包頭市xx化工有限責(zé)任公司2000噸年氟化氫銨建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1 1 總 論 1.1 概述 1.1.1 項(xiàng)目名稱 1.1.1.1包頭市 XX 化工有限責(zé)任公司 2000噸 /年氟化氫銨建設(shè)項(xiàng)目 1.1.1.2主辦單位： 包頭市 XX 化工 有限責(zé)任公司 1.1.1.3企業(yè)性質(zhì)： 有限責(zé)任公司 1.1.1.4企業(yè)法人： 1.1.1.5項(xiàng)目擬建地址：內(nèi)蒙古包頭市 XX區(qū) 1.1.2 可行性研究報(bào)告編制依據(jù)與編制原則 1.1.2.1可行性研究報(bào)告編制依據(jù) 包頭市 XX 化工有限責(zé)任公司 與 內(nèi)蒙古 國立工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 關(guān)于 2000 噸 /年 氟化氫銨建設(shè)項(xiàng)目 進(jìn)行可行性研究的 咨詢合同書 2008.3 國家發(fā)展計(jì)劃委員會辦公廳計(jì)辦投資【 2002】 15 號投資項(xiàng)目可行性研究指南（試用版） 2002.1.4 原化學(xué)工業(yè)部化計(jì)發(fā)【 1997】 426 號化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定（修訂書） 1997.9 包頭市 XX 化工有限責(zé)任公司 提供的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 1.1.2.2 可行性研究報(bào)告的編制原則 1) 本可行性研究報(bào)告的編制嚴(yán)格按照國家發(fā)展計(jì)劃委員會辦公廳計(jì)辦投資【 2002】 15 號投資項(xiàng)目可行性研究報(bào)告指南（試用版）20002.1.4及原化學(xué)工業(yè)部化計(jì)發(fā)【 1997】 426 號化工建設(shè)項(xiàng) 目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定（修訂書） 1997.9編寫，并遵循基本建設(shè)項(xiàng)目程序。 2 2) 嚴(yán)格遵循環(huán)保法、安全生產(chǎn)法和環(huán)保、安全“三同時(shí)”的要求及“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)防二次污染。 3) 以 市場為導(dǎo)向，以提高競爭力為出發(fā)點(diǎn)，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，加強(qiáng)項(xiàng)目的市場調(diào)研，產(chǎn)品無論在性能上，還是在價(jià)格上均應(yīng)具有較強(qiáng)的競爭能力 。 按照“少投入、多產(chǎn)出、快速發(fā)展”的設(shè)計(jì)原則和工廠設(shè)計(jì)模式改革的要求，在穩(wěn)妥可靠的前提下實(shí)事求是地優(yōu)化各項(xiàng)成本要素，盡可能節(jié)省項(xiàng)目建設(shè)投資，最大限度地降低項(xiàng)目的產(chǎn)品成本，提高項(xiàng)目的競爭力。 在保證產(chǎn)品達(dá)標(biāo)、達(dá)產(chǎn)的前提下，盡量節(jié)省投資，充分利用廢物 ，提高其 社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 4) 貫徹執(zhí)行節(jié)約用地和建設(shè)項(xiàng)目“五化”原則 ，充分利用所選廠址當(dāng)?shù)氐妮o助設(shè)施和有利條件， 以節(jié)約 投 資 提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益 。 5) 采用國內(nèi)先進(jìn)的工藝和設(shè)備，努力做到投資省、見效快。 6) 盡量加快項(xiàng)目前期工程，盡快早日實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，早日見效。 7) 提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，加強(qiáng)職業(yè)衛(wèi)生及勞動(dòng)保護(hù)措施，創(chuàng)建文明、安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境。 1.1.3 項(xiàng)目提出的背景、投資的必要性和經(jīng)濟(jì)、社會意義 1.1.3.1企 業(yè)目前概況 包頭市 XX 化工 有限責(zé)任公司 由各股東集資 成立于 2003 年 5 月。主要生產(chǎn)氫氟酸和氯化稀土。 2004 年公司開始 研 發(fā) 以稀土焙燒尾氣酸制 氯化氫銨生產(chǎn)工藝 ，經(jīng)近兩年的研究完成了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，后 于 2006 年建 成 一套 日 產(chǎn)量 1.5 噸 氯化氫銨中試生產(chǎn)線 。通過近一年 多 的試運(yùn)行，基本掌握了該工藝的生產(chǎn)技術(shù)。公司董事會經(jīng)研究決定新上一套 總產(chǎn)量達(dá)到2000 噸 /年 的 氯化氫銨 生產(chǎn)線。 1.1.3.2 項(xiàng)目提出的背景 1） 當(dāng)?shù)刭Y源 概況 3 稀土是國家的戰(zhàn)略資源，對國家安全、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大影響。同時(shí)，稀土被譽(yù)為 工業(yè)維生素 和新材料 的 金庫 ，不但在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技 術(shù)進(jìn)步和發(fā)展中發(fā)揮著愈來愈重要的作用，而且在信息、生物等高科技產(chǎn)業(yè)中也有著廣泛的應(yīng)用。世界稀土在中國，中國稀土在內(nèi)蒙古，內(nèi)蒙古 95的稀土企業(yè)集中在包頭。得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢，使得內(nèi)蒙古稀土產(chǎn)業(yè)在全國乃至世界稀土行業(yè)中具有無可替代的地位和作用。內(nèi)蒙古稀土產(chǎn)業(yè)經(jīng)過 40年的開發(fā)和建設(shè)，目前，稀土年均選礦量 (折 REO)約為4.5 萬噸，占世界年總量的一半以上、全國的 70以上，在國內(nèi)外稀土市場上占有 舉足輕重的地位。 包頭市區(qū)以北 150km 的白云鄂博地區(qū)，是我國著名的鐵、稀土、鈮特大型多金 屬共生礦床。稀土現(xiàn)保有儲量為 22 106t(REO),約占世界儲量的 25%，堪稱世界第一大稀土礦。白云鄂博稀土礦與鐵礦共生，作為開采鐵礦的副產(chǎn)品，主要稀土礦物有氟碳鈰礦和獨(dú)居石 典型比例為 3 1，稀土氧化物平均含量為 5% 6%，屬難選冶的復(fù)雜稀土混合礦。其優(yōu)勢在于可與鐵礦一起開采、綜合回收。 