3000吨六氟磷酸锂生产项目可行性研究报告.docx
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3000吨六氟磷酸锂生产项目可行性研究报告
3000吨六氟磷酸锂生产项目
项目建议书
项目建设单位:
平泉县长城化工有限公司
项目负责人：
林立果
申报单位：
科技局
申报时间：
2010年11月
联系电话：
6082863
第一章 项目概述
1.项目名称：
3000吨六氟磷酸锂生产项目
2.建设性质：
新建
3.项目单位概况：
平泉县长城化工有限公司
4.项目负责人：
林立果
5.建设地址：
平泉县平泉镇哨鹿沟 化工园区
6.建设规划：
2012-2013建成投产
7.建设内容：
项目主要利用高纯氟化锂、五氯化磷、无水氢氟酸、氢氧化钠为原料，建设年产3000吨六氟磷酸锂产品。
8.投资估算与来源：
总投资10.38亿元，其中建设投资9.9亿元，流动投资0.48亿元。
其中自筹资金7.41亿元，争取国家和银行支持2.97亿元。
9.征占土地情况
根据工程总体规划，整个工程占地约20万平方米，合计征地300亩。
10.效益分析：
年销售收入102540万元，企业年获利润41877.89万元，年缴纳税金26849.3万元，安排就业职工375人。
同时促进了氟化工下游产品的开发应用，提高了氟资源的利用率，生长了产业链条。
11、项目建议书研究的范围包括：
项目建设的必要性、厂地选择、需求预测、设计方案、投资估算、效益分析、风险分析、劳动定员、环保节能等各方面内容。
第二章项目建设的必要性和条件
2.1建设的必要性
电子级氟化物技术含量高，产品利润空间大，市场前景广阔。
六氟磷酸锂作为电子级氟化物的一种，主要用于锂离子电池制造。
锂离子电池被广泛用于移动电话、手提电脑和手提摄像机等电子产品，以及电动汽车的应用等，未来几年需求量巨大。
六氟磷酸锂作为锂离子电池的电解质，随着全球锂离子电池的发展，需求量迅速增长。
投资建设六氟磷酸锂生产线，不仅能满足日益增长的市场需求，还将为企业创造可观的经济效益。
锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源，体积小、电容量大、反复充放电500次后电容量只降低3%，被广泛用于移动电话、手提电脑和手提摄像机等电子产品和电动汽车工业。
还被用于电子工业制作晶片的掺杂剂和有机合成的催化剂。
2009年我国锂离子电池产量在年15亿只以上，预计2010年锂离子电池的产量将比去年增长10%以上，而生产所需要的六氟磷酸锂和电解液绝大部分靠日本、韩国等国家进口。
通常每只1.5V锂离子电池需要2-5g六氟磷酸锂做电解质。
按国内锂离子电池产能计算2010年国内需求六氟磷酸锂为6600吨左右，目前国内尚无高质量的批量生产厂家，几乎全部依靠进口，每吨售价约45万元人民币。
根据我国新能源的产业政策规划，中国将大力发展新能源，特别是在汽车等领域将大力发展不可再生能源的替代品，其中锂离子动力电池将是优先发展项目之一。
六氟磷酸锂项目的实施，可缓解目前国内六氟磷酸锂供应紧张、依赖进口、价格昂贵的局面。
该项目建设对于提升公司的氟化学技术水平和自主创新能力，优化产品结构，进一步提高产品竞争力具有重要的意义。
2.2建设条件
平泉长城化工有限公司，座落在丰景秀丽的避暑山庄承德市平泉县城，是由杨树岭矿业公司整体收购龙威氢氟酸厂，重新组建的氟化工生产企业。
