【正文】 古自治區(qū)西部，其具體地理坐標(biāo)東經(jīng) 109176。 使用燃料的來源、運(yùn)輸條件及可靠性 鄂爾多斯 地區(qū) 現(xiàn)煤炭探明儲(chǔ)量在 1244億噸，現(xiàn)大小煤礦 數(shù)百 座，且地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、埋藏淺、煤層厚、易開采，發(fā)熱量 高 ，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。 距 包頭 100Km 左右 的鄂爾多斯地區(qū)有豐富的煤炭資源，所以燃料供應(yīng) 有保障 。 ● 包頭 市 周邊 有薩拉齊、察素齊、達(dá)拉特旗、烏拉山、五原等化肥廠產(chǎn)量在 30 多萬噸 /年，原料液氨完全有保障。 包頭市九原區(qū)稀土鋼鐵園區(qū)華美稀土廠、紅天宇稀土廠 稀土產(chǎn)量大并且 距該廠只有幾公里 ，所以能夠?yàn)樵擁?xiàng)目提供足夠的尾氣酸，而且尾氣酸是稀土行業(yè)難于處理的生產(chǎn)廢料，因其本身的物理化學(xué) 特性有毒而不能直接排放，處理又需大量資金， 也在困擾企業(yè)。 主要原料的需求量、來源、運(yùn)輸條件見表 51 。 由于稀土企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量氫氟酸和氟硅酸混合廢酸，所以本廠生產(chǎn)原料成為優(yōu)勢(shì)資源。 對(duì)壓力容器 設(shè)計(jì)制造應(yīng)遵循《壓力 容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《鋼制壓力容器》、 《鋼制管殼式換熱器》、 《鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件》 及防腐 規(guī)范，對(duì)設(shè)備上的法蘭、封頭、人孔、視鏡、液位計(jì)、工藝管道、管件、等零部件，采用國(guó)家或部頒標(biāo)準(zhǔn)。 選用的主要設(shè)備一覽表見表 4— 1。 主要設(shè)備的選擇 本項(xiàng)目設(shè)備選型按 2020 噸 /年 氟化氫銨 生產(chǎn)能力計(jì)算，生產(chǎn)天數(shù)按330 天計(jì)，全年按 8000小時(shí)計(jì)。現(xiàn)場(chǎng)電 子式儀器變送器采用 24V DC 電源，可由 DCS系統(tǒng)提供。 儀表信號(hào)： 4～ 20mA DC 儀表供電 儀表電源由電氣專業(yè)提供雙回路 220V 50HZ 交流電。 現(xiàn)場(chǎng)安裝的電子 /電動(dòng)儀表應(yīng)為全天候，符合 IP54（ IEC529）或以上等級(jí)。遵循 GB50058— 92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。 固體物料一般用地衡式計(jì)量。對(duì)于原料和成品的流量測(cè)量使用高精度的流量?jī)x表，氣體流量應(yīng)加溫度和壓力補(bǔ)償。壓力和差壓變送器均為智能型變送器 流量測(cè)量?jī)x表 一般選用孔板配差壓變送器，對(duì)腐蝕性的介質(zhì)選電磁流量計(jì)。 儀表類型的選擇 現(xiàn)場(chǎng)儀表種類和型號(hào)的選擇應(yīng)盡可能減少品種，以利于備品備件的采購(gòu)及維護(hù)。 尾氣酸 液氨 清夜 圖 4－ 2 工藝流程圖 反應(yīng)罐 澄清池 蒸發(fā)合成 真空系統(tǒng) 過濾機(jī) 冷卻 氫氟酸 分離 成品 NH4HF2 清夜 白炭黑 全廠物料平衡方案 以 1 噸 氟化氫銨 為基準(zhǔn)，全廠物料平衡如圖 43 所示 ： 圖 43 全廠物料平衡簡(jiǎn)圖 自控技術(shù)方案 自控水平和主要控制方案 為了使生產(chǎn)平衡、安全、便于管理，自控儀表主要是 崗位就地 設(shè)置，控制儀表按工藝過程集中在相應(yīng)的 工段內(nèi) ，以便于檢測(cè)、控制和操作。 整個(gè)過程產(chǎn)生的冷凝氨水定期外售，生產(chǎn)的產(chǎn)品 NH4HF2含水率＜ 3％， SiO2＜ 6％。沉淀分離得到 粗 白炭黑，上層清夜打到蒸發(fā)器，蒸發(fā)的同時(shí)加入氫氟酸反應(yīng)生成氟化氫銨。蒸發(fā)出來的 NH3 可回收再用于制備 NH4F。產(chǎn)物在過濾器上用 60～ 90℃的熱空氣于負(fù)壓下進(jìn)行干燥。