年产1万吨化学法碳化硅项目可行性研究报告.doc

年产1万吨化学法碳化硅项目可行性研究报告沙洋硅业产业办二一年十月目 录一、总论二、市场预测三、资源条件评价四、建设规模与产品方案五、技术方案与工艺路线六、主要原材料、燃料供应七、环境影响评价 八、投资估算九、效益分析 十、结论一、总论1、项目名称：年产1万吨化学法碳化硅项目2、承办单位：沙洋硅业产业办3、拟建地点：沙洋硅工业园区4、建设规模：年产10kt化学法碳化硅，占地面积10亩。5、概算投资：项目总投资额3600万元，固定资产投资3100万元。6、效益分析：年销售收入9000万元，利税1800万元，投资回收期34年。二、市场预测 1 、产品市场供应现状碳化硅材料是诸多工业的基础材料。目前，我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.203.25，显微硬度为28403320kg/mm2。碳化硅硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，性脆而锋利，是功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金极好的原料。由于具有优良的导热和热稳定性，在节能方面有着无比优越性，能节约燃料35%，提高生产效率20%左右。因而倍受市场欢迎。近几年，世界的碳化硅生产持续增长，2008年受金融危机影响，略有下降外，2009年上半年随着经济的复苏，正稳步上行，据不完全统计，产量有100多万吨，超过2007年同期水平。主要是受经济复苏的刺激，呈恢复性增长势头。我国每年2007年生产约700800kt，2008年减少了五分之一，但仍保留出口量约占世界需求量一半以上的份额，2009年的生产形势与2007年一样，生产库存量很少。但目前出口产品多为粗产品，一般不能满足高纯度、高密度、高结晶、高均匀性等高端应用市场的要求，每吨出口价格5000元左右。而在国际市场上，超细碳化硅粉体价格为8万元/吨，微米级SiC粉体每吨为2万元到3万元。我国虽然是碳化硅出口大国，工业急需的碳化硅高技术粉体产品还要花高价从这些国家进口。显然与我国的碳化硅生产大国很不相称。现阶段美国、欧盟等的工业大国经济出现衰退，亚洲诸多国家工业经济状况也处于萧条或困境状态。中国由于金融危机影响面相对较小，加上国内促进经济发展诸多政策措施的出台，预测国内市场会相对稳定一些，国际上的需求可能会缓慢一些。目前碳化硅生产制造企业有100 家，生产能力约 800kt/a。我国大多数碳化硅材料生产制造业（80%以上的企业）所生产的产品多以普通的中低档产品为主，我国出口碳化硅材料的量大约在400kt左右，国内市场需求量在800kt。随着经济的恢复，国内外对碳化硅特别是电子方面的需求日益增强，本项目产品市场前景相当广阔。除此以外，普通碳化硅生产属于高耗能、低产出，有污染、资源（原料、能源、人力）密集型产业。国家对刚玉、碳化硅制造业是采取遵循自生自灭的市场规律而为。这恰好给化学法生产碳化硅带来良好机遇，由于该项目应用化学法生产，节能降耗，产品又是高端的，属于国家鼓励发展的项目。2 、价格现状与预测 根据前述，不同级别、不同型号碳化硅价格差异较大，就2009年和今年国内市场来说， 国内块料产品在0.5 1.0 万元/吨内波动，出口价格大致相近，微粉产品价格在1.2 2.6万元/吨内波动。随着市场需求增长，加上原料和电价的上涨，未来的价格将随国家宏观经济的持续好转，以及供需双方良好的增长势头，价格必然呈上扬态势，碳化硅企业利润仍能维持较高的水平。生产方法若能进一步改进，降低生产过程的高能耗和高电耗，那么碳化硅的市场前景是非常乐观的。三、资源条件评价生产气碳化硅的主要原料为无烟煤、硅石和石油焦，三河及周边地区的硅石和无烟煤储量丰富，品质较高，石油焦来自泉州的福建炼油集团公司，有专门的火车运输，这些原料实现本地化，加上三河工业园区水、电资源非常充沛，交通便捷，以及三河产业政策倾斜本地资源的深加工行业（沙洋现有恒生碳化硅厂，主要生产碳化硅深加工产品。同时结合明溪氮化硅企业，可生产氮化硅与碳化硅的复合材料），必将极大降低生产成本，提高项目经济效益。四、建设规模与产品方案 1 、建设规模项目建设达产后，将年产10000吨化学法碳化硅。2 、产品方案化学法生产纯碳化硅是无色透明的粉状晶体。