以萤石粉、酸为原料

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以萤石粉、硫酸为原料年产2.5万吨氟化氢生产线

2011年04月

一、项目概况

1.1 项目名称:新建年产

2.5万吨氟化氢生产线

1.2 项目承办单位:

1.3 项目负责人:

1.4 项目实施地点:

1.5 项目投资内容:

新建年产2.5万吨氟化氢生产线一条,项目总投资7300万元;其中固定资产投资6100万元,铺底流动资金1200万元。正常生产时需流动资金3500万元。

项目需新征土地50亩;完成厂房等土建9500m2(含公用工程)。

项目配套条件:

本项目电力装机容量2200KW,需新增2500KVA变压器一台,10KV/380V。年用电量1000万kw•h;

供水接入管径为DN200;水压为0.25MPa;工艺水用量5t/h,年用水量

为36000t;

供热:蒸汽用量为1.5t/h,压力为0.6Mpa;需新增2t/h燃煤锅炉一台。

1.6 项目技术经济主要指标:

项目建成投产后,正常年份可实现销售收入28490万元,每年上缴增值税及附加750万元;实现税前利润7695万元,可上缴所得税1923.8万元,税后利润为5771.2万元。可解决就业93人。

预计项目投资回收期1.3年。

详见表1-1 技术经济主要指标。

表1-1 技术经济主要指标

二、产品简介:

氟化氢(Hydrogen Fluoride),化学分子式为HF,分子量20.01,易溶于水、乙醇。无水氟化氢(简称AHF)低温或压力下为无色透明液体,沸点19.4℃,熔点-83.37℃,密度1.008g/cm3(水=1)。在室温和常温下极易挥发成白色烟雾。它的化学性质极活泼,能与碱、金属、氧化物以及硅酸盐等反应。

氟化氢的水溶液为氢氟酸,工业氢氟酸为含氟化氢60%以下的无色澄清水溶液,无色透明,在敞口容器中易于挥发,有强烈的刺激性气味、具有很强的腐蚀性,能迅速腐蚀玻璃等含硅材料,具有酸的一般通性,剧毒。氟化氢气体对眼、耳、鼻、喉粘膜有强腐蚀作用,对人的牙齿及骨骼有严重腐蚀性,并使之钙化。空气中最大允许浓度为1mg/m3。

氟化氢是现代氟化工的基础,是制取元素氟、各种氟致冷剂、含氟新材料、无机氟化盐、各种有机氟化物等的最基本原料。

三、市场需求与生产状况

3.1. 市场需求现状和趋势

目前中国氟化氢主要市场消费结构(2):有机氟工业,占氟化氢总消耗量的63~65 %左右;无机氟化盐,占12%左右;氟化氢出口,占12%;剩余部分用于石油烷烃催化、金属酸洗、军工特种产品等行业。至2009年底,我国的氟化氢需求量约为85万吨。

表1 2002~2009年AHF出口数量及价格统计

近几年来,随着我国氟化工的发展,氟化盐、氟代芳烃、含氟树脂等系列产品发展迅速,对无水氟化氢的需求量增长较快。另外,随着含氟农药、含氟医药中间体的不断问世,电子级氟产品的应用,对无水氟化氢的需求也在不断增长;加之国外许多商家纷纷来华采购氟化氢及氟化盐等,促进了我国氟化氢生产行业的蓬勃发展,目前中国国内氟化氢的年产能已达到123万吨(详见表2)。

从短期来看,我国氟化氢的生产能力已经过剩;从政策层面来看,氟化氢的出口也不可能有较大幅度的增长。许多行业内专家在十年前就对我国的氟化氢出口政策提出异议,认为限制萤石出口,虽然保护了我国的萤石资源,但不限制氟化氢出口,仍然是等同于萤石出口,还把污染留在了国内。从2008年开始,国家已经开始对氟化氢出口征出口关税,并且出口关税的税率每年都按照上一年的出口量作出调整。因此,中国政府实际上已经把氟化

氢列入限制出口的名单。2010年中国氟化氢出口强劲增长,导致国内氟化氢价格和萤石粉价格一路上涨,其中:氟化氢价格从年初的5200元/吨涨至12月份的9800元/吨,萤石粉价格从年初的900元/吨涨至12月份的1800元/吨.

进入2011年来,涨价势头不变,截止2011年3月底,氟化氢价格已达到11500元/吨。

3.2. 生产企业及产能

目前我国有氟化氢生产企业50多家,装置能力为万吨级装置有几十套,超过3万吨的有13家,大型生产装置能力占AHF 总生产能力的主导地位,我国已成为世界第一大氢氟酸生产基地。

表2 国内主要氟化氢生产企业产能情况

以上产能未包含干法氟化铝生产线中配套氟化氢的产能;我国的干法氟化铝生产工艺有两种,一种可产出氟化氢产品,另一种只能直接做成氟化铝;前者的氟化氢产能约为12万吨,后者的氟化氢产能折算约为61万吨。

四、项目内容:

4.1 产能与运行时间:年产2.5万吨无水氢氟酸(AHF)装置一套,设计能力为83.4mt/天。年运行时间为300天(7200小时)。

4.2 主要原材料:以萤石、硫酸、发烟硫酸为原料。

4.3 工氟化氢工艺流程描述:

我国萤石硫酸法生产氟化氢技术主要来源于生产实践经验和国外引进技术。萤石和硫酸反应生成氟化氢的反应式:

CaF2 + H2SO4→2HF + CaSO4 + 13.4 Kcal/Kmol

工艺流程框图如下:

工艺过程简述:湿的氟化钙进入回转式烘干炉烘干(如果采购了干的氟化钙,可省去这一步。),通过输送装置送至氟化钙储罐,计量后进入预反应器;从烟酸反应器出来的硫酸计量后也进入预反应器,在此发生化学反应,产生HF气体,随后未反应的CaF2 + H2SO4进入间接加热的回转窑内继续反应,以使反应完全充分。

有些生产线在回转窑的内部配备了几种装置用于刮料和内返料,以防止CaF2 + H2SO4 + CaSO4混合物粘接在壳体内壁上。从而确保回转窑加热的换热性能良好,内部产品反应充分。

反应产生的粗HF被吸到预洗涤塔中用硫酸洗涤,去除灰尘、水分、脱硫,分离出高熔点杂质如H2SO4和HSO3F;然后进入冷凝器,氟化氢气体经过冷却液化为粗氟化氢液体。洗涤后的硫酸进入到烟酸反应器。

粗氟化氢液体进入精馏塔和脱气塔,进一步除去SO2-、SiF4-、H2SO4、H2O和惰性气体,净化后得到精制氟化氢液体,分析合格后转入氟化氢储罐,可作为产品出售。

出冷凝器和精溜塔的不凝性气体中所含的残留HF在硫酸洗涤器中被H2SO4吸收,进入工艺循环。

H2SiF6通过两级洗涤生成25%以上的H2SiF6溶液。

反应炉尾部出来的CaSO4作为副产品从炉中排出,与石灰石中和后,经过尾气吸收和冷却进入氟石膏渣仓,等待外运处理。这些氟石膏一般被应用于建筑和水泥制造。

五、项目固定资产投资:总计约为6100万元。

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