中星电子30万吨四氯化钛可研

1、工程资格： 工 咨 甲 1 2 1 2 0 0 6 0 0 0 2仙桃市中星电子材料30 万吨/年四氯化钛生产项目可行性编制：员：庞王编写人硕洪 张宏亮审核：吕阳编制：诚智工程公司编制日期：二O 一五年十月目录第一章 总 论11.1 项目及建设.11.2 可行性编制的依据及内容.61.3 可行性研究结果概要.61.4 可行性研究结论简述.9第二章 项目背景和建设的必要性112.1 项目背景112.2 项目建设的必要性13第三章 市场. 173.1 产品需求分析.173.2 产业生产及供给分析 .193.3 项目产品竞争优势及市场.20第四章拟建规模及产品方案234.1 建设规模234.2 产品

2、方案23第五章 工艺技术方案265.1 工艺技术方案的选择.265.2 项目的技术基础.285.3 工艺技术路线.315.4 主要工艺设备选型.355.5 自动控制.43第六章原料、辅助材料及动力消耗与供应476.1 原料、辅助材料及动力消耗476.2 原料、辅助材料及动力供应48第七章建设选址及条件分析507.1建设选址507.2建设条件分析50第八章总图、及土建538.1 总图.538.2 外管设计.568.3 土建.56第九章 公用工程方案和辅助生产设施629.1 给排水.629.2供电 .649.3电信 .689.4供热 .699.5通风、空调 .699.6维修 .709.7 分析化验

3、.70第十章 节能、节水7110.1 节能7110.2 节水74第十一章消防7611.1 设计依据及.7611.2 项目生产过程中火灾性物质及性类别 .7611.3设计原则 .7711.4 消防措施7711.5 消防设施79第十二章 环境保护8012.1 项目执行的环保标准.8012.2 主要污染源、污染物及治理方案.8012.3清洁生产分析 .8312.4环境管理与监测机构 .8312.5初步分析.83第十三章 劳动安全与工业卫生8413.1 编制依据 .8413.2 项目生产过程中职业危害的分析 .8413.3 职业安全卫生防护的措施.86第十四章工厂组织及劳动定员8814.1工厂体制及组

4、织机构的设置. .8814.2生产班制及定员. .8914.3的来源及培训 .90第十五章项目实施进度9115.1 项目建设工期9115.2 实施进度计划91第十六章 项目投资及筹措9216.1 项目投资估算9216.2筹措95第十七章 财务评价9617.1 财务效益评价的依据9617.2 销售收入、税金测算9617.3 总成本费用测算9817.4 利润测算.10017.5 还款能力分析.10017.6 财务效益评价.101第十八章 项目不确定性及风险分析10318.1 不确定性分析.10318.2 风险分析及风险规避.10518.3 风险分析结论.108第十九章 社会效益评价10919.1

5、有利于钛产业结构调整，加速产业发展 .10919.2 有利于降低产品成本，提高市场竞争力 .11019.3 利于促进地方经济发展，扩大就业.111第二十章 研究结论与建议11220.1 结论.11220.2 建议.113附表：1、建设投资估算表（附表1）2、建设期利息估算表（附表2）3、估算表（附表3）4、投资使用计划与筹措表（附表4）5、营业收入、营业税金及附加和估算表（附表5）6、总成本费用估算表（附表6）7、工资及附加估算表（附表6-1）8、固定资产折旧费估算表（附表6-2）9、无形资产和其他资产摊销估算表（附表6-3）10、利润与利润分配表（附表7）11、借款还本付息计划表（附表8）1

6、2、项目投资现金流量表（附表9）13、资本金现金流量表（附表10）14、项目财务计划现金流量表（附表11）15、资产负债表（附表12）16、敏感性分析表（附表13）17、敏感感系统和临界点分析表（附表14）附件：1、附图：1、项目建设地区位图2、项目平面布置图3、氯化炉原料输送、高钛渣回收工艺流程图4、碱洗涤系统带控制点工艺流程图5、段洗涤、膜式冷凝、工艺流程图6、精制工艺流程图（一）7、精制工艺流程图（二）8、精制废气处理工艺流程图9、尾气处理工艺流程图第一章 总 论1.1 项目及建设1.1.1 项目简况.项目名称：30 万吨/年四氯化钛生产项目建设性质：新建建设地点：仙桃经济开发区钛产业园

7、建设：仙桃市中星电子材料法定代表人：1.1.2 企业基本情况1.1.2.1 项目建设基本情况仙桃市中星电子材料（以下简称“中星公司”）仙桃市中星电子材料成立于 2000 年，位于仙桃市经济开发区钛工业园内，是一家专业从事新材料、新能源领域内系列高性能钛基础原材料研发与生产的国家级高新技术企业，主要产品四氯化钛、二氧化钛、钛酸钡、碳酸钡畅销国内外。公司全面推进企业现代化管理制度，全面推行 ISO14001：2004 环境管理体系、ISO9001:2008 质量管理体系、OHSAS18001 职业健康安全管理体系、安全生产标准化二级企业和清洁生产认证，积极加快企业科学健康稳健发展，多次获得省市安全

8、生产和环境保护先进称号。2015 年电子信息行业优秀企业，连续两届被国家工商授予守合同重信用企业。公司成立有仙桃市电子材料研究开发中心，省工作站，是省基层联系点。其产品电子级二氧化钛被列入国家级重点火炬计划项目，名牌产品。电子级钛酸钡被列入国家火炬计划项目，第三届中国国际新材料产业博览会金奖、国家重点新产品。现有年产 10 万吨四氯化钛和年产 5000 吨钛电子材料生产规模。公司致力于钛基础材料研究开发，打造具有国际先进水平的钛原料生产，全面实现我国电子信息基础材料目标，促进民族钛产业的发展。股权结构中星公司由自然人、出资组建，股权结构见表 1-1。股权结构一览表表 1-1：万元技术研发实力研