工业生产包装规格一般为10千克、25千克或50千克，出口为吨级分装。考虑产品未来需求和发展趋势，以及生产方法的选择，本项目生产是含量在95.0 99.7%的碳化硅微粉，根据市场需求，形成满足不同市场需求的产品系列，碳化硅化学成分实行国家标准GB/T 2480-1996和GB/T16555.2-1996碳化硅耐火材料化学分析方法气体容量法测定碳化硅量，磨料粒度及其组成按GB/T247783，磨料粒度组成测定方法按GB/T248183执行。五、技术方案与工艺路线1、生产方法传统的固相法和溶胶-凝胶法生产过程复杂，反应时间长，污染严重，产品纯度低，纯化难度大，粉体易发生团聚及生产耗能高等问题。化学法技术选择廉价的原料做为硅源和碳源，用化学方法合成碳化硅前驱体，形成微反应体系，通过煅烧合成高品质的碳化硅超细粉体。新工艺使合成时间大为缩短，烧结温度也大大降低，产品无须酸洗、精加工粉碎，即可直接得到高质量的超细粉体。该技术由中科院理化技术研究所开发成功，并进行工业化批量生产，目前已积累成熟、丰富的工业化经验。2 、工艺流程碳化硅整个加工工艺包括脱碳、湿法研磨、干法研磨、风动和流体粒度分级、化学提纯和新型喷雾干燥、成品包装。图55 化学法碳化硅生产工艺流程示意图 3、技术来源：中科院理化研究所有成套的技术工艺和设备转让。六、主要原材料、燃料供应 年产10000吨化学法碳化硅所需的原料如表52所示。表52 生产碳化硅的主要原料年需求量和执行标准原料或燃料质量标准需用量（kt/a）采购地运输方式优质硅石二氧化硅98.0%16.5本地硅工业园区汽车无烟煤优质无烟煤120三河和龙岩等汽车或火车石油焦炼油下脚料150福建炼油公司火车或汽车七、环境影响评价 1 、项目建设和生产对环境的影响本本项目产品无毒，生产过程产生固体废弃物，以及一些洗涤废水，前者无毒无散发有害气体，可作为普通耐火材料或建筑材料的原料予以处理，而后者送污水处理厂处理。因此，碳化硅生产线基本上对环境不会造成不良影响。本装置废水依托厂区原有的污水处理设施，其它污染物如废气、噪声均在本装置内部解决。车间里粉尘较大，可能引起支气炎和矽肺，规划设计和施工时必须充分考虑尽可能降低空气中粉尘浓度。产品具有较好的化学稳定性，在生产、储存、运输及使用过程中都不会产生环境污染。2 、环境保护措施方案本项目将通过一定的环保投资建设，通过采用先进的污染防治措施，实现对整个厂生产全过程各污染点的控制，污水处理后循环利用，粉尘使用效率高的除尘器回收利用，确保各主要污染物达标排放，尾气排放达到环境空气质量标准（GB3095-1996）中的2级标准，符合车间空气中碳化硅粉尘卫生标准GB 11527-1989，废水处理达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的级标准，噪声符合声环境质量标准（GB3096-2008）中的3级标准。经过处理，排放废气、废水均能符合标准，厂界噪声符合标准要求，美化环境，净化空气，衰减噪声，既满足行业要求，又能保护环境和周围人群的健康。八、投资估算表53 年产10000吨化学法碳化硅投资估算总投资/万元设备购置/万元建筑投资/万元设备安装及其他工程费用/万元流动资金/万元360016001000500500九、效益分析 （一）经济效益 表54 项目年经济效益估算表效益名称销售收入成本费用产品税金投资回收期投资利润效益数额/万元9000720030034年1500（二）社会效益 本项目主要通过化学方法， 既解决高能耗、高粉尘对该产业发展的环境瓶颈，又可得到高纯度、高附加值的微粉级碳化硅产品，是优良的循环经济项目。这对充分利用地方资源优势，促进企业和地方的经济发展，解决城镇职工的就业有着重要意义。本项目符合国家产业政策和地方经济发展规划，促进地方硅资源的充分高效利用，推进资源节约、综合利用和环境保护，社会效益显著。十、结论1、本项目中采用的工艺技术先进、环保，生产安全，消防、环保、劳动安全卫生符合国家各项标准规范。2、本项目的建设符合国家节约资源，节约能源的节能减排的新产业政策；符合福建城乡统筹发展规划；符合三河硅产业发展规划。3、通过基本的分析和论证，本项目经济合理、可行，具有良好的经济效益和社会效益。4、化学法碳化硅的生产是硅产业一个关键节点，对延伸产品深加工产业链，提高产品附加值，提升沙洋硅产业具有重要意义。12