
14、，除生产装置外，大部分公用工程均可由化工园区提供，因此可以大大降低项目一次性投资费用。另外*作为国际经济、金融中心，区域融资成本较低，融资费用比内地普遍低 1.5%以上，可有效节约财务融资成本。 （2） 资源条件 本项目拟建地块位于*化学工业区 B5 地块，贴近原料、贴近市场，拥有技术支撑。一是毗邻英威达己二胺工厂，主要原料己二胺可直接就近供应；二是产品生产处于长三角市场中心地带，区位优势明显，市场反应快、服务方便，运输距离短、运输费用低，其物流成本经计算每吨可比平顶山降低 650 元左右，产品成本优势明显，而且不存在供应链安全风险。三是集团公司已在*组建尼龙工程塑料研发中心，可对项目提供有效
15、的技术支撑。同时，鉴于*的经济、技术、金融中心地位，已经形成了世界性的区域运营中心和科研开发基地，人才聚集、技术密集，在*搭建就职平台，能够有效吸纳高端人才，对推动集团的尼龙产业技术进步具有重要意义。 （3） 技术条件 *集团具有成熟的间歇和连续聚合尼龙 66 生产技术，生产经验丰富、技术人员充足；本项目拟采用国内先进的连续聚合生产工艺，技术先进、能耗最低、经济性能突出。近年来国内经过工艺和技术改进，各项公用工程消耗有了大幅度降低，如华峰的连续聚合装置，经过多年的运行验证，工艺可靠、产品稳定、工艺技术指标均达到了国际先进水平。 项目概况 （1） 建设地点 *化学工业区 B5 地块。 （2） 建
16、设内容 年产 1 万吨特品尼龙 66 切片连续聚合生产线 2 套，主要装置包括成盐、聚合、切粒、输送、包装系统及部分公用工程等。 （3） 产品定位 首先满足自身生产尼龙 66 改性工程塑料切片的基料需求，其余产能将针对国内特品尼龙 66 的需求市场。 （4） 建设周期 预计项目从初步设计开始到建成投产，建设周期为 24 个月。 主要技术经济指标 主要技术指标表 序号 指标名称 单位 数量 备注 一 建设规模 t/a 20000 1 特品尼龙 66 切片 t/a 15000 25kg 包装 2 普通基料切片 t/a 5000 750kg 包装 二 年操作时间 h/a 8000 三 主要原材料消耗
17、 1 己二胺 t/a 10365 2 己二酸 t/a 13035 3 助剂 t/a 110 4 25kg 包装袋 套/a 600000 5 750kg 包装袋 套/a 6667 四 公用工程用量 1 电 kWh/a 4400000 2 天然气 Nm3/a 1400000 3 自来水 m3/a 24000 4 纯水 m3/a 24000 5 循环冷却水 m3/h 200（循环量） 自制 6 循环冷冻水 m3/h 100（循环量） 自制 7 蒸汽 吨/a 2000 8 压缩空气 Nm3/a 800000 含仪表风 9 氮气 Nm3/a 400000 五 占地面积 m2 49.5 亩 六 建筑面积
18、m2 14327.47 七 运输量 t/a 43510 运入 23510 t/a 运出 20000 t/a 八 设计定员 人 75 主要财务指标表 序号项目名称单位指标备注一报批项目总投资万元30,608控制投资规模口径1建设投资万元28,4652建设期利息万元1,2813铺底流动资金万元863按流动资金30%计二工程项目总投资万元32,621财务评价口径其中：流动资金万元2,875全额流动资金三销售收入万元51,350满负荷生产年份四成本和费用1总成本费用万元44,705生产期年均2经营成本万元42,103生产期年均五利润总额万元4,261生产期年均六息税前利润(EBIT)万元4,673生产
