【導(dǎo)讀】產(chǎn)2021噸六氟磷酸鋰的生產(chǎn)規(guī)模。六氟磷酸鋰是無機(jī)氟化工領(lǐng)域中的科技含量較高的品種。電池的電解液六氟磷酸鋰更是國(guó)家推薦的重點(diǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目。農(nóng)藥中間體研發(fā)、加工和化肥生產(chǎn)為一體的綜合性化工企業(yè)。7-ADCA是國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品，苯甲醛、5,5-二甲基海因是省。高新技術(shù)產(chǎn)品，產(chǎn)銷量及規(guī)模均位居全球行業(yè)之首。為江蘇省高新技術(shù)企業(yè)。公司于2021年5月25日在深交所成功上市。近年來公司獲得“南通市質(zhì)量管理獎(jiǎng)”、資信等級(jí)AAA，具有自營(yíng)進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權(quán)。身力量全面完成了主產(chǎn)品7-ADCA的整體搬遷并順利投運(yùn)。置進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)，新增1600噸，形成年產(chǎn)六氟磷酸鋰2021噸的能力，屆時(shí)，另一方面，這也是長(zhǎng)三角地區(qū)一次主動(dòng)出擊。有人戲稱，“長(zhǎng)江三角洲有望成。附加值的精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)將成為全市重要支柱產(chǎn)業(yè)。目前南通市化工行業(yè)已形成門類基本齊全、品種。一是跨國(guó)經(jīng)營(yíng)成為化學(xué)工業(yè)發(fā)展的基本趨勢(shì)。合利用資源，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。三是環(huán)境保護(hù)對(duì)化工技術(shù)及生產(chǎn)的要求更為嚴(yán)格。

　　

【正文】 無水氟化氫生成五氟化磷，第二步為五氟化磷與溶解在無水氟化氫中的氟 化鋰合成。 20~10℃ 的條件下，五氯化磷與 無水氫氟酸在反應(yīng)器中緩慢反應(yīng)，反 應(yīng)生成 PF5 和 HCl 的氣體混合物，通入合成釜。合成釜內(nèi)預(yù)先加入一定量 的無水氫氟酸及氟化鋰，通入 PF5 生成六氟磷酸鋰，合成過程中，控制反 應(yīng)釜內(nèi)溫度 20~10℃ 。從合成釜出來的 HCl、 HF 的混合氣體經(jīng)冷凝器冷 凝回收其中的大部分氟化氫外，其余尾氣去吸收裝置進(jìn)一步處理，回收氯 化氫得到鹽酸溶液。合成釜出來的反應(yīng)混合液經(jīng)結(jié)晶、分離、精制得到六 氟磷酸鋰產(chǎn)品。分離得到的母液送母液槽循環(huán)使用。 為了充分回收資源，在三廢處理設(shè)計(jì)過程中，綜合考慮了物料回收、 33 六 氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 能源回收以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)考慮到冷量的回收，節(jié)約了用電，也 提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 化學(xué)方程式： PCl5+5HF PF5+5HCl HF PF5+LiF LiPF6 工藝流程方框圖見下圖 2： 圖 2 六氟磷酸鋰工藝流程方框圖 34 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 三、生產(chǎn)設(shè)備 本項(xiàng)目主要設(shè)備、輔助配套設(shè)備、供水、供電、供汽設(shè)備均采用國(guó)產(chǎn) 設(shè)備配套，設(shè)備選擇遵循可靠性、先進(jìn)性、維修性、節(jié)能性、成套性、環(huán) 保性、靈活性 、經(jīng)濟(jì)性的原則，裝備水平按照生產(chǎn)品種多樣化、規(guī)格系列 化、操作密閉化、機(jī)電一體化，關(guān)鍵工段采用 DCS 控制。本項(xiàng)目主要設(shè) 備見表 3： 35 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 表 3 新增年產(chǎn) 1600 噸六氟磷酸鋰項(xiàng)目主要設(shè)備一覽表 序 單 數(shù) 單價(jià) 總價(jià) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 材質(zhì) 備 注 號(hào) 位 量 （萬(wàn)元） （萬(wàn)元） 1. AHF 儲(chǔ)罐 20210L 不銹鋼 臺(tái) 3 60 180 2. AHF 輸送泵 10m3/h 20m 不銹鋼 臺(tái) 10 3 30 3. 輸送機(jī) 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 4 8 32 4. 母液槽 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 6 60 360 5. 