年產1萬噸氣相白炭黑項目可行性論證報告

1、年產 1 萬噸氣相白炭黑項目可 行 性 研 究 報 告沙洋硅業(yè)產業(yè)辦二00年十月一、總論二、市場預測三、資源條件評價四、建設規(guī)模與產品方案五、技術方案與工藝路線六、主要原材料、燃料供應七、環(huán)境影響評價八、投資估算九、效益分析十、結論10、總論1、項目名稱：年產 1 萬噸氣相白炭黑項目2、承辦單位：沙洋硅業(yè)產業(yè)辦3、擬建地點：沙洋硅工業(yè)園區(qū)4、建設規(guī)模：年產 1 萬噸氣相白炭黑，占地面積 50畝。5、概算投資：項目總投資 3 億元，其中固定投資 2.4 億元6、效益分析：年銷售收入 4 億元，成本 3.2 億元，投資回 收期 34 年。二、市場預測1 、產品市場供應現狀氣相白炭黑是一種技術含量和

2、附加值很高的精細化學品， 其 應用領域相當廣泛。 有關該產品的業(yè)務遍及世界各地， 但其生產 卻高度集中，僅有美、德、中、日、烏克蘭 5 個國家能夠實現大 規(guī)模工業(yè)化生產氣相白炭黑，核心技術主要由 Evonik （原 Degussa）、Cabot、Wacker、Tokuyama OAO等少數國外公司控 制，使得其它廠家很難進入該領域。 2008 年全球產能達到 250kt/a ，產量約 200kt/a 。近年來自發(fā)達國家的環(huán)保壓力逐步 增大，而亞洲市場快速增長，生產成本較低，因此國外氣相白炭 黑生產廠家紛紛將生產裝置向中國轉移（如德國的 Evonik 公司在南平投產5kt/a的氣相白炭黑生產線）

3、，使我國產能以年均25% 以上的增幅高速發(fā)展。國內僅有沈陽化工、上海氯堿化工和廣州 吉必盛3家企業(yè)生產氣相白炭黑。其中沈陽化工股份有限公司的 生產能力為1kt/a，上海氯堿化工股份有限公司的生產能力為 500t/a左右，廣州吉必盛科技實業(yè)有限公司的生產能力為 1kt/a。同時國內生產企業(yè)均擬定擴產規(guī)劃，沈陽化工股份有限 公司以及廣州吉必盛公司計劃在2011年前分別將產能擴大到5kt/a和6kt/a。上海氯堿廠也將產能擴大到2kt/a。我國氣相白炭黑的總用量現已超過30kt/a，預計到2011年，我國氣相白炭黑用量將達到4050kt/a （見表39）。表39 2008年世界氣相白炭黑產能及產量統(tǒng)

4、計（kt/a）國家/公司產能丿量美國卡博特60.050.0德國迪高沙70.060.0德國瓦克85.070.0日本德山15.010.0烏克蘭卡路什5.53.0中國20.015.4合計250.5208.4表40 2008年我國主要氣相白炭黑生產企業(yè)情況（kt/a）生產廠家產地產能（噸）備注卡博特藍星材料股份江西九江5000有限公司沈陽化工股份有限公遼寧沈陽1000司日本德山曹達株式會浙江嘉善5000社上海氯堿化工股份有上海100限公司新安化工浙江開化800江山富士特浙江衢州500瓦克化學江蘇張家500008年11月正式港投產廣州吉必盛科技實業(yè)吉林、四4500四川08年11有限公司川、廣州月投產合計

5、21900氣相白炭黑主要應用在橡膠補強，特別是綠色輪胎的使用 國內氣相白炭黑的應用領域及其分布如圖所示。橡膠與密封:電子電力-油墨、感光材 料其它圖50 2008年國內氣相白炭黑消費情況（總量： 22kt）表41 2010年國內氣相法白炭黑生產情況預測生產廠家產地產能備注（噸）卡博特藍星材料股份江西九江12000天津基地7000有限公司噸，預計2010年投產沈陽化工股份有限公遼寧沈陽1000司日本德山曹達株式會浙江嘉善10000擴建一條5000社噸上海氯堿化工股份有上海100限公司新安化工浙江開化800Evonik (原 Degussa)浙江建德5000浙江富士特浙江衢州500瓦克化學江蘇張家

