银邦硅业500t烷氧基硅烷项目可行性研究报告.doc

四 川 银 邦 硅 业 有 限 公 司500t/年硅酸乙酯科研中试项目可行性研究报告乐山科立鑫化工有限责任公司乐山市有机硅工程技术中心编制2009年8月目 录1 总论1.1 项目名称1.2 承办单位1.3 项目负责人及联系人1.4 建设单位简介1.5 项目概况1.6 项目提出的必要性1.7 项目实施的有利条件2 市场分析与预测2.1 产品的主要性能和用途2.1.1 主要性能2.1.2 用途2.2 产品的市场分析及预测2.2.1 国外硅酸乙酯的生产能力、市场及预测2.2.2 国内硅酸乙酯的生产能力、市场及预测2.2.3 市场行为分析2.2.4 市场分析结论3 生产规模与产品方案3.1 生产规模3.2 规模选定理由3.3 产品方案、规格及质量指标3.3.1 本项目的产品方案3.3.2 产品、副产品规格及质量指标4 工艺技术方案4.1 硅酸乙酯工艺技术4.2 工艺技术说明4.2.1 原料要求说明4.2.2 工艺流程描述4.3 尾气回收说明4.4 主要物料消耗4.5 主要设备5 公用工程5.1 给水排水5.1.1 生活用水系统5.1.2 生产供水系统5.1.3 稳高压消防给水系统5.1.4 排水系统5.2 电力5.3 氮气供应系统6 辅助生产设施6.1 维修设施6.2 化验分析6.2.1 分析化验室设计任务6.2.2 分析化验室概述7 环保、劳保和职业卫生7.1 职业危害7.2 环境保护7.2.1 “三废”排放量7.2.2 主要环保措施7.2.3 废气处理措施7.2.4 废水处理措施7.2.5 废固处理措施7.2.6 其它环保措施7.3 安全卫生防护7.3.1 安全技术措施7.3.2 工业卫生措施8 成本和效益分析8.1 成本费用8.1.1 生产成本8.1.2 管理费用8.1.3 销售费用8.1.4 财务费用8.1.5 税费8.1.6 总成本费用8.2 效益分析8.2.1 直接经济效益8.2.2 投资回收期8.2.3 简介经济效益8.2.4 社会环保效益8.3 综合评价9 投资估算及筹措9.1 投资估算编制说明9.2 编制依据9.3 所需费用预算附录1. 硅酸乙酯主工艺流程图2. 项目主要技术人员一览表 四川银邦硅业有限公司500t/年硅酸乙酯项目可行性研究报告1总论1.1 项目名称四川银邦硅业有限公司500t/年硅酸乙酯科研中试项目1.2 承办单位 四川银邦硅业有限公司1.3 项目负责人及联系人项目负责人：牟浩斌项目联系人：卜向明1.4 建设单位简介四川银邦硅业有限公司（以下简称银邦硅业）是国内第一家专业从事多晶硅副产物四氯化硅综合利用及延伸产品开发的高科技民营企业。银邦硅业成立于2009年，座落于四川省乐山市五通桥区西坝镇前锋村，占地面积为95.12亩，依山傍水，地理位置十分优越。银邦硅业投资主体由乐山科立鑫化工有限责任公司及其主要股东构成，注册资本为1000万元；公司的主要产品为：有机硅中间体产品（主要为硅酸乙酯）、工业盐酸、三氯氢硅、有机硅精细化学品系列等。作为银邦硅业的主要投资股东，乐山科立鑫化工有限责任公司成立于1999年9月，是专业从事有机硅精细化学品研制、开发、生产、多晶硅下游副产物化学法处理的“高新技术企业”，是“四川省硅材料产业联盟理事单位”，同时也是省、市、区各级政府重点扶持的“小巨人企业”，公司从事有机硅产品的生产、研究、开发和应用技术服务多年，在有机硅领域积累了丰富的行业经验。银邦硅业开始筹建的首期项目500吨/年硅酸乙酯科研中试项目，被四川省科技厅列为四川省高新技术产业重大关键技术项目，并获得了重点支持，该项目的顺利建设和投产，将为多晶硅副产物四氯化硅大规模的化学法处理奠定良好的基础。在首期科研中试项目开展的基础上，银邦硅业将在未来几年内进一步加大生产、研究、应用和市场开发力度，完善生产工艺技术，建成数套万吨以上硅酸乙酯的生产装置及数十种有机硅精细化学品生产装置，就近处理和消耗几十万吨多晶硅副产物四氯化硅，为中国硅产业的持续、稳定、健康发展做出自己应有的贡献。1.5 项目概况本项目位于乐山市五通桥区西坝镇前锋村，距离当地的东汽峨半多晶硅厂仅3公里之遥，与四川永祥多晶硅有限公司隔江相望，离乐山市高新技术开发区的乐山乐电天威硅业科技有限责任公司以及四川新光硅业科技有限公司也只有十多公里的距离，地理位置优越，交通十分便利。本项目建设的目的是以多晶硅生产厂家的主要副产物四氯化硅为原料，通过化学反应，合成有机硅中间体，再在此基础上进一步研究、开发、合成多种有机硅精细化学品。根据乐山市多晶硅的发展规划、当前几个多晶硅公司的生产状况、本公司的发展需要以及硅酸乙酯产品的市场需求，公司确定先建设500吨/年硅酸乙酯的科研中试项目，顺利投产并通过省市验收后，再进一步扩大生产规模，建设万吨级硅酸乙酯生产装置。