包頭稀土高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)成立于 1990年， 1992 年被國務(wù)院批準(zhǔn)為國家級高新區(qū)，是全國 53 個(gè)國家級高新區(qū)中唯一以發(fā)展稀土產(chǎn)業(yè)為特色的高新區(qū)，也是內(nèi)蒙古自治區(qū)唯一的國家級高新區(qū)。稀土高新區(qū)規(guī)劃面積 15.53 平方公里，同時(shí) 建有希望工業(yè)園區(qū)，面積為 12 平方公里；萬水泉新區(qū)，規(guī)劃面積 66 平方公里。建有稀土企業(yè)孵化器、軟件園和留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園等各類專業(yè)孵化器，正在建設(shè)的還有大學(xué)科技園和稀土科技園等。 近年來，稀土高新區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一直保持 30以上的增長速度。到 2005 年底，工業(yè)總產(chǎn)值完成 328 億元，同比增長 30。技工貿(mào)總收入完成 312 億元，同比增長 30%；實(shí)現(xiàn) 4 財(cái)政收入 10 億元，同比增長 25%；綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)。在全國 53 個(gè)高新區(qū)中位次大幅前移，進(jìn)入中游行列。在自治區(qū) 47 個(gè)重點(diǎn)工業(yè)開發(fā) 區(qū)中位居第一。 但是 稀土企業(yè)既要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，又要保護(hù)好環(huán)境，是 稀土產(chǎn)業(yè)面臨的突出矛盾。 內(nèi)蒙古現(xiàn)有 100 多家稀土企業(yè) , 環(huán)保問題已成為共同面臨的一大難點(diǎn)。如何在技術(shù)上和管理上真正做到“三廢”達(dá)標(biāo)排放和環(huán)境保護(hù) , 已成為當(dāng)務(wù)之急。目前已有企業(yè)嘗試從廢氣中吸收 尾氣酸 制備氟化氫銨的工藝試 驗(yàn)。 2） 發(fā)揮當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整 ： 包頭市 XX 化工 有限責(zé)任公司 通過 三 年 多 的潛心研究，開發(fā)出一套利用 稀土 焙燒 尾氣酸制氟化氫銨 及粗白炭黑 的生產(chǎn)工藝。該工藝技術(shù)領(lǐng)先，經(jīng)濟(jì)效益好， 由于包頭地區(qū)有眾多稀土高新科技企業(yè)，從這種 意義上說，利用尾氣酸制 氟化氫銨 是 符合當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。 即發(fā)揮當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢又能促進(jìn)環(huán)境保護(hù)， 屬于國家鼓勵(lì)的 環(huán)保治理 和循環(huán)經(jīng)濟(jì) 的項(xiàng)目 。 1.1.3.3 投資的必須性及社會經(jīng)濟(jì)意義 1） 投資的必要性 我國北方尤其是包頭 市 白云鄂博是舉世文明的稀土多金屬共生礦床 ， 處理焙燒稀土產(chǎn)生的 尾氣成為這些企業(yè)的難題 ， 往往因處理成本過高而受到制約。利用稀土產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的尾氣 制得尾氣酸 酸與液氨反應(yīng)合成氟化氫銨的生產(chǎn)工藝能夠有效的利用這些難于處理的 尾氣酸，不僅降低了本產(chǎn)品的成本也給稀土產(chǎn)業(yè)提供了處理 尾氣 的新途徑，起到了循環(huán)經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)環(huán)境保護(hù) 的作用。 隨著磨沙玻璃容器 、鋁表面裝飾工藝 及裝飾燈具等行業(yè)的發(fā)展， 氟化氫銨 的市場需求量在不斷擴(kuò)大。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，氟化氫銨的銷售市場前景十分看好。由于該公司 地處資源豐富的包頭市生產(chǎn)原料可以直接獲得，因此生產(chǎn)成本與 5 其他地區(qū)企業(yè)相比有很大優(yōu)勢 ，再加上 由于 公司對氟化氫銨生產(chǎn)技術(shù)多年的研究和對其他企業(yè)先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)，在銷售上有很大的價(jià)格優(yōu)勢從而能夠在市場中占據(jù)更為有利的位置。所以本項(xiàng)目的實(shí)施是十分必要的，也是可行的。 2) 經(jīng)濟(jì)意義及社會效益 包頭市 XX 化工有限責(zé)任公司氟化氫銨項(xiàng)目，利用包頭稀土 高新技術(shù)開發(fā)區(qū)稀土生產(chǎn)產(chǎn)生尾氣酸這一資源優(yōu)勢，就地取材，見效快、市場廣闊。項(xiàng)目是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展方向 ，符合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，符合國家 環(huán)境治理要求的優(yōu)勢項(xiàng)目，更重要的是為今后招商引資的企業(yè)作一個(gè)形象上的宣傳 起到積極的作用。 。 該項(xiàng)目 投資少、 市場廣闊、效益顯著。項(xiàng)目又屬于本地區(qū)的資源優(yōu)勢型項(xiàng)目， 產(chǎn)品在 銷售上競爭力加強(qiáng)，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造便利條件。具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益， 是 具有很好的環(huán)境效益和社會效益 的項(xiàng)目 。 以 尾氣 酸 和 液氨 為原料生產(chǎn) 氟化氫銨 ，生產(chǎn)過程具有流程短、投資少的特點(diǎn)。制備出的 氟化氫銨產(chǎn)品 ，其質(zhì)量指標(biāo)可達(dá)到 HG/T3586-1999工業(yè) 氟化氫銨 的要求 。 氟化氫銨是一種重要的化工產(chǎn)品 ， 市場 用量 較 大。 因此，大力開發(fā)氟化氫銨 ，將有著廣闊的市場前景，他的推廣應(yīng)用必將產(chǎn)生 很好 的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本項(xiàng)目的可行之處主要表現(xiàn)在如下方面： （ 1） 近年來我國稀土工業(yè)迅速發(fā)展， 原有 稀土 企業(yè)紛紛擴(kuò)大了生產(chǎn)能力 , 稀土 工業(yè)呈現(xiàn)出加速向規(guī)?；⒏呒夹g(shù)含量方面發(fā)展的態(tài)勢。