年产400吨纳米TiO2项目商业计划书

1 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 年产 400 吨纳米 TiO2项目 【商业计划书商业计划书】 保保 密密 须须 知知 本商业计划书属商业机密，所有权属于专利权人缪文彬专利权人缪文彬。其所涉及的内容和资料 只限于已签署投资意向的投资者使用。收到本计划书后，收件人应即刻确认，并遵守 以下的规定：1）若收件人不希望涉足本计划书所述项目，请按上述地址，尽快将本 计划书完整退回；2）在没有取得专利权人缪文彬专利权人缪文彬的书面同意前，收件人不得将本计 划书全部或部分地予以复制、传递给他人、影印、泄露或散布给他人；3）应该像对 待贵公司的机密资料一样的态度对待本计划书所提供的所有机密资料。 本计划书不可用作销售报价使用，也不可用作购买时的报价使用。 编号：20070131 项目编制单位： 授方（项目单位）： 北京邦国国际资讯有限 公司 专利权人缪文彬 中 国 招 商 引 资 研 究 院 编制日期：2007 年 01 月 31 日 目录 第一章 摘 要 4 一、项目名称 4 2 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 二、专利权人 4 三、财务计划 4 四、项目简介 4 第二章 纳米 TIO2应用与制备技术 .6 一、纳米 TIO2的化学特性6 二、纳米 TIO2的应用领域7 三、纳米 TIO2的应用现状9 四、纳米 TIO2制备技术10 第三章 项目建设与生产规划 .20 一、平面布置 20 二、建构物概况 20 三、环境保护 21 四、生产规划 21 第四章 外部环境分析 .22 一、建设地址概况 22 二、PEST 分析23 第五章 相关行业现状与市场需求 29 一、涂料行业 29 二、塑料行业 30 三、造纸行业 31 四、橡胶行业 32 五、纺织行业 33 六、化妆品行业 34 七、需求预测 35 第六章 竞争形势与营销战略 .36 一、竞争态势分析 36 二、营销战略 37 3 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 第七章 公司管理 .42 一、企业组织 42 二、劳动定员 42 三、管理制度 43 四、薪酬与绩效 45 第八章 资金筹措、运用与退出 .48 一、资金筹措 48 二、资金运用 48 三、资金退出 49 第九章 财务预测与分析 .50 一、财务预测 50 二、财务分析 53 第十章 风险与对策 .56 一、经营风险及对策 56 二、政策风险及对策 58 三、市场风险及对策 59 四、技术风险及对策 61 五、财务风险及对策 63 六、其他风险及对策 64 第十一章 附 录 66 一、附 表.66 二、附 件.66 4 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 第一章 摘 要 一、项目名称 年产 400 吨纳米 TiO2项目 二、专利权人 缪文彬 三、财务计划 项目总投资=5075.90 万元 总投资财务内部收益率=67.52%（所得税前） 投资利润率=105.32% 投资利税率=107.27% 投资回收期=3.42 年（静态，税前，含 2 年建设期） 四、项目简介 纳米是 20 世纪 90 年代出现的一门新兴技术，它是在粒径小于 100nm 的尺度空间内，研究电子、原子、分子运动规律和特性的崭新技 术。基于其比表面积大，表面活性高和良好的催化特性，同时具有金属 与非金属的特异性能。目前已在精细陶瓷、催化剂、电子、冶金、能源、 化工、材料、国防等领域显示出广阔的应用前景。随着现代科学技术的 迅速发展，纳米材料的应用也越来越广泛，人们的要求也越来越高。就 纳米 TiO2而言，因其强大的行业渗透性和广泛应用性，将被作为一种新 5 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 型光催化剂、抗紫外线剂、光电效应剂等应用到抗菌防霉、排气净化、 脱臭、水处理、防污、抗老化、汽车面漆领域。目前，纳米 TiO2已经在 涂料、塑料、造纸、纺织、橡胶、化妆品等行业获得较好的经济效益， 展现出较大的投资价值。 实现纳米 TiO2的产业化关键在于解决纳米的团聚问题，尤其是产生 的纳米粒子团聚体无法保证纳米材料的特别性能，从而最终降低或减少 纳米 TiO2 的使用价值。目前，对用湿化学法制备氧化物超微粉体过程 中团聚体形成的机理及其团聚状态的控制已有许多报道，这方面的研究 已取得一定进展。就纳米 TiO2的制备而言，其沉淀、干燥、煅烧等过 程都有可能产生团聚，因此，要实现对粉末团聚状态的控制，就必须对 粉末制备的全过程进行控制，从而获得分散性好、性能优良的纳米 TiO2 粉体。 本项目涉及“一种纳米级二氧化钛的制备方法” ，采用将无离子水缓 慢的滴加到四氯化钛中，呈丁达尔现象的清亮透明含钛溶液时，加入无 机酸或者盐有利于促进晶体生成和提高粉体的比表面积；加热可以促进 水解生成 TiO2，保温有利于晶核的生成和发育。由于有机酸的共沸蒸馏， 有机酸表面张力较小，颗粒间形成静电斥力，抵消了其表面张力对颗粒 收缩（板结）力，最大限度地保护了纳米材料的内部空间结构，得到无 团聚的纳米粉体。本专利发明人拟通过自有技术与外资的合作，实现纳 米 TiO2的规模化、产业化生产，预计达到年产 400 吨的规模。