1.6 项目提出的必要性多晶硅作为太阳能和微电子产业发展的基石，是集成电路和光伏发电用的关键材料。我国集成电路的增长、硅片生产和太阳能电池产业的发展，大大带动了多晶硅材料的增长。近年来，由于欧美各国市场需求的增大，我国光伏产业取得了快速的发展，最近5年的年均增长速度达到40%以上。在政策进一步加大扶持力度的背景下，未来光伏产业的前景将更为广阔。目前，随着国内多晶硅行业数量的快速发展和工艺技术水平的不对称平衡发展，多晶硅行业的副产物四氯化硅的处理成为了制约多晶硅发展的一大瓶颈。许多多晶硅厂家为了处理四氯化硅而花费了巨大的精力。但根据目前现状，还没有较好的方法彻底解决副产物的利用问题。据报道，就目前国内的技术水平而言，生产一吨多晶硅大约将产生12-14吨左右的四氯化硅。如果按照目前国内已建和在建多晶硅产能计算，到2010年底，国内的多晶硅产能将达到8万吨/年，产生的副产物四氯化硅将达到100万吨以上；而多晶硅产能还将在近几年之内进一步扩大的趋势，副产物四氯化硅的数量也将剧烈膨胀。如果这些副产物不能够得到完善的处理，将成为一个巨大的隐患，给多晶硅产业群体带来毁灭性的灾难。四氯化硅是一种高腐蚀性、强污染性的危化品，当前国内外熟知的多晶硅副产物四氯化硅的处理方法，主要包括氢化法、燃烧法、精馏提纯法和化学法。氢化法是处理多晶硅副产物四氯化硅的主要方法之一，技术含量高，投资数额大。目前由于国际先进技术封锁非常严格，而国内多晶硅大规模发展时间太短，氢化技术还不成熟，因此还无法成规模的解决四氯化硅处理问题；燃烧法是将四氯化硅在高温下燃烧，生成气相法白炭黑。该方案也存在高技术、高投资、国内技术不成熟等缺点，再加上白炭黑市场的局限性，决定了它无法成为多晶硅副产物四氯化硅处理的主流；精馏提纯法则是将四氯化硅进一步精馏提纯，达到9-11个9以上的含量，用于制备光纤。该方法也存在高技术、高投资等缺点，同时光纤需求的四氯化硅数量极少，决定了它只能作为四氯化硅处理的一个补充方法；化学法是将四氯化硅通过有机化学反应，转化为不同有机硅产品的方法。该方法虽然也存在技术难度较大等缺点，但它的优势也十分明显，投资额较小，灵活度高，产品品种多，应用面广，因而决定了它具有广阔的发展前景。硅酸乙酯是一种重要的有机硅中间体，也是一种重要的有机硅产品，广泛应用于富锌涂料、精密铸造、陶瓷、电子、高档防腐油漆、硅橡胶等领域。将四氯化硅与醇类物质反应，在一定条件下转化为硅酸乙酯，既可作为有机硅中间体合成大量的有机硅下游产品，也可以部分在目前的市场上应用。这样的处理方式既可有效地消耗大量的多晶硅副产物四氯化硅，大大的减轻多晶硅生产中四氯化硅难处理的压力，给多晶硅产业的发展创造良好的机会，又进一步延伸了硅材料的产业链，使多晶硅与有机硅巧妙地结合起来。1.7 项目实施的有利条件（1）乐山作为硅材料产业基地，已建成和在建的多晶硅生产企业产能将达2万吨/年，形成的多晶硅副产物四氯化硅约20多万吨/年，给企业带来了巨大的生产压力。多晶硅厂家对副产物的处理技术呈现强烈的发展愿望。政府也积极支持和扶植多晶硅副产物处理和综合利用的配套企业的发展。（2）国家科技部已经批准乐山市建立“国家硅材料开发与副产物利用产业化基地”，对相关的企业进行全方面的扶持。（3）项目建设符合国家产业化政策。（4）采用的工艺技术先进，成熟可靠。（5）产品方案可以根据市场进行调整，灵活性和适用性强。（6）公司与东汽峨半达成多晶硅副产物综合利用开发合作协议，共同研究开发四氯化硅的处理及综合利用。东汽峨半在硅酸乙酯生产上已经有多年的实践经验，拥有传统的500吨/年硅酸乙酯釜式反应法生产线和生产技术人员，能为本公司的技术提供一定的帮助。（7）主要原料之一四氯化硅是多晶硅生产企业的副产物，不仅无需支付成本，还可以收取一定得处理费用，且来源广，数量大。（8）银邦硅业的投资主体机构为乐山科立鑫化工有限责任公司；乐山科立鑫化工有限责任公司从事有机硅行业多年，拥有一批优秀的管理人员和技术人才。（9）硅酸乙酯国内外市场空间较大，尤其是高端质量的产品，应用效果好，市场前景广，且具有良好的下游产品开发空间。2.市场分析和预测2.1 产品的主要性能、用途2.1.1主要性能硅酸乙酯是硅官能基有机硅烷中的一种重要的硅烷中间体产品，也是合成有机硅精细化学品的重要原材料。有机硅化合物及其制得的有机硅材料，品种众多，性能优越；有机硅中间体合成的有机硅高分子聚合物形成的新材料，具有许多独特而又宝贵的性能。如耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、生理惰性等，为其它的有机硅高分子材料所不能比拟和替代，已经成为国民经济中重要而必不可少的新型高分子材料。除了聚硅氧烷外，其它的有机硅高分子也在快速发展。