將熔融物于 60～ 80℃的水中重新溶解、過濾除去雜質(zhì) 。 工藝流程圖見圖 41。反應(yīng)得到的高溫氟化氫銨氣體經(jīng)噴嘴在凝華器中與大量干燥 的冷空氣急劇混合，迅速冷卻形成粉末狀固體顆粒，經(jīng)旋風(fēng)分離器收集產(chǎn)品。將反應(yīng)液蒸發(fā)濃縮至液面呈現(xiàn)結(jié)晶膜為止，然后冷卻結(jié)晶，離心分離，制得氟化氫銨成品。在容器夾套中用冷水冷卻。 英杰化工自主開發(fā)的工藝為液相法。 2）氫氟酸 該公司有自產(chǎn)氫氟酸 3）液氨 在 包頭周邊 地區(qū)有多家化肥生產(chǎn)廠家，所以原料液氨供應(yīng)充足。 1）尾氣酸 該公司自主研發(fā)生產(chǎn)氟化氫銨用到的尾氣酸來源于包頭地區(qū)多家稀土企業(yè)，此尾氣酸由水吸收稀土焙燒尾氣所得。 原料的確定 本項(xiàng)目原料方案是自主研發(fā)以包頭市多家稀土廠家產(chǎn)出的尾氣酸為主要原料。 原料路線的確定 綜上所述，采用 稀土焙燒尾氣酸、 氫氟酸 和 液氨 為原料可以滿足原料選擇的原則，而且可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢物化害為利，在環(huán)保方面具有雙重意義和作用。 1） 原料的價(jià)格低廉，能保證產(chǎn)品具有較大的利潤(rùn)空間； 2） 選擇的原料能夠 有 充足的供應(yīng)，不致因原料的短缺而影響生產(chǎn)； 3） 采用的原料能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量； 4） 最好能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)，不產(chǎn)生副產(chǎn)品或少產(chǎn)生廢物。因此，合理的選擇原料就顯得非常重要了。 300 噸 /年粗白炭黑。 近年來， 國(guó)內(nèi) 生產(chǎn)氟化氫銨的生產(chǎn) 技術(shù) 在不斷提高 ， 氟化氫銨 的產(chǎn)量不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，而又不斷尋求新的原料路線 和工藝方法 ，目前基本形成了相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模。 ● 生產(chǎn) 氟化氫銨 的另一種原料 —— 液氨 ， 在 包頭周邊 地區(qū) 有 多 家化肥 生 產(chǎn)廠家 ，所以原料液氨供應(yīng)充足。 利用該尾氣酸不僅原料充足，而且 該 尾氣廢酸 是 稀土 行業(yè)的 廢棄物 ，最主要是變廢為寶，治理環(huán)境， 將 有很好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益 。本可研報(bào)告所產(chǎn) 白炭黑為 粗產(chǎn)品，需企業(yè)自定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 白炭黑為白色無定形微細(xì)粉末 , 其化學(xué)組成為SiO2 ２、 包裝： 塑料編織袋內(nèi)襯高壓聚乙稀塑料袋 。 本項(xiàng)目產(chǎn)品 氟化氫銨 質(zhì)量要求 執(zhí)行 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) HG/T35861999《工業(yè)氟化氫銨》的技術(shù)要求。 用途： 它廣泛用作 鞋 底、 輪胎 、碾米膠輥、 紡織 膠圈膠輥、還可用作造紙工業(yè)上膠劑、 農(nóng)藥 載體和防結(jié)塊劑、 牙膏 磨擦增粘劑、 食品 藥品添加劑及衛(wèi)生消防滅火材 料。 nH2O 分子量： 60g/mol 溶解性 ： 不 溶于水 或普通酸，溶于氫氟酸和苛性堿 ?？捎米骰瘜W(xué)試劑、玻璃蝕刻劑（參與氫氟酸并用）、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和防腐 劑、由氧化鈹制金屬鈹?shù)娜軇┮约肮桎摪宓谋砻嫣幚韯?，還用于制造陶瓷、鎂合金，鍋爐給水系統(tǒng)和蒸氣發(fā)生系統(tǒng)的清洗脫垢，以及油田砂石的酸處理，也用作烷基化、異構(gòu)化催化劑組分。 外觀： 無色透明結(jié)晶體或粒狀物 。微溶于醇、極易溶于冷水，受熱或遇熱水即分解，水溶液呈強(qiáng)酸性。 