9、发近况2001 年，公司经仙桃市科技局批准，成立仙桃中星电子材料研究开发中心，于 2001 年 3 月 18 日取得技术交易证（鄂技证字XJ2001-01 号），经营范围包括技术服务、转让、开发、。2004 年至今一直为国家高新技术企业。2011 年建成了公司工程技术研发中心。2013 年，经省科协批准，成立了仙桃市中星电子材料院士工作站。2015 年 7 月被省发改委获批成立省企业技术中心。2015 年 4 月份申报的省工程技术和博士后科研工作站正在中。拥有省女大学生创业就业实训和仙桃市高校毕序号股东名称实缴资本出资方式占比（%）18138.60货币99.40249.40货币0.6合计818

10、8.00100.00业生就业见习两块招牌。为加强日常管理，技术研发中心制定并完善了工程技术中心管理体制、工程中心科研项目管理制度、科研立项项目管理和考核机制等制度，拥有一批可供生产试验和研究开发的先进检测仪器、大型高端设备。合作开发概况a.合作基本情况公司每年投入费用 1000 多万，用于产品的研发和技术引进，聘请多名行业领域内顶尖作为公司项目发展顾问。先后与大学、华中师范大学、大学、工业大学、中国检验检疫科学等科研院所建立了紧密长期的产学研合作关系。以电子产业基础材料为，集聚国内优势科技资源为一体综合性研发模式，有力地支撑了企业的发展。b.工作站情况2013 年 10 月，仙桃市首个工作站正

11、式落户中星电子公司。通过建立工作站，公司与工业大学博士生导师、二级教授及其团队签订了合作协议，与华中师范大学博士生导师教授、中国检验检疫科学研究员及其团队开展合作。拥有享受特殊津贴3 人，博士生导师 2 人，研究生导师 5 人，教授、高级工程师 15 人。站成为公司发展的加速器，公司将借助工作站的优势，充分利用资源，探索产学研合作的新模式、新方法，为企业形成 100 亿元产业规模，成为国际一流的钛原料产业提供技术支撑。经营情况近年来，中星公司通过不断加大科技投入，企业综合实力，在实施科技向生产力转化的进程中，不断取得良好的经济效益。公司近三年经营情况详见表 1-2.中星公司近三年经营情况一览表

12、表 1-21.2 可行性编制的依据及内容1.2.1 可行性研究的依据1.2.1.1钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划；1.2.1.2产业结构调整指导目录（2011 年本 2013 年修正版）（国家发展委令第 21 号）；1.2.1.3新材料产业“十二五”发展规划；1.2.1.4省新材料产业“十二五”发展规划；1.2.1.5省工业结构调整和优化升级“十二五”规划；1.2.1.6省性新兴产业发展“十二五”规划；1.2.1.7 国家、省、仙桃市国民经济和社会发展“十二五”规划；1.2.1.8国际钛产业城仙桃市沙湖原种场概念规划设计（武汉华大城市规划2014 年 5 月编制）；序号项目2012

13、年2013 年2014 年1资产总额万元57007.3568625.8255158.762固定资产净值万元8497.1525607.9629756.653资产万元28959.9437526.4518839.564负债总额万元28992.9736959.9019514.795所有者权益万元28014.3831665.9135643.976销售（营业）收入万元26132.0141217.3950779.587净利润万元3011.753651.533978.068资产负债率%50.8653.8635.381.2.1.9 项目建设提供的基础资料；1.2.1.10 项目建设委托编制可行性的合同。1.2.

14、2 可行性研究的范围及内容研究的主要内容包括：项目建设的必要性论述，市场分析，建设条件分析，技术及设备方案，土建方案，公用配套工程，环境保护及消防，组织管理及人力资源配置，建设期限与实施进度安排，投资估算及筹措，财务评价及风险分析，社会效益评价等。1.3 可行性研究结果概要1.3.1 项目建设通过项目实施，我国四氯化钛制造水平和能力，实现高性能、高技术含量四氯化钛的生产，满足我国电子产业、高端装备制造业等性新兴产业的发展需求，打造专业制造的钛产品知名品牌，创造良好的经济效益和社会效益，推动地区钛产业式发展。1.3.2 项目建设内容及规模1.3.2.1 建设内容在新征 400 亩地块上，新建生产

15、及辅助设施建筑总面积 69211，其中原料仓库 3 栋，建筑面积 8380 ；生产车间 3 栋，建筑面积15002 ；综合办公楼 1 栋，建筑面积 7344 、配套辅助用房 4 栋，建筑面积 5990 ，消防水池、废水处理、矿渣处理、装卸等设施共 32495；新建四氯化钛生产线，购置各种生产设备及辅助生产设备共1047 台套；配套建设供配电、给排水、供热、消防、污水处理等辅助设施及厂区道路、绿化工程。1.3.2.2 建设规模项目实施后，形成年产 30 万吨四氯化钛，及副产 5 万吨盐酸的生产能力。1.3.3 项目建设地点项目建设地点位于仙桃经济开发区钛产业园，白沙公路以东。1.3.4 项目建设

16、期限本项目建设为 14 个月，即 2015 年 10 月至 2016 年 11 月。1.3.5项目总投资及来源1.3.5.1项目总投资项目总投资为100000万元，其中：建设投资74530万元，建设期利息2042万元，23428万元。1.3.5.2投资来源建设投资来源项目建设投资74530万元，除项目自筹4530万元外，计划向申请长期借款70000万元。建设期利息来源项目建设期利息2042万元，全部由项目用自有解决。来源项目投产后各年所需23428 万元，全部由项目自筹解决。1.3.6 经济效益经测算，本项目正常生产年份不含税销售收入为155128万元（含税销售收入为181500万元），税金及

17、附加为8651万元（其中7516万元，附加税1135万元），利润总额为21302万元，项目总投资利润率为21.30%，所得税后全部投资财务收益率为19.30%，所得税后全部投资回收期为5.76年（含建设期14个月），盈亏平衡点57.29%，有较好的经济效益和一定的抗风险能力。1.3.7 主要技术经济指标主要技术经济指标情况见表1-3。主要技术经济指标情况一览表表 1-3序号指标名称数据备注一主要技术指标1设备购置台套10472建筑面积692113新增劳动定员人1364建设期月145产品产量5.1四氯化钛吨300000达产年5.2盐酸吨50000达产年二项目总投资万元100000建设投资万元建设

