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政府也许可了，公司也成立了，按理说永利下一步就可以建厂投产制碱了，却不料又生变故。刚开始，财政部大笔一挥允许永利公司制碱用盐免税，不料随着北洋政府走马灯式的执政，财政部部长也不断换人，新任财政部部长不认账了，将此事推给盐务署稽核所。当时，盐务署稽核所掌权的是会办丁恩，丁恩作为英国人自然要维护英国利益。如果同意永利制碱用盐免税以至于永利发展壮大，势必威胁英国卜内门公司在中国的纯碱垄断，所以丁恩想方设法阻挠永利建厂制碱。
丁恩首先在永利申请备案的文件上批示：永利申请在塘沽设计碱厂，查长芦系海水盐，非矿盐，不宜制碱。范旭东看到批示后很惊诧，海水盐不能制碱？我们明明已经试验成功了。于是，范旭东回复盐务署稽核所说海水盐可以制碱，已试验成功了，你说海水盐不能制碱请说出理由。丁恩走访专家后了解到他原来把碱和钾弄混了，海水盐不能制钾但可以制碱。他又开始找别的理由，说按照化学反应136斤盐即可制碱100斤，你们永利需要200斤盐才能制100斤碱，明显是技术不行嘛。
范旭东知道这是丁恩明显在刁难永利，他便找永利发起人、盐务署署长张弧来疏通。丁恩给了顶头上司张弧一个面子，同意给永利用盐免税，但条件是中国要给英国在四川自流井提取钾的特权。对于这个条件，一方面范旭东不愿意拿永利用盐免税和国家矿产主权交换，另外一方面即使范旭东愿意也不是他能做主得了的，这明显还是丁恩在找借口刁难推托。
幸好不久，梁启超出任财政总长，梁启超一向对范旭东事业非常支持，这次自然也不例外，他以财政总长的身份命令丁恩批准永利用盐免税。丁恩还找借口拖延，拖延到最后只肯先免一半的税。梁启超发怒了，命令丁恩必须批准，因为稽核所只有稽核税收之权，实际上没有规定如何收税之权，如果丁恩还不批准，那中国所有的农工业用盐将全部免税，他随即邀请了景韬白起草“农工业用盐免税条例草案”。丁恩一看这架势慌了神，“小不忍则乱大谋”，只好批准永利工业用盐免税30年。后来梁启超很快去职，丁恩很后悔自己过早批准了永利用盐免税，但悔之晚矣。
工业用盐免税问题解决了，但这其实只是暂时解决，后面还有很多反复。范旭东后来对此感慨道：“至于工业用盐免税，更是梦想不到的。永利在民国六年，虽勉勉强强得着这个特许，却是忽而被推翻，忽而又复活，十几年中间，接二连三闹了几次，什么两角钱一担的税，六个月一次的期限，犹太医生居然临时变成了工程师，派到工厂来查考，又有什么最高税率的担保，真够我们应付的了！我们为着资本太小，工作艰难，以及外国托拉斯的压迫，已经九死一生；不意还要我们担负巨额的律师诉讼费，宝贵的光阴，消费在乞怜求饶的更不知道若干！”
永利制碱最大的困难其实在于机器设备。因为永利想大规模制碱必须有专业的机器设备，而当时制碱的重要机器设备因为保密需要都由各厂自行设计，永利买不到全套制碱设备也必须自行设计。
当时，因为制碱用盐免税问题一直被拖延，一时无事可干的陈调甫便变卖了夫人嫁妆想趁机去美国求学进修，进一步丰富自己的制碱知识。范旭东对此很是支持，另外交代让陈调甫在美国设计制碱厂方案、购进制碱设备，嘱托道：“我把这件事托付于你，就是把永利整个事业都放在你身上，千万珍重。除此以外，我希望同人和你为了事业之成功，必须做到三点：第一是吃苦，只有苦干才能得到成绩，有了成绩我们才有信用；第二是清廉，为人能清廉，极易博得他人的敬仰，做事亦易推行，任何事情我们能做到清廉两字，就是事业失败，尚可得人谅解；第三，我们的事业若要成功，全在技术，你此次赴美，要在美国多方物色人才，古往今来的兴衰沉浮都证明：人才是事业的基础”