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006 年我國稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量為 13.25萬噸（以氧化物計(jì)，下同），比上年增長 11.62%；稀土冶煉分離產(chǎn)品產(chǎn)量 15.70 萬噸，比上年增長51.10%， 稀土應(yīng)用快 速增長。 稀土企業(yè) 數(shù)量增多 , 規(guī)?；涌?。 這樣為氟化氫銨 的大規(guī)模生產(chǎn)提供了充足的原料來源。 6 （ 2） 利用 包頭 周邊地區(qū)的 稀土 項(xiàng)目 產(chǎn)生的尾氣酸 和 液氨為原料 生產(chǎn)氟化氫銨 是更好落實(shí)國家對資源的綜合利用，促進(jìn)合理利用和節(jié)約資源，提高資源利用率，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展 ， 是符合國家發(fā)展和改革委員會、財(cái)政部、國家稅務(wù)總局，發(fā)改環(huán)資（ 2004） 73 號，關(guān)于印發(fā)資源綜合利用目錄的通知精神。 （ 3）本項(xiàng)目在吸收尾氣 酸 的同時(shí)產(chǎn)出的副產(chǎn)品 白炭黑 也是重要的化工產(chǎn)品， 市場需求量大。 （ 4） 包頭市坐落 邊疆少數(shù)民族地區(qū)， 包頭 地區(qū) 經(jīng)濟(jì) 發(fā) 展 狀況雖然 較快 但與 全國，特別是發(fā)達(dá)地區(qū)仍存在很大差距，居民收入水平與全國相比也存在差距， 當(dāng)?shù)卮龢I(yè)勞動(dòng)者 就業(yè) 也有一定困難，勞動(dòng)者素質(zhì)有待提高 ，所有這些都需要盡快解決。本次擬 擴(kuò) 建 2000 噸年 氟化氫銨 項(xiàng)目不僅 可部分 解決尾氣 酸 的排放問題，而且 創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益， 也治理了環(huán)境，還可解決部分勞動(dòng)力的就業(yè)問題。 1.2 研究范圍 本次建 設(shè) 項(xiàng)目的可行性研究范圍包括： 2000 噸 /年 氟化氫銨 的技術(shù)方案以及其配套的輔助工段，具體項(xiàng)目如下： 市場需求預(yù)測與建設(shè)規(guī)模 工程技術(shù)方案研究論證 總體布局與交通運(yùn)輸 原輔材料、燃料供應(yīng) 的可行性調(diào)查 環(huán)境影響研究及“三廢”治理 安全生產(chǎn)、勞動(dòng)保護(hù)、勞動(dòng)定員、消防 節(jié)能措施 投資估算及經(jīng)濟(jì)效益分析 結(jié)論及建議 7 1.3 研究結(jié)論 概要 包頭市 XX化工有限責(zé)任公司利用 包頭稀土企業(yè)高溫焙燒稀土所得尾氣酸及包頭周邊地區(qū)化肥廠所生產(chǎn) 的 液氨為原料 ，生產(chǎn) 2000t/年氟化氫銨 。 另外該項(xiàng)目采用 液相 法生產(chǎn)工藝 。 工藝簡單、投資少、見效 快 、 效益顯著 。 是一個(gè) 既 創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益，又有很好的社會效益的項(xiàng)目，所以該項(xiàng)目無論在經(jīng)濟(jì)方面還是社會效益都是可行的。 附：主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表 1 1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號 項(xiàng)目名稱 單位 數(shù)量 備注 一 生產(chǎn)規(guī)模 t/a 2300 二 產(chǎn)品方案 1 氟化氫銨 t/a 2000 2 粗白炭黑 t/a 300 三 年操作日 天 330 四 主要原材料、燃料用量 1 尾氣酸 t/a 3330 2 液氨 t/a 733.5 3 氫氟酸 t/a 700 五 公用動(dòng)力消耗量 1 供水（新鮮水） 平均用水量 m3/d 200 2 供電 設(shè)備容量 Kw 194.35 計(jì)算負(fù)荷 Kw 154.35 年耗電量 萬 kwh 108.0 六 三廢排放量 1 廢水 t/a 198 生活污水 2 廢氣 t/a 0.17 揮發(fā)氨 8 3 廢渣 t/h 156 爐灰渣 七 運(yùn)輸量 t/a 11219.5 1 運(yùn)入量 t/a 8763.5 2 運(yùn)出量 t/a 2456 八 全廠定員 人 45 1 其中：生產(chǎn)工人 人 39 2 管理人員 人 6 九 總占地面積 平方米 13334 十 全廠建筑面積 m2 1726 十一 全廠綜合能耗總量（包括二次能源） 噸標(biāo)煤 /年 1232.73 十 二 工程項(xiàng)目總投資 萬元 494.22 1 固定資產(chǎn)投資 萬元 363.47 2 流動(dòng)資金 萬元 130.75 十 三 報(bào)批項(xiàng)目總投資 萬元 494.22 十 四 年銷售收入 萬元 1375.00 正常年 十 五 成本和費(fèi)用 1 年均總成本費(fèi)用 萬元 1191.29 正常年 2 年均經(jīng)營成本 萬元 1191.29 正常年 十 六 年均利潤總額 萬元 97.26 正常年 十 七 年均銷售稅金 萬元 62.75 正常年 十 八 財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo) 1 投資利潤率 % 19.68 正常年 2 投資利稅率 % 33.46 正常年 3 投資回收期（稅前和稅后） 年 5.5 稅前 7.0 稅后 4 全員勞動(dòng)生產(chǎn)率 萬元 /人 30.56 正常年 5 全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅前和稅后） % 22.97 稅前 16.19 稅后 6 全投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 （稅前和稅后；需注明 I 12值） 萬元 294.86 稅前 108.19 稅后 9 2 市場預(yù)測 2.1 氟化氫銨 及白炭黑 生產(chǎn)狀況 2.1.1 氟化氫銨 生產(chǎn)狀況 氟化氫銨的 合成工藝可分為直接、間接兩種方法，前者又可分為液相法和 氣相法，后者則是先制備氟化銨，再通過加熱等方式進(jìn)一步合成氟化氫銨 。 就直接合成方法而言，液相法由于設(shè)備簡單，工藝條件溫和及易于控制得到廣泛運(yùn)用，目前國內(nèi)普遍采用此法生產(chǎn)氟化氫銨、但是液相法所得產(chǎn)品含水量高，純度低，長期儲藏會出現(xiàn)吸潮、結(jié)塊等現(xiàn)象，不能適應(yīng)要求較高的電子工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)的需要；不僅如此，由于氟化氫銨加熱易分解，因而普通的干燥除水不適用 。 氣相法工藝則由于工藝過程不接觸水，產(chǎn)品含水量低，純度高，顆粒粒度細(xì)，能適應(yīng)新領(lǐng)域的要求；但是生產(chǎn)工藝要求密封性非常好，在高溫下設(shè)備能耐腐蝕，投資比較大 。 氟化氫銨主 要用作玻璃蝕刻劑、化學(xué)試劑、鍋爐清洗劑、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和鋼板表面處理劑等。