18、期利息万元3万元23428三建设投资来源万元74530企业自有万元申请万元四建设期利息来源万元20421企业自有万元20422申请万元0五来源万元234281企业自有万元234282申请万元0六销售收入（不含税）万元正常生产年七利税总额万元正常生产年1其中：万元7516正常生产年2营业税万元0正常生产年3附加税万元1135正常生产年4利润总额万元21302正常生产年1.4 可行性研究结论简述1.4.1 钛属重要的资源，四氯化钛是海绵钛、钛白粉、钛材不可或缺的原料，在发展性新兴产业、工升级等方面起着重要作用。面对我国钛产业的发展机遇和国内外市场对四氯化钛原料日益增长的需求，仙桃市中星电子材料积极

19、实施30 万吨/年四氯化钛生产项目，通过采用先进的技术和设备，实现四氯化钛规模化、自动化、标准化生产，以全新的发展条件推动地区在钛产业领域提高竞争力。项目建设符合钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划的要求和国家及地方规划的发展方向，其建设意义。1.4.2 项目产品四氯化钛是海绵钛、钛白粉、钛材不可或缺的原料。项目建设依靠先进的技术和规范的管理，可使产品在技术先进性、质量可靠性等方面与国外品牌媲美。因此，项目产品销售有保障，市场前景良好。1.4.3 项目拟建造现代化生产厂房和购置先进的生产和辅助设备，其建设方案具有技术前瞻性和经济合理性，能适应我国钛产业的发展趋势，满足项目目标要求，技术上是

20、可行的。1.4.4 经测算分析，项目有较好的经济效益和一定的抗风险能力，八所得税后净利润万元15977正常生产年所得税前所得税后价指标1总投资收益率%21.30按正常生产年数据计算2投资回收期年4.925.76含建设期 14 个月3财务收益率%25.2519.304累计财务净现值万元5158327867i=12%5资本金财务净现值万元31336i=13%6资本金收益率%38.19十盈亏平衡点%57.29在经济运行上是可行的。综上所述，本项目是必要的、可行的。第二章 项目背景和建设的必要性2.1 项目背景钛属重要的资源，广泛应用于冶金、化工、医疗、汽车、能源及工、航空航天等领域，在发展性新兴产业

21、、工升级等方面具有重要作用。因此，采用国内外先进的生产技术，规模化生产钛及钛合金原料，是国民经济发展的需要，具有重要意义。我国有着丰富的钛资源，通过五十多年来的自身发展，以及积极参与国际交流与合作，我国在钛工业领域已取得举世瞩目成就，尤其是近 10 年,我国钛工业发展迅猛,钛材加工产品年产量持续增长,已成为世界第一大钛生产国和消费国。2013 年，中国海绵钛年产能达 15万吨，2014 年海绵钛净出口达 5573 吨。除了规模的扩大，在产业设备条件以及钛技术研究和应用等方面也取得了长足进展。但是，国内钛产业迅速发展的过程中仍存在着中产品过剩,高端产品等问题，而影响国产钛产品质量重要原因之一即四

22、氯化钛的制造。四氯化钛作为一个重要,主要用于生产海绵钛,进而制造钛材、钛合金和钛白粉，它的优良性直接决定了终端产品的品质。以海绵钛生产为例,从钛矿到产出高钛渣、从高钛渣到产出粗四氯化钛、从粗四氯化钛到产出精四氯化钛、从精四氯化钛到产出海绵钛，任何一个环节都与四氯化钛密切相关。我国四氯化钛生产起步于 20 世纪 50年代，60 年代即开始对于精四氯化钛有机杂质进行研究，现已成为世界上少数几个掌握工艺技术的国家之一。但从实际情况来看，大多数中国企业仍采用 2.4 米以下中小型氯化炉进行生产，存在着炉径小、排渣次数多的缺点。此外，和等发达国家已采用计算机自动控制技术，实现了生产过程连续化，而国内仍有

23、 90%的企业尚未实现智能化制造，严重影响着产出效率和质量的。当前，伴随性新兴产业、工、航空航天、海洋工程的迅速发展，国家发展和发布的钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划中已明确提出，“十二五”期间，大幅高档产品比例，大飞机和海洋工钛及钛合金等产品实现化，关键品种自给率达到 90%以上，氯化法钛白粉产量占钛白粉总产量的比例达到 15%以上的发展目标。而要实现发展目标，必须突破四氯化钛的技术门槛，从上保证钛产品的质量。是重要的老工业之一，经过建国 60 余年的发展，全省建成了门类比较齐全的现代工业产业体系，产业基础厚实，产业综合配套能力较强。近年来，钛产业在省也得到快速发展。为满足市场需求，

24、省性新兴产业发展“十二五”规划提出，大力发展先进结构材料，其中包括重点发展钛合金等新型金属材料。仙桃市是省江汉平原区域中心城市，民营经济发达，多年来以全省首强县市5 次进入百强县市、6 次跻身中部十强县市、经济总量连续20 多年位居省县级市第一位。仙桃市具有发展钛产业的良好基础，位于该市沙湖原种场区域内的仙桃市中星电子材料最大的钛原料生产厂家，其建设与发展已被列入省新材料产业“十二五”发展规划之中。为运用产业政策，引导企业向园区集中，最近，仙桃市沙湖原种场人民委托华大城市规划设计研究院编制了国际钛产业城仙桃市沙湖原种场概念规划设计。国际钛产业城将发挥四氯化钛生产、钛产品深加工等七大功能，成为国

