5000吨(一期1000吨)人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目可行性研究报告

XXXX有限公司年产5000吨一期1000吨人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目可行性研究报告XXXX有限公司5000吨/年(一期1000吨/年)人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目可行性研究报告XXXX有限公司5000吨/年（一期1000吨/年）人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目可行性研究报告PAGE7目录TOC\o"1-2"\h\z\u1总论 11.1概述 11.2研究结论 42市场预测分析 82.1产品市场分析 82.2本项目产品的竞争力分析 182.3产品价格分析 233生产规模及产品方案 253.1生产规模及产品方案 253.2产品方案的确定 253.3产品质量指标 254工艺技术方案 274.1工艺技术方案的选择 274.2工艺流程和消耗定额 304.3主要设备的选择 384.4自动控制 395原料、辅助材料及燃料的供应 435.1原料供应 435.2主要原辅材料来源可靠性分析 435.3动力供应 436建厂条件及厂址选择 446.1建厂条件 446.2厂址方案 497总图运输、储运、土建、界区内外管网 507.1总图运输 507.2储运 527.3土建 538公用工程方案和辅助生产设施 578.1公用工程方案 578.2辅助设施方案 669节能、节水 679.1节能 679.2节水 6810消防 7010.1编制依据 7010.2工程概述 7010.3根据火灾类别所采用的防火措施及配置消防设施 7010.4消防设施费用及比例 7111环境保护 7211.1执行的环境保护标准 7211.2拟建项目污染物排放状况及处理措施 7211.3拟建项目环境影响初测 7411.4环境保护设施投资概算 7412劳动安全卫生 7512.1劳动安全卫生执行的标准、规范 7512.2生产过程职业安全与有害因素分析 7612.3职业安全卫生保护的措施 7613组织机构与人力资源配置 7913.1企业管理体制及组织机构设置 7913.2生产班制与人力资源配置 7913.3人员培训与安置 8014项目实施计划 8214.1项目组织与管理 8214.2实施进度计划 8215投资估算 8415.1投资估算编制依据和说明 8415.2投资估算分析基础数据的设定和说明 8415.3建设投资估算 8415.4建设期利息估算 8415.5固定资产估算 8515.6流动资金估算 8515.7总投资估算 8516资金筹措 8616.1资金来源 8616.2资金使用计划 8617财务分析 8717.1产品成本和费用估算 8717.2销售收入和税金估算 8817.3财务分析 8818社会效益分析 9119风险分析 9219.1风险因素的识别 9219.2研究提出风险对策 9219.3风险对策与反馈 9219.4编制风险与对策汇总表 9320项目招标方案 9520.1招标管理 9520.2招标依据 9520.3招标范围 9520.4招标方式 9620.5招标程序 9720.6评标程序 9720.7发放中标通知书 9720.8招投标书面情况报告备案 9820.9合同备案 9821研究结果 9921.1结论 9921.2建议 991总论1.1概述1.1.1项目名称、单位名称项目名称：5000吨/年（一期1000吨/年）人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目委托单位：XXXX有限公司建设地点：项目性质：新建1.1.2项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性随着国家“十二五”规划提出新能源、节能环保、新能源汽车、新材料、生物、高端装备制造、新一代信息技术等七大战略性新兴产业行业。国内市场的视角也逐渐开始着眼十二五规划进行布局。