它是一種產(chǎn)量和用量都較大的無機(jī)氟鹽，目前國內(nèi)市場容量在數(shù)萬噸年以上。 今后幾年，隨著我國要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與科學(xué)發(fā)展觀，以循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式，實(shí)現(xiàn)人與社會，人與自然、環(huán)境的高度統(tǒng)一，建設(shè)和諧社會。 將會大力發(fā)展化工行業(yè)， 氟化氫銨 作為一種重要的化工媒介的使用必將逐年增加 。該產(chǎn)品市場用量廣泛，是很多化工企業(yè)的主要原料 。此次建設(shè) 2000 噸 /年 氟化氫銨 項(xiàng)目 ，主要 包頭市稀土產(chǎn)業(yè) 進(jìn)行配套，形成當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)鏈， 而原料供應(yīng)有 稀土高新企業(yè) 產(chǎn)出的 尾氣酸 ，因 由 氫氟酸和氟硅酸組成的尾氣酸是有 毒產(chǎn)品不能儲存，而 氟化氫銨、白炭黑等 消耗的主要原料就是 氫氟酸 和 氟硅酸 ，在 這方面， 建設(shè)氟化氫銨 是很有發(fā) 10 展前途的 。 2.1.2 白炭黑生產(chǎn)狀況 自七十年代中期以來，西方國家對白炭黑的研究不斷深入，使其生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域方面得到很大的發(fā)展。 1980 年西方國家白炭黑生產(chǎn)能力 52萬噸， 1987 年 72 萬噸， 1993 年為 92 萬噸左右，其中沉淀法 84 萬噸，氣相法 8 萬噸，新增的裝置主要在亞洲國家。世界白炭黑主要生產(chǎn)地區(qū)為美國和西歐，約占世界總能力的 65左右。特別是西歐，現(xiàn)有 8個(gè)國家十六個(gè)大廠生產(chǎn)沉 淀法白炭黑。此外，亞洲的日本也擁有較大 的生產(chǎn)能力；近年來，東南亞膠鞋工業(yè)的迅猛發(fā)展也推動(dòng)了當(dāng)?shù)匕滋亢谛袠I(yè)的快速發(fā)展。 我國白炭黑工業(yè)的第一套裝置于 1958 年在廣州人民化工廠建成，一直發(fā)展比較緩慢。到 1984年 國內(nèi) 生產(chǎn)能力達(dá) 3500t/a，總產(chǎn)量為 2600t/a,生產(chǎn)企業(yè) 10 余家。 1985 年以后，行業(yè)有一定發(fā)展，特別是 1989 年 10 月，南昌 化工原料廠從美國 P.P.G 公司引進(jìn)萬噸級生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，使得國產(chǎn)白炭黑產(chǎn)量猛增到 2萬 t/a，廠家 30 余個(gè)。 近年來，由于國內(nèi)膠鞋及輪胎工業(yè)的發(fā)展，特別是沿海地區(qū)的旅游鞋行業(yè) 的發(fā)展，刺激了作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的白炭黑行業(yè)的發(fā)展。目前國內(nèi)生產(chǎn)能力已超過 3.5 萬噸 /年，加之待建項(xiàng)目總能力估計(jì)達(dá) 6 萬噸 /年，南吉化工公司（南昌化工原料廠）、江蘇連云港和青島泡花堿廠三家為國內(nèi)萬噸級以上生產(chǎn)廠。 2.1.3 氟化氫銨 的應(yīng)用狀況 氟化氫銨 是 一 種 重要的化工原料 ， 主要用作玻璃蝕刻劑、化學(xué)試劑、鍋爐清洗劑、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和鋼板表面處理劑等。 氟化氫銨在玻璃加工中用量很大，普通透明玻璃可以很容易地用一種氟化氫銨配制的藥劑使之毛玻璃化。變換藥劑的配方和濃度又可使 11 電視機(jī)顯像管產(chǎn)生低的鏡面反射率。經(jīng)常受氣候 影響而發(fā)暗的 窗玻璃用2 5%氟化氫銨溶液清洗可恢復(fù)其透明度。光學(xué)透鏡浸于稀氟化氫銨 溶液中能提高清洗效率。 在紡織品處理中，氟化氫銨可用以除去堿洗后殘留在織物上的堿性物。它還可與鐵生成無色易溶的氟化鐵銨，因此可用來除去織物上的鐵銹 。 氟化氫銨在冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛，它在較高溫度時(shí)可與許多金屬氧化物或碳酸鹽形成復(fù)鹽。復(fù)鹽加溫又可分解生成純的金屬氟化物，并釋放出 NH3 及 HF,從而在稀有金屬冶煉方面形成一種獨(dú)特的工藝路線。氟化氫銨和濃硝酸混配用于不銹鋼和鈦的酸浸可避免金屬的氫脆。金屬在磷酸鹽鈍化、鍍鋅前用氟化 氫銨浸洗可使表面活化。氟化氫銨也用于硅鋼的表面防銹處理。 在采油中，利用氟化氫銨能溶解硅石和硅酸鹽的特性，將含 2氟化氫銨的 15鹽酸溶液用于酸化油井的硅質(zhì)巖層可以恢復(fù) 瀕臨廢棄油井的采油能力。 用于清洗含有硅酸鹽的鍋爐結(jié)垢，可以恢復(fù)鍋爐管壁的傳熱能力。 其他方面，氟化氫銨還用于木材防腐，白熾燈的生產(chǎn)，用作化學(xué)試劑、發(fā)酵工業(yè)的消毒劑和防腐劑等，高純的電子級氟化氫銨可用于半導(dǎo)體工業(yè)。 2.1.4 白炭黑 的應(yīng)用狀況 白炭黑應(yīng)用于輪胎橡膠及膠鞋工業(yè)系列 合成鞋底或膠鞋 進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng) ,可獲得高耐磨、 高強(qiáng)度 及透明性能。 工業(yè)制品 可廣泛用于橡膠輸送帶、傳動(dòng)帶、實(shí)心輪胎、碾米滾筒、減振元件等。 輪胎業(yè) 用于橡膠輪胎 ,用于全鋼子午線輪胎。 12 白炭黑應(yīng)用于食品牙膏工業(yè)系列 牙膏工業(yè) 可作為新型的磨擦增稠材料用于牙膏工業(yè)。 啤酒業(yè) 啤酒硅膠是啤酒穩(wěn)定劑 ,與硅藻土復(fù)配使用 ,可有效吸附啤酒內(nèi)有機(jī)物 ,延長啤酒貯放時(shí)間。 白炭黑應(yīng)用于載體填充及油漆消光系列 農(nóng)化制品 可作載體填充于農(nóng)藥可濕性粉劑。 油漆消光 用于油漆涂料工業(yè)作為消光劑。 吸附助劑 用于醫(yī)藥、飼料、食品業(yè) ,大量吸附原油 ,起到助流及抗結(jié)塊作用。 觸變性增稠 用作高效吸附劑 ,無紡布噴涂 ,裝飾料聚氨漆 ,乳膠漆等。 國內(nèi)市場白炭黑主要應(yīng)用比例是 ： 用于膠鞋生產(chǎn)占 45 ,用于輪胎生產(chǎn)占 16 ,用于其他淺色橡膠制品生產(chǎn)占 6 ,用于牙膏生產(chǎn)占 9， 用于涂 料、造紙領(lǐng)域占 8。 在塑料中的應(yīng)用 塑料中添加白炭黑 ,可提高材料的強(qiáng)度、韌性 ,明顯提高防水性和耐老化性 。 在工程塑料中 ,利用共混法將氣相法白炭黑添加到不飽和聚 酯 中 , 當(dāng) SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 5%時(shí) ,試樣的耐磨性提高 2倍 ,拉伸強(qiáng)度提高 1倍以上 , 莫氏硬度為 29,硬度接近大理石 ,沖擊強(qiáng)度也大大提高 。 