25、内领先、国际一流的钛产业城、城市圈的支点、仙桃市经济发展的动力引擎。仙桃市中星电子材料是国内从事研究、开发、生产新材料、新能源领域内高性能钛系列基础原材料的国家高新技术企业，为国家级重点火炬计划项目承担。企业的建设与发展已被列入湖北省新材料产业“十二五”发展规划之中：“主要产品有光电子粉体材料和钛电子基础原材料，如二氧化钛、钛酸钡、碳酸钡、四氯化钛等，产品达到国内领先水平和国际先进水平”。面对我国钛产业的发展机遇和国内外市场对四氯化钛原料日益增长的需求，仙桃市中星电子材料积极实施30 万吨/年四氯化钛生产项目，通过采用先进的技术和设备，实现四氯化钛规模化、自动化、标准化生产，以全新的发展条件推

26、动地区在钛产业领域提高竞争力。项目建设符合钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划的要求和国家及地方政府规划的发展方向，其建设意义。2.2 项目建设的必要性2.2.1 是推动钛产业结构调整和优化升级的需要钛有钝化倾向，具有优异的抗腐蚀特性。含钛的材料广泛应用于建筑、汽车、铁路、医疗、工、航空航天等行业。加强钛资源综合开发利用，促进钛产业可持续发展，对我国工业发展和国防建设具有重要意义。“十二五”期间，是钛产业等有色金属工业加快转变发展方式，实现由大变强的关键时期，既着难得的发展机遇，也着严峻。从国际环境看，钛产业竞争日趋激烈，西方发达国家一方面利用技术优势，集中发展高附加值产品，在氯化法钛白粉

27、、钛及钛合金冶炼等尖端技术方面对我国实行；另一方面通过直接出口或在我国合资、独资建厂，扩大在我国钛产品市场的份额。从国内发展环境看，随着我国经济结构，传统产业升级加快，性新兴产业、工、航空航天、海洋工程发展迅速，对高档钛白粉、大飞机和海洋工钛及钛合金等关键品种的需求量将大幅增长，对企业的研发能力和品种质量要求越来越高。同时，随着建设资源节约型、环境友好型社会的推进，迫切要求钛产业加快转变方式，实现产业升级。为此，工业和信息化部发布的工业产品质量发展“十二五”规划中提出，重点解决钛合金等关键材料的质量一致性差、性能稳定性问题，大幅提高产品质量水平。钛工业产品质量发展“十二五”规划亦要求，以航空航

28、天、舰船、核电站以及国民经济的需求，通过技术改造和技术创新，全面提高钛制品的质量水平，大力发展高端钛产品。本项目产品是钛及其化合物生产过程中的中间产物，也是钛工业生产的重要原料，其优良性直接决定了终端产品的品质。项目建设采用先进的技术和设备，规模化生产高品质的四氯化钛，可从上国产钛产品的质量水平，缓解国内市场高档钛白粉及海绵钛供应的紧张状况、替代进口产品。因此，本项目建设是推动钛产业结构调整和优化升级的需要。2.2.2 是促进地区经济平稳较快发展的需要国家在促进中部地区崛起中，要求将中部地区建设成为“三个一个枢纽”，其中一个重要方面就是建设先进制造业。在建设先进制造业进程中，省正处于新型工业化

29、加速发展和城镇化加速推进的重要时期，工业结构升级的形势错综复杂，任务艰巨紧迫。从外部发展环境看，全球经济结构加速调整，发达国家重新重视发展实体经济，实施“再工业化”，加快新能源、新材料、信息、环保、生命科学等领域发展，抢占未来科技和产业发展制高点，增加了我国工业整体升级的压力。从发展环境看，省传统的低成本劳动力优势逐步削弱，生产要素价格上涨明显，“低成本竞争”优势正逐步；支撑省经济发展的重化工业体系将受到资源短缺和价格上升的严重冲击，资源环境约束持续加大。但从宏观环境、政策环境和基础条件看，“十二五”期间省工业结构调整升级良好机遇。省工业结构调整和优化升级“十二五”规划，为加快全省工业经济升级

30、，必须依托现有产业基础和优势，加快新兴产业发展和传统产业改造，以高新技术应用和打通关键环节为着力点，在现有 8 个千亿元产业的基础上，培育新增钒钛、有色金属、船舶等 4 个新千亿元产业。最近，仙桃市沙湖原种场人民委托华大城市规划编制了国际钛产业城仙桃市沙湖原种场概念规划设计。在钛产业城中，项目建设仙桃市中星电子材料作为国家级高新技术企业，能批量生产销售四氧化钛，满足下游企业供应需求。项目实施后，可进一步扩大本区域钛产品品种、生产规模，实现地区钛的延伸，细化，并与百盛钛业等企业抱团形成产业集聚效应。显然，项目建设是推动地区经济发展的需要。2.2.3 是企业和竞争力的需要未来，随着我国经济结构，传

31、统产业升级加快，性新兴产业、工、航空航天、海洋工程迅速发展，对大飞机和海洋工钛及钛合金等关键品种的需求量将大幅增长，对企业的研发能力和品种质量要求越来越高。同时，随着建设资源节约型、环境友好型社会的推进，迫切要求钛产业加快转变方式，实现产业升级。推动企业联合重组、淘汰产能、延长，提高资源的综合利用率。纵观我国有色金属产业其钛产品多属中低档次，附加值较低，多数企业创新基础薄弱，工艺装备，环境污染严重。产业装备水平低，生产工艺，资源、能源消耗高，污染物排放不达标，至今没有引领全球钛产业的龙头企业。因而，要使我国钛产业由大变强，企业必须着力突破瓶颈，加速创新成果转化，提高资源利用和技术装备水平，产品

32、档次和质量，满足高端领域市场需求，促进产业升级。仙桃市中星电子材料作为一家专业从事钛业务的企业，选择在仙桃经济开发区钛产业园积极实施30 万吨/年四氯化钛生产项目，通过使用先进的技术和设备，以进一步提高企业产品整体质量，推动企业向高端化、精细化、专业化方向发展。因此，本项目建设是企业和竞争力的需要。第三章 市场3.1 产品需求分析本项目主要产品为四氯化钛,是钛及其化合物生产过程中的重要中间产品,为钛工业生产的重要原料，主要用于生产海绵钛,进而制造钛材、钛合金和钛白粉等,在化工、电子工业、农业及军事等方面有着广泛用途。3.1.1 产品应用于海绵钛的需求海绵钛生产是钛工业的基础环节，它是钛材、钛粉