目前，在全球能源供给紧张、环境保护形势严峻的客观条件下，我国明确提出节能减排的战略目标。由于LED产业具有节能、环保的显著特征，LED照明作为继白炽灯、荧光灯之后的新一代“革命性”光源，将大大降低我国能源消耗。其产业发展及市场应用对于实现节能减排战略目标的意义十分重大。蓝宝石作为制作芯片的重要原料，不仅应用于LED照明领域、且应用于珠宝业、微电子技术、光学及仪表制造等领域，发挥着不可或缺的作用，同时人造蓝宝石的各种优良性能与应用领域还在不断的被研究人员发掘中。根据我国《“十二五”节能环保产业发展规划》、《半导体照明节能产业规划》的实施，加快了我国LED产业及相关产业的快速发展，推动照明产业结构的优化和持续发展，据测算，若将我国全部在用的白炽灯替换成节能灯，每年可节电480亿千瓦时，相当于减排二氧化碳近4800万吨，若进一步更换为LED照明产品，将带来更大的节能效果。目前，我国半导体照明发展的具体目标是到2015年白光LED的发光效率达到国际同期先进水平(150—2001m/W)，进入30%普通照明市场，替代70%进口高亮芯片，围绕背光源、汽车、照明等重大战略产品，强化技术集成，实现大规模的示范应用，实现年节电1400亿度，年节约标准煤4900万吨，减少CO2、SO2、NOx、粉尘排放1.4亿吨。因此，本项目在LED产业快速发展，LED蓝宝石面板及衬底片产品市场需求旺盛的基础上带动蓝宝石用高纯氧化铝的需求上升。以此提出建设年产5000吨（一期1000吨/年）蓝宝石用高纯氧化铝生产项目，本项目采用高端技术生产高性能的蓝宝石用高纯氧化铝以满足当前市场需求，加快我国LED产业的快速发展，项目建成后，不仅满足项目单位自身的发展，同时也加快了上下游企业的生产发展，项目选址与青海铸玛蓝宝石晶体有限公司年产1140吨LED蓝宝石晶体项目仅一路之隔，有利于企业的自身发展和下游产业链条的延伸，加快企业的生产经营。项目属于国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录（2011本）》“鼓励类”十二、建材”中的“8、信息、新能源、国防、航天航空等领域用高品质人工晶体材料、制品和器件生产装备技术开发；高纯石英原料、石英玻璃材料及其制品制造技术开发与生产；航天航空等领域所需的特种玻璃制造技术开发与生产”及第二十八信息产业的第42条“半导体照明衬底、外延、芯片、封转及其材料等”条目。综上所述，本项目的建设有利于增强现代产业集群，为地方经济发展做出积极贡献，且有利于企业本身的发展，增加了企业的经济效益解决了部分社会劳动力，具有经济效益和社会效益，因此，项目的建设是十分必要的。1.1.3可行性研究报告编制的依据和原则（一）编制依据（1）国家计委办公厅，计办投资[2002]15号《投资项目可行性研究指南》；（2）《产业结构调整指导目录（2011年版本）》；（3）根据“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定”；（4）根据《半导体照明节能产业规划》；（5）国家发改委、建设部关于印发《建设项目经济评价方法与参数的通知》发改投资[2006]325号；（6）《青海省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；（7）根据XXXX有限公司委托编制5000吨/年（一期1000吨/年）人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目可行性研究报告合同书；（8）委托方提供的其它有关资料。（二）编制原则（1）结合南川工业园区资源综合利用要求、原材料现状和高纯氧化铝下游无机精细化工产品产业发展规划，本着科学、经济、可行的原则，项目做到投资有效，促进地方工业的振兴和经济发展。（2）生产工艺方面，吸收国内已有高纯氧化铝生产技术，结合当地实际情况，因地制宜，力求技术、设备先进，做到实用可靠，经济合理。（3）利用拟建厂区厂地及周围地区的公用工程设施进行建设，使本项目做到投资省、见效快。（4）项目工艺控制过程最大化的采用自动化装置，降低工人劳动强度、提高职业卫生及安全保护水平，形成文明、安全、稳定的生产环境。