6、5000港廣州吉必盛科技實業(yè)吉林、四6500有限公司川、連云港、廣州宜昌南玻1000洛陽中硅2000其他2000合計45900氣相法白炭黑市場預測及產業(yè)現狀表42全球氣相二氧化硅需求及預測行業(yè)2006 年2008 年2010有機硅566.5油漆、涂料33.54聚酯、環(huán)氧樹脂22.53電氣22.53其他566.5總計1720.52324000 )22000 (20000 量 18000 的 16000 黑 14000 炭 12000 白 10000 法 8000 相 6000 氣 400090807060增50長40比例30%20100200020012002200320042005200620

7、07年份2000圖51近年來我國氣相法白炭黑進口及表觀消費量注：表觀消費量=進口量一出口量+國內產量2、價格現狀與預測由于不同類別和不同牌號的氣相二氧化硅價格差異較大，就目前國內市場來說， 國內產品在2.5 5.5 萬元/噸（含稅價） 內波動，而進口產品在 3.0 8.0萬元/噸內波動，具體有：比表面積 150 m2/g , 2500035000 元 / 噸；比表面積 200 m2/g , 3500045000 元 / 噸；比表面積 300 m2/g , 4500055000 元 / 噸；比表面積 380m2/g, 5500065000 元 / 噸；而疏水型的氣相白炭黑的價格更是高達 13萬元

8、/ 噸。疏水型 白炭黑是在親水型基礎上改性而來， 改善了二氧化硅于有機分子 間的浸潤性、分散性，提高材料的綜合性能和產品的附加值。 2008 年沈陽化工股份有限公司成功進行了疏水型產品的技術攻關， 并 開始進入中試工業(yè)化生產階段， 標志著我國即將進入疏水型產品 這一高科技領域，有望打破發(fā)達國家的技術壟斷?？梢灶A測， 隨著汽車市場的快速發(fā)展， 和我國經濟的全面復 蘇，作為汽車輪胎特別是子午胎填充劑的氣相白炭黑的需求將急 劇增加， 加上氣相白炭黑的用途的不斷拓展， 氣相白炭黑的需求 市場將更加廣闊， 氣相白炭黑的價格必將穩(wěn)中有升， 未來十幾年 的氣相白炭黑市場處于快速發(fā)展階段。三、資源條件評價生產

9、氣相白炭黑的原料為氯硅烷系列， 氫氣、 純凈空氣和燒 堿。四氯化硅、甲基三氯化硅是有機硅生產過程的副產物，可與 有機硅產業(yè)聯盟，實行互補，有效提高硅資源的綜合利用效能， 也可利用三河地區(qū)豐富的工業(yè)硅和福州二化的液氯生產四氯化 硅。氫氣來源三化公司，燒堿來源于三農集團，原料完全實現本 土化，極大降低生產成本。同時項目擬建園區(qū)所處區(qū)域水、電資 源充沛，交通便捷。各項基礎資源得天獨厚。四、建設規(guī)模與產品方案1 、建設規(guī)模項目建設達產后，將年產 10000 噸氣相白炭黑的規(guī)模。2 、產品方案氣相白炭黑的 SiO2 含量在 99.0%到 99.80%不等，規(guī)格有：120 M 8000M 不等 （M 為目

10、數 ） ，比表面積 150380m2/g 。同時可按 客戶要求加工不同規(guī)格。 產品為白色高度分散的無定形粉末或絮 狀粉末。熔點1750C，不溶于水和酸，空氣中吸收水分后成為 聚集的細粒，溶于氫氧化鈉和氫氟酸，對其他化學藥品穩(wěn)定，耐 高溫，不燃燒，具有很高的電絕緣性、多孔性，內表面積大，在 生膠中有較大分散力。工業(yè)生產一般為10kg、25kg或50kg包裝。 本項目建議生產 A 類產品型號，并根據比表面積的大小分級生 產，形成滿足不同市場需求的產品系列，氣相二氧化硅（氣相白 炭黑）實行國家標準 GB/T 20020-2005 。副產鹽酸，可用于鹵硅 烷化合物的生產。五、技術方案與工藝路線1 、生