如合作 能顺利进行，在计算期内，正常年份年均销售收入为 9920.00 万元，年 均销售税金及附加为 99.08 万元，年均利润总额 5346.00 万元，年均上缴 6 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 所得税 1764.18 万元，为企业带来巨大的经济效益与社会效益。 第二章 纳米 TiO2应用与制备技术 一、纳米 TiO2的化学特性 纳米 TiO2具有极大的比表面积，其表面原子数、表面能和表面张力 随粒径的下降而急剧增加。纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺 寸效应及宏观量子隧道效应使它们在电、磁、光、敏感性等方面表现出 常规粒子不具备的特性： 1、在纳米晶的表面，钛原子缺少氧原子的配位，这种严重的欠氧状 态形成了大量的表面悬键，导致纳米粒子表面具有很高的活性。纳米 TiO2的化学性质、光化学性质以及电化学性质就是这种高活性的表现。 2、PtTiO2纳米半导体复合粒子的量子尺寸效应强烈地影响其光催 化甲醇脱氢活性。在粒径为 1m 的 TiO2粒子中，电子从体内扩散到表 面的时间约为 100ns；而在粒径为 10nm 的微粒子中该时间只有 10ps。 因此粒径越小，电子与空穴的复合几率越小，电荷分离效果越好，从而 导致催化活性提高。 3、由于纳米 TiO2多孔电极表面吸附的染料分子数是普通电极表面 所能吸附的染料分子数的 50 倍，而且每个染料分子都与 TiO2分子直接 作用，光生载流子的界面电子转移速度快，因而具有优异的光吸收和光 电转换特性。 7 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 4、介电和压特性是材料的基本特征之一。纳米半导体材料的介电常 数随测量频率的减少呈明显的上升趋势；在低频范围内，纳米半导体材 料的介电常数呈现尺寸效应；纳米半导体可以产生强的压电效应。 二、纳米 TiO2的应用领域 TiO2以其氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低， 无污染，应用范围广等优势成为目前应用最广泛的纳米光催化材料。纳 米 TiO2 能处理多种有毒化合物，包括工业有毒溶剂、化学杀虫剂、木 材防腐剂、染料及燃料油等，迄今研究过的有机物达 100 种以上。此外， TiO2光催化技术也被用于无机污染物的处理。利用光催化法在柠檬酸根 离子存在下，可以使 Hg2+被还原成 Hg 而沉积在 TiO2表面（也适用于铅） 。TiO2光催化还可能降解无机污染物，SO2、H2S、NO 和 NO2等有害气 体也能被吸附在 TiO2表面，在光的作用下转化成无毒无害物质。 （一）净化空气 解决空气污染主要有物理吸附法(活性炭)、臭氧净化法、静电除尘 法、负氧离子净化法等。但因为各种弊端，以上方法均没有得到普及推 广。 利用纳米光催化 TiO2净化空气有如下优点：降解有机物的最终产物 是 CO2和 H2O，没有其它毒副产物，不会造成二次污染；纳米微粒的量 子尺寸效应导致其吸收光谱的吸收边蓝移，促进半导体催化剂光催化活 性的提高；纳米材料比表面积很大，增强了半导体光催化剂吸附有机污 染物的能力。利用纳米光催化 TiO2治理空气污染已经得到广泛应用，国 8 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 内外出现了很多产品，例如纳米空气净化器、中央空调净化模块、光触 媒涂料等，市场前景异常广阔。 （二）水处理技术 传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治 理问题得不到彻底解决。纳米 TiO2能处理多种有毒化合物，可以将水中 的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂、 木材防腐剂和燃料油等迅速、完全氧化为 CO2、H2O 等无害物质。此外， 纳米 TiO2在降解毛纺染料废水、有机溴（或磷）杀虫剂等到方面也有一 定效果。无机物在 TiO2表面也具有光化学活性。例如，废水中的 Cr6 具有较强的致癌作用，在酸性条件下，TiO2对 Cr6具有明显的光催化 还原作用。在 PH 值为 2.5 的体系中，光照 1 小时后，Cr6被还原为 Cr3。还原效率高达 85%。迄今为止，已经发现有 3000 多种难降解的 有机化合物可以在紫外线的照射下通过纳米 TiO2或 ZnO 而迅速降解， 特别是当水中有机污染物浓度很高或用其他方法很难降解时，这种技术 有着明显的优势。德国开发出了利用阳光和光催化剂对污水进行净化的 装置，每小时可净化 100150 升水。虽然利用纳米光催化 TiO2进行水 处理目前还未得到广泛应用，但可以看出它未来的发展前景广阔。 （三）杀菌消毒 纳米 TiO2的杀菌作用是利用光催化产生的空穴和形成于表面的活性 氧类与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应，使细菌头单元失活 9 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 而导致细胞死亡，并且能使细菌死亡后产生的内毒素分解。将 TiO2涂覆 在陶瓷、玻璃表面，经室内荧光灯照射 1 小时后可将其表面 99%的大肠 杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等杀死。 目前国外新型无机抗菌剂的开发与抗菌加工技术进展较快，已经形 成系列化产品，其中 TiO2高催化活性纳米抗菌剂是市场前景最好的品种。 