在環(huán)氧樹脂中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 3%的氣相法白炭黑 , 材料的抗沖擊強(qiáng)度提高 40%, 拉伸強(qiáng)度提高 21%。若用硅烷偶聯(lián)劑對氣相法白炭黑進(jìn)行改性后 , 沖擊強(qiáng)度可以提高 124%, 拉伸強(qiáng)度提高 30%。用納米級白炭黑改性聚 酰 亞胺 ,拉伸強(qiáng)度可提高 15 倍 , 斷裂伸長率提高 3 倍 。 在通用塑料中 ,利用氣相法白炭黑的高強(qiáng)度、高流動(dòng)性和小尺寸效應(yīng) ,可提高塑料的致密性、光潔度和耐磨性能 。 若通過適當(dāng)?shù)谋砻娓男?,則可在增強(qiáng)塑料的同時(shí) ,對塑料增 13 韌。將氣相法白炭黑添加到聚甲基丙烯酸甲 酯（ PMMA） 中制成的 SiO2/ PMMA復(fù) 合材料 , 缺口沖擊強(qiáng)度提高 80%以上 ,且光 學(xué)性能良好。 2.1.5 市場需求預(yù)測 2.1.5.1 氟化氫銨 市場需求預(yù)測 氟化氫銨主要用作玻璃蝕刻劑、化學(xué)試劑、鍋爐清洗劑、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和鋼板表面處理劑等。它是一種產(chǎn)量和用量都較大的無機(jī)氟鹽，目前國內(nèi)市場容量在數(shù)萬噸 /年以上。 近幾年來隨著磨沙玻璃容器及裝飾燈具等行業(yè)的發(fā)展， 氟化氫銨 的市場需求量在不斷擴(kuò)大。由于在鋁表面裝飾工藝中開始使用氟化氫銨作腐蝕劑，它的市場銷售持續(xù)增加 。無機(jī)氟化氫銨產(chǎn)品在國際 市場 有較大的需求量， 液 相法技術(shù) 生產(chǎn)無水氟化氫銨產(chǎn)品有著很好的市場前景 。 由于大多數(shù)的 氟化氫銨的 生產(chǎn)廠家都在我 國的南方地區(qū)，而且其所購原料也恰恰大部分 來自 北方，因此，其原料成本增加，效益明顯下降，使得 氟化氫銨 的 產(chǎn) 量 有很大程度的減少 。由于 該公司 經(jīng)幾年潛心研究 ，掌握了用稀土焙燒尾氣酸生產(chǎn)氟化氫銨 的生產(chǎn)技術(shù) ，價(jià)格優(yōu)勢很明顯，在市場中占據(jù)更為有利的位置。 2.1.5.2 白炭黑 市場需求預(yù)測 20 世紀(jì) 80 年代初期我國的白炭黑生產(chǎn)廠不到 10 家 , 總產(chǎn)量不足萬噸。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展 , 目前我國白炭黑生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展有近百家。對其中 35家主要企業(yè)的調(diào)查和統(tǒng)計(jì) , 年產(chǎn)能力約 35.5萬噸 , 產(chǎn)量約 21.9萬噸 , 產(chǎn)品除滿足國內(nèi)需求外 , 出口約 6.6 萬噸。 2003 年國內(nèi)產(chǎn)量約 28 萬噸 , 市場需求量 30 萬噸。預(yù)計(jì) 2008年我國市場對白炭黑的需求量將達(dá)到30 萬噸。白炭黑 市場用量較大。 14 2.2 產(chǎn)品現(xiàn)狀及價(jià)格 2.2.1 產(chǎn)品現(xiàn)狀 目前，我國 氟化氫銨 生產(chǎn)已成規(guī)模， 國內(nèi)各生產(chǎn)廠 家 都有自己的技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍，針對用戶的 的不同需求 、 用途 ，提供 不同規(guī)格 質(zhì)量 的產(chǎn)品 。 但國內(nèi) 有 些生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)技術(shù)水平雖不能與國外先進(jìn)水平全面相比，但其產(chǎn)品質(zhì)量與國外相差不 是 很大。 2.2.2 產(chǎn)品 價(jià)格 2.2.2.1 氟化氫銨 價(jià)格分析 目前國內(nèi)市場 氟化氫銨 根據(jù) 其 規(guī)格不同， 市場價(jià) 格有所波動(dòng)，基本價(jià)格 在 6000 9000元 /噸左右，批發(fā)價(jià)最低一般在 5500元 /噸。 表 2-1 為代表性廠家或公司氟化氫銨的 規(guī)格牌號 及價(jià)格 ， 參照 以上價(jià)格，本可行性研究報(bào)告中 綜合考慮各種因素確定銷售價(jià)格 在 6800 元 /噸。 表 2-1 國內(nèi)主要廠家近期產(chǎn)品價(jià)格 序號 生產(chǎn)廠家 規(guī)格牌號 單價(jià) t 備注 1 上海多點(diǎn)化工有限公司 98% 8300 2 濟(jì)南浩化實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司 98% 6600 3 上海恒然化工有限公司 98% 9000 4 株洲英東實(shí)業(yè)有限公司 97% 7700 5 上海湘云化工有限公司 6500 6 昆山市富樂化工有限公司 6400 7 湖南省婁底市元通化工有限公司 98.5% 8100 8 湖南長沙大鵬實(shí)業(yè)有限公司 97% 6000 15 2.2.2.2 白炭黑 價(jià)格分析 本項(xiàng)目的副產(chǎn)品 白炭黑 在市場需求不斷增加的情況下，呈現(xiàn)不斷升溫的趨勢。市場價(jià)格不斷小幅攀升 。 目前，國內(nèi) 炭黑 生產(chǎn)廠家主流出廠價(jià)格 因白炭黑規(guī)格不同價(jià)格也呈現(xiàn)不同的價(jià)格區(qū)間 。 表 2 2為國內(nèi)白炭黑生產(chǎn)廠家 生產(chǎn)的通用白 炭黑市場售價(jià)。 表 2-2 國內(nèi)主要廠家近期產(chǎn)品價(jià)格 序號 生產(chǎn)廠家 規(guī)格牌號 單價(jià) t 備注 1 上海 躍江 鈦白化工制品有限公司第一 分公司 通用 5500 2 浙江更化化工有限公司 通用 6000 3 山東聯(lián)科白炭黑 有限公司 通用 4500 4 山東雙燕化工 有限公司 通用 3400 5 上海 陵?duì)柣び邢薰?通用 4500 6 上海東建 化工有限公司 通用 5300 7 揚(yáng)中市天原化工廠 通用 5500 8 上海孚華實(shí)業(yè)有限公司 通用 6500 9 上海冬建化工有限公司 通用 5300 10 無錫市澤輝化工有限公司 通用 5200 11 無錫市金鼎隆華化工有限公司 通用 3600 本可研報(bào)告 中白炭黑 是 生產(chǎn)氟化氫銨的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品 ， 含有其它雜質(zhì)的粗產(chǎn)品。由于受到資金等方面因素的影響，尚不能 對 粗白炭黑進(jìn)一步 精制 ，故所得副產(chǎn)品為粗白炭黑。在該廠今后發(fā)展的過程中、經(jīng)濟(jì)效益可觀的情況下，可投入資金開發(fā)研究提高粗白炭黑純度的工藝，使副產(chǎn)品白炭黑的純度 達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn) 。 本可行性研究報(bào)告中 綜合考慮各種因素 及經(jīng)市場調(diào)研， 確定銷售價(jià)格 在 500元 /噸。 