如以Si-Si键为主链的聚硅烷，其特定的分子与电子结构，赋予了它特殊的电子光谱、热致变色、光谱烧孔、光电导性、场致发光、导电性等独特性质；硅杂链聚合物，如聚有机硅氮烷、聚有机硅亚芳基硅氧烷、聚有机硅亚芳基硅烷、聚有机硅亚炔基硅烷等，由于其结构及固有特性，都在不断的合成、开发出来，作为有机硅高分子新型催化剂、有机硅高分子生物药剂等使用，开辟出一条有机硅新的路线。硅酸乙酯是有机硅中间体中的一个重要产品，也是该建设项目的主要产品之一。正硅酸乙酯是硅酸乙酯的最重要的产品之一，稍有气味，分子量208.33。蒸汽压0.13kPa/20，闪点：46，熔点：-77，沸点：165.5，微溶于水，溶于乙醇、乙醚，相对密度(水=1)0.93,相对密度(空气=1)7.22，化学性质稳定。2.1.2 用途硅酸乙酯主要用于制备硅溶胶、化学品涂料、耐热涂料、光学玻璃、还用于制备有机硅溶剂，也是室温硫化硅橡胶的交联剂，有机硅溶剂以及精密铸件粘接剂。它完全水解后，生产极细的氧化硅粉，用于制造荧光粉。它还可以改进其它树脂的性能，是制造硅高分子化合物的原料。可见其用途的广泛，是不可缺少的“工业味精”。硅酸乙酯及其二次加工产品作为有机硅的一大分支，近几年成为有机硅产品中应用最广泛和消耗量最大的品种之一，所以整个有机硅市场需求和技术发展趋势可较全面的反映硅酸乙酯的市场需求和技术发展趋势。有机硅在国民经济中占有重要地位，长期以来主要为国防军工部门使用，而现在已成为人们发展生产和改善生活不可或缺的化工原料。在发达国家中有机硅产量在塑料所占的比例不足1%，而其销售额却占5%，仅次于聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和酚醛树脂等五大产品销售额，而且发展势头为其它合成材料所不及。以80年代的日本为例，有机硅产品市场增长率为12.3%，而同期国民生产总值仅为4.2%，塑料年均增长率5.2%，即有机硅增长为国民生产总值的3倍，是塑料的2倍以上，从一个侧面说明了有机硅产品对国计民生的重要性。有机硅市场的规模取决于社会及经济发展水平，并随时代进展而提高。对于全球的有机硅销售额尚无精确的统计数字，1992年估计为55亿美元，此后平均增长率按5%计算，2000年达到80亿美元。世界有机硅市场主要集中在美国、西欧及日本，近年已形成美国、欧洲及亚洲各占1/3的局面。硅氧烷（硅酸酯、硅树脂、硅橡胶）占9成以上，而硅酸酯、硅树脂、硅橡胶的比例则取决于市场需求和生产技术水平。日本的有机硅市场以硅橡胶最大，这与该国电子、电气、建筑以及汽车工业高度发达有关。美国以硅油为主，这与美国工业综合发展有关。而西欧则以硅酸酯为重点。近10年多来，我国有机硅发展很快，随着国民经济快速增长，从事有机硅研究、生产以及应用的单位犹如雨后春笋般的发展和壮大。连续多年来，有机硅产品消费量以每年百分之十几乃至百分几十的速度向前发展，并且一直保持着强劲的发展势头。1991年估计为1.45万吨，到2002年底仅浙江新安集团和江西星火化工集团既可达10万吨。有机硅产品在各行各业中的消费比例取决于当时的经济水平和产业结构。以日本为例，1988年的分配为：电子电气占20-30%，建筑占15-20%，食品医疗占10%，办公机械占10%，其余（包括纤维、纸张、塑料、涂料等）15-30%。近几年发展趋势，电子电气的发展速度仍居于首位。中国有机硅市场消费结构，1994年的分布为：建筑 29.5 %，纺织22.4%，电子电气 19.7%，轻工10.5%，石油化工10.4%，交通机械4.6%，其它2.9%。2.2 产品的市场分析及预测有机硅产品及其中间体，由于具有优越的性能，而广泛应用于国民经济中的各个领域， 伴随着60多年的不同寻常的发展历程，有机硅形成了硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等四大系列成千上万种产品，应用范围遍及国防科技、国民经济以及人们日常生活的各个领域，成为最适用时代发展要求，发展最快的新型材料。世界有机硅产品的发展自从上世纪50年代进入上大规模商业化生产以来，就一直呈现出一种远高于国民经济发展速度的姿态快速发展，具有广阔的发展空间和市场。硅酸乙酯作为一种重要的有机硅中间体，广泛应用于涂料、精密仪器仪表、陶瓷、电子、高档防腐油漆、硅树脂、硅橡胶等领域；同时也作为有机硅精细化学品的原材料，用于制备大量的有机硅精细化学品和有机硅材料，应用和发展空间极为广泛。2.2.1 国外硅酸乙酯的生产能力、市场及预测 自上世纪50年代有机硅进入大规模工业化生产阶段，世界有机硅产品的生产和研究主要集中在西欧、北美和日本；近十年来，中国的有机硅行业发展非常迅速，渐渐在世界的有机硅生产领域版图上占据了一席之地。国外的有机硅单体的生产主要集中在美国道康宁公司、通用公司、德国瓦克公司、日本信越公司和法国罗地亚公司，它们五大公司的产能几乎占据了世界有机硅总生产能力的80%以上。