。
陈调甫到达美国后，赴伊利诺伊大学进修，并为永利购买碱厂设计方案和机器设备。刚开始，陈调甫吃了不少闭门羹。他想去美国碱厂实习未能成行，曾到美国最大制碱厂席勒扣斯厂参观但被拒之门外，只好在大雪和寒风中绕厂一圈，“是时雪深没胫，寒风刺骨，咫尺蓬莱，可望而不可即，惆怅可知”
。经人介绍，他认识了制碱工程师梯泼尔，梯泼尔竟然笑话中国人脸黄皆是吃碱太多的缘故，陈调甫拂袖而去。
直到后来经范源濂介绍，陈调甫认识了李国钦。李国钦生于湖南长沙，早年曾发现钨矿，使得中国成为世上第一产钨大国，1914年毕业于英国伦敦皇家矿业学校，后在纽约自创华昌贸易公司，主要经营中国对外贸易，将企业发展得很壮大，曾任纽约市五金同业公会主席，也是华侨领袖。李国钦深知碱的重要性，对永利制碱非常支持，曾在1919年5月20日写信给范旭东道：“近日为永利事进行甚力，不问外界如何态度，志在必成”，并推荐陈调甫认识了法国人杜瓦尔。但杜瓦尔实际上对制碱也所知有限，且白天要工作只有夜晚有时间，所以工厂设计进展很慢。对此，范旭东回信给陈调甫说：“无论如何，一定要把设计搞得完善，多花费些时间、金钱也不要紧”
。
后来，陈调甫又通过报纸广告认识了工程师孟德，他自称曾担任制碱厂厂长，愿意代人设计碱厂。付了两万美元设计费后，孟德开始帮永利设计，但他所依据的只是从原来碱厂偷取的一套图纸，只是照葫芦画瓢，陈调甫只好自己根据中国具体情况来不断修改图纸。
历经艰难，图纸终于设计好了。为慎重起见，陈调甫又请了一位曾在碱厂工作了二十多年的老工程师校对。图纸好了，下一步就是按照图纸购买安装机器设备了。因为李国钦的公司本身就负责为国内企业采购各种设备，范旭东、陈调甫便将采购设备的事情委托给了李国钦，李国钦只收2%的手续费。因为经费有限，能省则省，能在国内生产的设备就在国内自制，实在不能在国内生产的设备才在美国购买。他们在国外采购的第一台机器是工作母机，全新的工作母机要2万美元，而他们买的一台二手工作母机只要1000美元，后来这台母机竟然一直用了50多年。
1920年7月，陈调甫不辱使命，终于完成范旭东交代的任务启程回国。回国前，他在《筹划永利公司报告书》中写道：“德元（陈调甫的字）行将回国，一切可与诸君面谈。碱业为基本化学工业之一，所有玻璃、肥皂、制纸、染色、冶金、制面、洗涤等业均有赖于此，各国均设厂自制，不事外求，我堂堂中大国此物犹付阙如，岂不可耻？德元年来牺牲一切，日则奔走，夜则往往辗转不能成寐，就目前而论有何利益？但既受诸君重托，誓将此事办成，以傲东邻（日人已先与本厂所请工师接洽，但未成交）。现在技术方面德元已有把握，只要资本充足，办事得人，营业合法，成功可预卜也。”
陈调甫回国后不久，永利公司于1920年9月被农商部批准注册，永利开始全面施工建设，塘沽工厂占地300亩。范旭东这一年总算比较如意顺利，他哥哥范源濂又当上了教育总长，久大精盐组织了精盐公会，永利也开始建设了，他对未来对永利公司踌躇满志充满信心。
