年产4000吨加成型液体硅橡胶项目可行性研究报告

年产4000吨加成型液体硅橡胶项目可行性研究报告沙洋硅业产业办二一年十月目录一、总论二、市场预测三、资源条件评价四、建设规模与产品方案五、技术方案与工艺路线六、主要原材料、燃料供应七、环境影响评价八、投资估算九、效益分析十、结论一、总论1、项目名称年产4000吨加成型液体硅橡胶项目2、拟建地点沙洋硅工业园区3、承办单位沙洋硅业产业办4、建设规模4KT/A，占地面积需50亩。5、概算投资项目总投资10000万元，固定资产投资约9300万元。6、效益分析项目年销售收入24亿元，利税3400万元。投资回收期45年。二、市场预测硅橡胶是聚硅氧烷最重要的产品之一，具有优异的耐高低温、耐侯、耐臭氧、抗电弧、电气绝缘性、耐某些化学药品、高透气性以及生理惰性等特点。液体硅橡胶（LIQUIDSILICONESRUBBER，简称LSR）是以硅氧烷R2SI0为链节的聚合物，主要特点是分子量小粘度低、加工成型方便，可省去混炼、预成型、后整理等工序，容易实现自动化，并可节省能源和劳动力，生产周期短且效率高。它具有许多优点例如没有硫化副产物，对环境无污染；双组分混合料可在室温下保存很久，且配料工艺方便；易混合，硫化速度快；易着色，产品柔韧度好；良好的弹性，优异的耐紫外线和臭氧性；低受潮性和良好的耐溶剂性；在宽的温度范围内有良好的介电性能等。LSR既可室温硫化（RTV），也可通过提高温度加速硫化。由于LSR硫化前具有良好的流动性，可以用专门的液体注射成型（LIQUIDINJECTIONMOLDING，简称LIM）机器进行成型。由于LSR硫化速度的温度依赖性和可控性，这就为以LSR为基础原料，采用LIM工艺，连续化大规模生产硅橡胶制品提供了有力保证。加成型液体硅橡胶（LSR）是近年来发展较快、档次较高、产品技术含量较大、且具有较高附加值的一类硅橡胶品种，与缩合型液体硅橡胶比较，具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点，在高温下的密封性也比缩合型的好。1、产品市场供应现状2009年全球硅橡胶的生产总量已超过70万吨，美国是最大的生产国，约为18万吨左右，西欧是最大的生产地区；约为20万吨。而世界年总需求量约8090万吨左右，有一定的市场缺口。从产品类型看，室温硫化硅橡胶占硅橡胶产量的65左右，其余为高温胶和少量的液体胶。我国硅橡胶的加工能力已超过13万吨/年（以硅氧烷计），加工企业100余家，与国外相比，我国硅橡胶的产品数量还比较少，许多应用领域有待进一步开发，如汽车、医疗保健和电子等。因此我国硅橡胶的市场发展潜力较大，预计2010年的消费量将达到15万吨（以硅氧烷计），2015年将达到20万吨。加成型液体硅橡胶是一类性能优异又很有发展前景的新型材料，广泛用于各种橡胶制品。如用于电子元件、电器设备封装或灌封，制造高压电力电气制品如绝缘子、避雷器、互感器的绝缘外套、电线电缆的终端接头等；用作医用材料，制成人工腮、人工肺和人工品体等用作牙科印模材料、用于复制文物及工艺品，用于电视机、录像机的变压器阻燥处理剂、水果蔬菜保鲜气调薄膜等。其相对粘度低，特别适合制造小件产品。众多的优点使得它在汽车、建筑、电了电力、医疗保健、机械工程等领域得到了广泛应用，例如通用电气公司最近把耐高温的液体硅橡胶用于汽车发动装置材料。当前液体硅橡胶主要用于仪器仪表及电子元器件与组合件的包封、灌封、浸渍、涂布、粘接、零件的成型、定位等；随着LSR技术的发展，其在日用化工、人体美容、医疗卫生、体育保健、汽车减震等领域的应用将越来越广。液体硅橡胶在国际市场上有多家厂家生产，如美国DOWCORNING公司、GE、东芝有机硅公司、德国WACKER公司、罗地亚RHODIA有机硅公司等。国际上甲基氯硅烷在硅橡胶中的消费情况见表90，我国近些年硅橡胶产量情况和销售情况见表91和表92。表90甲基氯硅烷在硅橡胶中的消费情况（单位万T）年份2002200320042005200620072008硅橡胶20242732374349表91近些年中国硅橡胶产品产量情况（单位万T）年份2002200320042005200620072008硅橡胶16212426323539表92近些年中国硅橡胶产品销售收入情况（单位亿元）年份2002200320042005200620072008硅橡胶354755627074782、价格现状与预测普通硅橡胶因硫化机理、硫化方式、组分、成分不同，价格变化较大，通常价位在40009000元/吨不等。