国外硅酸乙酯产品的生产主要有德国瓦克、日本德山、美国道康宁、法国罗地亚等几家传统的有机硅巨头，他们的年产能力达到万吨的规模，并且随着有机硅的快速发展，他们迅速在东南亚及一些非发达地区新建了生产装置，如日本德山在泰国新建的单体厂家配套有一套5000吨/年的硅酸乙酯生产线。在美国、西欧、日本等发达国家，硅酸乙酯在精密铸造件、高档防腐油漆、电子等高端领域具有广泛的市场。据不完全统计，近些年来，硅酸乙酯的直接需求量与产量呈连续上升趋势。1994年，全球的硅酸乙酯产能为8万吨，1998年达到12万吨，2000年则超过了15万吨，2005年达到了21万吨，按目前的发展趋势，预计到2012年，全球的硅酸乙酯产能将超过35万吨。2.2.2 国内硅酸乙酯的生产能力、市场及分析国内硅酸乙酯生产企业以及生产规模情况见表2-1。表 2-1 国内硅酸乙酯生产企业及生产规模序号公司名称生产规模（吨/年）1常熟市中杰化工有限公司20002常州市武进恒业化工有限公司15003济南日化化工公司12004晋中开发区中资化工技术有限公司10005南通市城港化工厂12006杭州硅宝化工有限公司10007广州聚兆月成有机硅原料有限公司10008开原天成硅化工中间体有限公司5009南通紫金化工有限公司100010如皋市郭元化工厂50011湖北仙桃市蓝天化工有限公司100012蓝星化工江西星火有机硅厂100013开化县成兴化工厂50014岳阳市金添化工科技有限公司100015开化瞿盛化工厂50016淄博久昱化工有限公司100017南京曙光化工集团有限公司 1000硅酸乙酯在2003年以前，国内市场供不应求。在当时，硅酸乙酯由于受到原料四氯化硅的限制，生产的硅酸乙酯根本无法满足市场。从市场调研发现国内还缺6万吨硅酸乙酯；国外同样受四氯化硅原料的限制，需求也是很紧张。在2004年以后国内先后上了几家大的有机硅生产企业，特别是以常熟市中杰化工有限公司和常州市武进恒业化工有限公司为代表的生产企业不断地扩大生产规模，成为硅酸乙酯产品市场的生力军。在2005年以后由于多晶硅市场的快速发展，造成国内外三氯氢硅市场的大量紧缺，而多晶硅生产的副产品四氯化硅大量积压，作为四氯化硅转化有效和成熟的手段，刺激了硅酸乙酯的生产，全国各地上了不少大大小小的硅酸乙酯生产企业，很多是重复性低水平的投资建设，产品质量不稳定，副产盐酸难以处理，造成二次污染严重，国内产品价格波动也较为厉害。近几年来国内四氯化硅及硅酸乙酯价格的调查情况见表2-2。表 2-2 近年四氯化硅及硅酸乙酯价格年份（年）四氯化硅价格（元/吨）硅酸乙酯价格（元/吨） 2003 200013500200415001300020057001350020064001250020070130002008-1000120002009-180011500随着有机硅单体和多晶硅行业的迅速发展，作为生产硅酸乙酯的主要原料四氯化硅大量充斥市场，使得硅酸乙酯的生产厂家也迅速增加。在采用较为传统的釜式反应生产工艺下，硅酸乙酯的市场价格波动异常厉害，产品品质也良莠互存。但作为高端应用的硅酸乙酯产品，市场价格基本上自2003年以来较为稳定，受原材料四氯化硅的影响波动较小，基本上维持在12000元/吨左右。根据目前情况来看，只要产品质量好、稳定性能高，价格基本上能够维持在这个水平范围内。2.2.3市场行为分析1. 市场目标硅酸乙酯产品主要应用于涂料、精密铸造、陶瓷、电子、高档防腐油漆和有机硅下游产品。国内的有机硅下游加工企业及涂料等企业集中在华东、华南地区；随着目前国家开发中西部战略的不断深入，中西部地区的有机硅产品的需求量也将进一步加大。国外的精密铸造行业远较国内发达，对硅酸乙酯的需求量也十分广泛，美国、日本、俄罗斯、西欧等国家和地区的市场也十分广泛。目前，作为银邦硅业的投资主体，乐山科立鑫化工有限责任公司现有的有机硅消泡剂项目及即将建设的硅橡胶项目中，硅酸乙酯是其中的一种主要原材料，每年需使用硅酸乙酯400吨左右，所以银邦硅业科研中试项目每年生产的500吨硅酸乙酯内部大部分可消化，暂时的市场压力较小。当然，随着银邦硅业下一步规模化发展，生产的硅酸乙酯产品市场目标要立足于国内华东、华南及中西部地区，并进一步开拓国际市场，打破国外企业垄断高端产品的市场地位，同时以此作为基础，进行有机硅下游精细化学品的研究、开发和生产。2.竞争者分析直到上个世纪末期，国内硅酸乙酯的生产厂家较少，工艺技术也较为落后，每年仅千吨左右，市场供不应求，进入2005年后，国内有机硅单体和多晶硅产能迅速膨胀，原料四氯化硅大量积压，无法得到及时有效的处理，硅酸乙酯的生产厂家迅速增长起来。与国外大公司相比，国内的生产厂家普遍存在工艺技术落后、产业链不完善、生产成本高、质量不稳定等缺点，因而国内没有形成大规模化的、高效的生产装置和技术。