年产50吨3,3,3-三氟丙基甲基环三硅氧烷产业化可行性研究报告

1、年产50吨3, 3, 3-三氟丙基甲基环三硅氧烷 产业化项目可行性研究报告一、选题的必要性（一）项目所在地区的产业政策有机氟硅材料作为有机硅和有机氟交叉材料，产品性能兼顾有 机硅和有机氟产品的特性，具有低表面张力、耐溶剂和耐化学性能 等特点，产品形态包括氟硅橡胶、氟硅油和氟硅涂料等。据估计我 国氟硅橡胶市场容量为1500吨，销售额可达到3-4亿元/年。在氟 硅油方面，由于氟硅油在粘温系数和摩擦系数方面的优越性，氟硅 油产品将逐渐地取代其他普通油类产品，尤其是在高档硅油方面。 这些产品的上游产品都是氟硅单体，最主要的是3, 3 , 3-三氟丙基甲 基环三硅氧烷（简称dt ）,由此可见df系列氟硅

2、单体具有广阔的 市场空间。d3f系列产品的生产可以实现进口替代，为国家节省外汇, 为我国有机硅工业的发展提供优质的工业原料，突破国外知识产权 的封锁，形成自己的氟硅产业，并进入国际氟硅产业链的高端，是 符合国家产业政策鼓励优先发展的新型化工材料。本项目研制开发 的产品为有机氟硅材料的单体材料，是南昌市产业化发展的重点支 持方向，属于南昌市200 7年科技计划指南中新材料类的高性能材 料产品中先进材料的改性技术，对于南昌市在占据氟硅产业链的高 端和有机硅产品的升级换代有较大的意义。（二）项目产业化前景本项目是本公司与合作方合作进行了 d3f的中试放大，项目组 积累了相当的科研、生产经验，对于中试

3、生产具有指导意义。本项 冃生产成本和销售价格在国内外市场具有很强的竞争优势，同质量 d3f价格比进口品每吨低得多。本项日产品生产工艺技术在国内处于 领先地位，工艺流程简短，产品收率高，“三废”少，且易处理，产 品质量指标达到国外先进厂家的水平，完全可以替代进口或出口创 汇，具有良好的产业化前景。国内d:if产业发育不良的原因有两个，一是关键技术的缺乏， 并被国际上几家有机硅巨头垄断，所以该产业在国内迟迟得不到发 展；二是该产业的下游产品为氟硅橡胶和氟硅油等产品，属于高附 加值产品，用于尖端领域和高效能的领域。对于国内的粗放式经济 而言，其市场远远没有开发出来，而国外的有机硅巨头们利用他们 的技

4、术，牢牢地控制这个市场。通过本项目的产业化开发，并辅以 有力的市场手段，完全可以将该产品进行推广并最终实现产业化， 还可以通过出口的方式进入全球的产业市场。本项目准备在中试成 功以后通过资本运作的方式迅速占领该产业的重要位置。（三）项目技术先进性对相关领域技术进步的推动作用有机氟硅材料虽然品种较多，但是冃前市场上的主要商品化有 机氟硅产品是以3 , 3, 3-三氟丙基屮基环三硅氧烷为其始原料的氟硅 橡胶、氟硅油和氟硅涂料。但是国内研究生产3, 3, 3-三氟丙基屮基 环三硅氧烷产品基本上是空白的，国外相关的专利文献报导很少， 其关键的技术研究包括催化加成、水解、催化裂解等工艺。本项目 在以上的

5、儿个技术领域进行了开创性的工作，工艺属于国内首创， 达到了国内领先水平。3, 3, 3-三氟丙基屮基二氯硅烷的合成，主要有两类方法，一是 金属有机化合物法（格利雅法和有机锂法），二是催化加成法。由于 加成法优点多，国外生产上也多釆用此方法。本项目的合作单位在 催化加成方面已发表多个专利。催化剂的制备通常以聚乙烯基硅氧 烷和102白色担体制备得到白色担体负载的聚乙烯基硅氧烷的高分 了配体。向催化剂溶液中加入负载型高分了配体，制备得到白色担 体负载的聚乙烯基硅氧烷催化剂络合物。国外工业上将3, 3, 3-三氟丙基甲基二氯硅烷水解为3, 3, 3-三氟 丙基甲基聚硅氧烷，然后在强碱催化下裂解、重整成