19、期年均七息税折旧摊销前利润(EBITDA)万元6,862生产期年均八销售税金及附加万元174满负荷生产年份九增值税万元1,446满负荷生产年份十财务分析盈利能力指标1投资利润率(ROI)%14.3%2资本净利润率(ROE)%37.6%3投资回收期所得税前年6.7含建设期所得税后年7.6含建设期4项目财务内部收益率(FIRR)所得税前%17.9%所得税后%14.3%5项目财务净现值(FNPV)所得税前万元9,252ic=12%所得税后万元3,472ic=12%6资本金财务内部收益率%21.5%十一清偿能力指标1利息备付率(ICR)%745%还款期平均2偿债备付率(DSCR)%110%还款期平均3
20、借款偿还期年6.8含建设期十二盈亏平衡点(BEP)%59%生产期年均 研究结果 1.6.1 结论 （1） 本项目的建设，符合国家发展改革委组织编制的新材料关键技术产业化实施方案的通知中的：“（二）先进有机材料。1、高性能树脂。重点发展聚碳酸酯、特种聚酯等高性能工程塑料，高碳 烯烃、茂金属聚乙烯等高端聚烯烃，高性能氟硅树脂及关键单体等产品。”政策要求。 （2） 本项目的建设符合集团公司的大尼龙发展战略要求，产品方向明确，工艺技术成熟，原材料供应有保障，市场前景广阔，产品应用范围大，可以保证本项目实施及建成后的正常运转，从经营角度分析是可行的。 （3） 本项目依托集团公司*工程塑料研发中心的技术支
21、撑，利用区位优势搭建就职平台，广揽技术人才，有利于提升集团尼龙产品的整体技术水平，为集团的大尼龙战略拓展空间，提高市场的控制和影响力，意义非常重大。 （4） 本项目所采用的工艺和生产规模符合大批量、高性能产品的生产需要，且集团内部生产经验丰富，熟悉生产管理，从技术上看也是积极的、可行的。 （5） 从项目的主要技术经济指标来看，本项目的盈利能力和抗风险能力都较强，经济效益明显。不仅企业有较好的投资回报，而且每年纳税额也非常可观，对国家、对地方、对企业都有较大贡献。 综上所述，本项目的建设是必要的、可行的。 1.6.2 建议 （1）建设单位尚应进一步落实英威达公司的己二胺供应条件，进一步节约项目建
22、设投资。（2）建设单位在工程建设的各阶段务必保证资金落实，各部门密切配合，节省开支，以使达到本项目预期目标。 （3）本报告的主要财务指标目前暂以初步报价为基础，尚需在下一阶段技术交流后，在初步设计时前进一步核定。 2 市场分析及预测 尼龙 66 产业现状与发展趋势 2.1.1 产能分布 尼龙 66 下游主要用于合成纤维（48%）和工程塑料（47%），全球尼龙 66 聚合物产能，四分之三在欧美，四分之一在亚洲，各州对尼龙的消费有比较大的差异。 国内主要 PA66 树脂切片生产企业 序号 企业简称 年产能（千吨） 备注 1 *集团 155 连续+间歇 2 温州华峰集团 80 连续+间歇 3 中平*
23、江苏公司 50 连续聚合 4 中平*福建公司 14 连续聚合 5 江苏华阳尼龙 14 连续聚合 6 辽阳兴家化工 34 连续聚合 7 杭州帝凯 20 连续聚合 8 辽宁鞍山国锐化工 10 连续聚合 9 辽宁银珠集团 14 连续聚合 10 INVISTA * 180 连续+间歇 11 辽宁丹东优纤科技 16 连续聚合 12 凯赛乌苏（新疆） 35 连续聚合 13 山东祥龙新材料 7 在建 总计 629 注： 1、中平*江苏公司为原南通鹏发高分子。 2、中平*福建公司为原福建泉州世腾。 2.1.2 供需价格 近十年来中国尼龙 66 供需回顾及占全球市场比例见下图。 近十年来中国尼龙 66 价格回顾