银邦硅业建设的500t/年的硅酸乙酯中试科研生产装置，在吸收国内外同行工艺技术的基础上，通过研究了国外先进的塔式反应生产装置并改善除酸系统，同时完善尾气利用和吸收系统，完善产业链，使该产品的生产工艺技术达到了国际先进水平。同时公司所在地为中国多晶硅的发源地乐山市，该地区多晶硅产业发达，原料四氯化硅充足，项目的顺利实施，既可创造良好的经济效益和社会效益，又可解决多晶硅副产物四氯化硅的难处理问题，因此，该项目具有广阔的发展空间。3.销售渠道分析面对竞争激烈的有机硅市场，国内外生产厂家均采取了相应的销售策略。国外的各大有机硅生产商，在世界的一些大城市均设有办事处和销售网络点，并在网上做了大量的宣传工作。本项目建成投产后，银邦硅业虽然暂时产品的销售压力不大，但考虑到以后大规模化生产装置的建设和投产，将考虑客户需求采取以下灵活的销售方式：a根据市场规律，调整产品价格，宁可短期减少部分利润，也不能失去长期用户，对于大规模稳定的用户，采用相应的优质优价政策，确保客户的长期稳定性。b建立高素质的营销队伍和技术服务队伍，加强售后服务，向客户提供必要和稳定的技术服务。c.建立在线销售模式，建立网上营销队伍，向客户提供详细的技术解决方案。2.2.4 市场分析结论通过以上分析可以看出， 硅酸乙酯市场空间较大，生产出稳定、高质量的硅酸乙酯产品、完善生产工艺和工业链，进一步开发出众多的有机硅下游精细化学品，大规模化的硅酸乙酯生产装置建设和生产具有广泛的发展空间。3生产规模和产品方案3.1 生产规模根据国内外硅酸乙酯的市场预测情况以及公司目前的发展规划，银邦硅业决定先展开硅酸乙酯的科研中试项目，规划如下：生产规模：500t/年年生产时间：300天建设地址：四川省乐山市五通区西坝镇前锋村3.2 规模选定理由 多晶硅产能的快速发展带来了副产物四氯化硅的大量聚集，而四氯化硅的消化处理成了多晶硅行业的一个迫在眉睫的难题。公司在多年研究有机硅技术的基础上，研究开发了国内先进的四氯化硅合成硅酸乙酯的工艺技术，结合东汽峨眉半导体材料所多年生产硅酸乙酯的技术和生产经验，为500t/年的硅酸乙酯生产装置的工艺设计、设备设计和造型提供可靠的技术保证。为确保该项目今后的大规模化发展、产品市场开拓，同时考虑到公司目前的资金情况，选择500t/年硅酸乙酯科研中试生产规模。每生产1吨硅酸乙酯大概可消耗1.1吨左右的四氯化硅，因此该项目也是一个环保项目，既解决了四氯化硅的处理，保护了环境，又创造了经济效益；综合利用，变废为宝。综上所述，本项目是可行且是必要的，应抓住多晶硅的发展机遇，尽快实施。3.3 产品方案、规格及质量指标3.3.1 本项目产品方案见表3-1。表3-1 项目产品方案一览表序号产品/副产品名称产量（t）备注1硅酸乙酯-28200产品2硅酸乙酯-32100产品3硅酸乙酯-40200产品4工业盐酸1350副产物5氯化钙5副产物3.3.2 产品、副产品规格及质量指标1、项目产品指标见表3-2。表3-2 产品质量指标项目指标Si02-28Si02-32Si02-40CAS号78-10-411099-06-02分子量208.3260740外官无色透明液体无色透明液体无色透明液体二氧化硅含量（%）28-3032-3440-42相对密度（d420）0.934-0.9360.970-1.001.04-1.07酸值（以HCl计）0.0150.0150.015低沸物含量（%）2%2%2%粘度（20；cps）0.971-34-7用途油漆、涂料的粘结剂；有机硅橡胶的交链剂；精密铸造的粘结剂；陶瓷材料的粘结剂；2、工业盐酸无色或略带淡黄色液体总酸度（HCl）32%（wt）杂质含量 0.01% （wt）3、氯化钙白色颗粒，略微有点潮湿。4. 工艺技术方案4.1 硅酸乙酯工艺技术由四氯化硅、乙醇根据一定的质量配比在一定温度和压力条件下进行反应、同时导出生成的氯化氢气体是硅酸乙酯工艺技术的基础。该工艺技术理论基础较为简洁，许多有机硅产品的醇解反应涉及到同类性质反应的进行；该反应也具有自己的特殊性，一是原料四氯化硅和酒精的沸点较低，容易挥发，反应不及时的部分很容易跟随副产的氯化氢气体逸出反应系统，降低了产品的收率；二是大量副产物氯化氢的产生，容易造成二次污染。国际上常用的硅酸乙酯的生产工艺技术主要有两种，一是釜式反应法，即原料四氯化硅和酒精同时加入反应釜中，反应同时排出氯化氢气体，生成的粗产品中氯化氢含量较高，需要采用进一步的方法处理其中的氯化氢；二是塔式反应法，即将原料四氯化硅和酒精同时加入反应塔中，使二者在塔器的填料上进行反应，增加二者的接触面积和提高反应效率，同时更好的分离出氯化氢气体，这样使生成的粗产品中的氯化氢含量大大降低，进一步的分离难度也减小。