公司始建于1982年，现有各种氟化工产品年综合生产能力8.9万吨，其中萤石精粉30000t/a，无水氟化氢8000t/a、氢氟酸（40%-70%）6000t/a、氟硅酸1000t/a、氟硼酸1000t/a、氟化氢铵3000t/a、氟石膏40000t/a是河北省规模最大的氟化工企业，无水氟化氢产量位居我国北方第一。
公司位于辽、冀、蒙三省交界，地理位置优越，交通便利。
公司拥有丰富的萤石资源，先进的生产工艺，优秀的生产技术人员，强大的科研后备，高素质的管理队伍和职工队伍。
产品品质卓越，重视科技创新和积极向上的企业团队精神是平泉长城不断发展壮大的根本所在。
本公司在同行业中率先完成ISO9002质量体系认证并连续十年成为全市“十佳企业”。
公司 多年来注重精细化和高附加值产品的研发，着力打造我国北方基础氟化物基地，迅速使传统工业与WTO新经济接轨，投入到全球经济一体化的浪潮中，发展电子级氟化物产品势在必行。
平泉县长城化工有限公司六氟磷酸锂项目建设有利条件：
（1）公司生产的无水氟化氢等氟资源，可满足六氟磷酸锂生产的原料需求。
（2）公司拥有一批长期从事无机氟化物科技人员，有较强的研发能力，可掌握消化六氟磷酸锂生产技术。
综上所述，成熟的先进技术和生产经验，精干的科技人员队伍、完善的基础设施、科学的管理模式，可为生产六氟磷酸锂提供了可靠的保障。
第三章建设规模与产品方案
1、建设规模：
建设年产3000吨六氟磷酸锂生产线一条
2、产品方案：
产品：
六氟磷酸锂3000吨/年
副产品：
30％工业盐酸12120吨/年
氟化钠285吨/年
第四章物料的供应及保证
4.1主要原料材料的品种及供应
项目主要原辅材料五氯化磷由石家庄中昊化工和徐州建平化工供应；无水氟化氢由平泉县长城化工有限公司提供，氟化锂由河南多氟多化工股份有限公司供应；氢氧化钠由本地化工厂供应。
以上原辅材料供应商与平泉县长城化工有限公司有多年的合作关系，签订了长期的供货合同。
因此，本项目原辅材料供应有保证。
4.2项目的主要原料及规格
（1）氟化锂规格
项目
指标
外观
松软白色粉末
纯度（LiF）
≥99.8%
硫酸（H2SO4）
≤0.003%
硅（SiO2）:
≤0.01%
水分（H2O）
≤0.001%
（2）无水氟化氢（AHF）规格
项目
指标
外观
无色发烟液体
纯度
≥99.97%
硫酸（H2SO4）
≤0.004%
氟硅酸（H2SiF6）
≤.0.004%
水份（H2O）
≤0.008%
二氧化硫（SO2）
≤0.004%
（3）五氯化磷（PCl5）规格
项目
指标
外观
黄白色发烟粉末
纯度（PCl5）
≥98.8%
Ni,Pb,Fe
≤1ppm
三氯化磷（PCI3）
≤1ppm
水份（H2O）
≤10ppm
（4）氢氧化钠（NaOH）规格
项目
指标
产品等级
一级工业品
纯度NaOH
氢氧化钠含量＞96%
4.3主要原料及用量
原料种类
单位
数量
高纯氟化锂
吨/年
540
五氯化磷
吨/年
4200
无水氢氟酸
吨/年
2100
氢氧化钠
吨/年
270
4.4公用工程消耗量
名称
单位
每吨LiPF6产品
电
KWh
280
蒸汽（6bar）
t
4
一次水
m3
2.84
第五章设计方案
（一）技术方案
1、生产方法
六氟磷酸锂主要有4种制备方法，并于二十世纪七十年代产品将其用于锂电池的电解质。
气固反应法：
操作较为简单，但制备均一多孔的LiF难度大，特别是对于工业规模化的生产难度较大。
有机溶剂法：
虽然避免了使用氟化氢，但五氟化磷会和有机溶剂发生反应，而引起聚合、分解，导致很难获得高纯度的产品。
离子交换法：
避免了使用五氟化磷作为原料，但其中使用的醇基锂或氨等同样会和有机溶剂发生类似有机溶剂法中存在的问题，且成本高，LiPF6比较容易吸水，不安全，必须使用安全无水的溶剂。