（5）坚持综合开发和生态优化共同促进原则，重视建设程序和环境保护。对“三废”处理选用相应的治理配套方案，使污染物的排放量达到国家排放标准。1.1.4研究范围本可行性研究报告研究的主要内容为：产品市场、建设规模、工艺技术方案、原料、辅材料及燃料供应、建厂条件和厂址方案、公用工程和辅助设施、环境保护和消防、工厂组织和劳动定员、投资估算和资金筹措、财务经济评价等。1.2研究结论1.2.1研究的简要综合结论高纯氧化铝生产的主要原料为高纯铝和异丙醇，而高纯氧化铝作为无机精细化工产品，近几年发展迅速，作为多种集成电路陶瓷基片、绿色照明的节能灯用三基色荧光粉、等离子体显示材料以及人工晶体等高科技技术新材料领域被广泛应用。根据高纯氧化铝在国内外生产、研究现状和工艺技术的进展，从生产成本、能耗、环保等方面考虑，本项目采用的生产工艺其技术可靠、先进，产品方案合理。生产的高纯氧化铝具有产品纯度高、粒径小，能确保达到长出优质LED衬底用蓝宝石的要求等优点。项目的建设即解决了当地LED用高纯氧化铝供应不足的现状，也满足上下游相关企业的发展需求，适合青海省投资建设的实际环境要求。本项目建成投产后可实现资源的循环利用，和产品链条的无缝对接，可实现销售收入17400.00万元，利税总额7610.53万元，具有良好的经济效益和社会效益。项目建厂条件和经营条件较好，不会对环境造成不良影响，生产安全和工业卫生可达到国家有关规定的要求；项目的建设为企业的长远发展奠定了基础，开拓了道路，将地区的资源优势转化为经济优势，对促进地方经济发展、支撑全省经济增长具有重要的意义。项目通过对市场需求分析、工艺技术、建设方案、原材料供应、“三废”排放及综合治理、财务经济效益分析等论证后认为，拟建项目工艺技术先进成熟、符合以改革开放为动力，努力构建布局合理、优势突出的工业总体发展思路，项目具有较好的经济效益和社会效益，故属可行。1.2.2存在的主要问题和建议（1）建议在生产工艺技术上，采用国内外先进成熟技术，消化借鉴国内外在该领域的先进经验，充分考虑当地实际，力求技术实用可靠，设备先进，经济合理。（2）建议在项目组织实施的过程中，进行项目有关土建工程及主要关键设备的招标，保证本建设项目工程高质量的完成，以达到项目预期的生产目标和效益。（3）建议进一步加大对该地区原料的有效开发利用，以确保项目的顺利实施。附：主要技术经济指标表序号名称单位数量备注一产品方案1产品5N级氧化铝t/a8004N级氧化铝t/a200二年操作时间小时7200三原材料消耗1高纯铝t/a6092异丙醇t/a39四公用工程消耗量1电万KWh/a33802水t/a220003天然气万m3/a189五运输量1运入量t/a6482运出量t/a10003总运输量t/a1648六全厂定员人550七能耗指标t标煤/t6.449八技术经济指标1总投资万元27050.432建设投资万元21075.373建设期利息万元1034.564流动资金万元4940.505年销售收入万元17400.006利润总额万元5342.697税后利润万元4007.028利税总额万元7610.539产品年均总成本万元/年9789.4710投资回收期（税后）年6.79含建设期2年11项目财务内部收益率（税后）%16.0512项目财务净现值（税后）万元4602.8913固定资产借款偿还期年5.64含建设期2年14盈亏平衡点%54.45以生产能力利用率表示PAGEPAGE99青海省化工设计研究院有限公司2市场预测分析2.1产品市场分析2.1.1产品用途高纯氧化铝：分子式AL2O3，单晶为蓝宝石，又名刚玉。其具有优异的光学性能，机械性能和化学稳定性，强度大、硬度大、耐冲刷，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作。高纯氧化铝广泛应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。随着航空器的高速化、智能化、多功能的发展，对光电功能材料的要求也越来越高，传统的光学玻璃窗口已经很难满足使用要求，而蓝宝石材料在性能方面的独特优势使其成为透波窗口、整流罩、光电窗口、护板、陀螺、耐磨轴承等部件不可替代的材料，如利用蓝宝石材料制备的光电窗口透过率高，可承受各种气动载荷和温升等环境变化。