液体硅橡胶具有许多优点，品种很多，如注射成型液体硅橡胶和手机按键用液体硅胶等，价格昂贵，市场售价40100元/KG。本项目产品最保守平均售价为57万元/吨计。随着经济的发展，人民生活提高，消费观念的改变，购买力将不断提升。预计硅橡胶的市场将在510年内将处于上涨的趋势。价格也将在供求矛盾的价值规律支配下保持持续稳定。国内市场的LSR液体注射硅橡胶AB胶价格为55万元/T。虽然LSR的原料价格比普通硅橡胶高得多，但由于加工成型方便，并可实现连续化大规模生产硅橡胶制品，总成本却比普通硅橡胶低，特别是制造小件产品时更显出其此方面的优越性。3、产品市场需求预测2004年，全球硅橡胶的消费量约42万吨，其中室温硫化硅橡胶为26万吨，70室温硫化硅橡胶用于生产有机硅建筑密封胶，其次用于电子电器、汽车以及医疗用品等方面。2005年硅橡胶的世界消费量达46万吨，20052010年均增长速度达到15。我国有机硅建筑密封胶消费量约占建设密封胶总消费量的38，与发达国家60相比，有较大差距，发展空间很大。2005年我国有机硅建筑密封胶的需求量达到6万吨，消费硅橡胶超过3万吨。随着建筑以及家庭装修业的发展和新型建筑材料的应用，如塑钢门窗的大量使用，大大增加了有机硅建筑密封胶的需求量。当前我国建筑密封胶的市场约为50亿元/A，需求量为200300KT/A，年均增长率近20。电子电器工业是我国硅橡胶的又一重大消费领域，年消费量已达到10万吨左右。此外，汽车工业每年也消费1万余吨的硅橡胶。随着汽车产量的增加和产品档次的提高，硅橡胶的用量不断增加。预计2010年国内硅橡胶的用量将达到30万吨，2015年将达到40万吨左右。液体硅橡胶的注射成型技术的研究始于20世纪70年代，最初的目的是成型形状复杂的一些产品，如航空航天密封配件等。到了80年代，液体硅橡胶开始得到各国的重视，需求量急剧上升。因为液体硅橡胶注射成型不仅具有成本低、能耗低、生产效率高、可进行自动化生产等优点，而且对温度的适应性也很好，在较大的温度范围内可保持良好的弹性，它将有逐步取代热硫化硅橡胶的趋势。随着科技的进步，越来越多的新技术、新产品和新应用不断涌现，近年开发的具有特殊性能的LSR主要有以下几种自润滑渗油LSR、自粘接LSR、液体发泡硅橡胶、高强度LSR、液体氟硅橡胶等。2006年中国硅橡胶的消费量为34万T，其中固体胶13万T，液体胶21万T，足见液体硅橡胶在硅橡胶中所占的份额。随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，国内液体硅橡胶的使用愈加广泛，2006年仅我国电子信息产业需要液体硅橡胶24KT。当前国内外市场需求量以1015的速度增长。三、资源条件评价硅橡胶是以聚有机硅氧烷（有机硅聚合物）为主要原料，通过配合补强剂（一般用沉淀法白炭黑）、填充剂（硅藻土、石英粉）等加工而成的特种合成橡胶。LSR通常是由基础胶聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂聚甲基氢硅氧烷、催化剂有机铂化合物等组成，根据不同用途，还可添加其它填充剂，如气相法或沉淀法白炭黑等。其中基础胶（聚甲基乙烯基硅氧烷生胶）和交联剂（聚甲基氢硅氧烷）均由有机硅单体制得，所填充的填料（白炭黑）又是沙洋硅产业的主产品，2010年白炭黑产量可达到20万吨。因此建设本项目能充分利用当地的水电充足的资源优势和有机硅单体建设的有利机会，发挥原料成本优势，并就地消化本地产的白炭黑产品，拓宽白炭黑的下游产品，延伸产业链，立足于市场现状，满足市场需要。四、建设规模与产品方案目前国内多家企业计划发展硅橡胶项目，多数产家的生产规模都在10KT/A以上，少数则为5KT/A。由于液体硅橡胶的市场空间较大，考虑生产工艺较为复杂，生产成本和产品售价较高等因素，根据市场分析和实际情况，拟建设规模为4KT/A，项目达产达标后，可年产4000吨加成型液体硅橡胶。建设两条生产线，分二期进行。