33、及其他钛构件的原料。把钛铁矿变成四氯化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反应，就得到海绵钛。海绵钛因其具有高、 耐腐蚀、强度、高低温性能好、无磁性等突出优点,而被广泛应用。我国从 20 世纪 50 年代末就开始生产海绵钛，目前国产海绵钛产能已占到全球总产量的 42%，居全球第一位。从应用范围来看，在传统的钢铁、化工、电力、制盐继续保持旺盛需求的同时，钛还形成了新的需求点。首先是我国航空航天用钛增加。在我国新一代研制及装备的推动下，预计用钛需求年复合增速将达 12。我国优化提升装备水平，加快推进新一代战斗机、大型机及大型发研制与列装，加速 2、3 代机的更新换代，将带动航天钛材

34、年需求量从 2013 年的 4666 吨至 10000 吨以上。同期，我国大力推进大飞机、支线飞机的研制与放开通用航空，预计我国用钛需求将提升至 1400 吨以上；其次是体育休闲行业的钛需求量增长，运动器材如球杆、羽毛球拍、网球拍、高档自行车、器材等都采用钛。此外，工业需求中，我国核电、海洋工程、医疗用钛需求仍具亮点，预计核电用钛的年需求量将增至 1050 吨，海洋工程和医疗用钛的年增速分别为 8和 9。综上所述，随着对钢性能要求的提高，以及对钛合金应用的深入研究和普及，海绵钛未来运用前景十分广阔。本项目产品四氯化钛为制造海绵钛主要原料，制造 1 吨海绵钛需求 4 吨四氯化钛。未来随着国产海绵

35、钛产量规模的扩大，将直接带动国内四氯化钛的市场需求。3.1.2 产品应用于钛白粉的需求钛白粉是由粒度在 0.20.3范围的晶相二氧化钛颗粒组成的亚微米级粉体材料,是钛氧化物的主要产品形态。自 1908 年法国人 A.J.在首次用化学方备出比较纯的有遮盖力的二氧化钛以来，人类制造和使用钛白粉的历史已超过 100 年。经过整整一个世纪的探索与发展钛白粉已成为最完备的精细化工产品，并在涂料、造纸和油墨等众多工业领域得到了广泛应用。2014 年全球钛白粉产量突破 700 万吨，市场规模 98.3 亿欧元，有业内预计 20152020 年全球钛白粉市场平均增长率约为 4.8%，到 2020 年市场规模将

36、达到 128 亿元。与此同时，亚洲是全球钛白粉的主要需求地区，2014年亚太地区消费量占全球钛白粉市场份额的 40%左右，预计 20152020年亚太地区钛白粉消费量平均增长率可达 7%8%，中国国内需求将保持 10%15%的增幅，随着国内城镇化进程的加速，这一趋势将更加强劲，同时也将带动钛白粉原材料市场的同步增长。此外，钛白粉生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种，其中氯化法生产工艺具有工艺流程短、污染排放量小、产品品质好等优点，但我国大部分企业仍采用硫酸法生产钛白粉，氯化法钛白粉产能仅占国内总产能的 16%，与国外 70%的比例相比差距仍很大。为此，国家发改委发布的产业结构调整指导目录中，将硫酸

37、法工艺列入限制发展之列，并决定今后不再新的硫酸法工艺项目，现有工艺必须进行技术升级和改造。在工信部制订的钒钛资源综合利用和产业发展十二五规划中，也已明确在严格控制钛白粉产能的基础上，改造升级现有硫酸法工艺的政策主张。在国家政策引导下，硫酸法钛白粉生产工艺被氯化法等先进工艺取代已成必然。本项目产品四氯化钛为氯化法生产钛白粉的重要原料之一，未来随着氯化法钛白粉技术在国内逐渐普及，将直接带动国内四氯化钛的市场需求。3.2 产业生产及供给分析四氯化钛是生产海绵钛的主要原料，每生产 1 吨海绵钛约消耗 4吨多四氯化钛,所以,海绵钛中的杂质含量与四氯化钛中的杂质含量成4 倍富集的关系。因此，四氯化钛的优良

38、性直接决定了海绵钛的品质。我国四氯化钛生产与钛工业发展关，中国的钛工业最早起步于20 世纪 50 年代。1958 年抚顺铝厂建成了我国第一座海绵钦试验工厂。1964 年，国家筹建了我国规模最大的海绵钛厂遵义钛厂。1982 年国家 16 个部门成立了钛应用推广小组，迎来了我国钛工业有序发展的春天。进入新世纪以来，随着我国海绵钛工业发展壮大，直接了四氯化钛的投资热潮。据统计资料显示，2014 年全年国内四氯化钛开工企业共有十家，企业年产量均突破万吨，其中前五名企业为中星电子、锦州钛业、渤天化工、葫芦岛钛业、葫芦岛方大钛业。从生产工艺来看，四氯化钛方法很多，主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化法等。其

39、中沸腾氯化也称流态化氯化近几年兴起的生产方法，在等国家正应用广泛。该方法以氯气为流体和氯化剂，使高钛渣与石油焦的混合料在沸腾炉内处于悬浮状态，高温下通过氯化反应四氯化钛。由于固体和气体处于激烈的相对运动中，因此传质、传热效果良好且操作简单连续，大大提高了生产效率和产量。中国的沸腾氯化技术近年来不断发展，目前氯化炉直径沸腾段主要有 0.6m、0.8m、1.2m、1.4m 和 2.4m 几种，但仍然存在炉径小、排渣次数多的缺点。因此，设备大型化、产能规模化、质量高纯化、控制自动化将是今后四氯化钛生产发展的总趋势。中星公司在生产和经营四氯化钛的过程中，不断进行技术探索、创新，除运用先进的沸腾氯化技术