日本在 TiO2光催化抗菌材料研究与应用起步较早，日本东陶等多家公司 开发的光催化 TiO2抗菌瓷砖和卫生洁具已经大量投放市场。日本将今后 发展的目光投向欧美国际抗菌产品市场，预计海外市场将是其国内市场 的 10 倍，同时中国抗菌塑料行业也成为日本主要开发的市场。 三、纳米 TiO2的应用现状 如今，环保问题越来越多的受到全世界人们的重视，纳米材料进入 环保领域已经成为各国重点研究的热点。在利用纳米的光催化特性方面， 日本、美国等国家均投入巨资开展研究与开发工作，目前已有多种产品 问世，其中纳米 TiO2占据光催化材料的大部分。 （一）日本 日本对纳米 TiO2光催化的研究较早，现在已有多家公司形成了自主 技术品牌。例如，东芝公司的隧道照明防污灯具，照明灯具防污光催化 膜，具光催化功能的高压钠灯管，透光率好且平面光滑的照明灯具；松 下电器的光催化空气净化器，抗菌照明灯具，除臭净化设备；三菱纸业 的除臭纸箱，空气净化器，具除臭效能的热风干燥器，除臭抗菌的冷藏 柜等。 10 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 （二）韩国 韩国自 1999 年开始出现光催化方面的专利，近几年数量成倍增加， 研究的领域也延伸至水处理和空气净化等方面。目前韩国纳米光催化商 品规模较小，产品以 LG 电子利用光催化生产空气净化式空调系统与 Dohabu Cleantech 的海水净化装置最为突出。另外还有 Batu Enginnering 公司的污水处理机、薄膜材料，Enpion 公司的光催化材料、防污材料等。 （三）美国 美国环保署(EPA)是美国纳米光催化研发的主要支持单位，其研究 重点主要是水处理领域：包括改善地下水质、废水处理及河川污染等。 另外，对油污的研究(包含原油)也达到了国际领先水平。 （四）英国 英国伦敦和安大略核子技术环境公司开发了一种新的常温光催化技 术，利用纳米二氧化钛催化剂，能将工业废液和被污染地下水中的多氯 联苯类分解为 CO2和水。皮尔金顿公司也利用光催化作用生产出了自洁 净玻璃。 小结：根据 BCC(商业通讯)咨询公司报道，20042009 年期间，全 球纳米催化剂市场年均增长速度将达到 6.3%。预计 2009 年全球纳米催 化剂市场可达 50 亿美元。纳米催化剂的消费在较小型终端用户领域里， 尤其是在聚合物方面增长最快，20042009 年间年均增长率将达 23%， 能源使用年均增长率将达到 34.5%，纳米技术使用年均增长率将为 90.4%， 11 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 其他方面(如亲水性涂料)年均增长率约为 35.7%。据中国工程院统计预测， 光催化在中国的市场容量将达到年均 100 亿元的规模，其经济效益在环 境产业中将占 10%。2010 年，光催化增长速度将达到平均 13%的规模。 四、纳米 TiO2制备技术 纳米 TiO2是采用纳米制备技术制取的粉体粒度在纳米级别的 TiO2 粉体。自从上世纪 80 年代纳米 TiO2问世以来，纳米 TiO2的制备方法已 有二十多种，最常用的方法主要有溶胶凝胶法、水解沉淀法和水热法。 （一）溶胶凝胶法 指在某一方向上线度为 1100nm 的固体粒子在适当液体介质中形 成的分散体系。当溶胶中的液相因温度变化、搅拌作用、化学反应或电 化学反应而部分失去时，体系黏度增大，达到一定程度时形成凝胶。凝 胶经过成型、老化、热处理可得到不同形态的产物。 此种办法的优点是化学均匀性好、纯度高、粒径分布窄。缺点是， 制备过程中存在严重的团聚现象，尤其是硬团聚的产生，影响了纳米粉 末优越性的发挥。运用超临界流体干燥法后，制得的纳米 TiO2比表面积 高达 600m2/g，属锐钛矿相，粒径可以达到 5 nm。同时，在溶胶制备中 引入超声场，超声波的空化作用所产生的局部高温高压，将加速溶胶中 水分子的蒸发，减少凝胶中固体表面的吸附水分子，从而有效地避免硬 团聚。 12 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 （二）沉淀法 沉淀法是液相化学合成高纯度纳米微粒最普遍采用的方法之一。它 是指在可溶性金属盐溶液中，加入沉淀剂，于一定温度下使溶液发生水 解，形成不溶性的氢氧化物；水合氧化物从溶液中析出，并将溶液中原 有的阴离子洗去，经热分解或脱水即得所需氧化物。沉淀法一般分为直 接沉淀法、均相沉淀法和金属醇盐水解沉淀法。 直接沉淀法是在金属盐溶液中加入沉淀剂，于一定条件下生成沉淀 析出，将阴离子除去，沉淀经洗涤、热分解等处理可得产物。此种方法 的优点是操作简单，对设备技术要求不高，不易引入杂质，产品纯度高， 有良好的化学计量性，成本较低。缺点是洗除阴离子困难，所得粒子粒 径分布宽，分散性差。 均相沉淀法是控制溶液中沉淀剂的浓度，使之缓慢增加，使体系处 于平衡状态，沉淀在整个溶液中均匀地出现。此种方法的特点是沉淀的 颗粒均匀而致密，便于洗涤过滤，制得产品的粒度小、分布窄、团聚少。 目前，纳米 TiO2的制备技术已经出现利用四氯化钛为原料通过控制 反应条件，得到锐钛矿相、金红石相、混晶等多种结构的 TiO2纳米晶， 这些纳米晶的比表面积比钛醇盐水解法制备的 TiO2高，粒径小，结晶度 高。另外出现了通过 TiCl4加热水解直接生成晶型沉淀产物，干燥便可 得到金红石型纳米 TiO2粉体的简单生产工艺和以偏钛酸为原料，经硫酸 氧钛制备纳米 TiO2 的品味高、成本低的重要方法。 