五、技术方案和生产工艺1、生产方法LSR通常是由基础胶聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂聚甲基氢硅氧烷、催化剂有机铂化合物等组成，根据不同用途，还可添加其它填充剂，如气相法或沉淀法白炭黑、氧化铁、二氧化钛和炭黑等。为了制取透明级的LSR，也可加入硅树脂作为填充剂。本生产方法采用加成硫化法，它以有机铂化合物为催化剂，与含端氟基的硅氧烷加成反应，使链增长和链交联而生成二维网状橡胶。由于加成反应型硅橡胶在发生加成反应时不生成副产物的硅橡胶，通常由乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、硅树脂、低分子量的含氢硅油、铂催化剂、反应抑制剂等组成，也称为液体硅橡胶，一般简称LSR。由于加成反应型硅橡胶通常也在室温中温下硫化，所以也可将其归入室温硫化型硅橡胶。2、工艺流程该项目工艺过程分为两个部分，即生胶（甲基乙烯基硅橡胶）及液体硅橡胶生产线。其中的生胶将作为液体硅橡胶产品的原料，不作产品外销。甲基乙烯基硅橡胶是二甲基硅氧链节与少量甲基乙烯基硅氧链节的高分子共聚体，以二甲基硅氧烷混合环体（DMC）、甲基乙烯混合环体（VMC）为原料，以四甲基氢氧化铵为催化剂，经脱水、开环聚合、破坏催化剂、真空下脱低聚物，即得生胶。脱出来的环体仍可以作为原料使用，代替一部分DMC。所得到的生胶、与白炭黑和助剂在研磨机中混合，经搅拌，过滤，检测得到成品液体硅橡胶。液体硅橡胶由供料泵将A，B两组分混合注射后进行模压，这种加工方式可将生产周期从几分钟降为几秒钟，从而可达到降低生产成本，简化操作工艺的目的。且产品的表面光洁，无需修边这一后续工序。DMCVMC聚合釜催化剂四甲基氢氧化铵白炭黑硅生胶硅油混合搅拌过滤成品检验制品加工图72液体硅橡胶生产工艺流程图3、技术来源技术来源可从中蓝晨光化工研究院引进，正常运转后，可进一步考虑制品加工设计。表93项目的主要生产设备序号设备名称设备数量序号设备名称设备数量1原料槽4台7脱低釜2台2聚合釜2台8脱水釜2台3泵4台9制氮系统1套4混料机2台10导热油循环系统1套5捏合机2台11真空系统1套6搅拌机2台六、主要原材料、燃料供应液体硅橡胶主要由A,B两组分构成，如下表所示。表94液体硅橡胶的组成表95主要原材料及动力消耗序号名称单位消耗定额年耗量来源运输方式1DMC吨0853400工业园区槽车运输2VMC吨0351400工业槽车成份主体聚合物填料催化剂交联剂阻聚剂A组分乙烯基封端硅油白炭黑铂化合物B组分甲基乙烯基硅生胶白炭黑含氢硅油炔基及多乙烯基化合物园区运输3端乙烯基低粘度硅油吨015600工业园区槽车运输4白炭黑吨02800沙洋本地汽车运输5含氢硅油吨005250福建汽车运输6工业用水吨1560000工业园区管道7阻聚剂吨00280福建汽车运输8电度60240000工业园区园区电网9煤吨062400工业园区园区管网10包装桶个5020000福建汽车运输七、环境影响评价1、原辅材料和产品的清洁性本项目所用的原料有机硅氧烷、硅油、白炭黑等原辅材料属于无毒、低毒原材料。本项目产品甲基乙烯基硅橡胶属于无毒、无害产品，产品具有极强的化学稳定性，不会产生二次污染。产品属于清洁产品。目前甲基乙烯基硅橡胶合成路线大体有三种，即聚合筒螺带搅拌式连续聚合法、静态混合器式连续聚合法和釜式间隙聚合法（脱低分子连续）。2、项目除地面冲洗废水和间接冷却用冷却水外，无其他工业废水排放；地面冲洗废水、生活废水将采用地埋式设施处理后排入工业园区管网进行统一处理。生产过程中将产生有机废气，其中有四甲基氢氧化铵分解后产生的三甲胺和甲醇；生产过程少量的非甲烷总烃废气，白炭黑加料工段含尘废气。项目将对含尘废气采取布袋除尘装置处理，其他有机废气将以25M排气筒排空。项目的固体工业废弃物将主要有釜内残渣和滤渣，将回用于生产之中。八、投资估算表96年产4KT加成型液体硅橡胶的投资估算总投资/万元设备投资/万元建筑投资/万元设备购置与安装费用/万元流动资金/万元1000075001300500700九、效益分析1、经济效益表97项目经济效益估算表（单位万元）效益名称销售收入成本费用产品税收投资回收期投资利润单位万元2400020600100042年24002、社会效益本项目采用加成型硫化法生产液态硅橡胶，此法先进，生产的液态硅橡胶具有成收型时间短、胶料缩率低、制品生产无废边等优点。并可推