塔式反应器中又有单塔法和双塔法两种，其中双塔法中的酒精以气态形式从塔底部进入反应器中，四氯化硅则从塔顶部进入，在塔填料中气液两相接触并迅速反应。大规模的工业化生产中，一般都是采用塔式反应法，工艺控制条件要求十分严格，自动化程度也较高，大量的副产物氯化氢气体也需得到很好的利用和控制，国外的大规模化工业生产装置，基本上都是采用单塔和双塔的工艺技术。而釜式反应法工艺技术相对比较简单，工艺控制系统也基本上采用手动控制为主，因而受到了中小规模的硅酸乙酯生产厂家的青睐，国内的硅酸乙酯生产厂家中，基本上都是采用釜式反应生产工艺技术。4.2 工艺技术说明4.2.1 原料要求说明原料四氯化硅为多晶硅生产厂家的副产物，要求纯度达到99%以上，三氯氢硅含量低于0.5%。乙醇采用95%的酒精。反应中的补充水和氯化氢尾气吸收系统的用水均采用去离子净化水。碱液中和池中的碱液为10%浓度的氢氧化钙溶液，采用生石灰配置而成。4.2.2 工艺流程描述乙醇从乙醇贮槽来，根据生产过程中回收低沸物体积的多少，用回收低沸物与新鲜乙醇按一定比例进行配料，进入乙醇配料罐中计量后，再连续进入反应塔顶部。四氯化硅由四氯化硅贮槽来，经过计量罐后，连续稳定的进入反应塔顶部与乙醇发生反应，生成粗产品硅酸乙酯并进入粗产品贮槽中，其中副产的氯化氢气体经过冷凝后进入尾气吸收系统中。粗产品贮槽中的酸性粗硅酸乙酯产品达到一定数量后，用氮气压入除酸塔中加热进行除酸，馏出液经冷凝器冷凝后返回酒精配料罐，尾气进入尾气吸收系统。在除酸塔中除去大部分没有参加反应的乙醇、四氯化硅和HCl气体后，再加入一定量除酸剂进行反应，反复将产品中的酸值降低到一定程度，冷却一段时间后进入蒸馏釜蒸馏，低沸点馏出液返回酒精配料罐，高沸点馏出液用来配制硅酸乙酯-28产品，蒸馏完毕，检测合格后放入产品罐。主要尾气产生于反应塔、粗产品贮槽及除酸塔中，将尾气汇集用管道引入尾气回收工序，回收不完全的尾气引入碱液池中进行中和，检测尾气呈中性后自然排放。4.3 尾气回收说明尾气回收工艺流程如下：由硅酸乙酯生产工序来的尾气进入缓冲罐后进入氯化氢气体吸收塔吸收，吸收塔中制备精制盐酸，从吸收塔中逸出的尾气从吸收塔顶部出来后进入水洗塔中，经水洗塔吸收后从顶部出来的尾气进入碱中和池中和，检验达标后排放。生成的盐酸由氯化氢气体吸收塔底部排出，放入盐酸储罐，而水洗塔来的淋洗水达到一定浓度后打入吸收塔中进一步吸收氯化氢后，制备盐酸。对该科研中试项目而言，由于产能较小，产生的氯化氢气体只有400多吨，即使将其全部制备成精制盐酸，数量也十分有限，因此，该项目的副产物氯化氢不会影响中试生产的顺利进行；如果公司在此基础上进行大规模的硅酸乙酯工业化生产，建设多个万吨级的生产装置，氯化氢的数量将十分庞大，那么公司将增设氯化氢尾气提纯系统，将大部分氯化氢作为合成三氯氢硅的原料使用，降低新建项目由于副产物带来的不良影响。4.4 主要物料消耗（单位：吨/年）主要原料消耗见表4-1。表 4-1 主要原料消耗序号名称数量（吨/年）来源贮存方式运输方式1四氯化硅550本地罐装槽车2乙醇480罐装槽车3去离子水3000自制罐装4生石灰10汽车4.5 主要设备项目主要设备见表4-2中。表 4-2 主要设备表序号设备名称型号、规格单位数量1四氯化硅贮槽20m3个22酒精贮槽20m3个 33四氯化硅计量罐2m3个 14酒精计量罐2m3个 15去离子水贮槽10 m3个16塔式反应器2 m3个17提纯釜4 m3个18低沸物接受罐1 m3个 29尾气淋洗塔500座110盐酸捕集器10 m3个111产品贮槽5m3个 212玻璃钢冷却塔20 m3个113制氮机10 m3台114蒸汽锅炉2吨台115循环水泵20 m3/h台516物料泵6m3/h台517盐酸贮槽30m3个218高纯水处理机台119冷凝器15 m2个420不锈钢罐个621搪瓷贮槽12m3个222过滤器个123计量泵0.3 m3/h台45. 公用工程5.1 给水排水5.1.1 生活用水系统本建设项目区内的生活用水量约3m3/h，从本建设项目区办公楼周围打井取地下水使用。5.1.2 生产供水系统本建设项目区周围为沐溪河。沐溪河是岷江次要支流，发源于峰顶山北坡，流入五通桥区西榕镇入岷江。流域面积313平方公里，流长44公里，平均流量每秒6.95立方米（来计大漠电站引大渡河水量）。境内流长24公里，流域面积56.8平方公里，至水路出境。在踏水处断面流量为每秒1.52立方米。沐溪河在境内主要支流为磨刀沟。生产用水主要来源于该河，生产用水量单耗：40吨/吨硅酸乙酯。5.1.3 稳高压消防给水系统 根据石油化工企业设计防火规范中有关规定，生产装置区采用稳高压消防给水系统。高压消防冷却水量最大时为90L/s，用水延续时间为3小时。消防水压力为1.0MPa，稳压为0.8MPa。消防用水也来源于沐溪河，使用增压泵将水打入。