24、及与尼龙 6 价格对比见下图。 2.1.3 增长趋势 未来十年中国尼龙 66 产业链增长预期见下图。 2.1.5 原料供需 近十年来中国己二胺供求状况及占全球市场比例见下图。 近十年来中国己二酸供求状况及占全球市场比例见下图。 特品尼龙市场形势与趋势预测 尼龙 66 因具有良好的机械、耐磨、耐热、耐油等综合性能，是目前世界上产量最大、应用最广的工程塑料，居五大通用工程塑料 (PA、PC、POM、PBT/PET、PPO)之首。近年来世界各国进行了大量的研究，赋予了尼龙 66 材料新的结构、性能和运用领域，满足了不同条件的特殊要求，应用范围更为广泛，促进了该领域对特品尼龙切片的需求日益增张。我国由
25、于研发能力不足，在特品尼龙原料生产方面尚处于起步阶段。 由于特品尼龙的高附加值，致使一些高端企业形成了市场垄断，如高端注塑尼龙 66 由于具有良好的内润滑、外润滑等特点，成核和脱模都比较好，被广泛应用于注塑加工，其产品市场主要面对的是高端扎带、电器插头和特殊注塑件等，如杜邦的 101L、101F，和奥升德公司的 21SPC、21SPF 等，但在国内基本上也处于垄断地位。再比如阻燃纺丝级尼龙 66，通过添加功能性阻燃剂，使 PA66 氧指数从 26%提高到 30-32%，从而达到纤维级阻燃要求。以及耐热注塑级尼龙 66，可以在 108120 度的高温下长期使用。 我国由于在新材料应用和新产品开发
26、方面起步较晚，缺乏技术支持，制约了特品尼龙的快速发展。从我国的钢塑使用比例还大大低于发达国家和世界平均水平来看，目前还处于特品尼龙应用的初期阶段，而一旦实现技术瓶颈的突破，将会展现很大的市场潜力。 综上所述，从生命周期的角度来看，我国特品尼龙行业前景比较被看好，目前正处于成长期。具体表现为国家政策重点扶持、行业需求迅速上升、竞争者数量不断增多等三个特征。 市场预测 目前塑料在人们的生活当中已经属于必需品。根据专家统计， 2015 年印度的人均塑料消耗量为 8kg、日本为 20kg、世界平均人均塑料消耗量为 10.5kg，而我们中国的人均塑料消耗量只有 2.5kg，这可能主要是因为我国塑料应用行
27、业起步较晚。比如尼龙塑料，在国际上已经广泛应用于医药、生化、微电子、环保、体育用品、食品包装、办公用品等领域；在机械制造、汽车行业使用的更为普遍；另外尼龙膜还具有耐强碱、弱酸、耐高温等特性，也适用于有机溶剂的密封和过滤等。而在我国，受高端工程塑料加工技术所限，大部分领域尚处于开发推广阶段。由此可见，尼龙工程塑料目前正处于突起阶段，集团支持在*建设本项目可谓是抢占先机之举。 3 生产规模与产品方案 建设规模 本项目设计产能为年产 2 万吨尼龙 66 切片，产品方案包含特品尼龙切片和普通基料切片。 厂区规划红线面积 49.5 亩，总建筑面积 14327.47 平方米。 产品方案 本项目产品方案见下
28、表。另外，我们已经和拥有技术的人员和企业正在积极开发耐热注塑级尼龙、抗水解尼龙、抗静电尼龙、高温尼龙、 长碳链尼龙等产品，预计未来三到五年后可实现批量生产。 产品方案 序号 产品 规格 年产能 t/a 1 特品尼龙切片 快速成型热稳定性尼龙 （对标杜邦 103HSL 和 103FHS） 8000 2 高粘度注塑级尼龙 （对标杜邦 E41 和 E51） 4000 3 增润尼龙 （对标杜邦 101L 和 101F） 2000 4 共聚尼龙 1000 5 普通基料切片 EPR2701 5000 合计 20000 特品尼龙 66 切片指标 （以粘度 2.67 的高端注塑级切片为例） 项目 单位 测试标