6、环、精憎得到 3, 3, 3-三氟丙基甲基环三硅氧烷。但实际上水解物中有50%-80%的 油状线形体，粘度大，组分复杂，这样使裂解反应难度高，收率低 和大量的人力财力浪费。通过优化的水解条件，可以有效地提高环 体收率，降低了粘度，提高了水解物的质量。但未见相关的国外文 献及专利报道，国内也没有工业化生产，相关技术仍属空白。我们 通过正交实验法对3 , 3, 3-三氟丙基甲基二氯硅烷的水解进行了系统 深入的研究，得出了影响水解收率及环体控制指标的主要因素，为 中试的改进提供了正确的方向，与此同时，得到了水解收率及环体 含量最佳的工艺条件，节省了时间，提高了效率，为工业化提供了 重要的参考价值。水

7、解产物中含有的大量环状三氟丙基甲基硅氧烷和线形三氟丙 基甲基硅氧烷，必须通过裂解以获得环状三氟丙基甲基硅氧烷。传 统的裂解工艺是将水解物经过蒸发、裂解、蒸干、水洗，最后获得 混合环体，再进行精懾工序，得到所须的环体。本项目在工艺中引 入环体精憎部分，即将裂解和精憾合并为一个工序进行，我们称之 为一步法裂解技术，采用该技术裂解出来的环体清澈透明，不含机 械杂质、线性物及碱胶等，可获得纯度为99 %以上的d3f,避免了水 洗带来的损失。综上所述，由于我们的开创性的工作，推动了有机氟硅材料工 艺技术的进步，使我国有可能在这一领域能迎面赶上世界有机硅技 术的发展，并有可能通过产业化开发工作打破国际有机

8、硅巨头在有 机氟硅材料的垄断，使我国在有机氟硅材料领域占有一席之地。（四）产品需求情况及对当地经济社会发展的促进作用有机氟硅材料作为有机硅和有机氟交叉材料，产晶性能兼顾有 机硅和有机氟产品的特性，具有低表面张力、耐溶剂和耐化学性能 等特点，产品形态包括氟硅橡胶、氟硅油和氟硅涂料等。据估计我 国氟硅橡胶市场容量为1500吨，销售额可达到3-4亿元/年。在氟 硅油方面，市于氟硅油在粘温系数和摩擦系数方面的优越性，氟硅 油产品将逐渐地取代其他普通油类产品，尤其是在高档硅油方面。 这些产品的上游产品都是氟硅单体，由此可见d3f系列氟硅单体具 有广阔的市场空间。d：f系列产品的生产可以实现进口替代，为国

9、家 节省外汇，为我国有机硅工业的发展提供优质的工业原料，突破国 外知识产权的封锁，形成自己的氟硅产业，并进入国际氟硅产业链 的高端。二、产业化方案论述（一）目前项目所处阶段，技术成熟阶段的论述，小批量、小规模生产情况本项目产品d3f是利用已有小试技术进行小试放大研究开发的, 从2005年8月起，组织相关科技人员对d3f产品的工艺进行了半年 多的小试放大，并在取得小试放大成功的基础上转入中试生产。江西省科学技术厅于2005年1 2月在南昌市邀请省内有关专家 对该项目小试成果进行了科技成果鉴定，形成的主要鉴定意见如下: （1）提供鉴定的技术资料齐全，数据可靠，完成了合同书中规定的 各项任务，可以指

10、导中试生产。（2）在自制负载型聚乙烯基硅氧烷 钳络合物催化剂催化下由3, 3, 3-三氟丙稀和甲基氢二氯硅烷合成 3 , 3, 3-三氟丙基甲基二氯硅烷，反应条件温和，易于操作控制。 催化剂稳定性好，活性高，可重复使用多次，目的产物的收率大于 90%。该项目采用3, 3, 3-三氟丙基甲基聚硅氧烷的一步法裂解新工 艺（将裂解和精僧一步完成），找到了最佳裂解催化剂和助剂，优化 了裂解、精憾工艺条件，使dsf的收率达到85%以上，纯度达到99% 以上，并可有效地缩短裂解时间，产品纯度高。工艺属国内首创，达 到国内领先水平。（3）研制品经法定机构检测，各项指标达到科技合 同书制定的质量要求。（4）