40、外，还采用直径 9m 的氯化炉以及自动化控制仪表进行生产，使产品质量大幅提高，并深得用户欢迎，目前呈供不应求的状态。3.3 项目产品竞争优势及市场.3.3.1 项目产品竞争优势3.3.1.1 产品技术、质量优势仙桃市中星电子材料科研队伍强大，并与大学、华中师范大学、大学、工业大学、中国固体物理粉体、中国检验检疫科学等科研院所和企业建立了长期的产学研合作关系，可为项目产品生产提出技术支持。同时项目采用沸腾氯化备四氯化钛的技术工艺是目前最先进的工艺技术路线,生产的产品质量具有稳定性、重复性、一致性好的特点，其物理性能、化学特性和实用性工艺性能与国外同类产品相比，均达到或超过进口产品各项技术性能指标

41、，完全可以替代进口，具有明显的技术及质量优势。3.3.1.2 产品市场优势目前，中星公司已形成成销售网络，并与遵义钛业有限、朝阳百盛钛业等多家建立了长期的合作关系。另外，公司坚持优先发展，其管理大部分曾从事多年钛产业工作，与许多下游企业保持着良好的，这些都为本项目市场开拓提供了保障。3.3.2 项目产品市场当前,我国正处于以工业化后期，经济发展方式的主要支撑力量需要从过去“三高一低”的产业向依靠科技进步和创新方面转变。因此，作为新兴产业钛工业的发展状况经济能否继续保持相对较高的增长率就显得更加重要。结合市场需求和国内源供给能力，国家钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划要求，钛生产平稳增长，

42、“十二五”年均增长率 16.1%，到 2015 年，形成钛白粉210 万吨、海绵钛 15 万吨、钛材 6 万吨生产总量。项目产品四氯化钛是海绵钛、钛白粉、钛材不可或缺的原料，伴随下游产品产量的增长，将直接带动对其需求的增加。据 2015 年 5 月22 日在陕西宝鸡钛年会上：2015 年国内海绵钛用四氯化钛需求达 32 万吨，随着钛的应用普及，到 2020 年海绵钛使用四氯化钛需求将达到 100 万吨以上。本项目实施，将达到产年 30 万吨四氯化钛的生产规模，产品所占市场份额适中，除运用于海绵钛生产外，还可运用于钛白粉、钛材的制造。在本项目建设星公司已形成成销售网络，并与遵义钛业有限、朝阳百盛

43、钛业等多家建立了长期的合作关系。因此，项目产品销售有保障，市场前景良好。第四章拟建规模及产品方案4.1 建设规模根据市场需求分析，并结合公司发展要求，本项目建成后，将形成年产 30 万吨四氯化钛、5 万吨盐酸的生产能力。考虑到市场需逐步拓展等，本项目建完后的第一年按生产的 80%进行生产；第二年 100%进行生产。4.2 产品方案4.2.1 产品及生产4.2.1.1 产品简介本项目产品四氯化钛，是一种液体原料，化学性质稳定，广泛应用于钛白粉及海绵钛的生产。其理化性质和用途如下。理化性质外观与性状：无色或微黄色液体，有刺激性酸味，在空气中发烟。()：-25相对密度（水=1）：1.73沸点()：1

44、36.4分子式：TiCl4分子量：189.71饱和蒸气压(kPa)：1.33(21.3)临界温度()：358溶解性：溶于冷水、乙醇、稀盐酸。化学性质：受热或遇水分解放热，放出的腐蚀性烟气。具有较强的腐蚀性。可引起局部灼伤、化学性结膜炎、角膜炎、角膜混浊，亦可引起上呼吸道炎症及。四氯化钛是无色密度大的液体，样品不纯时常为黄或红棕色。与四氯化钒类似，它属于少数在室温时为液态的过渡金属氯化物之一，其熔沸点之低与弱的分子间作用力有关。大多数金属氯化物都为聚合物，含有氯桥连接的金属原子，而四氯化钛分子间作用力却主要为弱的力，因此熔沸点不高。TiCl4分子为四面体结构，每个Ti4+与四个配体 Cl- 相连

45、。Ti4+与稀有气体氩具有相同的电子数，为闭壳层结构。因此四氯化钛分子为正四面体结构，具有高度的对称性。TiCl4可溶于非极性的甲苯和氯代烃中。研究表明溶解在某些芳香烃的过程中涉及类似于(C6R6)TiCl3+配合物的生成。四氯化钛可与路碱溶剂（如 THF）放热反应，生成六配位的加合物。 对于体积较大的配体，产物则是五配位的 TiCl4L。除了出腐蚀性的氯化氢之外，存放TiCl4 时还会生成钛氧化物及氯氧化物，粘住使用过的塞子和注射器。作用与用途四氯化钛是海绵钛和钛白粉的主要原料。用作乙烯聚合催化剂的重要组分。用于制造颜料和钛有机化合物以及国防上用的烟幕剂。同时也是溶解、橡胶、等多种有机物的良

46、好溶剂。4.2.1.2 产品生产项目建成后，将形成年产 30 万吨四氯化钛、5 万吨盐酸的生产能力，本项目产品生产见表 4-1。产品生产表 4-14.2.2 产品质量标准及主要技术指标4.2.2.1 产品质量标准海绵钛GB/T 2524-2010海绵钛产品能源消耗限额GB 29136-2012行业标准四氯化钛YS/T 655-20074.2.2.2 产品主要技术指标四氯化钛按化学成分及色度分为三个级别，产品技术指标详见表4-2。四氯化钛产品技术指标表 4-2品级化学成分，色 度不大于TiCl4不小于杂质，不大于SiCl4FeCl3VOCl3一级99.970.010.0010.00125mgK2