蓝宝石材料的高温强度高，耐磨性能优异，比重小，性能均匀化程度高，是航空类轴承的首选材料。其次、民用半导体照明领域对蓝宝石材料的需求，由于发光效率提高近10倍，寿命是传统灯具的20倍以上，兼有绿色、环保等优点，LED（发光二极管）为主要器件的半导体照明产业在近年内得到了飞快的发展。常用的有蓝宝石（Al2O3）、碳化硅（SiC）作为主要衬底材料。此外，还可用于大尺寸、高品质蓝宝石军工窗口及器件，随着导弹、战机、军舰、雷达、激光、电子对抗等武器装备的更新换代，对高速化、小型化，多功能复合的光电窗口及器件的需求也越来越大，蓝宝石窗口是马赫数大于2的高速整流罩、光电窗口的首选材料。2.1.2国外市场预测分析市场供应现状及预测全球蓝宝石专用高纯氧化铝生产主要掌握在世界的几大公司中，主要为日本、法国、韩国、台湾和中国。2009年以前，国际市场上蓝宝石衬底的龙头供应商是美国的Rubicon和俄罗斯的Monocrystal公司，两家企业的蓝宝石产能占据全球产能的60%以上。而近两年，全球蓝宝石衬底市场的分布情况发生了较大的变化，具体表现为传统老牌企业的市场占有率下滑，并逐渐被新兴的东亚地区厂商赶超。2011年全球七大蓝宝石晶棒厂商产能在去年的基础上翻一番，增加1800吨，2011年全球十大蓝宝石晶棒厂商排名及月产能扩充计划，如下表2-1所示：表2-1近几年全球十大蓝宝石晶棒厂商排名及月产能扩充计划（2英寸计算、单位：吨）排名企业名称10年月产能11年月产能产能变化1Rubicon1830122韩国STC13.52713.53Monocrystal13.52410.54云南蓝晶315125台湾越峰313.510.56日本京瓷6126.07Namiki8韩国Astek1.59.07.59Saint-Gobain10鑫晶钻合计69148.280.2数据来自：LED产业研究所（GLII）市场调研，目前1毫米厚度蓝宝石晶棒可以切割成大约1.2-1.4片基板（衬底）蓝宝石是目前运用最广泛、产业化程度最高的LED芯片衬底材料。根据YoleDéveloppement的数据统计，全球蓝宝石生产商针对LED外延工厂的供货量已占到LED产品销售总额的92%以上，并且随着LED产业链下游需求的不断扩大，蓝宝石市场呈现出快速发展的趋势。预计未来几年，LED用蓝宝石市场的年复合增长率将高达24%左右，促使全球蓝宝石专用高纯氧化铝总产量也不断增加，2010年高纯氧化铝的产量为2981吨，2011年达到6180吨，如下表2-2所示：表2-2近年来世界高纯氧化铝的生产现状（单位：吨）年份2008年2009年2010年2011年2012年产量12201800298161808600（注：数据来源于化工信息网）图2-12008年-2012年世界高纯氧化铝生产现状（单位：吨）近年来全球蓝宝石专用高纯氧化铝的在仪器仪表、电子元件、LED等行业的广泛应用，其生产厂家看中这一商机，不断的扩大高纯氧化铝的生产规模或新建生产装置，2013年仍有部分装置在建和待建中。预计2013年高纯氧化铝的产量将达到13000吨，到2014年产量将达到15600吨，预计到2016年产量将达到21800吨以上，如下表2-3所示：表2-32013年-2017年世界高纯氧化铝产量预测分析（单位：吨）年份2013年2014年2015年2016年2017年产量1300015600185002180023700（注：数据来源于化工信息网）图2-22013年-2017年世界高纯氧化铝产量预测分析（单位：吨）市场需求现状及预测随着全球信息技术由从模拟向数字转变,电子元器件正面临着升级换代，当前整个LED产业处于快速发展时期，产业链各环节的国内产能和市场总需求量都呈现出持续增长。蓝宝石是目前运用最广泛、产业化程度最高的LED芯片衬底材料。通过对蓝宝石衬底消费市场的统计可以发现，蓝宝石衬底的需求主要集中在东亚地区，2010年东亚地区企业的蓝宝石消费量占到了全球比重的87%，巨大的需求带动了东亚地区蓝宝石衬底产能的增长。2010年蓝宝石晶棒生产全球市占率分布状况（单位：%）蓝宝石晶片切片领域，则呈现出与上游晶棒拉制截然不同的竞争格局。