氟化氢溶剂法：
虽然使用了腐蚀性介质氟化氢，但由于五氟化磷与氟化锂都易溶于氟化氢中，可以在液相中发生均相反应，使整个反应易于进行和控制，因此，该法是目前所有制备六氟磷酸锂方法中最易实现产业化的一种方法。
平泉县长城化工有限公司决定采用采用氢氟酸溶剂法生产六氟磷酸锂，该工艺具有流程简单，投资成本低，控制调节方便，产出率高，质量好等优点。
2、工艺流程
2.1工艺路线简述:
无水氟化氢与五氯化磷在-20～-30℃的环境下缓慢反应，生成五氟化磷和氯化氢气体，五氟化磷与氟化锂在1＃反应釜中在无水氢氟酸和一个常态的氮气层中，反应得到六氟磷酸锂，生成的氯化氢气体、过量五氟化磷、少量氮气进入2#合成槽，过量五氟化磷在2#反应釜继续和氟化锂反应生成六氟磷酸锂。
从2＃合成槽出来的氯化氢气体和少量的氟化氢气体，经冷凝除去少量的氟化氢后，经两级吸收系统得到盐酸溶液。
反应混合物真空分离、干燥得到六氟磷酸锂产品。
过滤得到的母液，经精馏精制后进入无水氟化氢储槽循环使用。
反应式如下：
PCl5+5HF=PF5+5HClLiF+PF5=LiPF6
2.2工艺技术来源:
年产3000吨六氟磷酸锂工程主要包括生产装置及公用工程装置，生产装置引进洛阳森蓝化工材料科技有限公司先进专利（200910064811.7）工艺技术。
该工程的生产过程控制系统采用先进的分散控制系统（DCS），以保证其具有良好的操作性能及可靠性。
自动化水平达到目前国际同类装置先进水平。
（二）主要设备方案
装置的主要设备有：
五氟化磷反应釜、六氟磷酸锂反应釜、过滤干燥包装一体机、精馏塔、吸收洗涤器。
（1）五氟化磷反应釜为钢衬四氟材料。
（2）六氟磷酸锂反应釜为钢衬四氟材料，底部有锥体。
（3）过滤干燥包装一体机将过滤和干燥包装集合在一套设备内，过滤和干燥全密封不和空气接触，和自动包装机连接在一起，干燥后的成品可直接进行包装。
（4）精馏塔用于净化液态HF，设备采用耐腐蚀特殊合金壳体及内件，非金属内衬材料。
（5）吸收塔为填料塔，用来吸收尾气中的氯化氢，设备由非金属材料构成。
所有工艺设备，原则上立足国内加工制造。
以下设备除外：
（属于专利或专有设备、结构材质国内不能保证供货或制造的设备、与保证值考核密切相关的设备）。
表六氟磷酸锂装置主要设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
材质
1
五氯化磷反应釜
Ф1400X2000
15
钢衬聚四氟乙烯
2
六氟磷酸锂反应釜
Ф1400X2000
30
钢衬聚四氟乙烯
3
引风机
风量：
2000m3/h,风压：
1000pa
15
钛
4
二级风机
风量：
2000m3/h,风压：
1000pa
15
钛
5
氯化氢吸收塔
Ф600X6000
30
非金属
6
氯化氢换热器
Ф400X3000
30
非金属
7
氢氟酸精馏塔
Ф400X4500
15
特殊材料
8
五氯化磷输送螺旋
Ф100
15
特殊材料
9
五氯化磷料仓
Ф1000X2000
10
特殊材料
10
五氯化磷进料称
4吨
5
特殊材料
11
氟化锂给料螺旋
Ф100
15
特殊钢
12
氟化锂料仓
Ф1000X2000
10
特殊钢
13
氟化锂进料称
4吨
15
特殊钢
14
冷凝器Ⅰ、Ⅱ
Ф400X5000
30
特殊材料
15
过滤干燥包装一体机
15
特殊材料
16
无水氢氟酸储槽
Ф2000X3000
30
特殊钢
17
母液过渡槽
Ф1000X2000
15
特殊钢
18
盐酸储槽
Ф3000X3000
30
非金属
19
合成冷冻机
AL-20