47、Cr2O7/L二级99.960.010.0020.00245mgK2Cr2O7/L三级99.950.030.0030.00248mgK2Cr2O7/L注：四氯化钛的含量为 100减去杂质实测值总和后的余量。序号名称规格第一年第二年一占达产年的比例%80100二主产品1四氯化钛99.9%万t2430三副产品1盐酸20%t45第五章 工艺技术方案5.1 工艺技术方案的选择5.1.1 工艺技术概况国内外四氯化钛的原料主要有高钛渣、天然、人造金红石和白钛石四种。四氯化钛的生是利用TiO2 在碳存在的条件下，900左右温度，通氯反应而得，主要反应式是：TiO2+ C +2Cl2TiCl4 + CO2+

48、51.55kCalTiO2+ 2C +2Cl2TiCl4+ 2CO + 10.334kCal随高钛渣和石油焦等原料带入的其它杂质如：Fe、Mn、Ca、Mg、Al、Si、V、C、H 等也被氯化，产生相应的无机氯化物和 CO、CO2 及有机氯化物。氯化反应粗四氯化钛和粗四氯化钛提纯的工艺技术各有几种不同的方法。我国四氯化钛的生产是从用固定床氯化炉开始的，在二十世纪 70 年代研制成功流态化沸腾氯化四氯化钛技术，目前已达到国际先进水平。粗四氯化钛的提纯工艺有矿物油除钒（），硫化氢除钒（），铝除钒（独联体），铜除钒等，通过再蒸馏、精馏制得精四氯化钛。这些工艺已经成熟，都可获得较理想的精四氯化钛。5.1

49、.2 工艺技术方案的比较目前，四氯化钛的工业生产方法主要有流态氯化、熔盐氯化和竖炉氯化三种氯化方法。流态氯化法（又称沸腾氯化）是采用细颗粒富钛物料与固定碳质还原剂，在高温、氯气流作用下呈流态化状态，同时进行氯化反应制取四氯化钛的方法。该法具有加速气-固相间传质和传热过程、强化生产的特点。融盐氯化法是将磨细的钛渣或和石油焦悬浮在熔盐（主要由 KCl、NaCl、MgCl2 和 CaCl2 组成）介质中，通入氯气氯化四氯化钛的方法。竖炉氯化法是将被氯化的钛渣（或）和石油焦细磨，加粘结剂混匀制团并经焦化，制成的团块料堆放在竖氯化炉中，呈固定层状态，与氯气作用四氯化钛的方法，又称固定层氯化或团料氯化。竖

50、式氯化法是最原始的工艺技术，此法劳动强度大、产能低，已基本被淘汰。目前国际上主要采用沸腾氯化和熔盐氯化两种成工艺技术。融盐氯化法具有原料适用范围广的优点，但也存在以下几个问题：一是粗四氯化钛中泥浆量大，造成系统返泥浆量过大，宜导致超负荷运转；二是融盐氯化炉启动烘炉非常繁琐，除了正常加热预热过程外，还需要化盐，定期排盐等；三是熔盐中的金属氯化物，易堵塞出料口，且使循环使用；四是多台熔盐炉与氧化炉对接；五是生产能力偏小，匹配，不适合大型氯化法生产。流态氯化（又称沸腾氯化）与熔盐氯化相比，具有生产效率高，产量大、易实现连续生产等优点，因此沸腾氯化法的使用更为普遍。5.1.3 工艺技术方案的选择本项目

51、采用含TiO2 大于92%的高钛渣为原料，沸腾氯化法生产粗四氯化钛，粗四氯化钛经蒸馏、精馏，矿物油除矾精四氯化钛。有筛板沸腾氯化炉主要适用于低钙镁原料，结合我国钛矿资源钙镁杂质含量高的特点，为提高单炉产能，本项目采用9.0 米无筛板沸腾氯化炉。该工艺设备氯化反应安全，收率高，产能大，过程连续化，易操作、易控制、易于自动化，设备耐腐蚀，耐高温，使用长，达到国内先进水平。5.2 项目的技术基础5.2.1 技术成果、来源及知识情况5.2.1.1 技术成果本项目涉及的主要有：大型无筛板沸腾氯化技术目前国内最先进的采用9000mm大型沸腾氯化炉生产四氯化钛技术。生产过程自动化控制技术对反应过程中的温度、

52、压力、流量、配碳比、流速、压差等各种参数进行显示、及联锁的控制技术。气体检测技术对 Cl2、CO、CO 2、Ticl4、O2、SO2、HCl 等气体适时进行检测，以确保生产装置的安全运行。5.2.1.1 成果来源及知识情况本项目产品为海绵钛和氯化法钛白的主要原料四氯化钛，其装置设计和制造工艺均由仙桃市中星电子材料在消化、吸收国内外现有成熟技术的基础上研究、开发，企业拥有知识，并具有进一步深度开发、应用性开发的能力。公司高度重视技术开发，每年投入费用 1000 多万，用于产品的研发和技术引进，企业现有专利 25 项，其中发明专利 11 项，实用新型14 项，这些专利的正式授予对于公司发展具有知识

53、的创新性技术具有积极意义。公司自行研发的“液相四氯化钛水解法生产超细型电子级二氧化钛”技术获科技部中小企业科技型创新基金无偿资助，被列为“国家级重点火炬项目”，“国家级重点新产品试产计划项目”，是省“三个三工程”百家重点扶持项目之一。5.2.2 项目技术特点5.2.2.1 采用国内最先进的大型无筛板沸腾氯化工艺四氯化钛的制造技术是钛中的，氯化炉的大型化、氯化技术水平的提高(包括提高钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、降低尾气氯含量、提高四氯化钛回收率等)一直是重点研究的课题。本项目采用了国内最先进的大型无筛板沸腾氯化工艺。沸腾氯化又称流态化氯化，是利用流体的作用将固体颗粒悬浮起来,使固体颗粒具