16 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 3.1 產(chǎn)品 介紹 3.1.1 氟化氫銨 產(chǎn)品名稱： 氟化氫銨 別名： 酸式氟化銨 、 氟氫化銨 英文名稱： Ammonium Bifluoride 分子式： NH4HF2 分子量： 57.04g/mol 性質(zhì)： 白色或無色透明斜方晶系結(jié)晶，略帶酸味。微溶于醇、極易溶于冷水，受熱或遇熱水即分解，水溶液呈強(qiáng)酸性。 比重 1.5,沸點(diǎn) 240 ，熔點(diǎn) 125.6 ，在較高溫度下能升華，對玻璃有腐蝕性。 外觀： 無色透明結(jié)晶體或粒狀物 。 用途： 能腐蝕玻璃，對皮膚有腐蝕性?？捎米骰瘜W(xué)試劑、玻璃蝕刻劑（參與氫氟酸并用）、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和防腐劑、由氧化鈹制金 屬鈹?shù)娜軇┮约肮桎摪宓谋砻嫣幚韯?，還用于制造陶瓷、鎂合金，鍋爐給水系統(tǒng)和蒸氣發(fā)生系統(tǒng)的清洗脫垢，以及油田砂石的酸處理，也用作烷基化、異構(gòu)化催化劑組分。 3.1.2 白炭黑 產(chǎn)品 名稱： 白炭黑 英文名 ： White carbon black 分子式： SiO2 nH2O 分子量： 60g/mol 溶解性 ： 不 溶于水 或普通酸，溶于氫氟酸和苛性堿 。 17 性狀： 白色粉末或顆粒。 用途： 它廣泛用作 鞋 底、 輪胎 、碾米膠輥、 紡織 膠圈膠輥、還可用作造紙工業(yè)上膠劑、 農(nóng)藥 載體和防結(jié)塊劑、 牙膏 磨擦增粘劑、 食品 藥品添加劑及衛(wèi)生消防 滅火材 料。 3.2 產(chǎn)品方案 3.2.1 氟化氫銨 產(chǎn)品方案 本項(xiàng)目 由 包頭稀土高新企業(yè)生產(chǎn)尾氣酸 及 包頭周邊有眾多 化肥廠生產(chǎn)液氨 為 主要原料 生產(chǎn)氟化氫銨 。 本項(xiàng)目產(chǎn)品 氟化氫銨 質(zhì)量要求 執(zhí)行 國家標(biāo)準(zhǔn) HG/T3586-1999工業(yè)氟化氫銨的技術(shù)要求。 表 3-1 工業(yè)氟化氫銨技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) 優(yōu)等品 一等品 氟化氫銨（ NH4HF2）含量（以干基計(jì)） 97.0 95.0 干燥減量 3.0 5.0 灼燒殘?jiān)?0.2 0.2 硫酸鹽 (以 SO2計(jì) )含量 0.1 0.1 氟硅酸銨（ NH4） 2SiF6含量 2.0 4.0 1、外觀： 無色 菱形或片狀結(jié)晶 。 、 包裝： 塑料編織袋內(nèi)襯高壓聚乙稀塑料袋 。 3.2.2 白炭黑 產(chǎn)品方案 利用 19%HF 和 8%H2SiF6的 尾氣酸與液氨反應(yīng) 制備 氟化氫銨的 過程中產(chǎn)生 副產(chǎn)品白炭黑。 白炭黑為白色無定形微細(xì)粉末 , 其化學(xué)組成為SiO2 nH2O。本可研報(bào)告所產(chǎn) 白炭黑為 粗產(chǎn)品，需企業(yè)自定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 18 3.3 原料方案 本項(xiàng)目原料 方案 是自主研發(fā)以 包頭市 多家 稀土 廠家 產(chǎn) 出的 尾氣酸為主要原料 。 利用該尾氣酸不僅原料充足，而且 該 尾氣廢酸 是 稀土 行業(yè)的 廢棄物 ，最主要是變廢為寶，治理環(huán)境， 將 有很好的經(jīng)濟(jì)及社會效益 。 本項(xiàng)目在生產(chǎn)氟化氫胺過程中 用氫氟酸與氟化銨反應(yīng) 生成氟化 氫銨， 該公司有自產(chǎn)氫氟酸，該原料供應(yīng)有保障。 生產(chǎn) 氟化氫銨 的另一種原料 液氨 ， 在 包頭周邊 地區(qū) 有 多 家化肥 生 產(chǎn)廠家 ，所以原料液氨供應(yīng)充足。 3.4 生產(chǎn)規(guī)模的確定 根據(jù)市場調(diào)查，目前國內(nèi)外氟化氫銨產(chǎn)品需求不斷增加，就國內(nèi)每年的消耗量約在數(shù)萬噸以上，該產(chǎn)品將有非常好的發(fā)展前景， 并且由于廠址所在地現(xiàn)有極豐富的電力煤炭資源，又是以當(dāng)?shù)毓I(yè)產(chǎn)品為主要原料之一，是國家及當(dāng)?shù)卣e極鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)品，故本項(xiàng)目產(chǎn)品方案符合國家產(chǎn)業(yè)政策，行業(yè)發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)政策及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求。 近年來， 國內(nèi) 生產(chǎn)氟化氫銨的生產(chǎn) 技術(shù) 在不斷提高 ， 氟化氫銨 的產(chǎn)量不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，而又不斷尋求新的原料路線 和工藝方法 ，目前基本形成了相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模。根據(jù)市場預(yù)測及 各股東 的集資現(xiàn)狀，確定 建設(shè) 規(guī)模為： 2000 噸 /年 氟化氫銨 。 300 噸 /年粗白炭黑。 19 4 工藝技術(shù)方案 4.1 工藝技術(shù)方案的選擇 4.1.1 原 料路線確定的原則和依據(jù) 4.1.1.1 原料路線確定的原則 在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，原料的費(fèi)用占整個(gè)產(chǎn)品成本很大的比例。因此，合理的選擇原料就顯得非常重要了。通常，在選擇原料時(shí)應(yīng)遵循如下的原則。 1） 原料的價(jià)格低廉，能保證產(chǎn)品具有較大的利潤空間； 2） 選擇的原料能夠 有 充足的供應(yīng)，不致因原料的短缺而影響生產(chǎn)； 3） 采用的原料能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量； 4） 最好能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)，不產(chǎn)生副產(chǎn)品或少產(chǎn)生廢物。 4.1.1.2 原料路線確定的依據(jù) 目前，國內(nèi)外生產(chǎn) 氟化氫銨 所用的主要原料 為 氫氟酸 、 液氨 ，但該項(xiàng)目為自主研發(fā)用稀土 焙燒尾氣酸、氫氟酸 為自產(chǎn)產(chǎn)品 、液氨為 外購 原料 生產(chǎn)氟化氫銨 。 4.1.1.3 原料路線的確定 綜上所述，采用 稀土焙燒尾氣酸、 氫氟酸 和 液氨 為原料可以滿足原料選擇的原則，而且可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢物化害為利，在環(huán)保方面具有雙重意義和作用。所以，確 定選擇尾氣酸、 氫氟酸 和 液氨 作為生產(chǎn) 氟化氫銨 的原料。 