氣化器 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 10 9 90 6. 反應(yīng)器 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 16 25 400 7. 合成釜 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 10 80 800 8. 合成液中間槽 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 3 50 150 9. 結(jié)晶分離器 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 14 150 2100 10. 干燥機(jī) 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 10 30 300 11. 制冷壓縮機(jī)組 制冷量 560kw 套 2 300 600 12. 過濾器 不銹鋼 套 26 5 130 13. 物料泵 10m3/h 20m 特殊材質(zhì) 臺(tái) 12 3 36 14. 分級(jí)篩 不銹鋼 臺(tái) 24 10 240 15. 液氮貯罐 30m3 不銹鋼 臺(tái) 1 40 40 16. 冷凝器 20m2 不銹鋼 臺(tái) 8 20 160 17. 換熱器 20m2 非金屬 臺(tái) 6 4 24 18. 冷媒貯槽 30m3 不銹鋼 臺(tái) 2 40 80 19. 尾氣洗滌槽 10m3 PE 臺(tái) 10 5 50 20. 尾氣處理裝置 非金屬 組 2 80 160 21. 真空泵組 50m3/h 32m 組合件 套 4 5 20 22. 空氣凈化裝置 組合件 套 2 40 80 23. 合 計(jì) 185 6062 四、原料消耗及來源 六氟磷酸鋰生產(chǎn)所需的原料國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)，可以從國(guó)內(nèi)采購(gòu)，生產(chǎn)原 料消耗見表 4。 36 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 表 4 六氟磷酸鋰原料年使用量（噸） 序 規(guī)格 單 原料 年耗量 原料名稱 主要來源 貯存方式 運(yùn)輸方式 號(hào) （ %） 位 單耗 (噸 ) 1 五氯化磷 99 噸 2744 國(guó)產(chǎn) 丙類庫(kù)房 桶裝、車運(yùn) 2 無水氟化氫 噸 4640 國(guó)產(chǎn) 丁類庫(kù)房 槽罐車 3 氟化鋰 噸 288 進(jìn)口或國(guó)產(chǎn) 丙類庫(kù)房 袋裝、車運(yùn) 五、自控技術(shù)方案 自動(dòng)化水平 新增年產(chǎn) 1600 噸六氟磷酸鋰工程主要包括生產(chǎn)裝置及公用工程裝置。 生產(chǎn)裝置部分設(shè)備引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。該工程的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)采用先 進(jìn)的分散控制系統(tǒng)（ DCS），以保證其具有良好的操作性能及可靠性。自 動(dòng)化水平達(dá)到目前國(guó)際同類裝置先進(jìn)水平。 整個(gè)生產(chǎn) 過程采用自動(dòng)化的檢測(cè)和控制。生產(chǎn)過程中的主要和重要的 參數(shù)集中到中央控制室，由分散控制系統(tǒng)（ DCS）進(jìn)行顯示和控制；不重 要的參數(shù)及設(shè)定值不需經(jīng)常調(diào)整的參數(shù)，采用就地顯示和調(diào)節(jié)。生產(chǎn)裝置 設(shè)置一個(gè)中央控制室。 DCS 提供多種控制算法，具有高速率的數(shù)據(jù)采集和 處理速度，使未來的裝置只需增加為數(shù)不多的硬件，利用已開發(fā)的商用先 進(jìn)控制軟件包，即可對(duì)裝置實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制（ APC）和優(yōu)化控制（ OPT）， 以保證最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效率。 公用工程裝置如循環(huán)水、冷凍站等裝置，一般采用模擬儀表，設(shè)置就 地控制室。與工藝有關(guān)的參 數(shù)可引入中控室 DCS 集中監(jiān)控。 儀表選型 大部分儀表選用先進(jìn)、可靠、性能優(yōu)良的國(guó)內(nèi)合資生產(chǎn)的電子型儀表； 重要及關(guān)鍵控制系統(tǒng)采用進(jìn)口儀表；爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的儀表選型應(yīng)為相應(yīng)的 防爆產(chǎn)品。所有現(xiàn)場(chǎng)儀表選用全天候的，具有相應(yīng)的防護(hù)、耐氣候及大氣 腐蝕能力，最低相當(dāng)于 IP54 的要求。 37 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 2． 