13 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 （三）水热法 在特制的密闭反应容器里，采用水溶液作为反应介质，通过对反应 容器加热，创造一个高温、高压反应环境，使前驱物在水热介质中溶解， 进而成核、生长、最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒。此种方法 的优点是产物为晶态，可以防止或减少在热处理过程中的团聚；通过改 变反应条件，晶体结构、结晶形态和粒径大小可控；粒度分布均匀等。 缺点是水热法需高温、高压，对设备要求高，操作复杂。 （四）其他方法 纳米 TiO2的制备方法还有微乳液反应法，利用水/油(W/O)微乳液中 水核结构来实现纳米粒子的制备。通过表面活性剂作用将电解质水溶液 高度分散在油相中，在 W/O 微乳液中，水核被表面活性剂组成的单分子 层界面包围，尺寸为 5100 nm，是制备纳米粒子理想的反应介质。此 种方法不如沉淀法简单易操作，而且有机溶剂一般具有毒性。此外，气 相反应法的制备速度快，能实现连续化生产，但反应器结构复杂、设备 投资大。 （五）本专利技术说明 1、发明内容 在综合分析了以上几种制备方法后，本专利技术采用将无离子水缓 慢滴加到四氯化钛中，然后用无机酸或者盐的稀溶液将其稀释，加热保 温得纳米级 TiO2乳液，将纳米级 TiO2乳液用 PH 值小于 5.2 的有机酸进 行洗涤，经过滤膜过滤，脱除水和有机酸得纳米级 TiO2粉体的方法。本 14 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 技术优选有机酸为乙酸、过滤膜为超滤膜、脱水和有机酸采用共沸蒸馏 法，无机酸或者盐为硫酸钠或者硝酸。 DLVO 理论认为：Zeta 电位是反映粒子胶态行为的一个重要参数， 在 Zeta 电位为 0 时，粒子表面不带电荷，此时悬浮液的颗粒容易发生凝 聚，出现溶胶面沉降现象。当粒子表面电荷密度较高时，粒子有较高的 Zeta 电位，粒子间的静电斥力较大，乳液保持较高的稳定性。本发明在 制备过程中，将纳米级 TiO2乳液用 PH 值小于 5.2 的有机酸溶液进行洗 涤，使颗粒在酸性环境中保持较高的 Zeta 电位，由于颗粒表面有一定的 电荷密度，其粒子间的排斥力抵消了范德华引力和液桥力等引力作用， 防止了颗粒团聚现象的发生。 图 21 水乳液 PH 与 Zeta 电位关系图 15 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 图 22 水乳液 PH 与颗粒直径之间的关系图 2、具体实施方式 实施例一、将无离子水缓慢滴加到 950 克四氯化钛中，使其形成黄 色透亮的含钛溶液，用 10 升的 0.5%的硫酸钠稀释搅拌均匀，然后加热 至 90以上，并保温 13 小时，得纳米级 TiO2乳液。以 PH=3 的甲酸 溶液用超滤膜过滤进行洗涤至以硝酸检测无氯离子存在。然后加入 500 克的乙酸进行减压蒸馏脱除水和乙酸得 10 纳米级锐钛型的 TiO2 （2004 年 2 月 23 日经南京大学现代分析中心由 JEM200CX 设备测试纳米 TiO2 的粒径为 10nm） 。 实施例二、将硫酸钾改为硝酸溶液，其余步骤与实施例一相同，制 得 10nm 金红型的纳米级 TiO2粉体。 3、技术优势 本发明涉及一种无机非金属材料的无团聚纳米级 TiO2 的制备方法。 此方法的突出特点是将无离子水缓慢的滴加到四氯化钛中，呈丁达尔现 象的清亮透明含钛溶液时，加入无机酸或者盐有利于促进晶体生成和提 高粉体的比表面积；加热可以促进水解生成 TiO2，保温有利于晶核的生 16 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 成和发育。采用加入有机酸进行共沸蒸馏的脱水方法，是由于有机酸表 面张力较小，且又能使颗粒间形成静电斥力，抵消了其表面张力对颗粒 收缩（板结）力，最大限度地保护了纳米材料的内部空间结构，得到无 团聚的纳米粉体。 （六）技术对比 1、纳米粒子的无团聚技术 纳米 TiO2的制备技术是全球性的技术问题，纳米材料制备技术的核 心主要集中在如何解决纳米粒子团聚。纳米颗粒在液相中受到范德华力、 液桥力等引力的作用，极易形成难以分散的团聚体，在干燥过程中由于 液体表面张力作用，纳米颗粒形成硬团聚而板结。团聚和板结的纳米材 料无法经过粉碎研磨恢复到纳米尺寸，纳米材料失去性能。如何使纳米 粒子均匀地分散到基体中去？分析目前的“纳米技术”应用研究报导， 得出能实行产业化的方法有两种：1、纳米插层化技术，即通过插层化处 理的 n-MMT，制成有一定密实程度，尺寸均匀的母粒，再将这种母粒经 过拌和共混、造粒，解决纳米材料在基体中分散不均匀的难题，制成纳 米复合材料。2、利用振动磨分散法可使纳米粒子在基体中实现纳米级分 散，基本不产生团聚。 2、纳米 TiO2的专利技术对比 本节技术对比主要集中在两个方面：首先是对制备纳米 TiO2发明专 利分年度的数量对比，其次是对相关或类似专利的技术性能对比。经过 以下的比较，可以明确地看出本专利在技术性能、实用性、研发力度等 方面都具有不可比拟的优势。 17 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 （1）分年度对比 根据中华人民共和国国家知识产权局的统计，1995 年2007 年间， 涉及“纳米二氧化钛”的专利技术共有 132 项，其中发明专利 127 项， 实用新型专利 5 项。