11、產方法本項目利用氣相法生產納米級白炭黑。 氣相法得到的產品純度高，比表面積大，分散性好，表面羥基少，附加值高，應用潛 力巨大，是目前工業(yè)化生產的主要方法。氣相白炭黑是由鹵硅烷（如四氯化硅、四氟化硅、甲基三氯化硅等）在氫、氧火焰中高 溫水解，生成二氧化硅粒子，然后驟冷，顆粒經過聚集、分離、 脫酸等后處理工藝而獲得產品。 氣相二氧化硅以有機硅副產物氯 硅烷類混合物為原料，制備氣相白炭黑，稱為化學氣相沉積法。 這種生產工藝技術成熟，工業(yè)化程度高，國內可承接生產裝置、 設備的制造，成本較低，具有很好的社會經濟和環(huán)保效益和循環(huán) 經濟特點。2、工藝流程氣相白炭黑的制備原理如下：SiCI 4 + 2H2 +

12、 02 SiO 2 + H2O + 4HCICHSiCI 3 + 2H2 + 302 SiO 2 + 3HCI + CO 2 + 2出0擬建工程工藝流程是，空氣和氫氣分別經過加壓、分離、冷 卻脫水、硅膠干燥、除塵過濾后送入合成水解爐。將四氯化硅原 料送至精餾塔精餾后，在蒸發(fā)器中加熱蒸發(fā)，并以干燥、過濾后 的空氣為載體，送至合成水解爐。四氯化硅在高溫下氣化（火焰 溫度10001800C ）后，與一定量的氫和氧（或空氣）在1800C圖52氣相白炭黑生產工藝流程示意圖左右的高溫下進行氣相水解；此時生成的氣相二氧化硅顆粒極細，與氣體形成氣溶膠，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成 較大顆粒，然后經旋風分

13、離器收集，再送入脫酸爐，用含氨空氣 吹洗氣相二氧化硅至pH為58即為成品。3、技術來源：隨著近10年的努力，國內氣相白炭黑生產已經成 熟，可以從廣州吉必盛科技實業(yè)有限公司引進全套技術和設備。六、主要原材料、燃料供應年產10000噸氣相白炭黑所需的原料和燃料如表43所示。表43生產氣相白炭黑的主要原料年需求量和執(zhí)行標準原料或燃料質量標準需用量(t/a)采購地運輸方式四氯化硅工業(yè)有機硅副產物99.5%約 30000附近有機 硅和多晶 硅廠家汽車或火車氫氣工業(yè)99.9%1500 萬 mVa三化公司汽車燒堿30%T業(yè)級約 4000三農股份或福州二化汽車或火車蒸汽0.4-0.6MPa20000自給七、環(huán)

14、境影響評價1、項目建設和生產對環(huán)境的影響本項目主要通過對多晶硅工業(yè)副產物一四氯化硅的綜合利用，既解決了多晶硅工業(yè)發(fā)展的環(huán)境瓶頸，又可得到高附加值的納米級氣相二氧化硅產品， 副產的鹽酸還可以返回用于其它氯 化物產品的生產。本項目既是一個生產性項目，也是一個典型的環(huán)保投資項目。本裝置以副產物四氯化硅為主要原料，由原 料預處理、合成與分離、尾氣吸收和產品包裝等四個崗位組成。 經過加熱處理的原料， 均勻混合后進行高溫合成反應，產生大 量的納米 SiO2 氣固混合物， 并釋放大量的熱量。 混合物經冷卻、 聚集后分離出 SiO2 粉體， 經脫酸等處理后， 氣相二氧化硅 ( 白 炭黑)成品包裝，而尾氣經過洗

15、滌、鹽酸吸收后得到的2530% 鹽酸，再經過堿吸收干凈后直接排入大氣中。 整個過程將四氯化 硅轉化為高品質的納米二氧化硅產品， 而副產的氯化氫吸收后生 成鹽酸出售。本裝置只產生少量的廢棄物，即二氧化硅殘渣和含 NaCl 的NaCI O漂白液，前者可作為普通垃圾處理，而后者可作為漂白液 外銷或送污水處理廠處理。 因此， 二氧化硅生產線基本上對環(huán)境 無產生不良影響。 本裝置廢水依托廠區(qū)的污水處理設施， 其它污 染物如廢氣、 噪聲均在本裝置內部解決。 車間里可能引起支氣管 炎和矽肺， 設計和施工時注意盡可能降低空氣中粉塵濃度。 產品 具有較好的化學穩(wěn)定性，在生產、儲存、運輸及使用過程中都不 會產生環(huán)