稳高压消防水系统包括：消防水池、消防泵房、消火栓、消防水炮、管网系统。5.1.4 排水系统本建设项目的排水系统为生活用水排放系统及工业用水排放系统，经过污水处理池处理，综合达标后进行排放，严格控制废水的排放标准。5.2电力本建设项目对电的可靠性要求较高，其中工艺及辅助生产装置中大部分负荷当发生停电时，将引起连续生产混乱，且需要较长时间才能恢复，从而造成较大的经济损失，属二级负荷。即需用双回路供电，当其中一回供电回路发生故障时，另一回供电回路能带大部或全部负荷，使生产不致中断。5.2.1电源状况 本项目电源来自公司附近三公里处的一高压电站，从高压电站引入本公司厂区内。厂区新建10KV变电站一座，供电能力可靠和充足，完全可使用要求。5.2.2用电负荷本项目用电量单耗大概是：200度/吨说明：包括各设备用电及相应的照明配电箱、厂区照明和插座电源。工作照明灯具按环境特征、工艺生产要求及安全要求选择和布置。装置中重要的岗位或消防通道、紧急出口装设事故应急照明。根据具体情况设置电气系统工作接地、电气设备保护接地、设备管道静电接地、防雷及保护接地等。5.3 氮气供应及用量项目使用的氮气情况，规格见表5-1中。表 5-1 项目用氮气规格项目数量（m3/h）规格余量（m3/h）N22099.40%60氮气主要用于置换、压料和系统保护。本项目一般情况下主要用于压料，需要的气耗量不高，氮气消耗量：15Nm3/吨。6. 辅助生产设施6.1 维修设施本项目设置机电维修间（包括备品备件库），用于项目的正常维护和中、小检修，项目大修，依托乐山科立鑫化工有限责任公司和社会检修力量共同完成。机电维修间建筑面积100m2，拥有常见的设备检修工具和工作人员，主要承担全厂的设备检修和维护，保障生产的顺利进行和员工的安全生产。6.2 化验分析6.2.1 分析化验室任务 本项目分析化验的主要任务是对原料、中间产品、成品以及过程数据的采集、污水预处理装置的水质进行非在线分析，同时负责对本项目界区内进行环保检测。6.2.2 分析化验室概述分析化验室建筑面积100m2，拥有常见的化学分析仪器，主要为原料及产品分析服务。室内采暖通风效果好，水电齐全。分析仪器设备见表6-1。表 6-1 分析化验仪器序号检测设备名称型 号数量1气相色谱仪热导检测GC-1222台2毛细管气相色谱仪氢焰检测GC-1221台3色谱数据处理机CDMC-4A3台4电子天平FA-21042台5原子吸收分光光度仪1台6阿贝氏折光仪1台7旋转粘度计1台8品氏粘度计1套9闪点测定仪开口杯SYP1001-11台10闪点测定仪闭口杯GB2601641台11奥氏气体分析仪QFI9011台7.环保、劳保和职业卫生本项目最主要的污染物为废酸水（盐酸）和溢出的HCl气体，潜在的污染物为四氯化硅。处理方式为尾气碱洗，然后从污水沟排放至工艺废料处理工序进行处理，达标后排放。7.1 职业危害硅酸乙酯生产流程较短，但是生产过程中主要物料均具有易燃易爆或者有毒有害有腐蚀的特性，如乙醇、四氯化硅、硅酸乙酯等。因而整个生产过程中危险性较大。生产过程中主要职业危害因素有火灾、爆炸、中毒、窒息、化学灼伤、触电、粉尘等；还有机械伤害、噪音和烫伤等。7.2 环境保护7.2.1 “三废”排放量。 废气：项目主要的废气为HCl气体。正常生产中，经过尾气回收工序，再经过尾气碱洗，可做到达标排放。废水:主要为尾气淋洗水和冷却水,大概排放20000吨/年。废固：主要碱洗塔产生的CaCl2，CaCL2为5吨/年。本项目主要的废弃物为废水。7.2.2 主要环保措施本项目所生产的废水，由自己先初步处理，然后用污水沟排放至总厂的“废气及残液处理”及“工艺废料处理”进行全面无公害处理，达标后排放。公司建设有完善的事故处理机制，用于处理事故所排放的污染物。7.2.3 废气处理措施1) 尾气经由尾气碱洗塔淋洗之后，达标后排入大气。2) 未参与反应的乙醇经蒸馏回收后。用以配置原料再次反应，以增加收率，减少排放。7.2.4 废水处理措施 本项目采用清污分流的排水系统，将装置区设备、地坪冲洗水、生活污水等废水送污水处理站，利用石灰乳中和处理,达标后排放。将循环水系统、脱盐水系统和池排水系统等的清净下水直接排放。7.2.5 废固处理措施 本项目产生的废固氯化钙、二氧化硅和蒸馏残液，统一排送至工艺废料处理工序，经蒸发、浓缩、凝固后，外售或送水泥厂制砖。7.2.6其它环保措施设计中尽量采用低噪声设备，减少噪声污染。绿化是美化环境、净化空气、防止污染和降低噪声的重要手段。本项目绿化带主要规划在装置区道路两旁，并尽可能利用零散空地进行绿化。项目建成后，厂区绿化系数为25%以上。7.3 安全卫生防护 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，执行劳动保护“三同时”的原则，依据国家、地方的法律、法规和原则，结合本项目的实际情况，编制此措施。