详见下表： 表 2-1 纳米 TiO2相关产品专利分年度数量对比表 单位：项 时期阶段实用新型专利发明专利 1995-200009 20012003 453 20042007 165 总计5127 由上表的情况来看，纳米 TiO2相关产品专利技术（包括实用新型和 发明技术）的申请日期主要集中在 2000 年以后，尤其是 20032007 年 间的专利数量共 66 项，占所有纳米 TiO2的比例为 50%。本专利的申请 日期为 2004 年 3 月，正处于纳米 TiO2行业的迅速发展时期，从专利的 技术性和价值方面来看，均处于行业领先地位。 （2）纳米 TiO2的制备专利技术对比 本发明专利属于纳米 TiO2的制备技术，因此在分析了纳米 TiO2总 体的专利技术情况后，还要进一步分析纳米 TiO2 的制备技术。根据国 家知识产权局公布的资料，19952007 年间，涉及“纳米二氧化钛的制 备方法”的发明专利共有 16 项。 表 22 纳米 TiO2 的制备技术专利分年度数量对比表 单位：项 时期阶段实用新型专利发明专利 1995-200002 20012003 07 20042007 07 总计016 由上表可以看出，20032007 年的 4 年间，纳米 TiO2的制备技术 有 7 项，占所有数量的 43.8%。下面将结合这些专利与本专利进行详细 18 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 对比。 表 2-3 20032007 年纳米 TiO2的制备技术专利发明信息 序号申请号专利名称申请人 103151014.0一种纳米二氧化钛的制备方法上海工程技术大学 2200310106562.6一种金红石相纳米二氧化钛的制备方法苏州大学 3200410022136.9一种粒度分布可控金红石纳米二氧化钛的 制备方法 攀枝花钢铁有限责任 公司钢铁研究院 4200610033694.4一种气相法纳米二氧化钛的制备工艺广州吉必时科技实业 有限公司 5200510070865.6高相变温度、高比表面积锐钛矿型纳米二 氧化钛的制备方法 北京科技大学 6200410042556.3一种纳米二氧化钛的制备方法北京思格卓越实验室 有限责任公司 7200510011665.3一种氮掺杂锐钛矿型纳米二氧化钛的制备 方法 北京科技大学 8200510027962.7粒径均匀的气相纳米二氧化钛的制备方法华东理工大学 9200510111204.3一种金红石相纳米二氧化钛的制备方法华东师范大学 由上表可以看出，20032007 年间，纳米 TiO2的发明专利均属于 专业研究团体。由于专利产权的所属性质，大部分发明转化成产品的过 程比较复杂。与此相比，本技术实现产业化的过程简单很多，尤其专利 权人在看到了市场的广阔前景后，拟与外资进行深度合作，推动本技术 更快速的实现产业化。 1995 年以后，涉及纳米 TiO2制备技术的专利发明共有 16 项，为了 突出本发明的技术特征，以下将对同类纳米 TiO2 的制备技术进行对比。 表 2-4 部分纳米 TiO2的制备技术对比 序列申请号名称申请人对比分析 199113693.4室温下制备金红石相 二氧化钛纳米晶的方 法 中国科学院 上海硅酸盐 研究所 “水洗是为了除去氯离子”,水洗 氯离子同时也破坏了纳米赖以 生存的酸性环境。“用有机溶剂 脱水”,二次洗涤增加了工作量, 并会有残留水份。有机溶剂仍 有一定的液体表面张力。 200119033.4由四氯化钛常温水解南京大学“蒸馏水洗涤,110 摄氏度烘干”, 19 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 合成大比表面积纳米 金红石型二氧化钛的 方法 没有考虑到范德华力和液桥力 以及水的表面张力对材料的影 响。 301140101.X一种低温制备纳米金 红石相二氧化钛的方 法 清华大学没有洗涤过程,残留的硝酸根离 子会严重影响材料的性能。 402147872.4一种纳米二氧化钛及 其制备方法和用途 武汉大学压滤水洗,纳米二氧化钛必然团 聚.冷冻及微波干燥无法克服水 的表面张力。 502145926.6光催化活性的锐钛矿 相纳米晶二氧化钛的 低温制备方法 中国科学院 化学研究所 水洗过程没有考虑范德华力作 用。“干燥和粉碎”无法恢复纳 米尺寸。 603114831.X晶相可控的二氧化钛 纳米晶的制备方法 复旦大学水解干燥过程没有考虑范德华 力和液体表面张力对材料的影 响。 7200410022136.9一种粒度分布可控金 红石相纳米二氧化钛 的制备方法 攀枝花钢铁 有限责任公 司钢铁研究 院 “碱液中和”破坏纳米二氧化钛 的酸性环境,干燥、粉碎无法得 到真实意义上的纳米材料。 结论：在对比分析了目前与本专利相似的发明技术后，本项目产品 一种纳米级二氧化钛的制备 （申请号：200410014475.2）利用纳米二 氧化钛在酸性环境下产生的静电斥力克服了范德华力、液桥力以及液体 表面张力，纳米粒子无需任何形式的研磨，并减少了团聚现象。此种加 入有机酸进行共沸蒸馏脱水方法所表现出的技术在解决纳米无团聚领域 居国内领先水平。以 2004 年 2 月 23 日南京大学现代分析中心的 JEM 200CX 设备测试纳米 TiO2 的粒径 10nm 为例，产品性质居于国内现有产 品的领先水平。因此，本项目一旦实现技术化与生产化的转移，必然取 得较好的经济效益，其发展前景良好。 20 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 第三章 项目建设与生产规划 一、平面布置 本项目的厂区设计与布置根据实际所需生产设施的性质、功能差异， 分别规划中试研究区、生产区（包括工艺装置区、原料储罐区、配套公 用设施区）。