除了从国外采购的锅炉、汽机、发电机、压缩机、鼓风机等关键制碱机器设备外，其他机器设备交给了王小徐的大效铁工厂制造，如此即可放心又可省钱，因为王小徐曾是永利公司的创始人且为人忠厚踏实。大效铁工厂制造这些设备也不容易，像蚂蚁啃骨头一样，用了两年时间才全部制造完毕，王小徐后来对范旭东说：“大效机器厂停止一切来料加工订货，对永利委托制造的设备和零件全力以赴。永利所要求的多属大型机器，加工工艺要求高，在国内尚属首例。为保证质量，每一部件几乎都几次返工。然大效全体职工人员，既感振奋又备受鼓舞，虽历尽艰辛，矢志不改，一定造出机器，为创建中国化学工业基地尽力”。
施工过程中也是困难重重，首先是运输困难。机器设备运到塘沽后卸在太古码头，从码头到碱厂虽然很近，但因为没有铁路，只能在机器设备下方填上圆木作轨，靠人拉着一寸一寸地挪动前进。有时候机器设备还会掉到河里，有时候机器设备太重还会把码头压坏。机器设备运到之后，安装也是问题，因为很多机器部件需要堆叠垒成高塔，当时还没有起重机，也只能靠人力慢慢安装。厂房建设也不容易，因为永利公司要建的十层高楼在国内还没有先例，而厂房所在的塘沽又本是海地承载力低，只好在地基周围打上一批板桩，边摸索边建设。
永利碱厂蒸吸厂房，被誉为“东亚第一高楼”
困难在一个个解决，但新的问题也在一个个产生。就在永利厂房地面工程施工完毕时，永利爆发了一个根本性危机，即永利所招的股金用完了，永利没钱继续建设下去了。想想看算算看，永利建厂要花多少钱？光付那个孟德设计费就2万美元，各种机器设备、厂房建设都需要巨大开支，永利公司刚开始筹集的30万股金怎么能够用呢？
没有钱就一切歇菜了，范旭东怎么办？他首先和久大精盐公司厂长李烛尘商量，将久大公司数十万积累资金拿出支持永利。但钱还是不够用，范旭东又以久大公司名义担保向银行贷款几十万。对此，久大公司很多人有意见，这不是“杀鸡取卵”“挪用公款”吗？甚至久大公司董事长、一直支持范旭东事业的景韬白也非常不满，因此一度辞去久大公司董事长职务。久大厂长李烛尘也给在永利工作的余啸秋写信，让他劝劝范旭东停工永利：“旭公心情不快，不便进言，但永利这种情形，与其劳而无功，不如暂为停止。盖开则每月赔三万以上，停则有一万三四可够开销……弟本思早有进言，此事又未便出口。近日旭公住公司，兄能探其口气，略代进其大意……”
社会上也有各种谣言闲话，如有人讽刺说永利碱厂最好改成冷饮店，在十层高楼吃冰激凌一定很爽。
范旭东不为所动，“仍不稍移”，一定要造出纯碱，他鼓舞同人道：“基本化工原料‘纯碱’，关系国计民生，非自给不可也”，还说：“我搞不成纯碱，宁愿自杀，也不出卖自己的灵魂”；他致信股东聂云台说：“制碱一事吾中国民族已到非做不可的时期，吾人当努力，努力去干一番，即或失败亦当败自吾人，不可希望他人，尤不要遗之后辈，况事在人为，天下绝无难事乎！”
他又在股东大会上说：“我希望大家把眼光放远一点。永利当前处境，可说是‘临产前的阵痛，黎明前的黑暗’。我们千万不能干功败垂成的傻事。只要各位股东继续给予信任和支持，我有决心取得事业的成功。”
范旭东的坚定不移感动了好友周作民，周作民原本是范旭东留日同学，后创办金城银行任总经理。金城银行实力超群，曾为全国私营银行之首，曾占全国25家最大银行总资产的13%。他对范旭东的为人非常了解，一直相信和支持范旭东创业，他曾说：“我深切知道范旭东做事扎扎实实，为人坚守信用，在他的周围又有一班工程技术人才，他的事业不会不成功的”
。因此，周作民自永利创办起就在资金上给予大量支持，除了直接给永利投资贷款外还动员别人认股，后被推选为永利董事长。当看到永利身陷财政危机难以支撑时，周作民再次伸出援手，先后借款五六十万给永利，终于缓解了永利财政危机。