16、境污染。2 、環(huán)境保護措施方案本項目將通過一定的環(huán)保投資建設， 采用先進的污染防治措 施，實現對整個廠生產全過程的各污染點的控制， 污水處理后循 環(huán)利用，粉塵使用效率高的除塵器， 確保各主要污染物達標排放， 尾氣排放達到環(huán)境空氣質量標準(GB3095-1996)中的2級標準，粉塵排放符合大氣污染物綜合排放標準(GB16297-1996)中的2級標準，廢水處理達到地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002)中的W級標準，噪聲符合聲環(huán)境質量標準(GB3096-2008)中的3級標準。經過處理，排放廢氣、廢水均 能符合標準，廠界噪聲符合標準要求，并投入加強綠化，美化環(huán) 境，凈化空氣，衰減噪聲，既滿足

17、了行業(yè)要求，又保護了環(huán)境和 周圍人群的健康。八、投資估算表44年產10kt氣相白炭黑投資估算總投資/萬元設備購置/萬元建筑投資/萬元設備安裝 及其他工 程費用/萬 元流動資金/萬元300002100022008006000九、效益分析1、經濟效益表45項目年經濟效益估算表效益名稱銷售收入成本費用產品稅金投資回收期投資利潤效益數額/萬元400003200024003456002、社會效益本項目主要通過對多晶硅工業(yè)副產物一四氯化硅綜合利用， 既解決了多晶硅工業(yè)發(fā)展的環(huán)境瓶頸，又可得到高附加值的納米級氣相二氧化硅產品，副產的鹽酸還可以返回用于其它氯化物產 品的生產，是良好的循環(huán)經濟項目。促進企業(yè)和地

18、方的經濟發(fā)展， 解決城鎮(zhèn)職工的就業(yè)。符合國家產業(yè)政策和地方經濟發(fā)展規(guī)劃， 促進地方硅資源的充分高效利用， 推進資源節(jié)約、綜合利用和環(huán) 境保護，社會效益顯著。十、結論1本項目中采用的工藝技術先進可靠，生產安全，消防、 環(huán)保、勞動安全衛(wèi)生符合國家各項標準規(guī)范。2、本項目的建設符合國家節(jié)約資源，開發(fā)新型納米材料的 產業(yè)政策；符合福建城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展規(guī)劃； 符合三河硅產業(yè)發(fā)展規(guī) 劃。3、通過基本的分析和論證，本項目經濟合理、可行，具有良好的經濟效益和社會效益。4、氣相白炭黑是多晶硅行業(yè)和有機硅單體行業(yè)的副產物的 綜合利用項目， 這對延伸硅產業(yè)鏈， 提高產品附加值， 擴大就業(yè)， 保護環(huán)境具有重要意義。目錄第

19、一章 總 論 錯誤！未定義書簽。1.1 項目名稱 錯誤！未定義書簽。1.2 項目建設單位及建設單位簡介 錯誤！未定義書簽。1.3 項目可行性研究報告編制單位 錯誤！未定義書簽。1.4 項目可行性研究報告編制的依據 錯誤！未定義書簽。1.5 項目建設地點 錯誤！未定義書簽。1.6 建設目標、改造模式和建設內容 錯誤！未定義書簽。1.7 項目總投資及資金籌措 錯誤！未定義書簽。1.8 結論及建議 錯誤！未定義書簽。第二章 項目背景和建設的必要性 錯誤！未定義書簽。2.1 項目提出的背景 錯誤！未定義書簽。2.2 項目建設的必要性 錯誤！未定義書簽。拆遷目標、建設規(guī)模和內容 . 錯誤！未定義書簽。3.1 總體目標 錯誤！未定義書簽。3.2 拆遷模式 錯誤！未定義書簽。3.3 建設規(guī)模和內容 錯誤！未定義書簽。第四章 建設條件與場址 . 錯誤！未定義書簽4.1 項目地點 錯誤！未定義書簽4.2 自然條件 錯誤！未定義書簽4.3 市政基礎設施配套條件 錯誤！未定義書簽4.4 原材料供應與保障 錯誤！未定義書簽第五章 工程技術方案 錯誤！未定義書簽5.1 拆遷補償安置政策依據