30
组合件
20
冷凝冷冻机
AL-10
30
组合件
21
循环水泵
流量：
50m3/h,扬程：
32m
30
组合件
22
冷却塔
FBL-35
30
玻璃钢
23
氢氟酸泵
流量：
5m3/h,扬程：
58m
30
组合件
24
空气净化除湿系统
8
组合件
化验室主要配置设备与仪器表
序号
设备名称
数量
1
烘箱
2台
2
真空干燥箱
1台
3
可调温电热板
3块
4
电热蒸馏水器
1台
5
振筛机
1台
6
单盘电子天平
4台
7
水份测定仪
1台
8
pH计
1台
9
拉曼光谱仪
1台
10
分光光度计
2台
11
氮气钢瓶
4个
12
水浴锅（双列六孔）
1套
13
火焰光度计
1台
14
中央岛式试验台
1套
15
边实验台
2套
16
天平台
6个
17
通风柜
2个
18
药品柜
4个
19
电感偶合等离子体质谱仪（ICP-MS）
1套
20
21
22
23
24
（三）工程方案
1.主要建筑物的结构及面积方案
根据各车间的工艺条件和相应的功能要求，确定本工程的设计原则：
在满足使用功能的前提下，充分利用面积，达到经济适用美观，厂房柱网高度及定位轴线，均遵守GBJ2《建筑模高协调标准》GBJ6《厂房建筑模数》有关规定，层高均指板底标高，尽量利用门窗自然采光、通风，立面尽量协调一致，各单体见下表。
建（构）物一览表
序号
建筑物名称
占地面积
（长×宽）
层数（个）
建筑面积
（平方米）
造价
（万元）
结构形式
1
六氟磷酸锂车间
48×96米
6
10368
2280.96
钢筋混凝土框架
2
原料库
12×48米
12
6912
1520.64
砖混
3
六氟磷酸锂仓库
12×48米
12
6912
1520.64
砖混
4
冷冻站及配电房
12×24米
4
1152
253.44
砖混
5
罐区
12×24米
8
2304
506.88
砖混
6
罐区
12×24米
8
2304
506.88
砖混
7
循环水池
12×12米
4
576
126.72
砖混
8
综合楼
12×64米
4
3072
675.84
砖混
9
厂区绿化及总图
480
合计
第六章节能及环保措施
（一）节能方面
6.1能源消耗种类和数量分析
六氟磷酸锂生产的能耗工质计算如下：
能耗指标计算表
序号
项目
单位
年消耗量
标煤折算系数
（kg）
标准煤
（吨）
备注
1
一次水
吨
600
0.257
0.154
2
电
kWh
56000
0.404
22.624
3
蒸汽
t
800
129.0
103.2
4
总计
可以计算出，电占能耗总量的17.96%，蒸汽占能耗总量的81.92%，项目主要能耗为蒸汽，节能时应以该项指标为重。
6.2节能措施
本项目采取的具体节能措施为：
（1）合理确定耗能工质工作参数，分别使用不同等级蒸汽
（2）选用高效节能的转动设备
（3）在装置布置上，按流程顺序布置各单元相对位置，以缩短单元间物料的输送距离，从而降低物料输送能耗。
（4）在设备布置方面，在满足工艺要求及设备安全操作的前提下，合理缩短设备间距，妥当安排设备相对标高。
（5）在节电方面上，设置电容器柜，通过自动补偿使功率因数达到0.9以上，从而减少无功损失。
所有照明灯具尽量采用节能、高效、长寿型灯具。
（6）总图布置时，生产车间、仓库按物料流向布局设计，减少运输消耗。
（7）供水系统中，尽量使用节水型阀门、水龙头等产品，做到有效合理用水，减少浪费。
（二）环境影响评价
6.3项目主要污染源及污染物
废气：
废气来源主要为六氟磷酸锂合成过程中生成的氯化氢气体。