29、准 试样状态 指标 1、物化性能 相对粘度 QB 溶解 2.670.03 黑粒 % QB 干态 0.017 含水率 % 0.5 干态 - 2、机械性能 拉伸强度 MPa ISO527 干态 80.2 拉伸模量 Gpa ISO527 干态 2.5 断裂伸长率 % ISO527 干态 35.2 抗弯强度 MPa ISO178 干态 71.8 弯曲模量 Gpa ISO178 干态 1.8 简支梁冲击强度 KJ/m2 ISO179/leU 干态 不断 简支梁缺口冲击强度 KJ/m2 ISO179/leA 干态 9.1 悬臂梁缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180/lA 干态 7.9 3、热性能 熔体流
30、动速率 g/10min ISO1133 干态 10.8 熔程 ISO3146 干态 252-260 热变形度 ISO75 1.80MPa 82.9 线性膨胀系数 10-5K ASTMD696 干态 7.5 4、电性能 体积电阻率 m GB/T1410 干态 1.3X1014 介电强度 MV/m GB/T1408 干态 17.3 阻燃性 UL94 V-2 普通基料切片指标 序号 项目 低粘 中粘 优等 合格 优等 合格 1 熔点/ 2585 2 粒度（g/100 粒） 1.70.3 3 相对粘度 M10.03 M10.05 M20.03 M20.05 4 水分（质量分数）% 0.3 5 黑粒（个
31、/kg） （0.3mm直径1mm） 10 30 10 30 6 拉伸强度/MPa 70 注： 2.4M12.6；2.6M22.8； 4 技术与设备方案 工艺技术方案比选 尼龙 66 制盐的工艺，可采用水溶液法，或溶剂结晶法。尼龙 66 聚合的工艺，可采用连续聚合，或间歇聚合。以下分别进行比较。 4.1.1 水溶液法与溶剂结晶法工艺的比较 （1） 水溶液法 以水为溶剂，以等当量的己二胺和己二酸在水溶液中进行中和反应，得到 50%浓度的尼龙 66 盐溶液，再进行连续聚合或者间歇聚合。美国孟山都公司、杜邦公司和法国罗纳-普朗克公司采用本法生产。 优点：不采用甲醇或乙醇等溶剂，方便易行，安全可靠，工艺
32、流程短，成本低。 缺点：对原料中间体质量要求高，盐液长途运输易劣化，费用也较高。 （2） 溶剂结晶法 以甲醇或乙醇为溶剂，经中和、结晶、离心分离、洗涤，制得固体尼龙 66 盐。氨基和羧基经中和后形成菱形无色结晶盐，并有热量放出。英国 ICI 公司、BASF 采用此法生产。 优点：干盐运输方便、灵活，产品质量好。 缺点：对温度、湿度、光和氧敏感性较强，在缩聚操作中要重新加水溶解。原料纯度、结晶温度、机械损失、溶剂浓度和用量等都对尼龙 66 盐的收率和质量产生影响。另外残存于己二胺中的 1,2-二氨基环己烷、1-氨基甲基环戊烷、氨基己腈等杂质，可影响尼龙 66 盐的稳定性。 4.1.2 连续聚合与
33、间歇聚合工艺的比较 （1）工艺流程比较连续聚合工艺是先将盐储槽内浓度50%的尼龙66盐液分批送入计量槽，并在计量槽中根据生产的产品情况加入不同的添加剂，经过搅拌混合的尼龙 66 盐液靠自重分批流入第二中间槽。第二中间槽内的尼龙 66 盐混合液，再由盐供给泵通过盐过滤器、盐预热器连续地供给浓缩槽，通过蛇管间接加热，除去部分水分，把盐液浓度提高到70%。 反应器供给泵将浓缩后的盐液送出，经第一、二盐预热器进入反应器，在 17.5kg/cm2 的压力下进行初步缩聚，出反应器的预聚物，用输送泵连续送至闪蒸器，在闪蒸器内物料的压力逐步降至常压，以使聚合物中水分迅速分离出来。 出闪蒸器的预聚物、靠自重连续