上游晶棒拉制的领先企业中，唯老牌厂商京瓷和Monocrystal坚持蓝宝石衬底一体化产业链，基本不直接出售晶棒，而Rubicon和新兴厂商STC、越峰等的蓝宝石业务均以出售晶棒为主，较少或完全不涉及下游衬底制造。另一方面，由于目前技术门槛相对较低，成本控制能力要求相对较高，因此给了台湾厂商很好的介入条件。经过两年多的积累，目前台湾已经成为蓝宝石切片领域全球最大的生产基地。纵观LED行业的发展趋势，已经取得明显的成绩是不容置疑的。预计2013年中国整个LED产业的产值将超过千亿元。世界目前LED产业投资是很热的一个重点项目，全球各国对LED的研发生产都比较重视。目前世界高纯氧化铝需求量在不断的增加，2011年世界需求量为18600吨，预计2013-2016年全球蓝宝石专用高纯氧化铝产量将快速增长，每年需求量将保持30%以上的增速，预计2013年将达到24600吨，到2015年需求量将达到46500吨。如下表2-4所示：表2-4未来几年世界高纯氧化铝的需求量预测分析（单位：吨）年份2013年2014年2015年2016年2017年需求量2460035200465005730065200（注：数据来源于化工信息网）图2-3未来几年世界高纯氧化铝的需求量预测分析（单位：吨）2.1.3国内市场预测分析生产现状及预测我国照明产业的发展经历了从普通照明、传统高效照明到LED照明等新光源的发展阶段，已成为世界最大的照明电器生产、消费和出口国。2008年以来累计通过财政补贴方式推广节能灯等产品6.8亿只，形成年节电能力260亿千瓦时，相当于减排二氧化碳2600万吨，大幅提高了高效照明产品市场占有率。2010年，全国照明产品在用量达到71.55亿只，其中高效照明产品占有率超过70％，LED照明产品逐步进入市场应用根据《半导体照明节能产业规划》分析，中国LED产业分布比较集中，初步形成了珠江三角洲、长江三角洲、闽赣三大区域，每一区域都形成了比较完整的产业链，85%以上的LED企业分布在以上三大区域。同时国家半导体照明工程批准上海、厦门、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄为7大产业化基地。表2-5国内半导体照明四大区域主要特点：区域主要特点珠江三角洲（深圳、佛山、广州）LED封装规模最大、投资最集中的区域，承接海外企业转移较多长江三角洲（上海、江苏、浙江）国内LED整个产业链都比较活跃，产业配套能力最强，高端应用突出，人才、资金比较集中。北方地区（北京、大连、天津、河北）LED研发能力最强，研发机构最集中，在外延芯片研发方面领先。闵三角地区（厦门、南昌）LED上有投资规模最大，外延及芯片产能、芯片企业规模较大，越来越多的台湾企业转向该区域投资。资料来源：中国电子信息产业发展研究院表2-6目前我国前14名蓝宝石外延片生产企业及产能序号厂家2011年产能（吨）2011--2012万片1江苏协鑫50--6015002江苏吉星新材料30--50020003江苏欧亚蓝宝石2--1204004重庆四联30--1201205云南蓝晶光电0.63--608006浙江东晶电子10--3007507浙江水晶光电1.09--3603608山东青岛嘉星经典1.2--501809贵州贵阳工投20--300250010四川东骏激光20--12060011江西九江赛翡20--500160012陕西神光安瑞40--21030013山西长治虹源2--10030014哈工大奥瑞德75--750300合计11710目前蓝宝石用高纯氧化铝也被垄断在国内几家企业中，主要生产企业有鹏达科技、信富盟、捷斯奥和大连瑞尔等。其中50%的蓝宝石专用高纯氧化铝市场份额被鹏达科技占领。2010年我国蓝宝石专用高纯氧化铝总产量为1815吨，2011年蓝宝石专用高纯氧化铝产量为2600吨，如下表2-4所示：图2-42008-2012年我国高纯氧化铝产量分析（单位：吨）（注：数据来源于中国石油化工经济分析周刊）近年来中国的蓝宝石用氧化铝市场消费高于生产量。氧化铝生产成本和销售价格逐年降低，但利润率水平基本相当，都处在比较高的水平，在36%左右，这是其它行业不能相比的。