4.1.1.4 原料的確定 本項(xiàng)目原料方案是自主研發(fā)以包頭市多家稀土廠家產(chǎn)出的尾氣酸為主要原料。利用該尾氣酸不僅原料充足，而且該尾氣廢酸是稀土行業(yè)的 20 廢棄物，最主要是變廢為寶，治理環(huán)境，將有很好的經(jīng)濟(jì)及社會效益 。 1）尾氣酸 該公司 自主研發(fā)生產(chǎn)氟化氫銨用到的尾氣酸來源于包頭地區(qū)多家稀土企業(yè)，此尾氣酸由水吸收稀土焙燒尾氣所得。其主要成分為 19%的 HF、8%的 SiF 4及 73%的 H2O。 2）氫氟酸 該公司有自產(chǎn)氫氟酸 3）液氨 在 包頭周邊 地區(qū)有多家化肥生產(chǎn)廠家，所以原料液氨供應(yīng)充足。 4.1.2 工藝技術(shù)概況 氟 化氫 銨 合成工藝可以分為直接合成和間接合成 ， 直接合成可分為液相法和氣相法，間接合成 有 氟 化 銨 水溶液脫水制備 法。 XX 化工自主開發(fā)的工藝為液相法。 4.1.2.1 液相 法 反應(yīng) 原理 : NH3+2HF NH4HF2 制法及工藝 :在鉛或塑料容器中 ， 投入定 量 40%氫 氟 酸，在攪拌下緩慢通入氨氣，使之充 分反應(yīng)。在容器夾套中用冷水冷卻。操作中隨時(shí)用剛果紅試劑測定，至試劑剛呈棕色為終點(diǎn)停止通氨。將反應(yīng)液蒸發(fā)濃縮至液面呈現(xiàn)結(jié)晶膜為止，然后冷卻結(jié)晶，離心分離，制得氟化氫銨成品。 4.1.2.2 氣 相法 反應(yīng) 原理 : NH3+2HF NH4HF2 制法及工藝 ：氣化的將無水氟化氫氣化后和氨氣以 2 1(mol)的比例分別導(dǎo)入氣相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度保持在 250 左右。反應(yīng)得到的高溫氟化氫銨氣體經(jīng)噴嘴在凝華器中與大量干燥的冷空氣急劇混合 ，迅速冷卻形成粉末狀固體顆粒，經(jīng)旋風(fēng)分離器收集產(chǎn)品?？諝饨?jīng)冷卻后 21 循環(huán)使用。 工藝流程圖見圖 4-1。 圖 4-1 氣相法 工藝流程示意圖 4.1.2.3 氟化銨水溶液脫水制氟化氫銨 將氟化銨溶液與循環(huán)母液混合，在溫度 130 ,真空度 33 40kPa下蒸發(fā)，得到熔融物。將熔融物于 60 80的水中重新溶解、過濾除去雜質(zhì) 。 濾液冷卻到 25再過濾。產(chǎn)物在過濾器上用 60 90的熱空氣于負(fù)壓下進(jìn)行干燥。生成的 NH4HF2純度 99%,母液循環(huán)使用。蒸發(fā)出來的 NH3 可回收再用于制備 NH4F。 4.1.2.4 XX 化工液相法合成氟化氫銨 將尾氣酸與液氨在反應(yīng)罐內(nèi)混合，在常溫下反應(yīng)生成氟化銨溶液。沉淀分離得到 粗 白炭黑，上層清夜打到蒸發(fā)器，蒸發(fā)的同時(shí)加入氫氟酸反應(yīng)生成氟化氫銨。 4.2 工藝流程和消耗定額 4.2.1 反應(yīng)原理 1） SiF4 6NH3 2HF 2H2O 6NH4F SiO2 2） NH3+HF NH4F 3） NH4F+HF NH4HF2 4.2.2 全廠工藝流程簡述 原料尾氣酸由隔膜泵 從原料罐打入攪拌式反應(yīng)釜中， 同時(shí)將液氨通NH3 冷卻 AHF 反應(yīng) FAN 凝華 分離 成品 FAN 22 入反應(yīng)釜，在反應(yīng)釜中攪拌、中和約一小時(shí)左右完成中和，為使反應(yīng)完全，參加反應(yīng)的液氨 應(yīng) 過量， 在反應(yīng)綜合液 PH=8 的條件下 生成白炭黑和NH4F的混合料 ，然后將反應(yīng)料排入澄清池自然沉降 24 小時(shí)后 將 料液中 沉淀于沉淀池底部 的 白炭黑 與 含少量 清夜的混合物用泥漿泵抽送至壓濾機(jī)過濾分離 得固體 粗 白炭黑，清夜重新返回澄清池，澄清池上層的清夜用清夜泵送至清夜池， 清夜通過管路與蒸發(fā)器相連在蒸發(fā)器負(fù)壓的作用下自動(dòng)吸入蒸發(fā)器， 同時(shí)加入 20%的 HF,反應(yīng)生成 NH4HF2同時(shí) 蒸發(fā)掉溶液中含微量 NH3的水蒸汽 后 ， 溶液變?yōu)闇囟容^高的 NH4HF2過飽和溶液，從蒸發(fā)器 底部出料口放入小車內(nèi) 自然冷卻 24 小時(shí)后隨著溫度的降低， NH4HF2由于溶解度變小而析出大量結(jié)晶，用離心機(jī)分離所得固體即為產(chǎn)品 NH4HF2，濾液進(jìn)入濾液池后重新打入蒸發(fā)器蒸發(fā)。 整個(gè)過程產(chǎn)生的冷凝氨水定期外售，生產(chǎn)的產(chǎn)品 NH4HF2含水率 3， SiO2 6。流程圖見圖 4 2。 尾氣酸 液氨 清夜 圖 4 2 工藝流程圖 反應(yīng)罐 澄清池 蒸發(fā)合成 真空系統(tǒng) 過濾機(jī) 冷卻 氫氟酸 分離 成品 NH4HF2 清夜 白炭黑 23 4.2.3 全廠物料平衡方案 以 1 噸 氟化氫銨 為基準(zhǔn)，全廠物料平衡如圖 4-3所示 ： 圖 4-3 全廠物料平衡簡圖 4.3 自控技術(shù)方案 4.3.1 自控水平和主要控制方案 為了使生產(chǎn)平衡、安全、便于管理，自控儀表主要是 崗位就地 設(shè)置，控制儀表按工藝過程集中在相應(yīng)的 工段內(nèi) ，以便于檢測、控制和操作。 本項(xiàng)目是一 較 小 型企業(yè)，自控水平及控制方案在滿足生產(chǎn)的前提，盡量采用簡單易行、安全可靠并 便于操作的常規(guī)檢測儀表 ，測控系統(tǒng)及故障保護(hù)系統(tǒng) 。 4.3.2 儀表類型的選擇 現(xiàn)場儀表種類和型號的選擇應(yīng)盡可能減少品種，以利于備品備件的采購及維護(hù)。 4.3.2.1 溫度測量儀表 就地溫度測量 一般選雙金屬溫度計(jì) 集中溫度測量 選分度號為 Pt100 鉑熱電阻 熱電阻應(yīng)符合 IEC751 標(biāo)準(zhǔn)或選用熱電偶 分度號根據(jù)工藝條件選擇，熱電尾氣酸 1.67 噸 蒸 發(fā) 合 成 澄清池 反應(yīng) 罐 液氨 0.37 噸 NH4HF2 1.00 噸 HF1.75 噸 SiO20.15 噸 H2O 2.64 噸 24 偶應(yīng)符合 IEC584標(biāo)準(zhǔn) 4.3.2.2 壓力測量儀表 就地壓力測量 一般選彈簧管壓力表，對腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)應(yīng)選用隔膜壓力表 集中壓力測量 均選 用電子式儀表，二線制、 4 20mA DC 標(biāo)準(zhǔn)信號。壓力和差壓變送器均為智能型變送器 4.3.2.3 流量測量儀表 一般選用孔板配差壓變送器，對腐蝕性的介質(zhì)選電磁流量計(jì)。根據(jù)工藝介質(zhì)測量要求也可選用其它類型流量儀表。對于原料和成品的流量測量使用高精度的流量儀表，氣體流量應(yīng)加溫度和壓力補(bǔ)償。 4.3.2.4 液位測量儀表 一般液位測量選用差壓式儀表，對腐蝕性的介質(zhì)選用法蘭式差壓儀表，根據(jù)工藝要求也可選用其它類型液位計(jì)，儲罐類選用浮標(biāo)液面計(jì)。 4.3.2.5 固體物料一般用地衡式計(jì)量。 4.3.3 儀表防護(hù) 電子 /電氣儀表應(yīng)滿足相應(yīng)區(qū)域的防爆等級。