34、进入前聚合器中，在此常压下，残存的水分进一步被分离，从而使聚合物的相对粘度提高。出前聚合器的聚合物，用后聚合器供给泵送到后聚合器，聚合物中残存的水分和进一步缩聚生成的水分，在真空条件下被除去，从而使聚合物的粘度(分子量)被调整到产品所需要的范围内，而后直接纺丝或做成切片。 间歇聚合工艺就比较简单，把盐液由储槽根据设定分批打入浓缩槽，在此把 50%的盐液浓缩到 70%，然后排入聚合釜，在聚合釜中经过加热阶段把釜内压力升到 17.5kg/cm2，而后进入预聚阶段，当物料达到一定温度时进入减压阶段，釜内压力根据设定分几段缓慢减至设定值(设定值接近常压)，然后进入完成阶段、其时间为 30 分钟左右，聚
35、合物的分子量可以通过改变完成阶段压力的设定来调节，此阶段完成后进行挤出切粒，切粒后切片，经干燥后根据需要可以纺丝或做成工程塑料等产品。 连续聚合与间歇聚合的原理相同，反应条件基本一致。连续聚合可理解为各个聚合反应阶段在各个不同的，但职能比较单一设备中完成，而间歇聚合是在同一设备中完成不同阶段的反应。即间歇过程中缩聚过程随反应时间而变化，而连续法中缩聚过程则随空间位置而变化。 （2） 主要设备比较 连续聚合的主要设备有浓缩槽、反应器、闪蒸器、前聚合器、后聚合器。浓缩槽用内盘管加热使物料浓缩，反应器为三段 U 型管(各段加热温度不同)。闪蒸器是重式加热器，在卧式圆筒槽内插入物料流于其内的被加热蛇管
36、和加热用热油流于其内的加热蛇管，被加热蛇管是由三段异经管组成，闪蒸器筒体中装有液态联苯，用加热蛇管内流动的加热用热油加热它，从而产生联苯蒸汽，再用该联苯蒸汽加热被加热蛇管中流动的物料。前、后聚合器都是带排料螺杆及夹套的立式圆筒槽。后聚合器还有真空调节系统。 间歇聚合的设备主要有浓缩釜、聚合釜、切粒机等组成。浓缩釜夹套中的盘管主要起保温作用，其浓缩过程主要依靠同浓缩釜连接的再沸器提供热量，聚合釜有保温夹套，内部由列管式加热器(有的是盘管式加热器)及特殊的搅拌器组成。切粒机一般为水下切粒机。 （3） 工艺管理比较 连续聚合日常工艺管理比较注重各个设备的液位、温度、压力的稳定，保证聚合物的粘度稳定，
37、添加剂的正常调配。常见的事故为掉胶、瞬间停电、真空波动等，为了预防掉胶事故的发生聚合器应定时切换。开停车及事故处理时应综合考虑前后各系统之间的影响，根据现象正确判断事故原因，及时准确地进行处理。 间歇聚合主要是保证反应的各个阶段根据设定的温度、压力、时间能够准确地完成，产品的粘度、水分含量稳定在一定的范围内、黑粒数尽可能的少。这种工艺本身决定了产品批量间质量是不稳定的，因此，生产的切片需打到自混料仓进行混合。切片干燥时应注意控制干燥塔内的温度、干燥时间、氮气中的含氧量，否则将会造成切片氧化。常见的事故有，开车时的第一釜料挤出不顺利无法进行正常切粒及产品黑粒数在长时间连续生产后会增加。间歇是无法
38、避免黑里产生的，只能尽量减少，当黑粒多时可以用盐液洗釜。 （4） 产品方案比较 连续聚合适合生产产品比较单一批量较大的品种，间歇聚合适合生产批量较小牌号及配方变化较多的产品。这是因为连续聚合开停车一次及更换一次品种物料损失很大，而后者较小，但前者的质量比后者稳定。 4.1.3 技术方案的选择 本项目的技术方案是成熟先进的，建设用地为化学工业区新建地块，同时建设与聚合装置配套的成盐装置，产品方案为大批量的成熟品种。基于这些条件，经综合考虑选择水溶液法制盐和连续聚合工艺路线。 工艺技术方案 4.2.1 反应原理 尼龙66在我国化纤界称为锦纶66，其学名均为聚己二酰己二胺。分子式为：HNH(CH2)