11、d3f是合成氟硅橡胶、氟硅油及氟硅涂料 的关键原料，该工艺应用于工业生产后，预期可产生显著的经济效 益和社会效益。本项目d3f产品中试试验所需工业原料可全部来源于国内厂家, 其中以d3f计算，总收率为85%左右。本项目中试产品d3f取样后 经江西省分析测试中心分析，质量合格，详见附件。本项目产品d 3f的小试合成技术经公司小试放大实验改进，结 果表明，整套主产工艺操作稳定，产品质量稳定可靠，少量产品投 放市场后，客户反应良好。综上所述，本项目小试放大已经成功， 项目技术可行。（二）项目知识产权情况。合作开发项目，需说明技术依托单位或合作单位的基本 情况，并附合作开发协议书本项目属于产学研项目，

12、知识产权归合作双方所有，合作开发 协议见附件。合作申请单位南昌大学是我国“211”工程重点建设 大学，应用化学应化所在科研开发方面有较强的实力，有工业催化 博士授予点1个，在有机硅方面的研究也很深入，尤其是硅氢加成 方面。已有甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷合成等有机硅方 面的多个产业化项目，申报相关专利8项。（三）产业化开发的内容和目标：项目完成时达到的生产阶段、年生产能力、预计 实现的年交税总额、年净利润、年创汇项目产业化开发的主要内容d3f产品的中试，预计在项目完成时, 年生产能力达到50吨/年，公司第一年按20%的产能生产，年销售收 入达到256.4万元，利税达到63万，净利润达到4

13、2万，企业资产规模 达到226万元，两年后，按生产能力生产，则销售达到1200万，利税 达到480万，净利润达到320万。由以上分析可知，该项目的发展对 于企业成长具有极其重要的意义。（四）项目采用技术路线与工艺流程本项目釆用的技术路线为：首先用催化加成法或金属有机化合 物法合成3, 3, 3-三氟丙基甲基二氯硅烷，并将它水解为3,3 ,3-三 氟丙基甲基聚硅氧烷，然后在强碱催化下裂解、重整成环、精镭得 到3, 3, 3-三氟丙基甲基环三硅氧烷。本项目在水解方面进行了大量 的工作，通过优化的水解条件，有效地提高环体收率，降低了粘度, 提高了水解物的质量。在工艺中引入环体精憾部分，即将裂解和精

14、馆合并为一个工序进行，我们称之为一步法裂解技术，采用该技术 裂解出来的环体清澈透明，不含机械杂质、线性物及碱胶等，可获 得纯度为99%以上的daf,避免了水洗带来的损失。在大量的实验基 础上，进行了工艺改进，具有实验基础作为设计依据。本项目的工艺流程如下：原i料（3, 3, 3-|三氟丙稀+屮基氢二氯i硅烷）+催化剂| ® 國 a单体精馆 a水解 a裂解精馆 a d3f产闾（五）分阶段描述项目执行过程中各阶段目标第一阶段：2006年1 1月至2007年5月，利用6个月时间完成 生产车间的设计、设备定购、非标加工、土建施工及设备安装调试 等全部建设投资；第二阶段：2007年6月至200

15、8年6月，利用项目所形成的生产 能力，进行d3f的投产。第三阶段：2007年7月至2008年12月，完成项目的验收和鉴 定。（六）项目资金预算使用情况：项目投资总额、已完成投资、项目须新增投资及投 资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算（见附表）表一项目投资与资金筹措表单位：万元表二新增设备投资估算表表三申请经费的主要用途单位：万元（七）市场预期测算有机氟硅材料作为有机硅和有机氟交叉材料，产品性能兼顾有 机硅和有机氟产品的特性，具有低表面张力、耐溶剂和耐化学性能 等特点，产品形态包括氟硅橡胶、氟硅油和氟硅涂料等。氟硅橡胶 主要应用于一般机械制造业、机电行业、石油化工设备、航天器上 的油箱

