以无水氟化氢项目建议书.doc

以无水氟化氢（AHF）为原料年产20kt电子级氢氟酸项目建议书2012年04月目录项目概况 03产品方案 05市场需求与生产状况 09项目工艺技术 12公用工程规格 14环境保护、职业安全卫生及消防 17主要原材料及公用工程需求、运输量 22项目实施进程 24项目投资内容 25劳动定员 30经济效益分析 32一、项目概况1.1项目名称：以氟化氢（AHF）为原料年产20kt电子级氢氟酸生产线1.2项目承办单位：1.3项目负责人：1.4项目实施地点：1.5项目投资内容：新建年产20kt电子级氢氟酸生产线一条，项目总投资2165万元；其中固定资产投资1865万元，铺底流动资金300万元。正常生产时需流动资金约1200万元。项目需占用土地10亩；完成厂房等土建 5368。项目配套条件：本项目电力装机容量350KW，需新增350KVA变压器一台，10KV/380V。年用电量220万KW?h（吨产品电耗110度）。供水接入管径为 DN100；水压为0.25MPa；年用水量为20万吨。供热：蒸汽用量为0.3t/h，压力为1.3MPa；需新增0.5t/h燃煤锅炉一台或从原有公用工程中接入DN25蒸汽管道。冷媒冷量消耗2.8 106 kJ。本项目三废达到国家标准排放，预计项目建成后对环境的影响将控制在允许范围内，不会造成污染。1.6项目技术经济主要指标：项目建成投产达产后，正常年份可年产电子级氢氟酸20000吨，实现年销售额17000万元；上缴增值税及附加 600万元；税前年利润4300万元，所得税率为25%时，上缴所得税1075万元；税后利润为3225万元。可解决就业30人。预计项目投资回收期0.6年。主要技术经济指标详见表 1-1。表 11技术经济主要指标二、产品方案2.1项目产品方案2.1.1产能：新建年产2万吨电子级氢氟酸装置一套，设计能力为66.7吨/天（2.8t/h）。年运行时间为300天（7200小时）。2.1.2主要原材料：本装置以无水氟化氢为原料。2.2原材料及产品指标2.2.1氟化氢（AHF）氟化氢（Hydrogen Fluoride），化学分子式为 HF，分子量20.01，易溶于水、乙醇。无水氟化氢（简称AHF）低温或压力下为无色透明液体，沸点 19.4，熔点-83.37，密度1.008g/cm3（水=1）。在室温和常温下极易挥发成白色烟雾。它的化学性质极活泼，能与碱、金属、氧化物以及硅酸盐等反应。氟化氢的水溶液为氢氟酸，工业氢氟酸为含氟化氢 60以下的无色澄清水溶液，无色透明，在敞口容器中易于挥发，有强烈的刺激性气味、具有很强的腐蚀性，能迅速腐蚀玻璃等含硅材料，具有酸的一般通性，剧毒。氟化氢气体对眼、耳、鼻、喉粘膜有强腐蚀作用，对人的牙齿及骨骼有严重腐蚀性，并使之钙化。空气中最大允许浓度为1mg/m3。氟化氢是现代氟化工的基础，是制取元素氟、各种氟致冷剂、含氟新材料、无机氟化盐、各种有机氟化物等的最基本原料。产品指标如下表2-1（国家标准：GB7746-1997）。本项目首选优级品，一级品也可使用。表2-1氟化氢国家标准GB7746-19972.2.2高纯氢氟酸高纯氢氟酸的分类：国际SEMI（Semiconductor Equipment and Materials International）标准化组织根据高纯试剂在世界范围内的实际发展情况，按品种进行分类，每个品种归并为一个指导性的标准，其中包括多个用于不同工艺技术的等级，具体见表2.2。国内一些高纯试剂生产企业拥有自己的企业标准，其中，BV系列标准比较常见，该标准共分为七个等级。如：北京化学试剂用的就是BV系列标准，具体见表2.3。针对各微电子生产企业对高纯氢氟酸要求的标准不同，可将其划分为四个档次：低档产品，用于1.2mIC工艺技术的制作；中低档产品，适用于0.81.2mIC工艺技术的制作；中高档产品，适用于0.20.6mIC工艺技术的制作；高档产品，适用于0.090.2m和0.09m IC工艺技术的制作。具体检测时的指标值如下：三、市场需求与生产状况3.1 国际市场1999年2010年间，全球电子化学品市场的年均增长率为9%左右。