各功能区以通道分割，按工艺流程、物料输送方向，以缩 短系统管线、节能降耗、检修方便、安全生产为目标。 厂区占地 5000 平方米，结合工程场地和开发区竖向规划的实际情况。 项目的竖向设计采用连续整平面布置方式，厂区内雨水采用暗管排水方 式，沿厂内道路设置雨水管，地面雨水经道路汇集后，通过路面雨水口 和埋地雨水管线。 21 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 二、建构筑物概况 装置区内的建构筑物主要包括：原料罐区基础、生产厂房、容器基 础、框架和泵基础、包装厂房、控制室等。 表 31 主要建构筑物一览表 序 号 建构筑物名称 占地面 积 （m2） 结构形式可能采用的基础形式 1生产厂房3000钢结构，柱采用 H 型钢钢筋砼，独立基础 2原料罐基础300 钢筋砼基础 3容器基础 钢筋砼基础 4框架基础 钢结构，柱采用 H 型钢钢筋砼，独立基础 5泵基础 混凝土基础 6办公化验控制室200砖混结构混凝土，条形基础 7污水处理站 钢筋砼基础 三、环境保护 纳米 TiO2的中试研究及生产过程中所产生的“三废”主要指：酸性 气体、干燥排放气体和挥发性气体；装置过程中产生的过滤水，生活污 水；露天机械生产时所发出的声音及部分生活垃圾等。本企业将严格执 行国家污染防治有关规定，控制中试及生产过程中的各种废弃物排放量 与排放指标，力争做到环境保护设计与工程设计同步，保持项目的规模 化、长远化发展。 四、生产规划 本项目生产规模根据纳米 TiO2的市场大小情况，将涂料行业、塑 料行业及造纸行业作为预测的主要环境。结合目前从事纳米 TiO2 生产 22 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 企业的规模与产品质量，拟年产 TiO2400 吨。 第四章 外部环境分析 一、建设地址概况 （一）地理及交通 本项目中试研究及生产厂 初步选址为江苏省泰州市。泰 州地处江苏中部，长江北岸。 西面接扬州市、北面和东北邻 盐城市、东面依南通市、南面 与苏州、无锡、常州三市以及 镇江市所辖扬中市隔江相望。 下辖靖江、泰兴、姜堰、兴化 四市和海陵、高港两区，总面积 5793 平方公里；总人口 502.77 万，其 23 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 中市区 62.81 万人。 泰州水陆交通便捷，区位优势明显。从泰州乘汽车到南京、上海、 北京分别需要 1、2、9 个小时左右。从南京禄口机场、上海虹桥机场、 浦东国际机场可到世界各地。泰州境内高速公路达 132 公里，京沪高速、 宁通高速、盐靖高速在此交汇，各县（市）区高速公路四通八达。泰州 至无锡的长江大桥江阴长江公路大桥已于 1999 年竣工通车。泰州是 新长铁路、宁启铁路两条铁路的交汇处。泰州是中国南北水路交通的重 要枢纽，泰州港现为国家一类对外开放口岸，拥有多座万吨级件杂货码 头、石油码头、化工码头和多功能码头，口岸联检服务机构已配套齐全。 泰州境内大小港口 60 个，其中年吞吐量超过 10 万吨的有 40 个。古泰州 城与水紧密相连，城内外水网密布，街渠相依，形成了以稻河为南北长 轴，两座城池为其双翼，外城河与城内的玉带河交错环绕，水绕城、城 抱水、街河并行、水城一体的城市格局。 （二）资源及经济发展状况 泰州农业资源丰富，素有“鱼米之乡” 、 “银杏之乡” 、 “水产之乡” 的美誉，是国家重要的商品粮、优质棉、瘦肉型猪、淡水产品、优质银 杏生产基地和蔬菜生产加工出口基地。泰州现有各类工业企业 3.4 万多 家，其中规模以上企业 1083 家，形成以机电、化工、纺织、食品、轻工、 医药、建材等为主体的支柱行业。全市近 100 个产品的生产规模、市场 占有率在全国名列前茅，其中 56 个产品的产销量居全国同行前三位，17 个产品成为“单打冠军” ，涌现了春兰集团、扬子江药业集团、陵光集团、 中丹集团、兴达钢帘线、新世纪造船等一批销售突破 10 亿元或利税过亿 24 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 元企业。泰州拥有房屋建筑总承包特级资质企业 2 家，一级资质企业 3 家，二级资质企业 59 家。全市拥有各类市场 360 个，其中超亿元市场 25 个，商贸餐饮等传统产业持续增长，交通、邮电、市政服务基础产业 高速发展，金融保险、信息咨询、社区服务、房地产等产业迅速崛起。 二、PEST 分析 （一）政治环境 1、纳米技术是 21 世纪科技发展的制高点，它的影响面广，对行业 的渗透能力强，是社会发展、经济振兴、国家安全乃至人民生活水平提 高的关键因素。中国纳米产业的指导思想是将纳米技术向传统产业的各 个领域渗透、交叉、融合，提升传统产业和促进传统产品的更新换代， 同时将纳米技术与信息、环境、能源、生物及先进制造、海洋、空间等 高新技术相结合，提高纳米技术在这些产业中的含量，建立以纳米技术 为主旋律的一批纳米产业及产业链并形成产品、商品。 2、2001 年中国国家科技部将“纳米材料标准及数据库”列入基础 性重大研究项目，2003 年 12 月经国家标准委批准成立了“全国纳米材 料标准化联合工作组” 。目前已开展了近十五项纳米材料标准的研究制定 工作。