39、6NHCO(CH2)4COnOH。由己二酸和己二胺通过缩聚反应制得。尼龙 66 为半透明乳白色结晶聚合物，机械强度较高。耐应力开裂性好，是耐磨性最好的尼龙。自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛。耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好。耐候性，成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑。广泛应用于工程塑料，民用丝和高强度工业丝领域。 （1） 成盐反应 工业上采用水溶液法，在水介质条件下，己二酸和己二胺发生成盐反应得尼龙 66 盐水溶液，此溶液可直接用于缩聚反应，或结晶脱水得干盐。反应式如下： H2N(CH2)6NH2+HOOC(CH2)4COOH=H2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOH （
40、2） 缩聚反应 己二酸和己二胺发生逐步缩聚反应得尼龙 66 聚合物和水。通过控制不同的工艺参数，可得不同粘度的尼龙 66 聚合物产品。反应式如下： nH2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOH=HNH(CH2)6NHCO(CH2)4COnOH+(2n-1)H2O （3） 凝胶副反应 在尼龙 66 发生正常的线型分子链增长反应的过程中，同时发生交链凝胶反应，愈到反应后阶段，凝胶反应愈强烈，所以此时工艺控制应极其小心。装置运行一段时间后，在反应器和管道内壁会产生凝胶层，必须定期清洗。聚合器采用三甘醇浸泡加热，使凝胶溶胀，冷却后用人工清洗。熔体管道与阀门须拆卸解体，然后高温清理。清洗的流程繁琐，
41、工作量大，停车时间长，这也是限制尼龙 66 连续聚合单线产能的一大因素。 4.2.2 主工艺系统流程 主工艺流程简图如下： l 成盐系统：尼龙成盐反应为酸碱中和反应，先将纯水计量槽内的计量好的纯水加入成盐槽。再按通过人工投料的方式将片状的己二胺加入成盐槽，然后将计量好的己二酸放入成盐槽。达到反应终点后，对盐液取样测试器 pH 值。若 pH 值不达标，通过人工加入一定量的酸或者胺，再取样测试直至 pH 值达到工艺要求值。当 pH 值合格后，加入配方量的添加剂。 成盐槽每天配盐 5 批，整个成盐过程中，成盐槽的水蒸汽加热阀门处于开启状态，将成盐槽温度维持在工艺温度值；成盐槽设置远传液位计。 l 浓
42、缩系统：配置合格且添加添加剂的盐液，通过位差输送至盐液中间槽。盐液中间槽微正压、带搅拌、氮气保护，最大储量约为 1 天的盐液用量，盐液中间槽出口设置了盐液输送泵，将盐液输送至浓缩槽进行浓缩。 浓缩槽采用二次液相热媒进行加热，在一定的工艺反应条件下，将尼龙盐液的浓度提升。浓缩槽蒸汽从顶部排出，经浓缩槽冷凝器冷凝后排入污水处理。 所有盐液管路系统采用蒸汽夹套管伴热。 l 反应器系统： 反应器供给泵：浓缩槽底部设置了反应器供给泵，将浓缩好的盐液输送至 U 型反应器；为防止尼龙盐液固化，泵体部分有蒸气加热。 反应预热器：反应预热器采用二次液相热媒进行加热，将浓缩槽出来的浓缩后的尼龙盐液升温至工艺温度要
43、求，向反应器供料。 反应器：反应器分为三段，并由三个独立导热油系统加热。反应器出口的物料，在浓度进一步提升的同时，已发生预聚反应。反应器蒸汽从顶部排出，压力通过调节排气阀控制，排气由尾气喷淋塔冷凝后，冷凝水排入污水处理。 l 闪蒸系统： 闪蒸供给泵：闪蒸供给泵为齿轮泵，为防止尼龙预聚物固化，泵体部分有电加热，泵前后物料管由液相热媒系统加热保温。闪蒸器采用二次热媒加热，在物料流过闪蒸器的过程中，物料温度得到快速提升，同时物料压力逐步降低至常压。通过闪蒸，物料中的水分迅速汽化，并发生进一步缩聚反应。 l 聚合系统：分为前聚合系统和后聚合系统，均为带螺杆出料的立式反应器。闪蒸后的汽液混合物进入前聚合器，并开始进行汽液分离，蒸汽排入前聚合器的喷淋洗涤系统。液位由放射性液位计测定，输出信号调节闪蒸供给泵的变频电机转速来