遵循 GB50058 92爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。 電子控制系統(tǒng)應(yīng)是本安型，以確保在危險(xiǎn)區(qū)域與非危險(xiǎn)區(qū)域電氣的隔離。 現(xiàn)場安裝的電子 /電動(dòng)儀表應(yīng)為全天候，符合 IP54（ IEC529）或以上等級。以滿足現(xiàn)場氣候條件要求。 4.3.4 儀表信號： 4 20mA DC 4.3.5 儀表供電 儀表電源由電氣專業(yè)提供雙回路 220V 50HZ交流電。 DCS， PLC和一些重要現(xiàn)場儀表電源應(yīng)由 UPS（不間斷電源裝置）提供 220V 50HZ交流電 25 源。現(xiàn)場電子式儀器變送器采 用 24V DC 電源，可由 DCS系統(tǒng)提供。 UPS 應(yīng)配用高性能蓄電池，蓄電池容量應(yīng)考慮 30 分鐘備用時(shí)間。 4.4 主要設(shè)備的選擇 本項(xiàng)目設(shè)備選型按 2000 噸 /年 氟化氫銨 生產(chǎn)能力計(jì)算，生產(chǎn)天數(shù)按330 天計(jì)，全年按 8000小時(shí)計(jì)。 本項(xiàng)目主要設(shè)備有 蒸發(fā)器 、 反應(yīng) 罐、 過 濾機(jī) 、離心機(jī) ，環(huán)保設(shè)施、輔助設(shè)施 等 。 選用的主要設(shè)備一覽表見表 4 1。 表 4-1 主要設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 操作條件 數(shù)量 材質(zhì) 溫度 （） 壓力（ MPa） 容積（ M3） 物料 1 水池 常溫 常壓 300 水 1 座 砼 2 酸儲罐 3000 2000 常溫 常壓 15 尾氣酸 4 臺 PP 3 液氨儲 罐 常溫 1.6 100 液氨 1 臺 16MnR 4 反應(yīng)釜 1200 1500 常溫 常壓 1.5 中和液 6 臺 PP 5 澄清池 8000 50003000 常溫 常壓 100 中和液 2 臺 砼 PP 6 過 濾機(jī) HOL3-1000 常溫 常壓 白炭黑 沉淀 1 臺 組合 件 7 清液池 8000 50003000 常溫 常壓 100 中和液 1 臺 砼 PP 8 蒸發(fā)器 SWZ1350-5 60-70 常壓 氟化氫銨溶液 2 臺 組合 件 9 離心機(jī) SS1000 常溫 常壓 氟化氫銨溶液 4 臺 組合 件 10 冷凝器 60-70 常壓 氨溶液 2 套 組合 件 11 結(jié)晶機(jī) SGJ-400 常溫 0.3 MPa 氟化氫銨溶液 3 臺 組合 件 4.5 標(biāo)準(zhǔn)化 本項(xiàng)目 為自主研發(fā)的新技術(shù)，具 有一定的創(chuàng)新性，但 各 生產(chǎn) 單元 是 26 較成熟的工藝，采用的大部分設(shè)備為非標(biāo)設(shè)備，從結(jié)構(gòu)形式上 有 反應(yīng)器、換熱器、貯罐 等，由于有 較 強(qiáng)腐蝕性，設(shè)備均需內(nèi)襯 非金屬材料 或 防腐材料。 對壓力容器 設(shè)計(jì)制造應(yīng)遵循壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察 規(guī)程、鋼制壓力容器、 鋼制管殼式換熱器、 鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件 及防腐 規(guī)范，對設(shè)備上的法蘭、封頭、人孔、視鏡、液位計(jì)、工藝管道、管件、等零部件，采用國家或部頒標(biāo)準(zhǔn)。 27 5 原材料、輔助材料及燃料的供應(yīng) 5.1 原材料供應(yīng) 5.1.1 主要原料的品種、規(guī)格、年需求量、來源及運(yùn)輸條件 本項(xiàng)目主要原料 氫氟酸 來自 自產(chǎn) 稀土 高新 企業(yè) 。 由于稀土企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量氫氟酸和氟硅酸混合廢酸，所以本廠生產(chǎn)原料成為優(yōu)勢資源。包頭市周邊地區(qū)也有多家 化肥廠生產(chǎn)廠家 ，所以原料液氨來源也比較豐富。 主要原料的需求量、來源、運(yùn)輸條件見表 5-1 。 表 5-1 主要原料情況一覽表 序號 物料名稱 規(guī)格 年用量（噸） 來 源 運(yùn)輸條件 1 尾氣酸 HF 19 632.7 華美稀土廠 汽運(yùn) H2SiF6 8 266.4 H2O 73 2430.9 2 液氨 100 733.5 汽運(yùn) 3 氫氟酸 20 3500 自產(chǎn) 汽運(yùn) 5.1.2 原料來源的可靠性 包頭市白云鄂博是世界著名的稀土礦所在地，由于有天然的資源優(yōu)勢，包頭周邊建立起重多稀土生產(chǎn)企業(yè)，且 具有一定的規(guī)模。 包頭市九原區(qū)稀土鋼鐵園區(qū)華美稀土廠、紅天宇稀土廠 稀土產(chǎn)量大并且 距該廠只有幾公里 ，所以能夠?yàn)樵擁?xiàng)目提供足夠的尾氣酸，而且尾氣酸是稀土行業(yè)難于處理的生產(chǎn)廢料，因其本身的物理化學(xué) 特性有毒而不能直接排放，處理又需大量資金， 也在困擾企業(yè)。該廠能夠再利用尾氣酸是一變 28 廢為寶、皆大歡喜之事，原料完全有保障。 包頭 市 周邊 有薩拉齊、察素齊、達(dá)拉特旗、烏拉山、五原等化肥廠產(chǎn)量在 30 多萬噸 /年，原料液氨完全有保障。 5.2 燃料供應(yīng) 5.2.1 使用燃料的品種、年需求量 本項(xiàng)目 蒸發(fā) 過程中 需 蒸 汽加熱 ， 配置 鍋爐 。 距 包頭 100Km 左右 的鄂爾多斯地區(qū)有豐富的煤炭資源，所以燃料供應(yīng) 有保障 。本廠生產(chǎn)用煤為1200 噸 /年。 5.2.2 使用燃料的來源、運(yùn)輸條件及可靠性 鄂爾多斯 地區(qū) 現(xiàn)煤炭探明儲量在 1244 億噸，現(xiàn)大小煤礦 數(shù)百 座，且地質(zhì)構(gòu)造簡單、埋藏淺、煤層厚、易開采，發(fā)熱量 高 ，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。所以燃料煤供應(yīng)完全有保障。 29 6 建廠條件和廠址方案 6.1 建廠條件 6.1.1 廠址的地理位置、地形、地貌概況 包頭市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，其具體地理坐標(biāo)東經(jīng) 109 15110 26，北緯 40 14 42 43，東臨 呼和浩特市，北與蒙古接壤，西靠巴彥淖爾市，南與鄂爾多斯市隔河相望。全市總面積 27691km2。大青山和烏拉山東西向橫亙于包頭地區(qū)中部，將全市劃分為地形特征各不相同的北部高原、中部山地和南部山前平原三個(gè)部分，區(qū)內(nèi)總的地勢為中間高南北低，北高南低，西高東低。北部高原海拔 1500m 左右，山區(qū)、丘陵交錯(cuò)，溝谷分布其間，屬烏蘭察 層狀高原。中部山地由陰山山脈的烏拉山和大青山組成，最高峰在美岱召北，海拔高度 2338m。按地貌成因劃分，北部是山前傾斜平原， 南部是黃河沖積平原，山前傾斜平原的西部屬哈德門溝沖洪積扇 ，東部屬昆都侖河沖洪積扇。 包頭市 XX 化工有