16、、油管、电线、电缆接头用的密封剂、粘结剂、粘结密封剂 等。因氟硅材料具有优越的电性能及阻燃性，所以在机电行业应用 广泛而量大，譬如dc公司感到ge公司产品不能满足其要求，而自 己上了 500吨/年氟硅材料生产厂，并且新产品层出不穷。所以国内 的机电行业、电了行业将是氟硅材料的大市场之一。氟硅橡胶将在 某些特殊用途及通用行业替代氟橡胶占主导地位。氟硅油产品有着 其他普通油类产品无法比拟的高效润滑性，主要体现在粘温系数和 摩擦系数。氟硅油主要用于在化学介质存在下的高速轴承及各种机 械部件及耐燃油、润滑油、溶剂的阀门、轴承、齿轮、密封垫片、 机械泵等润滑作用。作为一种耗材，需要量很大。美国dc公司开

17、发 的儿个牌号的氟硅油，主要应用在汽车、航天器、钢铁、玻璃以及 采矿业，取得了很大的市场和经济效益。随着国防高科技产业、汽 车、高档的织物整理剂、消泡剂的发展，对氟硅橡胶的产品或氟硅 油产品的需求会快速增加。我国的氟硅橡胶会有很大的增长空间。在市场成熟的美国，氟 碳弹性体年产量约4万吨，氟硅橡胶是它的25%左右。我国氟碳弹性 体市场及生产能力达到6000吨，按25%比例计算，我国氟硅橡胶产 量应是15 00吨，按现有的售价300元/公斤，销售额应为3-4亿元/ 年。在氟硅油方面，由于氟硅油在粘温系数和摩擦系数方面的优越 性，氟硅油产品将逐渐地取代其他普通油类产品，尤其是在高档硅 油方面。这些产

18、品的上游产品都是氟硅单体，由此可见d3f系列氟 硅单体具有广阔的市场空间。（八）市场营销措施及销售网络建设措施公司非常重视市场的开拓，将由总经理亲自负责。准备分别在上海、 广东、北京、江苏等地区设立销售网点。由于公司该项目产品经试 用，质量普遍反映达国外水平，价格适中，销售人员是有专业知识, 经过系统培训的高素质人才，分片负责市场开发，售后服务，信息 反馈等工作。我们将以直销为主要渠道，通过销售代表和公司网站 将产品销售给客户。直销的方式有利于提升企业形象，更好地树立 品牌。采用人员销售方式，由公司销售代表向潜在客户推销产品， 与客户建立良好的稳定的关系，获得及时的信息回馈，并做出相应 的调整

19、。建立公司网站，通过网站销售产品也是一个重要的直接销 售渠道。具体流程如下：公司在网站上发布产品信息，客户登录网 站了解产品，客户与公司联系，达成交易，按其要求送货，回拢货 款，存储客户资料。网站销售有利于降低销售成本，加快信息传递, 大大提高交易效率，给客户提供服务平台，帮助公司与客户建立更 为密切的合作关系。三、项目实施支撑条件（一）产业化生产能力、工艺配套能力论述本项目是本公司与南昌大学应用化学研究所合作开发，属产学 研项目。项目实验、检测条件可利用各大学的现有工作条件，实验 设备只需补充一台跟踪气相色谱分析仪器。项目合作方南昌大学应 化所在工业催化方面有较强的实力，在有机硅方面的研究也

20、很深入, 尤其是硅氢加成方面。已有甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷 合成等有机硅方面的产业化项目多个。本项目组有较强的研究能力 和产业化合作能力。d3f产品是氟硅橡胶和氟硅油的重要单体原料，市场需求量及潜 在需求都较大，依据我们的市场调查，目前的可能需求每年可达 1500吨以上，潜在需求更大，但考虑到现有租赁经营场地和车间原 设计规模及技术条件，新增投资来源和产业化效益等因素，我们将中 试规模定为50吨/年。本公司d：f系列产品拟租赁江氨公司的生产车间，供水、供电、 供汽条件好。经江氨公司的同意,我们计划进行50吨d3f中试试验， 购置必要的单元设备，以满足中试工艺的要求，预计本项目的建设