中国政府已将纳米科技的发展提高到了一个新的战略高度，各种 鼓励与支持纳米技术发展的政策出台： （1） 国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020 年） 将 高新技术与前沿科技作为国家的五大战略发展方向； （2） 十一五化工科技发展纲要将纳米作为六项重点开发技术之 25 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 一，并指出要重点发展纳米催化技术，纳米材料在涂料、橡胶、塑料、 化学纤维等高分子材料特性上的应用技术以及纳米材料在能源、环境、 资源和水处理领域的应用技术； （3） 国家纳米科技发展纲要(20012010)明确把发展纳米生物 和医疗技术、纳米电子学和纳米器件作为主要的中长期目标。国家将加 大对纳米科技成果产业化的支持，培育高技术企业，建立产业化基地， 通过企业化、市场化的运作机制，整合政府、大学、研究机构、企业等 多方资源，加速纳米技术成果转化和产业化。 3、2005 年 4 月，中国开始实施首批纳米材料术语等七项国家 标准，中国发布实施第一批纳米材料国家标准以及将陆续发布的标准， 将逐步建立起纳米材料的市场准入与技术标准体系，并通过纳米标准的 有效实施规范中国纳米材料的市场秩序。纳米材料标准中涵盖了大量的 专利技术。如果一项专利被标准所采纳，就会形成新的技术门槛与市场 准入约束。 4、本项目涉及一种无团聚的纳米级 TiO2，项目的中试研究区与生 产区拟建设在江苏省泰州市，当地政府对外商参与境内投资给予了很多 的优惠，保证了项目的顺利进行： （1）在境内的生产性外商投资企业，按 24%的税率征收所得税。 经营期 10 年以上，从获利年度起，享受“二免三减半”的企业所得税优 惠； （2）外商投资举办的工业企业，每亩用地投入额在 15 万美元以上 的，从第 610 年，对当年所征企业所得税地方留成部分，再划出一定 26 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 比例奖励给企业； （3）外商投资举办的先进技术企业，按照税法规定免征、减征所 得税期满后仍为先进技术企业的，延长 3 年减半缴纳企业所得税，若减 半后企业缴纳所得税税率低于 10%，执行 10%的所得税率； （4）外商投资企业的外国投资者，将从企业取得的利润直接再投 资于该企业，增加注册资本，或者作为资本投资开办其他外商投资企业， 经营期不少于 5 年，经投资者申请，税务机关批准，退还其再投资部分 已缴纳所得税 40%的税款； （5）外商投资企业除缴纳国家、省规定收取的费用外，免缴泰州 市政府的一切费用。 （二）经济环境 1、目前，纳米技术得到全世界的普遍关注，纳米技术可以简单分成 三大块：纳米材料、纳米器件和纳米检测。现阶段纳米技术研究主要处 于以研究纳米材料为基础的初级阶段。对本项目而言，以专利技术为开 发生产纳米 TiO2，其市场前景良好，企业的经济效益显著。 2、纳米 TiO2 可以被广泛应用于塑料、涂料、造纸、橡胶、化妆品、 纺织等行业。目前，以上行业的经济增长呈上升趋势，随着人们生活需 求的变化，各行业的市场规模还将继续扩大，对纳米 TiO2而言，行业的 持续发展为其市场容量的保证提供了依据。 3、本项目建设地址位于江苏省泰州市，近几年，当地经济实现了飞 速发展。2006 年 19 月份，全市实现规模以上工业增加值 327.97 亿元， 同比增长 22.0%；完成全社会固定资产投资 401.58 亿元，同比增长 35.2%； 27 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 实现社会消费品零售总额 196.98 亿元，同比增长 15.9%；累计进出口总 额 20.09 亿美元、同比增长 47.4%；实现财政收入 103.25 亿元，同比增 长 31.7%；城镇居民人均可支配收入达 9434 元，同比增长 13.1%；主要 经济指标均保持两位数增幅。国有企业、股份合作企业、外商和港澳台 投资企业和其他经济类型企业增长快速，分别达到 26.3%、24.8%、30.0%和 32.3%，均超过全市平均水平。泰州市持续增长的经济形势为本项目的 发展提供了坚实的经济基础，保障了项目经济的正常运营。 （三）社会环境 1、空气污染是全球面临的重要环境问题之一，提高空气质量、消除 环境污染已成为全球的战略任务。随着人民生活水平的不断提高，各种 室内装修材料、家用电器、高科技办公设备被广泛应用，受到通风条件 的限制，室内建筑中所用的装饰材料散发出如甲醛、氨气、苯和苯系物 等，造成了空气污染。而室外空气中存在的氮氧化物、二氧化硫、苯和 苯系物等对人体健康构成了严重的威胁。环境问题成为全社会关注的热 点。因此开发环保型建筑材料、环保型日用品及化妆品等，成为社会发 展的必然。 2、13 亿人口奠定了中国成为世界主要消费市场的事实。在纳米 TiO2的技术发展与制备工艺不断提高的全球背景下，涂料、塑料、造纸、 纺织和化学纤维、橡胶、化妆品等工业的发展将会迎来革命性的时刻， 各种产品的市场容量与市场需求将会大幅度增长。本项目的发展前景良 好，经济效益可观。 28 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 （四）技术因素 1、纳米 TiO2的特性、用途及制备技术 TiO2（又称氧化钛或钛白） ，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳 的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是世界上性能最好的白色颜料 之一。