1 溫度儀表 就地溫度儀表選用雙金屬溫度計(jì)。溫度檢測(cè)元件多選用熱電偶或熱電 阻 Pt100。 2． 2 壓力儀表 就地壓力儀表根據(jù)工藝條件選用隔膜壓力表及 專用壓力表等。壓力變 送器、差壓變送器選用智能型儀表。 2． 3 流量?jī)x表 流量?jī)x表采用電磁流量計(jì)等儀表。 2． 4 液位儀表 就地顯示儀表主要選用磁翻板液位計(jì)。遠(yuǎn)傳儀表一般選用差壓變送 器、浮筒液位計(jì)。貯罐液位測(cè)量選用雷達(dá)液位計(jì)或射頻導(dǎo)納式液位計(jì)。 2． 5 調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥采用電磁閥，采用特殊耐腐蝕材質(zhì)。 主要關(guān)鍵儀表選擇 本工程主要控制設(shè)備為 DCS 系統(tǒng)。 DCS 系統(tǒng)擬選用浙大的最新產(chǎn)品，硬件可靠性指標(biāo)優(yōu)良，最新軟件版 本，備品備件及硬件維修服務(wù)容易得到。 DCS 系統(tǒng)由操作站、控制站、打 印機(jī)、輔助操 作臺(tái)、通訊總線及相關(guān)的接口組成。在系統(tǒng)配置中考慮重要 控制回路卡件、系統(tǒng)電源、通訊總線及 CPU 的冗余。 DCS 留有與上位機(jī) 通訊的網(wǎng)絡(luò)接口，以便與工廠管理系統(tǒng)以及與外界聯(lián)網(wǎng)。 中央控制室為密閉型，設(shè)操作室、機(jī)柜間、工程師室、電源室和維修 間。中控室設(shè)置空調(diào)，保持一定的溫度、濕度。 儀表動(dòng)力供應(yīng) 裝置控制系統(tǒng) DCS，主要現(xiàn)場(chǎng)儀表采用不間斷電源 UPS 供電。當(dāng)外 電源中斷時(shí)， UPS 電池至少可供系統(tǒng)正常工作 30 分鐘。如果裝置中采用 38 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限 公司 24VDC 電源系統(tǒng)，則需要直流 UPS，其備用電池至少可供系統(tǒng)正常工作 30 分鐘。 第五章 項(xiàng)目能源評(píng)價(jià) 能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源瓶頸將嚴(yán) 重制約企業(yè)的快速發(fā)展，是今后企業(yè)做大做強(qiáng)所面臨的突出矛盾和嚴(yán)重挑 戰(zhàn)，而節(jié)能是緩解能源約束的最佳選擇，是解決能源環(huán)境問題的根本措施， 也是提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的唯一出路。今后的企業(yè)發(fā)展之路：項(xiàng)目的選擇、 確定均應(yīng)該圍繞 “十二五 ”十大重點(diǎn)節(jié)能工程。因此選擇低能耗產(chǎn)品作為 企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的先決條件。本項(xiàng)目運(yùn)用清潔生產(chǎn)工藝來優(yōu)化生產(chǎn)化工 產(chǎn)品，從源頭上減少污染，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，水經(jīng)過回收套用、循環(huán)使 用等，提高水資源利用率，減少?gòu)U水排放與處理費(fèi)用。部分副產(chǎn)品采用循 環(huán)經(jīng)濟(jì)的原理進(jìn)行外銷，既減少了處理費(fèi)用，又節(jié)約了整個(gè)社會(huì)資源。 一、能源來源及消耗統(tǒng)計(jì)方法 本項(xiàng)目所需的蒸汽全部由園區(qū)供熱站供給，主要用于無水氟化氫氣 化，粗品干燥精制。所需的電力來自園區(qū) 110KV 變電所，主要用于動(dòng)力 電源和照明。 按《南通市固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查管理暫行辦法》，能源 消耗統(tǒng)計(jì)時(shí)均折成標(biāo)準(zhǔn)煤耗，換算系數(shù)如下： 1 百萬(wàn)千焦折合 噸標(biāo)煤 1 噸蒸汽＝ 百萬(wàn)千焦＝ 噸標(biāo)煤 1 萬(wàn) 電折合 噸標(biāo)煤 1 萬(wàn) m3 市政水折合 噸標(biāo)煤 39 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 二、能源消耗 動(dòng)力消耗 本項(xiàng)目主要運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備見表 5 表 5 主要設(shè)備電力消耗 單機(jī) 單 總功率 備 序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 材質(zhì) 數(shù)量 功率 位 （ kw） 注 （ kw） 1 AHF 儲(chǔ)罐 20210L 不銹鋼 臺(tái) 3 0 0 3 2 AHF 輸送泵 10m /h 20m 不銹鋼 臺(tái) 10 3 30 3 輸送機(jī) 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 