本可行性研究報(bào)告中 綜合考慮各種因素 及經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研， 確定銷售價(jià)格 在 500元 /噸。由于受到資金等方面因素的影響，尚不能 對(duì) 粗白炭黑進(jìn)一步 精制 ，故所得副產(chǎn)品為粗白炭黑。 表 2－ 2 為國(guó)內(nèi)白炭黑生產(chǎn) 廠家 生產(chǎn)的通用白炭黑市場(chǎng)售價(jià)。市場(chǎng)價(jià)格不斷小幅攀升 。 表 21 為代表性廠家或公司氟化氫銨的 規(guī)格牌號(hào) 及價(jià)格 ， 參照 以上價(jià)格，本可行性研究報(bào)告中 綜合考慮各種因素確定銷售價(jià)格 在 6800 元 /噸。 但國(guó)內(nèi) 有 些生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)技術(shù)水平雖不能與國(guó)外先進(jìn)水平全面相比，但其產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外相差不 是 很大。白炭黑 市場(chǎng)用量較大。 2020 年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量約 28 萬噸 , 市場(chǎng)需求量 30 萬噸。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展 , 目前我國(guó)白炭黑生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展有近百家。由于 該公司 經(jīng)幾年潛心研究 ，掌握了用稀土焙燒尾氣酸生產(chǎn)氟化氫銨 的生產(chǎn)技術(shù) ，價(jià)格優(yōu)勢(shì)很明顯，在市場(chǎng)中占據(jù)更為有利的位置。無機(jī)氟化氫銨產(chǎn)品在國(guó)際 市場(chǎng) 有較大的需求量， 液 相法技術(shù) 生產(chǎn)無水氟化氫銨產(chǎn)品有著很好的市場(chǎng)前景 。 近幾年來隨著磨沙玻璃容器及裝飾燈具等行業(yè)的發(fā)展， 氟化氫銨 的市場(chǎng)需求量在不斷擴(kuò)大。 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 氟化氫銨 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 氟化氫銨主要用作玻璃蝕刻劑、化學(xué)試劑、鍋爐清洗劑、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和鋼板表面處理劑等。 若通過適當(dāng)?shù)谋砻娓男?,則可在增強(qiáng)塑料的同時(shí) ,對(duì)塑料增 韌。用納米級(jí)白炭黑改性聚 酰 亞胺 ,拉伸強(qiáng)度可提高 15 倍 , 斷裂伸長(zhǎng)率提高 3 倍 。 在環(huán)氧樹脂中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%的氣相法白炭黑 , 材料的抗沖擊強(qiáng)度提高 40%, 拉伸強(qiáng)度提高 21%。 ● 在塑料中的應(yīng)用 塑料中添加白炭黑 ,可提高材料的強(qiáng)度、韌性 ,明顯提高防水性和耐老化性 。 觸變性增稠 — 用作高效吸附劑 ,無紡布噴涂 ,裝飾料聚氨漆 ,乳膠漆等。 油漆消光 — 用于油漆涂料工業(yè)作為消光劑。 啤酒業(yè) — 啤酒硅膠是啤酒穩(wěn)定劑 ,與硅藻土復(fù)配使用 ,可有效吸附啤酒內(nèi)有機(jī)物 ,延長(zhǎng)啤酒貯放時(shí)間。 輪胎業(yè) — 用于橡膠輪胎 ,用于全鋼子午線輪胎。 白炭黑 的應(yīng)用狀況 ● 白炭黑應(yīng)用于輪胎橡膠及膠鞋工業(yè)系列 合成鞋底或膠鞋 — 進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng) ,可獲 得高耐磨、 高強(qiáng)度及透明性能。 ● 用于清洗含有硅酸鹽的鍋爐結(jié)垢，可以恢復(fù)鍋爐管壁的傳熱能力。氟化氫銨也用于硅鋼的表面防銹處理。氟化氫銨和濃硝酸混配用于不銹鋼和鈦的酸浸可避免金屬的氫脆。 ● 氟化氫銨在冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛，它在較高溫度時(shí)可與許多金屬氧化物或碳酸鹽形成復(fù)鹽。 ● 在紡織品處理中，氟化氫銨可用以除去堿洗后殘留在織物上的堿性物。經(jīng)常受氣候影響而發(fā)暗的 窗玻璃用2～ 5%氟化氫銨溶液清洗可恢復(fù)其透明度。 ● 氟化氫銨在玻璃加工中用量很大，普通透明玻璃可以很容易地用一種氟化氫銨配制的藥劑使之毛玻璃化。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力已超過 萬噸 /年，加之待建項(xiàng)目總能力估計(jì)達(dá) 6 萬噸 /年，南吉化工公司（南昌化工原料廠）、江蘇連云港和青島泡花堿廠三家為國(guó)內(nèi)萬噸級(jí)以上生產(chǎn)廠。 1985年以后，行業(yè)有一定發(fā)展，特別是 1989年 10月，南昌 化工原料廠從美國(guó) 公司引進(jìn)萬噸級(jí)生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，使得國(guó)產(chǎn)白炭黑產(chǎn)量猛增到 2萬 t/a，廠家 30余個(gè)。 我國(guó)白炭黑工業(yè)的第一套裝置于 1958年在廣州人民化工廠建成，一直發(fā)展比較緩慢。特別是西歐，現(xiàn)有 8 個(gè)國(guó)家 十六個(gè)大廠生產(chǎn)沉淀法白炭黑。 1980年西方國(guó)家白炭黑生產(chǎn)能力 52萬噸， 1987 年 72 萬噸， 1993 年為 92 萬噸左右，其中沉淀法 84 萬噸，氣相法 8 萬噸，新增的裝置主要在亞洲國(guó)家。此次建設(shè) 2020 噸 /年 氟化氫銨 項(xiàng)目 ，主要 包頭市稀土產(chǎn)業(yè) 進(jìn)行配套，形成當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)鏈， 而原料供應(yīng)有 稀土高新企業(yè) 產(chǎn) 出的 尾氣酸 ，因 由氫氟酸和氟硅酸組成的尾氣酸是有 毒產(chǎn)品不能儲(chǔ)存，而 氟化氫銨、白炭黑等 消耗的主要原料就是 氫氟酸 和 氟硅酸 ，在 這方面， 建設(shè)氟化氫銨 是很有發(fā) 展前途的 。 將會(huì)大力發(fā)展化工行業(yè)， 氟化氫銨 作為一種重要的化工媒介的使用必將逐年增加 。它是一種產(chǎn)量和用量都較大的無機(jī)氟鹽，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量在數(shù)萬噸／年以上。 氣相法工藝則由于工藝過程不接觸水，產(chǎn)品含水量低，純度高，顆粒粒度細(xì)，能適應(yīng)新領(lǐng)域的要求；但是生產(chǎn)工藝要求密封性非常好，在高溫下設(shè)備能耐腐蝕，投資比較 大 。 附：主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表 1— 1 主要技術(shù)經(jīng) 濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 單位 數(shù)量 備注 一 生產(chǎn)規(guī)模 t/a 2300 二 產(chǎn)品方案 1 氟化氫銨 t/a 2020 2 粗白炭黑 t/a 300 三 年操作日 天 330 四 主要原材料、燃料用量 1 尾氣酸 t/a 3330 2 液氨 t/a 3 氫氟酸 t/a 700 五 公用動(dòng)力消耗量 1 供水（新鮮水） 平均用水量 m3/d 200 2 供電 設(shè)備容量 Kw 計(jì)算負(fù)荷 Kw 年耗電量 萬 kwh 六 三廢排放量 1 廢水 t/a 198 生活污水 2 廢氣 t/a 揮發(fā)氨 3 廢渣 t/h 156 爐灰渣 七 運(yùn)輸量 t/a 1 運(yùn)入量 t/a 2 運(yùn)出量 t/a 2456 八 全廠定員 人 45 1 其中：生產(chǎn)工人 人 39 2 管理人員 人 6 九 總占地面積 平方米 13334 十 全廠建筑面積 m2 1726 十一 全廠綜合能耗總量（包括二次能源） 噸標(biāo)煤 /年 十 二 工程項(xiàng)目總投資 萬元 1 固定資產(chǎn)投資 萬元 2 流動(dòng)資金 萬元 十 三 報(bào)批項(xiàng)目總投資 萬元 十 四 年銷售收入 萬元 正常年 十 五 成本和費(fèi)用 1 年均總成本費(fèi)用 萬元 正常年 2 年均經(jīng)營(yíng)成本 萬元 正常年 十 六 年均利潤(rùn)總額 萬元 正常年 十 七 年均銷售稅金 萬元 正常年 十 八 財(cái)務(wù)評(píng)