21、只需六个月时间。本项目所需生产及辅助生产、办公、化验、仓库 等用房都能得到很好的满足。（二）市场开发能力论述公司非常重视市场的开拓，由总经理亲自负责。准备分别在上海、 广东、北京、江苏等地区设立销售网点。由于公司的产品经试用， 质量普遍反映达国外水平，价格适中，销售人员是有专业知识，经 过系统培训的高素质人才，分片负责市场开发，售后服务，信息反 馈等工作。考虑出口方面，尽早找出相应的国外进口商和渠道。（三）企业管理贯标情况本公司是有限责任公司、有董事、监事，总经理经董事长提名, 经董事会议讨论正式任命，是有机硅行业的懂经营有专业知识的人才。 公司在总经理的领导下，有健全严格的财务、供销、牛产、

22、质检、 贮运等公司管理制度，各人分工清楚，责任明确，奖罚公平，工作 效率高.公司产品质量保障体系非常健全，不达标产品一律不准出 厂，产品必须经过中间化验，产品入库检验、成品出库检验，标明 检验员名单，检验日期，最后由主管经理签字，盖章方可出厂，保 证产品质量合格率在100%,企业产品质量标准由企业根据国外水平 制定的。（四）项目实施技术人员情况（中、高级人员数）、专业结构本公司拥有技术人员5人，高、中级技术人员占100%o本项冃 组人员大部分是各从事有机硅专业的教授、副教授和工程师，熟悉 有机硅行业和相关技术。项目合作方在工业催化方面有较强的实力, 在有机硅方面的研究也很深入，尤其是硅氢加成方

23、面。已有甲基乙 烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷合成等有机硅方面的产业化项目多 个。（五）项目主要负责人基本情况、工作业绩，企业负责人技术专长、创新意识、开 拓能力及主要业绩公司总经理和项目全面负责人熊明顺毕业于全球知名的中欧国 际工商学院，有丰富的经营管理经验，曾对于国际金融公司等国内 外企业做过咨询，与许多产业基金管理机构有过合作的经验，致力 于将国内的科技成果进行产业化，并在这方面积累了丰富的经验。 项目负责人课题组副组长李凤仪教授，华南理工大学和南昌大学博 导，苏联莫斯科大学化学系研究生毕业，获博士学位，曾在北京大 学和南开大学化学系从事学习和科研工作，主持国家863项目1个, 国家自然科

24、学基金3个，省重点项目和省自然科学基金20多个，在 国内外学术刊物上发表论文140余篇，其中有机硅和纳米催化材料 方面发表20余篇。发明专利8项，主要集中在有机硅领域。（六）自筹经费落实情况美特利科技有限公司与200 6年4月26日召开了股东大会，讨 论了该项目的投资事宜，并决定年产50吨d3f项目所需新增投资 144万元由三位股东按照相应的比例出资，并且根据项目的阶段资 金到位，并且承诺补足申请额与立项额的差异。四、预期经济效益（一）产品市场目前需求及需求趋势预测有机氟硅材料作为有机硅和有机氟交叉材料，产品性能兼顾有 机硅和有机氟产品的特性，具有低表面张力、耐溶剂和耐化学性能 等特点，产品形

25、态包括氟硅橡胶、氟硅油和氟硅涂料等。氟硅橡胶 主要应用于一般机械制造业、机电行业、石油化工设备、航天器上 的油箱、油管、电线、电缆接头用的密封剂、粘结剂、粘结密封剂 等。因氟硅材料具有优越的电性能及阻燃性，所以在机电行业应用 广泛而量大，譬如dc公司感到g e公司产品不能满足其要求，而自 己上了 50 0吨/年氟硅材料生产厂，并且新产品层出不穷。所以国 内的机电行业、电了行业将是氟硅材料的大市场之一。氟硅橡胶将 在某些特殊用途及通用行业替代氟橡胶占主导地位。氟硅油产品有 着其他普通油类产品无法比拟的高效润滑性，主要体现在粘温系数 和摩擦系数。氟硅油主要用于在化学介质存在下的高速轴承及各种 机械