预计2012 年全球电子化学品销售额将达到380亿美元，并且未来几年仍将维持810%的增速，高于全球GDP增速。2005年前，在电子化学品中，电子级氢氟酸与其它电子级清洗剂液所占比重为89%；2005年开始，随着太阳能电池片产业的爆炸式成长，带动电子级氢氟酸的使用量也超规模增长，在电子化学品中，电子级氢氟酸与其他电子级清洗剂液占比已上升至1415%，预计2012年全球销售额在55亿美元左右。在国际市场上，高端IC芯片所需的电子级氢氟酸由几家知名大公司垄断；即使中国产品质量达到要求，高端IC芯片制造商也不会采用中国产品，因为更换供应商的风险太大。但只要中国产品质量符合要求，价格具有竞争力，那些中低档IC芯片、太阳能电池片的生产厂家，还是会采用中国产品。目前，中国生产的电子级氢氟酸80%用于出口。主要出口国家和地区有台湾、美国、韩国、日本、印度等。3.2国内市场国内电子级氢氟酸市场主要集中在太阳能、半导体、IC、液晶屏和玻璃解薄行业。2011年全球太阳能电池片产出达到29.5GW（全球太阳能发电安装量在2011年创历史新高，达到27.4GW），其中中国太阳能电池片产出达到18.6GW占全球产出的60%；截止2011年6月，全国在建与投产的电池组件企业共有156家，太阳能电池片产能高达35.6GW。根据资料，从多晶硅切片开始统计，在正常情况下，每生产1GW（1000MW）太阳能电池片，需消耗40%的电子级氢氟酸3620吨。据此计算，当中国国内的太阳能电池片产量达到30GW时，每年消耗的40%电子级氢氟酸为10.86万吨。其它使用电子级氢氟酸的行业还有：半导体行业、IC制造业、液晶屏和相关玻璃制造业等，预计2012年将消耗40%电子级氢氟酸2.6万吨左右，而且国内的这些行业都在扩张，市场需求量在不断增加。所以，国内电子级氢氟酸市场发展潜力巨大，空间广阔。从2011年开始，电子级氢氟酸销售已开始从以外贸为主，转向外贸与内销并行；预计从2015年开始，国内的销售量将大于外贸量。3.3生产状况分析目前我国有电子级氢氟酸生产企业50多家，装置生产能力在万吨级以上的有5套，目前国内电子级氢氟酸的年产能为130万吨。详见表3-1。从以上表格可看出，国内已投产的生产厂家并不多，按照产能计算只有2.9万吨。在建的厂家中，有个别厂家只是完成了项目审批，尚未开建；还有个别厂家在建过程中发现存在技术问题，正在寻求解决。目前，许多太阳能硅片企业采用试剂级氢氟酸作清洗酸。实际上，试剂级氢氟酸只能由于清洗、处理硅块料和碎料。太阳能硅片制造工艺过程中去除“扩散制结”后在硅片表面形成的那层磷硅玻璃时所用的氢氟酸，还是应该采用EL级或C1级以上的品质。随着太阳能硅片行业竞争的加剧，对产品质量的管理会越来越严格，对辅助材料的要求也会越来越高；这应该是期待中的事。四、项目工艺技术4.1 工艺简介本项目采用无水氟化氢为原料，原料资源丰富、无固废物排放。具体的工艺是：无水氢氟酸首先经过化学预处理，除砷、除碲、脱硼；然后泵入高位槽，再进入精馏塔，通过精馏得到高纯的氟化氢气体，并进入吸收塔；精馏塔残液定期排放至生产工业级氢氟酸系统或回到无水氟化氢生产系统。在吸收塔中，通入经计量的超纯水，把高纯氟化氢气体吸收为高纯氢氟酸粗品；氢氟酸粗品经超净过滤，在除去可能存在的颗粒后进入储罐均质处理；最后在净化室内包装，得到高纯电子级氢氟酸产品。电子级氢氟酸的HF含量完全可控。在25%55%的范围内，可根据客户的需要安排生产。工艺过程中的高纯水制作工艺：自来水或清水先进行粗过滤，再进入超纯水系统，在经过超滤、微滤、纳滤装置后，进行反渗透、树脂吸附、EDI等工序处理，得到超高纯水；超高纯水检验合格后进入储槽，供给各个使用场合（吸收塔、助剂配制、分析室、包装桶清洗、设备清洗等）。净化室要求：当要求电子氢氟酸产品质量符合UP-S级及更高时，净化室应达到ISO14644-1标准ISO class3的要求；相当于中国国家标准GB 50073-2001洁净厂房设计规范3级。