TiO2在自然界中以锐钛矿、金红石、板钛矿三种型态存在，它本 身为 N 型半导体，化学稳定度高，除热浓硫酸之外，其他溶剂（如水、 有机溶剂）均难以溶解。目前 TiO2是世界无机化工产品中销售量最大的 3 种商品之一，仅次于合成氨和磷酸，列第三位。中国的 TiO2总产量居 世界第三名左右，但与发达国家相比，在技术水平、生产规模、产品质 量等方面都存在很大差距。 纳米 TiO2是采用纳米制备技术制取的粉体粒度在纳米级别的 TiO2 粉体。纳米 TiO2具有许多特殊的性质和广泛的用途。自从上世纪 80 年 代纳米 TiO2问世以来，主要有气相法、有机钛醇盐水解法、硫酸法和亚 稳态氯化法等几种制备技术。其中气相法、有机钛醇盐水解法成本太高， 被部分发达国家的企业采用，所生产的纳米 TiO2价格昂贵，且产品性能 不够稳定。国内大多数企业采用硫酸法生产纳米 TiO2，但是污染问题严 重，产品性能也不够稳定。亚稳态氯化法的生产工艺技术难度大，目前 国内还没有此种技术的大规模生产企业。 29 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 第五章 相关行业现状与市场需求 纳米 TiO2是一种用量小，但附加值甚高的超精细化工原料。它具有 光学性，被应用于汽车工业，尤其用于汽车涂装业中的效应颜料，将它 添加入轿车用的金属闪光面漆后，涂层颜色更加丰富；具备较强的吸附 型和化学特性，可用作光敏催化剂、吸附剂；此外，对紫外线屏蔽作用 大、透明性强，使其成为生产防晒霜类护肤产品、食品包装材料、农用 塑料薄膜、天然和人造纤维等的理想材料。因此，纳米 TiO2的市场规模 受到诸多行业发展的影响，下面就纳米 TiO2 所应用的领域进行行业分 30 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 析： 一、涂料行业 涂料行业是纳米 TiO2的最大市场。目前世界涂料总产量徘徊在 2800 万吨左右，其中建筑涂料占 4050%，约 11001400 万吨左右。在工 业发达国家，建筑涂料为消费比例最大的一类涂料，占涂料总产量的比 例高达 50%。中国已成为世界第三大涂料（其中建筑涂料占 30%左右） 生产及消费国，每年的增长速度超过 20%。据全国涂料工业信息中心统 计表明，2005 年中国涂料行业总产量已达 382.57 万吨。 建筑和汽车涂料成为涂料行业的两大支柱。目前，中国房地产建筑 投资以每年 20%的速度增长，每年竣工建筑面积超过 20 亿平方米。预 计到 2010 年，中国城镇居民人均住房建筑面积将达到 30 平方米，需要 新增的住房建筑面积约为 35 亿平方米，由此带来的涂料市场需求巨大。 同时，受汽车行业的快速发展影响，汽车涂料在质量、产量和品种上有 较大提升。2006 年，各类汽车涂料的需求量将突破 20 万吨，包括汽车 修补漆、家用车用漆等，需求量可达 30 万吨。 小结：分析以上数据可以看出，中国涂料市场保持了高速的增长态 势。 随着 2008 年北京申奥成功、2010 年上海申博成功、广州申办亚运会成 功、西部大开发进程的加快，中国涂料市场将会迎来发展的黄金时期。 与此同时，一种结合绿色、环保与自然和谐的居住观念得到人们的重视。 对涂料行业而言，这种基于保障健康的发展形势必然要求技术方面的改 进和创新，传统的涂料已经成为威胁人们健康的主要因素。因此，研究 31 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 和开发高档的水性环保型涂料产品成为企业参与市场竞争并树立品牌的 绝对竞争力。涂料中加入纳米 TiO2后，产品色彩鲜艳，遮盖力高，着色 力强，用量省，品种多，对介质的物理稳定性可起到保护作用，并能增 强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长 漆膜寿命。 二、塑料行业 塑料行业是纳米 TiO2的第二大市场。塑料是人们日常生活的重要工 具，它与人类社会文明和科学技术进步息息相关。中国的塑料加工机械、 塑料制品、塑料树脂已居于世界第一、二、三位。目前全球塑料的年消 费量达到 2.4 亿吨，年增长率 4%左右。2006 年 110 月中国塑料工业 生产总值 5119.13 亿元，同比增长 26.10%；五大合成树脂产量为 1959.1 万吨，同比增长 18.9%；进口量为 1037.6 万吨；表观消费量为 2931.0 万 吨，同比增长 6.1%。2006 年 111 月塑料制品产量 2518.2 万吨，同比 增长 19.32%，中国塑料行业经济运行态势良好。未来几年，包装材料和 塑料建材将是塑料行业快速增长的主要领域，开发高科技、高附加值的 系列产品将成为引导行业发展的重要方向。 小结：从 2006 年塑料行业的经济运行态势可以看出，未来中国的 塑料行业仍将排名世界前列。随着人口的不断增长及经济发展的不断进 步，塑料制品的消费需求将逐步扩大；伴随消费层次的变化，塑料行业 将面临技术创新与拓展的改革形势。利用纳米 TiO2制造塑料产品的技术 工艺无疑就是在顺应市场需求的情况下产生的，采用新技术后，可以提 高塑料制品的耐热、耐光性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增 32 北京邦国国际资讯有限公司 中国招商引资研究院 编制 监制 强制品的机械强度，延长使用寿命。 三、造纸行业 纳米 TiO2的第三大市场是造纸行业。目前全球造纸行业的生产与消 费增速为每年 23%；亚洲地区增长速度较快，每年增速达到 8.5%，名 列各大洲之首；中国造纸行业以 18.13%的