LED行业将成为人造蓝宝石需求增长的亮点，随着LED材料技术和工艺的提升，LED照明材料、显示屏一突出的优势成为蓝宝石的主流产品之一，并在社会经济的许多领域得到广泛应用。预计2013年蓝宝石用高纯氧化铝产量将达到4240吨，预计到2014年产量将达到4980吨，预计到2015年产量将达到5670吨。表2-72013年-2017年我国高纯氧化铝产量预测分析（单位：吨）年份2013年2014年2015年2016年2017年产量42404980567064807720（注：数据来源于石油化工经济分析周刊）图2-52013年-2017年我国高纯氧化铝产量预测分析（单位：吨）市场需求现状及预测目前分析来看，LED照明技术发展迅速，成本快速下降，产品示范应用逐步推开，节能减排效果日益明显。LED照明产品已成为下一代新光源的发展方向，我国LED照明节能产业形成了较完整的产业链和一定的产业规模，具备了较好的发展基础，已成为全球LED照明产业发展最快的区域之一。产业化技术不断突破。LED芯片技术从无到有，2010年LED芯片国产化率达到60％；具有自主知识产权的硅衬底功率型LED器件光效超过90流明/瓦（lm/W），处于国际领先水平。下游应用与国际技术水平基本同步，LED射灯、筒灯、球泡灯等产品平均光效超过60lm/W，较白炽灯有70％以上的节能效果；LED隧道灯、路灯平均光效超过80lm/W，通过智能控制已可实现一定节能效果。由于LED的不断推广使用，使得蓝宝石专用高纯氧化铝市场供不应求，全球主要高纯氧化铝企业均有较大的扩产计划。随着时间的推移，产能不断扩大，2010年需求量为3150吨，2011年我国蓝宝石用高纯氧化铝需求量为4200吨，预计2013年蓝宝石用高纯氧化铝需求量将达到6300吨，到2014年将达到7150吨。未来几年我国高纯氧化铝的需求量分析统计见下表2-8所示：表2-82013-2017年我国高纯氧化铝需求量预测分析（单位：吨）年份2013年2014年2015年2016年2017年需求量63007150798088709600（注：数据来源于石油化工经济分析周刊）图2-62013-2017年我国高纯氧化铝需求量预测分析（单位：吨）2.2本项目产品的竞争力分析2.2.1本项目产品市场竞争力优势与劣势分析（1）本项目产品市场竞争力优势1）资源优势高纯氧化铝生产的主要原料为高纯铝、异丙醇，原材料可从大通精铝等周边地区购入，可为建设5000吨/年（一期1000吨/年）人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目提供充足的原料保障。2）电力优势青海省电力资源相对于沿海地区电力资源较丰富，价格相对低廉。本项目建设在青海西宁经济技术开发区南川工业园，其在电价方面具有一定的优势，如下表2.2-1比较所示：表2.2-1青海省与其他省份电价比较序号地区名称价格（元/度）最大需量千瓦时氧化铝粉企业蓝宝石长晶1青海省0.381428.5青海铸玛2辽宁0.560633大连海蓝光电3黑龙江0.60833奥瑞德4河北0.6335河北鹏达5安徽0.6238宣城晶瑞6四川0.6239四川鑫通四川鑫通7山东0.6838淄博信富盟8重庆0.6740重庆四联9河南0.632810江西0.674211江苏0.6338协鑫光电12广东0.6832广州金凯13云南0.5237云南蓝晶14贵州0.5545贵州工投15陕西0.5931陕西神光3）配套产业优势西部大开发政策的实施，使青海省交通、通讯设施得到了很大程度的改善，对高纯氧化铝的运输，将会更便利，运输成本也会较低。随着南川工业园区的发展，水、电、气及污水处理系统已趋于完善，高纯氧化铝生产的外部协作条件良好。4）管理优势本项目为新建项目，目前企业聘请具有丰富管理经验的汪会昌（高级工程师，历任国家大型化纤企业总经理、董事长、河南省陕县县长，曾就职于中国科学研究院）、任红波等优秀人员，同时聘请在行业具有权威性的教授级高级工程师陈玮和西安科技大学材料科学与工程学院从事功能陶瓷材料与器件方面研究的刘向春教授，作为本企业的特聘顾问。其中陈玮教授从事化学品氧化铝的研究多年，曾申报并主持完成中铝公司重点科研项目，申报并主持完成国家科技部专项资金项目。