厂内整体环境：厂房、分析室、仓库等必须是封闭的，而且也要达到一定的洁净度，一般为10000级（随高纯氢氟酸产品等级而提高）；还要保持一定的温度（22.22.5，具体操作部位控制在22.20.11）、湿度(40%左右，不得低于30%，不得高于50%)。建筑外围所有场地必须进行绿化和地面硬化处理，平时要求规范护养，尽量减少扬尘。4.2工艺流程简图见图1本项目为成熟技术，已有5条生产线在正常运行。五、公用工程规格本项目需要配套的公用工程及其规格如下：5. 1饱和蒸汽供汽压力：1.3MPa供汽温度：190蒸汽用量：900kg/h5.2循环冷却水供水压力：0.4 Mpa供水温度： 30（或当地环境温度）硬度：(含CaCO3)50ppm含氯离子：100ppm水循环量：220m3/h5.3超纯水电阻：10 1018供水压力：0.4Mpa供水温度： 22用量：3.5T/h5.4新鲜水供水压力：0.4 Mpa供水温度：25接入水管管径：DN150水消耗量：10m3/h5.5仪表空气干燥、无油露点：-40供气压力：0.6MPa(A)供气温度：常温用气量：400m3/h5.6动力电380/220V，三相，50HZ装机容量：350KVA每小时电耗：305 KWh（吨产品电耗110 KWh）5.7冷媒40% 乙二醇溶液，-15每小时耗量：2.8 106 kJ5.8工厂排水本项目正常排水量为0.3 m3/h，主要是生活污水；最大排水量为3.5m3/h。根据排水来源及排水水质，实行清污分流，本项目的排水划分为生产污水排水系统、生活污水排水系统及雨水排水系统。5.8.1生产污水排水系统本项目的生产废水主要为含氟废水，正常生产时无废水，检修或发生事故时，废水的最大排水量约2.5m3/h。收集后送入厂内污水处理站进行处理。5.8.2生活污水排水系统厂内生活污水正常排水量为0.3 m3/h，最大排水量约1.0m3/h，经化粪池处理后送入原厂污水处理站进行处理，达标后排放。5.8.3雨水排水系统雨水通过道路雨水口收集，经管道排入清净下水雨水排水管网，排入厂内排水沟，最终排至厂外。发生氟化氢或氢氟酸泄漏等紧急情况时，喷淋水和消防水统一排入厂内雨水应急收集池，送至污水处理站处理后达标排放。六、环境保护、职业安全卫生及消防6. 1环境保护6.1.1废气项目装置内产生的废气为工艺尾气，其排放量正常情况下分别为800 m3/h，主要污染物为氟化物等。6.1.2废水本项目的废水主要是含氟废水，其正常排放量为0.3m3/h，最大排放量为3.5m3/h；生活污水排放量为1.0m3/h，其主要污染物为COD、BOD、S.S.等。6.1.3废渣废渣来自污水处理站的污泥。6.1.4噪声噪声源主要有引风机及空压站，产生的噪声约85dB(A)。6.2三废的环保处理6.2.1废气治理氟化氢精制、氢氟酸吸收、氢氟酸包装等产生一定量的尾气，经两级水喷淋吸收后排入大气；排放废气中氟化氢含量可控制在9.0mg/m3以下；废气最终经排风筒高空排放。6.2.2污水处理生产过程不产生污水。设备检修时产生清洗污水，氟化氢气体泄漏时产生喷淋吸收水。两股污水进入污水处理站后，采用石灰及其他污水处理助剂进行化学处理，然后经沉降、过滤，清液氟离子浓度可控制在10PPm以下，悬浮物可控制在150PPm以下，达到污水综合排放标准；若增加一套软水装置，可将排放水处理后作为工艺水或循环水使用，减少新鲜水的使用。生活污水在发酵池处理后排至厂外的污水系统。6.2.3废渣处理与利用经过滤得到的污泥，氟化钙含量可达到70%以上（根据石灰含量而定，一般氟化钙含量的百分比略低于石灰中氧化钙含量的百分比），可作为水泥矿化剂处理。正常生产时，年最大排放量为18吨。6.2.4噪声防治噪声采用综合措施予以防治，主要措施：尽量选择低噪音设备、建筑物隔声、安装消音器、基础加减振橡胶垫等。为操作检修人员配备耳塞及耳罩。6.3职业安全卫生6.3.1劳动保护与安全卫生保护的原则和要求项目必须符合国家劳动保护与安全卫生方面的有关法规、标准及规定，认真执行国务院发布的工厂安全卫生规程以及原化工部令第10号，即化学工业部安全生产严禁令，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，设计中按防火、防爆的规定，合理进行平面布置，确保职工在生产中的安全。