4 4 母液槽 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 6 3 18 5 氣化器 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 10 0 0 6 反應(yīng)器 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 16 3 48 7 合成釜 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 10 222 8 合成液中間槽 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 3 0 0 9 結(jié)晶分離器 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 14 45 630 10 干燥機(jī) 非標(biāo) 不銹鋼 臺(tái) 10 11 110 11 制冷壓縮機(jī)組 制冷量 560kw 套 2 600 1200 12 過濾器 不銹鋼 套 26 0 0 3 13 物料泵 10m /h 20m 特殊材質(zhì) 臺(tái) 12 14 分級(jí)篩 不銹鋼 臺(tái) 24 3 15 液氮貯罐 30m 不銹鋼 臺(tái) 1 0 0 2 16 冷凝器 20m 不銹鋼 臺(tái) 8 0 0 17 換熱器 20m2 非金屬 臺(tái) 6 0 0 18 冷媒貯槽 30m3 不銹鋼 臺(tái) 2 0 0 19 尾氣洗滌槽 10m3 PE 臺(tái) 10 0 0 20 尾氣處理裝置 非金屬 組 2 45 90 21 真空泵組 50m3/h 32m 組合件 套 4 30 22 空氣凈化裝置 組合件 套 2 15 30 合 計(jì) 185 2486 由于部分設(shè)備間斷運(yùn)行且部分使用變頻器，有效的節(jié)約了電力，故用 電量經(jīng)測(cè)算約 ，每噸產(chǎn)品折合 噸標(biāo)煤，全年折合 40 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 噸標(biāo)煤。 1 噸六氟磷酸鋰消耗蒸汽 1 噸，折合 噸標(biāo)煤。全年共生產(chǎn)產(chǎn)品 1600 噸，共消耗蒸汽 1600 噸，折合 144 噸標(biāo)煤。 工藝水 噸產(chǎn)品補(bǔ)充 3330Kg 水制鹽酸，年產(chǎn) 1600 噸，年補(bǔ)充 5328 噸，折合 標(biāo)煤 噸。 循環(huán)補(bǔ)充水 以 400t/h，蒸發(fā)損失為 %，年補(bǔ)充水為 43200 噸，折合標(biāo)煤 噸。 六氟磷酸鋰能源總消耗見表 6。 表 6 六氟磷酸鋰能源總消耗 名 稱 年用量 合計(jì)折標(biāo)煤（ t） 電 640 萬(wàn) 蒸汽 1600 噸 144 工藝水 萬(wàn)噸 循環(huán)補(bǔ)充水 萬(wàn)噸 合 計(jì) 三、綜合能耗、單位產(chǎn)值的綜合指標(biāo) 表 7 六氟磷酸鋰綜合能耗一覽表 年折標(biāo)準(zhǔn)煤 年產(chǎn)值 (萬(wàn)元 ) 萬(wàn)元產(chǎn)值 能耗 序號(hào) 能源名稱 （噸） （見表） （噸標(biāo)煤 /萬(wàn)元） 1 電 2 蒸汽 144 3 工藝水 4 循環(huán)補(bǔ)充水 5 合計(jì) 41 六氟磷酸鋰擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇九九久科技股份有限公司 四、與全國(guó)、本省、本市單位產(chǎn)值能耗比較 表 8 單位產(chǎn)值能耗比較 項(xiàng)目 全國(guó) 本省 本市 本項(xiàng)目 2021 年萬(wàn)元 GDP 能耗 2021 年萬(wàn)元 GDP 能耗 2021 年萬(wàn) 元 GDP 能耗 2021 年萬(wàn)元 GDP 能耗 2021 年萬(wàn)元 GDP 能耗 由上述兩表中可以看出，本項(xiàng)目能耗 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國(guó)、本省及本市 的均耗，屬低能耗產(chǎn)品。 五、主要新工藝節(jié)能情況 主要節(jié)能措施綜述 本項(xiàng)目從工藝設(shè)計(jì)上充分考慮了能量綜合利用，使噸產(chǎn)品能量消耗大 大降低，節(jié)能的優(yōu)勢(shì)十分明顯。 本工程將在設(shè)備選型時(shí)盡量選用節(jié)能產(chǎn)品，不選用已公布的淘汰機(jī) 電 。 項(xiàng)目裝置中的熱力、冷凍管道、低溫管道、熱設(shè)備、冷設(shè)備、低溫設(shè) 備均采用保溫、保冷措施。 工程中排水系統(tǒng)已實(shí)行清污分流，盡量使水循環(huán)使用，減少使用直供 水。 選用最先進(jìn)的工藝路線，使工藝生產(chǎn)的能耗降低，節(jié)約生產(chǎn)成本。 生產(chǎn)工藝的節(jié)能 ——冷量的回收利用 六氟磷酸鋰生產(chǎn)過程中液態(tài)氟化氫氣化的冷量的利用是節(jié)能的舉措， 利用其冷量冷凍產(chǎn)品所需的冷凍鹽水，從整個(gè)企業(yè)而言，減少了制冷機(jī)的 42