刘向春教授参与了国家自然科学基金、航空基金和国家支撑计划等项目研究。使本企业具有较强的人才资源优势作为支撑。同时本企业管理将按现代企业运营模式实施计划、组织协调和控制，提高了管理效率和经营效率。5）青海省财政政策优势国家和省、市有关技改、专项、贴息、前期费等有关资金支撑，申请青海省“双百”重点项目，将被列入重点支持对象。申报科技厅“氧化铝双推板炉烧结防止二次污染课题”申报省经委“电子废铝箔生产高纯氧化铝课题”高新技术研发可研经费等项目政策的扶持政策。申报发改办《关于开展2013年产业振兴和技术改造专项有关工作的通知》(发改办产业〔2012〕3154号)财政扶持政策。（2）产品市场竞争力劣势由于本拟建项目所处地为西部地区，远离国内市场，相对于内地省份，会在运输距离上存在差距，这将带来运输费用的上升，使得项目建设费用和产品成本均有所上升，距终端客户远，也使的产品销售信息的反馈受到一定影响。（3）未来可能的竞争中国高纯氧化铝产品生产已具备一定的技术水平，随着国内外市场需求加大，现有装置有可能进行改建或扩建，并对技术进一步优化，同时加快新建装置的建设和投产，届时产量会大幅度提高，特别是一些企业出口渠道畅通，销售顺畅，将会对本项目形成有力的竞争。从目前各装置生产规模、技术水平以及行业发展动向看，由于高纯氧化铝下游产品需求量的不断增长，使得高纯氧化铝的销售价格也不断上涨，相对于生产企业而言，利润空间较大，预计未来几年蓝宝石用高纯氧化铝招商新建项目较多，对本项目竞争比较明显，但从生产工艺、技术水平来比较，本项目生产工艺采用5N级高纯氧化铝工艺专利生产技术、产品标准达到99.999%，优势条件明显，预计近些年内不会对本项目形成强有力的竞争。（4）企业竞争策略企业竞争的策略主要有：（1）充分利用资源、能源优势；本项目利用青海大通生产的高精铝，为生产高纯氧化铝提供充足的原料保障。且原材料运输距离短，每年可节省大量原材料运输费用。本建设项目生产成本优势及原材料运输距离分析。表2.2-2本建设项目成本优势分析表。厂家新疆众合纯铝锦州无水异丙醇合计与西宁项目铁路运输吨公里0.35元西宁174622794025宣城晶瑞3640150051441119391大连海蓝480744452511226426邯郸鹏达32101032424221775.9淄博信富盟3393740413310837.8（2）先进的生产工艺；本项目生产的高纯氧化铝采用目前世界最先进的醇铝法生产工艺生产，产品含量达到99.999%，产品纯度较高，相比于其他生产企业生产的高纯氧化铝含量高，具有鲜明的生产工艺优势。（3）严格控制生产成本；在生产过程中采用分工段计量考核，强化计量管理水平，防止跑、冒、滴、漏现象，设备选型上尽量选用高效率，低能耗的节能性产品，使各项消耗指标达到或超过国内先进水平，以达到节能降耗的目的，最终降低生产成本。（4）加大科研力度；为确保产品在市场的竞争优势，该项目引进5N级高纯氧化铝生产技术，并与大连交通大学王晶、张力明等教授组建产、学、研一体高纯氧化铝工艺技术及产品延伸的研究基地，以推动企业的持续发展。（5）企业核心竞争力：本项目在利用高纯铝生产5N级高纯氧化铝的基础上，拟通过自主研发，采用废铝箔为原材料生产氧化铝现已初步出成果，此项研究成果将在本项目建成后，逐步以废铝替代高纯铝为原料的生产工艺，根据成本费用方面的计算比较，废铝的价格为1.6万元/吨，而高纯铝的价格为2.8万元/吨，因此，项目建成后每年可回收处理废铝609吨，可节约生产成本730万元以上。同时提高了废铝资源的循环再利用，符合国家政策，享受60%的返税政策，吨产品返税达1.2万元，年返税可达1000万元以上。（5）营销策略1）市场定位策略和多种销售方式并举公司产品销售定位在国内外两个市场，国内市场主要集中在下游产品开发应用的生产企业，可采用直销、零售、批发、订货等方式进行销售；国外市场可与国内现有的大公司等合作，争取部分产品返销到国外。2）价格策略产品价格将根据市场行情分别定位，采用垄断价格、低成本促销、中等水平三种定价标准。3）保证策略建立市场信息反馈系统，并以技术优势、生产规模、产品质量来维持企业信誉和形象，保证市场份额和优惠的价格水平。