根据中华人民共和国劳动部令第3号，即建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定的要求，一切建设项目、劳动保护与安全卫生的技术措施、设施应执行“三同时”的制度。6.3.2项目生产过程中职业危害因素分析危害性物质：生产过程的原料和产品属于有毒有害物、腐蚀性物料，有可能产生危害人体、腐蚀设备厂房等，因而需进行重点防护。危害性物质主要有：氟化氢、氢氟酸等。噪声危害：本项目鼓、引风机等设备工作时均产生噪声。噪声对人体的危害，除听力减退外，尚有耳鸣或耳痛的症状或兼有明显的神经衰弱综合症（头痛、头晕、多梦、乏力、失眠、记忆力减退、心悸等）。严重时能引起中枢神经系统功能状态的改变。本项目存在自然环境中雷电、暴雨、地震等自然灾害等危害。6.3.3劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施本工程在设计中认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，确保建设项目符合国家规定的劳动安全卫生标准，保障劳动者在生产过程中的安全和健康。根据本项目的特点，各专业在工程设计中严格按标准、规模采取各种预防及保护措施，其中主要的措施有：1）选用自动化水平较高的集散控制系统（DCS）进行生产管理、过程控制、联锁和超时报警。2）设置消防系统。3）根据装置原料及产品的特点，按爆炸和火灾危害环境电力装置设计规范选用电气设备；现场仪表采用本质安全型；按规范采取静电接地措施；所有的电缆及电缆桥架选用阻燃或难燃型；在较高建构筑物上设避雷装置。4）有关工艺设备及管道采用耐腐蚀材料制造；高、低温设备和管道采取隔热处理。5）提高有毒物料设备、管道的密封等级，整个系统避免物料外泄。6）在职工有可能接触有毒及有腐蚀物料的岗位，设置冲洗设备，如上水软管、洗眼器、淋洗器、氟离子电离器等，一旦皮肤接触有或有腐蚀物料，可立即冲洗或电离。7）各转动设备安装防护安全罩，设备平台及楼梯设置护栏。8）凡有腐蚀性物料存在的场地、建、构、物均满足防腐蚀规范的规定。9）尽可能增加绿化面积，通过种植乔木及灌木，使噪声衰减，从而满足厂界噪声限制值。对在噪声较大的厂房工作的工人应配带耳塞、耳罩，同时设隔声控制室。10）根据不同的岗位，配备防毒面具、胶手套、胶鞋、防护眼镜、工作服、氧气袋、防噪声耳塞等劳动保护用品。11）配备专职及兼职的安全员，负责本项目的安全卫生管理。6.4消防6.4.1火险分析在工艺生产装置中主要危险物为氟化氢和氢氟酸，由于氟化氢和氢氟酸均为不燃物，因此本装置的火灾危险性类别为“丁类”。其它辅助设施中，综合楼和变配电的火灾危险类别为“丙类”；循环水设施的火灾危险类别为“戊类”。6.4.2消防概念为充分贯彻“以防为主，防消结合”的消防原则，本设计依据国家现行消防法规的要求，并结合总图布置、工艺生产装置特点及物料性质等，从工艺生产、总图布局、建构筑物防火处理、防雷接地、火灾自动报警等各个方面采取相应的措施，以防止火灾的发生，最大限度的减少火灾所带来的损失。本项目可依托当地消防队。依据新建项目规模确定同一时间内火灾次数按一次考虑。消防主泵流量100L/s，消防稳压泵流量5L/s。火灾延续时间：工艺装置 2小时。消防一次用水量不小于800吨。室外消防水管网按独立环状敷设，管网压力不小于0.5兆帕。管网上设置室内外消火栓等。消防水枪选用水雾两用型。根据现行国家现行消防法规的要求，在本项目范围内配置一定数量的移动式灭火设备和器材。七、主要原料及公用工程需求、运输量7.1主要原材料及公用工程需求7.2运输量本项目运输量为32287 t/a；其中运入量为12269t/a，运出量为20018t/a。详见下表：八、项目实施进程本项目拟在9个月内建设完成，具体实施规划见下表：九、项目投资内容9.1生产装置主要设备新建20k