氯化氢气体用水吸收成工业盐酸之后的废气，其中有流失的氮气以及随氯化氢和氮气逸出而带出的极少量氟化氢，总气体流量约为4.5m3/h。
废水：
主要为生活污水，排放量为0.01m3/h，其中主要污染物为COD、BOD、SS等。
废渣：
本项目产品生产过程不产生废渣。
噪声：
主要来自冷冻站，产生的噪声大小约65dB（A）。
6.4环境保护与资源综合利用
废气治理：
从盐酸吸收塔出来的废气大部分是氮气，含有少量未被吸收的氯化氢和氟化氢气体，需经处理合格后才能排放。
让气体通过一洗涤塔，用稀氢氧化钠溶液洗涤废气，中和氯化氢和氟化氢，合格的废气排放。
废水处理：
生活污水经工厂污水管道排入现有污水处理站处理后达标排放。
噪声防治：
噪声采用综合措施予以防治，主要措施是尽量选择低噪音设备；噪音严重的设备所在建筑物采用隔声材料；安装消音器；基础加减振橡胶垫；为操作、检修人员配备耳塞及耳罩等。
厂区绿化：
绿化布置服从总平面布置和生产要求，充分利用自然地形和现状条件，因地制宜选择和布置绿地，并考虑树木和草地的布置与周围建筑的协调。
绿化的重点为厂区前和车间周围。
植树以四季常青的乔灌木为主。
根据工厂的生产情况、气候特征和厂区土壤的特定条件，选择具有吸收有害气体，降噪和遮荫等环境保护功能的树种。
第七章投资估算及资金筹措
（一）投资估算
7.1建设投资估算
根据年产3000吨六氟磷酸锂设计方案，工程项目建设总投资估算额为99050.42表。
总投资估算表单位：
万元
序号
项目名称
金额
备注
1
土建安装工程投资
7872
征地费用
10500
每亩35万元征地费
2
设备购置投资
49830
安装工程费用
2490
3
其它工程费
63000
含前期技术投入费
4
建设期利息
2058.42
累计借款29574.5万元占项目投资的30%.
5
基本预备费用
20000
合计
99050.42
7.2土建投资
根据项目总体设计工程方案，土建工程量预计33600平米，其中生产厂房预计30528万平米，非生产办公生活设施设计面积3072平米。
共需投资7872万元，各类辅助工程预计6300万元。
土建及公用辅助工程投资合计为14172万元。
7.3设备投资
设备总计投资52320万元。
其中：
主要设备投资估算为49830万元；设备投资安装材料费2490万元。
六氟磷酸锂装置主要设备表
序号
设备名称
数量
单价
小计
1
五氯化磷反应釜
15
369.2
5538
2
六氟磷酸锂反应釜
30
412.8
12384
3
引风机
15
8.4
126
4
二级风机
15
9.12
136.8
5
氯化氢吸收塔
30
84
2520
6
氯化氢换热器
30
204
6120
7
氢氟酸精馏塔
15
288
4320
8
五氯化磷输送螺旋
15
108
1620
9
五氯化磷料仓
10
28.8
288
10
五氯化磷进料称
5
72
360
11
氟化锂给料螺旋
15
100.8
1512
12
氟化锂料仓
10
36
360
13
氟化锂进料称
15
76.8
1152
14
冷凝器Ⅰ、Ⅱ
30
57.6
1728
15
过滤干燥包装一体机
15
43.2
648
16
无水氢氟酸储槽
30
60
1800
17
母液过渡槽
15
43.2
648
18
盐酸储槽
30
14.4
432
19
合成冷冻机
30
60
1800
20
冷凝冷冻机
30
48
1440
21
循环水泵
30
6
180
22
冷却塔
30
100.8
3024
23
氢氟酸泵
30
28.8
864
24
空气净化除湿系统
8
86.4
691.2
合计
化验室主要配置设备与仪器表