7.3.1 安全技术措施一、在总图布置中，将结合地形、风向、整个厂的布置、工艺流程特点和相关标准规范的要求，以做到流程短捷、经济合理。在主要生产工序周围均设置环形消防通道，在布置内各设备之间以及和其它厂房之间距离满足安全防火要求。二、较为危险的设备和生产装置均采用敞开式框架结构，尽可能做好通风换气工作，减少有毒有害气体积聚。生产装置采用密闭式生产，杜绝生产过程中的“跑冒滴漏”现象，以有利于节能降耗、环保卫生等各个方面。三、按照生产区装置的危险区划分，选用相应等级的电气设备和仪表并按规定配线。对厂房、各相关设备及管道设置防雷及防静电接地系统。四、生产系统严格密封，选用可靠的设备和材料，以防泄漏、燃烧和爆炸条件的形成。在可燃、有毒气体可能泄漏的场所，设置可燃、有毒气体探测器，以便及时发现和处理气体泄漏事故，确保装置安全。五、所有压力容器的设计、制造、检验和施工安装，均按有关标准严格执行。可能超压的设备均安装有安全阀、防暴膜等安全措施。重要工序设置氮气保护系统。在各危险地段和危险设备处，设立安全标志或涂刷相应的安全色。7.3.2 工业卫生措施一、在各工序操作人员可能接触有毒物料的地方，设置安全淋浴/洗眼器，以最大限度减少有毒物料对人体的损害。二、根据各装置物料的危害特性，在生产现场配制各种防毒面具、防护手套、护目镜、空气呼吸器，防护衣等个人防护用品。三、根据各装置物料的卫生特征等级，装置根据需要配制符合卫生标准要求的辅助用室。（包括更衣室、休息室、浴室、厕所等）8. 成本和效益分析8.1 成本费用生产20kt/年硅酸乙酯，其成本费用主要由以下要素构成：生产成本、管理费用、销售费用、财务费用等，根据产品质量结合市场情况硅酸乙酯的售价为10000元/吨，含税销售收入20000万元。8.1.1 生产成本生产成本由材料成本、人工费用、折旧、包装费、维修费用、其他制造费用组成。材料成本：硅酸乙酯的材料主要是四氯化硅、酒精，其单位耗量及价格见表8-1。表 8-1 硅酸乙酯单位生产成本测算 单位：吨、元序号原料名称单位耗量（吨/吨产品）价格（元/吨）金额1四氯化硅1.1-1500-16502乙醇156005600合计3950即每生产一吨硅酸乙酯所耗用的原料金额为3950元整（含税），单位材料成本（不含税）金额为3136元/吨。人工费用：生产工人按60人计，人均工资及福利按30000元/年计，则人工费用成本为180万元，单位人工成本为90元/吨。折旧：投资总额7500万元，其中固定资产投资6000万元，综合折旧年限按10年计，采用平均年限法分摊折旧，单位折旧成本为：6000万元10年2万吨=300元/吨包装费：包装采用200公斤塑料桶装，按200元/个计，则每吨产品的包装费用为1000元/吨（含税），不含税价855元/吨。维修费用：维修费用按固定资产投资额的4%计，则单位维修成本为：6000万元4%2万吨=120元/吨其他制造费用：其他制造费用按固定资产投资额的2%计，则单位成本为：6000万元2%2万吨=60元/吨生产成本合计：4561元/吨。8.1.2管理费用（税金忽略不计）管理费用按销售收入的5%计，销售收入20000万元，则管理费用为1000万元。单位管理费用为500元/吨。8.1.3销售费用（税金忽略不计）销售费用按销售收入的5%计，销售收入20000万元，则销售费用为1000万元。单位销售费用为500元/吨。8.1.4财务费用 财务费用根据借款额度定。根据公司的统筹规划，贷款总额在3500万元，借款利息及其他费用按10%计，则每年的财务费用为350万元。单位财务费用175元/吨。8.1.5税费 销售收入（含税）10000元/吨，应交销项税金1453元，采购原料（主要为酒精）5600元/吨，应交进项税金814元，应交增值税为639元/吨，应交城建税及其他70元/吨。8.1.5总成本费用 综上所述，生产一吨硅酸乙酯，需要的成本及费用为5806元。8.2 效益分析8.2.1直接经济效益我们在市场调查中发现，随着硅酸乙酯生产厂家日益增多，产品质量等级相差较远，产品价格存在着较大的差距。低品质的产品国内在9000元/吨左右，而国外进口的高等级产品基本上还保持在13000元/吨左右。我公司生产的产品质量基本上能保持国际先进水平，市场售价可保持在1000014000元/吨之间。综合考虑到市场容量和销售情况，以10000元/吨计算。满负荷生产销售收入（含税）将达20000万元，不含税收入17094万元。不含税收入为8547元/吨，减去成本费用5806元/吨，利润额为2741元/吨，利润率为32%。所得税率按25%计，净利润为2055.75元/吨，即年净利润总额为4111.5万元。8.2.2投资回收期投资总额为7500万元，建设周期为8个月，