26、部件及耐燃油、润滑油、溶剂的阀门、轴承、齿轮、密封垫片、 机械泵等润滑作用。作为一种耗材，需要量很大。美国dc公司开发 的儿个牌号的氟硅油，主要应用在汽车、航天器、钢铁、玻璃以及 采矿业，取得了很大的市场和经济效益。随着国防高科技产业、汽车、高档的织物整理剂、消泡剂的发展，对氟硅橡胶的产品或氟硅 油产品的需求会快速增加。现在美国氟硅橡胶的年产量是4000吨,而我国每年的产量较少。我国会有很大的增长空间。作为成熟市场的美国，氟碳弹性体 年产量约4万吨，氟硅橡胶是它的25%左右。我国氟碳弹性体市场 及生产能力达到6000吨，按25%比例计算，我国氟硅橡胶产量应是1 500吨，按现有的售价300元/

27、公斤，销售额应为3-4亿元/年。在氟硅油方面，由于氟硅油在粘温系数和摩擦系数方面的优越性，氟 硅油产品将逐渐地取代其他普通油类产品，尤其是在高档硅油方面。这些产品的上游产品都是氟硅单体，由此可见dsf系列氟硅单体具 有广阔的市场空间。（二）产品生命周期冃前产品处于投入期，正在向成长期过度，具有很强的市场潜力。 根据雷蒙德弗农的产品周期理论，一个产品的生命周期分为投入期、 成长期、成熟期和衰退期四个阶段，而我们的产品根据分析调研处 于生命周期的投入期和成长期。在投入期，产品生产批量较小，制 造成本相对成长期和成熟期要高，为将产品尽快推向市场，树立品 牌形象，需要花费相当的广告费用和推销费用。在成

28、长期，产品经 过一段时间的成长已有相当知名度，销售快速增长，成本降低，利 润也显著增加。但由于市场及利润成长较快，容易吸引更多的竞争 者。（三）目前国内生产同类产品的企业数及主要企业产量，本产品市场竞争情况目前国内的竞争对手有环新氟材料有限公司，威海新元化工有限 公司，深圳市福时源科技有限公司和上海顺强生物科技有限公司等 四家公司，它们根称在生产d3f。这些公司都是从2005年左右开始生 产的，技术上有些是国外有机硅大公司的直接技术输出，有些仿照 国外专利进行生产的，有些实际上并没有生产。国外生产氟硅原料 的主要公司为美国的dowcorning和ge公司。本公司在项目产晶方面, 与其他国内外的

29、公司相比在技术和成本方面具有一定竞争优势。在 技术方面，本项目的产晶技术为国内首创，在国内处于领先地位（具体参见附件中鉴定材料），并已申报发明专利。我们预计通过 实现这项技术的产业化，我们可以获得技术上的竞争优势，并能通 过市场策略转化为市场优势。我们将继续加大对技术的投入和对项 目的投资，使我们的技术在市场保持领先位置。在成本方面，由于 本项目在技术工艺的创新，尤其是在三氟丙烯的转化率可以高达90%, 产品的收率得到很大的提高，所以可以降低产品的成本。而国内其 他公司的产晶由于技术方面的原因，成本比本项目产品高。国际有 机硅大公司的产品通过贸易商进口到中国大陆市场，但由于关税、 运输费用和乞

30、产国较高的劳动力成本，使得进口的d3f在市场上的销 售价格很高。本项目产品达到国际产品的质量，但价格较低，可以 替代进口产品。总之，由于本项目有着创新的技术，因而有技术和 成本方面的优势。虽然有些公司生产该产品较早，但本公司具有后 发优势，具有更好的技术和成本优势，因而在竞争中处于有利的地 位。（四）产品盈利能力测算，包括投资利润率、利税率、财务净现值、财务内部收益 率、投资回收期本项目产品进入市场五年的赢利预测可参看附件中的损益表和 现金流量表。据此，可以计算出静态投资回收期，平均投资利润率, 以及财务净现值等。所得结果如下：税前财务净现值（i=12%） 841.7万元静态投资回收期2. 4年投资利润率91.8%税后财务净现值（i=12%） 562.4万元静态投资回收期2. 9年投资利润率61.5%（五）项目实施风