序号
设备名称
数量
单价
小计
1
烘箱
2
12
24
2
真空干燥箱
1
10.8
10.8
3
可调温电热板
3
3.6
10.8
4
电热蒸馏水器
1
3.84
3.84
5
振筛机
1
7.68
7.68
6
单盘电子天平
4
3.6
14.4
7
水份测定仪
1
2.88
2.88
8
pH计
1
1.44
1.44
9
拉曼光谱仪
1
8.4
8.4
10
分光光度计
2
5.76
11.52
11
氮气钢瓶
4
1.44
5.76
12
水浴锅（双列六孔）
1
1.08
1.08
13
火焰光度计
1
0.96
0.96
14
中央岛式试验台
1
8.16
8.16
15
边实验台
2
4.32
8.64
16
天平台
6
0.48
2.88
17
通风柜
2
0.84
1.68
18
药品柜
4
1.08
4.32
19
电感偶合等离子体质谱仪（ICP-MS）
1
8.76
8.76
合计
2.流动资金估算
项目的流动资金估算采用分项估算法。
生产启动时需流动资金3693万元，达产年总计需要流动资金4791.32万元。
（二）资金筹措
项目总投资为103841.74万元，其中建设投资为99050.42，流动投资为4791.32万元，资金来源为：
1、自筹资金:
自筹资金74126.32万元。
2、其它来源:
争取银行和国家支持29715万元。
第八章 企业机构和定员
企业采取三班运转的连续工作制,生产线年工作日为300天，每天3班生产，每班工作8小时。
按照工作岗位及劳动定额安排生产工人，生产工人出勤率按96%计算，管理及服务人员根据需要确定。
经估算，劳动定员375人，管理和技术人员75人，生产工人招收重点招收中青职工，当地劳动力资源丰富，可满足企业对人力资源的需求，工资标准为生产工人每人20000元/年，管理人员30000元／年，技术人员按40000元／年计算，福利费取工资总额14%，年工资总额为969万元。
管理人员：
25人
技术人员：
25
生产工人：
300人（三班）
机修：
13人
销售：
12人
合计：
375人
第九章 经济效益和社会效益分析
（一）经济效益
1.销售收入
项目达产时达到可实现年产六氟磷酸锂3000吨，每吨销售价格按34.18万元计算。
项目投产第一年产量按50%计算，年产1500吨销售收入为51270万元，第二年以后达100%计算销售收入为102540万元。
2.成本费用估算
根据物料消耗定额、产品生产方案及工艺水平等资料，该项目的各种主要材料达产年的消耗水平估算如下：
产品总成本估算表
生产负荷%
50%产能
100%产能
原材料
14019.6
18025.2
燃料
75.6
97.2
动力
60.89
78.28
工资及福利费
969
969
维简费
1830
1830
修理费
2160
2160
土地使用费
0
0
销售费用
1938
1938
其他制造费用
949.62
1220.94
其他管理费用
1356.6
1744.2
折旧费
3158.37
3158.37
摊销费
150
150
流动资金借款利息
77.55
92.93
短期借款利息
0
0
固定资产借款利息
1758.83
1758.83
总成本
28504.06
33222.95
其中:
外汇
0
0
经营成本
21529.31
26232.82
可变成本
14156.09
18200.68
固定成本
14347.97
15022.27
3.盈利能力分析
项目正常年份实现销
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