54、有流体的某些表观特征,强化了气固,液固,气液固间的接触,在特定的条件下完成化学反应。其工艺流程是：石油焦通过破碎达到一定的粒度，并按照一定的配比与高钛渣混合，得到混合料；然后将混合料加入氯化炉，氯气由氯化炉底部进入；沸腾炉顶部排出物为带有少量粉尘和杂质的四氯化钛气体，旋风分离器除尘和喷雾冷凝器除杂后进入冷凝塔，得到粗四氯化钛液体。从炉底排出的炉渣返回钛渣电炉进行回收处理；沉降渣、过滤渣返回氯化炉内回收四氯化钛，尾气送入尾气处理站回收盐酸。沸腾氯化工艺流程如图 5-1 所示。旋风除尘器沸腾氯化炉混合料冷凝塔粗四氯化钛氯气图 5-1 沸腾氯化工艺流程图5.2.2.2 完善的沸腾氯化过程中的自动控制

55、技术沸腾氯化炉作为氯化生产中的一个重要环节，其在生产中的控制是一个难题，目前国际上仅有少数国家具有较为成沸腾氯化炉自动控制技术。我国传统的氯化炉基本采用的人工手动控制，控制效果不是十分理想，难于满足连续大规模生产的需要。本项目采用了完善的沸腾氯化过程中的自动控制技术。自动控制技术解决了以下控制难点。首先是混合物料的加料速度，控制混合物料的合适加入速度是正常氯化操作的重要工艺条件之一。具体大小要由进入炉内的氯气实际流量与料量和氯气流量的比值来决定。其次是氯气流量的确定，进入氯化炉的氯气流量既要满足流态化层内流体力学的条件，又要满足反应动力学的要求，它与采用的物料颗粒特征、炉子的结构尺寸和反应温度

56、等有关。再次是炉内物料的反应温度的控制，较高的反应温度可使氯化速度加快，但是太高的反应温度，容易腐蚀炉体。因此，炉内反应温度是该控制系统的被控量（被调参数）。影响沸腾氯化炉炉内反应温度的很多，如工艺物料 TiO2进料的料量和温度，氯气的压力、浓度等，该控制系统属于典型的多尘渣喷雾冷凝器四氯化钛喷淋液体四氯化钛气体变量、强耦合的系统。该沸腾氯化炉生产自动控制技术保证了流化床层厚度的合理性和炉内温度的稳定性，促进了“三废”治理，对实现“清洁、文明、无公害化”的现代化生产具有巨大影响和积极作用。5.2.2.3 生产效率高、质量好、能耗小、“三废”少本项目生产工艺具有以下显著优势：(1)生产线连续生产

57、,流程短,生产能力易扩大,易实现自动化控制,能耗相对小,产品质量好。(2)主四氯化钛喷淋吸收塔工作效率较高,喷淋量大,通过控制喷淋量与产出四氯化钛之比为(610):1,达到充分传热,传质,湿式除去固体夹带物的目的,系统中的热量完全通过换热器带出,有效地防止热量积累,保证系统内的热量平衡.(3)回收过滤后泥浆中四氯化钛的效率高，操作环境较好，三废少。5.2.3准备沸腾氯化炉经历了1.2 米、2.4 米、5 米、9 米等几个阶段。母公司仙桃市中星电子材料已投产的 10 万吨年四氯化钛生产线，经过多年生产运行，各设备、装置运行稳定可靠，产品质量好、产能大、易操作、易控制。本项目在该生产线成功运行的基

58、础上，不断优化工艺流程，完善工艺装备，为四氯化钛的、规模化生产奠定坚实的基础。5.3 工艺技术路线5.3.1 工艺技术流程四氯化钛生产工艺流程如图 5-1 所示。生产装置流程图详见附图3附图 9。计量计量图 5-1 四氯化钛生产工艺流程图5.3.2 工艺流程简述5.3.2.1 混合料按规定比例与数量将高钛渣与除铁石油焦称重计量后放入混料机中，混合料被斗式机送入混合料料仓，通过星形下料器控制料仓内的混合料进入加热大搅笼，再进入氯化炉小料仓。5.3.2.2 氯气工序来自储罐区的液氯经汽化器汽化，汽化氯气进入集气总管，控制氯气汽化量，稳定氯气压力，进入缓冲罐待氯化使用。5.3.2.3 氯化工序入罐检

59、测精四氯化精制盐酸粗四氯化尾气处理吸收喷淋水沉渣处理除尘沸腾氯化搅拌混合计量气化液氯石 油高 钛按生产指令开动氯化炉加料搅笼，向炉内定量的加入混合料，并开动氯气流量计通入匹配的氯气，控制炉温沸腾压差，系统压力，使氯化反应正常，待沸腾压差超过一定数值后，于氯化炉底排渣。排出的炉渣入桶盖好，由铁道小车运送至炉渣处理室。氯化产生的气体与粉尘从炉顶进入旋风分离器，粉尘送入 1#急冷塔进行沉降，当积存尘渣达一定时间后从急冷塔底部排除。旋风分离器顶部进行四氯化钛喷雾，含少量细尘的气体进入一级喷淋塔与由循环槽内液下泵打出的经过冷却器冷却的四氯化钛液体进行传热传质交换，使气体中的四氯化钛部分冷凝，并流入循环槽

60、参与继续循环；含未被完全冷凝四氯化钛的气体进入二级、三级喷淋塔继续吸收，为了吸收完全，第三级喷淋的四氯化钛采用冷冻液冷却。循环液增多后进入过滤计量罐，经泵打入槽，再流入过滤器进行泥浆过滤，清液流入清液罐，经计量后打入粗四氯化钛贮罐暂存。5.3.2.4 尾气处理工序来自氯化的尾气，进入一级盐酸吸收塔，由经冷却的盐酸喷淋吸收后汇集到循环酸罐，经酸泵打入石墨冷却器，再由分配器送到吸收塔继续喷淋吸收尾气中的 HCl 气体。当盐酸浓度达到控制要求后，将盐酸打入过滤罐进行过滤，清液打入盐酸贮罐外销。尾气中尚未吸收完的 HCl 气体进入第二级吸收塔，经循环酸罐中打出的稀酸吸收循环。循环的稀酸增浓后打入一级吸