4）广告宣传与公关包括人员促销、广告促销和公关宣传，即利用电视、广播、报纸等大众媒体进行宣传，树立品牌和企业形象；同时与下游产业管理部门进行协调、沟通，使政府从政策上支持、扶持企业的发展。2.3产品价格分析根据近年来市场供需情况，中国的蓝宝石用氧化铝市场消费高于生产量，但高纯氧化铝的产量总体呈现出供不应求的局面。2011年以来，高纯氧化铝粉的价格一直在190000～220000元/吨，利润空间巨大，近年来随着在集成电路陶瓷基片、等离子体显示材料、发光二极管衬底材料、人工晶体（蓝宝石、红宝石）等领域的广泛应用，其对高纯氧化铝的需求量逐年递增，2012年随着下游产品市场的不断增长，高纯氧化铝的价格也有所上涨，维持在205000元/吨。近几年来国内高纯氧化铝的价格如下图所示：图2.3-12009年-2012年国内高纯氧化铝市场走势图（单位：元/吨）（注：数据来源于化工信息网）目前，根据市场价格走势分析，本项目确定5N级氧化铝的价格定为200000元/吨，4N级氧化铝的价格定为70000元/吨。3生产规模及产品方案3.1生产规模及产品方案本项目确定生产方案如下：产品名称：蓝宝石及精细陶瓷用高纯氧化铝生产规模：1000吨/年人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝5N级氧化铝：800吨/年4N级氧化铝：200吨/年年操作时间：7200h（300天）（注：以生产150吨/年为一条生产线，年产1000吨共设7条生产线）3.2产品方案的确定从本项目产品的生产规模主要从国家及地方政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考虑确定。如生产规模太小，则存在能源资源消耗大、技术水平不能充分发挥、产品质量稳定性差等弊端，同时也不利于提高企业经济效益；但生产规模过大，势必增加成本和增加资金筹措等方面的难度，综合服务满意度也难以到位，同时还存在投资风险过高等问题。根据市场容量分析，目前国内市场生产量与需求量比例较大，本项目生产规模仅占目前市场需求量的1/7，加之国内大宗生产企业无全部百分之百烧结出5N级氧化铝产品，因此，考虑到这方面的原因，确定本项目生产规模为：5N级氧化铝：800吨/年，4N级氧化铝：200吨/年为宜。3.3产品质量指标表3-1高纯氧化铝标准（GB/T15154-94）氧化铝粉体材料的化学成分类别成分及含量%Al2O3SiO2MgOCaOFe2O3Na2O灼减1≥99.0≤0.10≤0.05≤0.05≤0.10≤0.402≥99.5≤0.08≤0.04≤0.05≤0.023≤0.03≤0.034≥99.99杂质含量×10-6NaPbSiFeCaMgZnTi50650203020455≥99.99910-50301010--注：本项目生产5N高纯氧化铝含量达到99.999%。4工艺技术方案4.1工艺技术方案的选择4.1.1高纯氧化铝国内外工艺技术概况高纯氧化铝的生产方法LED用蓝宝石的高纯氧化铝要求纯度高、长晶体过程中不能有泡、要透明。高纯氧化铝的质量是长出好的晶体的不可缺的条件，氧化铝质量影响晶体晶棒质量，晶体透明度，做出芯片后LED的发光率等。晶体晶棒的质量关键在于原料的选择和工艺。蓝宝石专用高纯氧化铝是纯度为5N的氧化铝，产品质量要求高，对生产工艺的要求也高。目前国内生产高纯氧化铝的主流技术有：硫酸铝铵热解法和碳酸铝铵热解法、胆碱法、醇铝水解法、直接水解法。（1）硫酸铝铵热解法硫酸铝铵热解法生产高纯氧化铝成本相对较低、工艺最简单、投资最少，但是生产周期长，受原料性质的影响较大，不可控因素较多，存在热溶解现象，产品质量无法满足LED行业要求。（2）碳酸铝铵热解法碳酸铝铵热解法克服了硫酸铝铵法排放SO2污染环境的缺点，但生产周期长，增加了生产成本。该方法主要生产4N氧化铝。（3）胆碱法胆碱法的优点是通过调整工艺条件，可以生产出不同粒度的优质产品；反应条件温和，对环境友好，无毒无污染；胆碱可循环利用，成本相对较低，经济上具有吸引力。胆碱法生产虽然成本低，但只能生产荧光粉级高纯氧化铝。河北鹏达新材料科技有限公司具有自主知识产权的胆碱水解技术，是目前国内最大的高纯氧化铝生产企业。（4）高纯铝直接水解法活性铝粉水解反应是制备高纯超细氧化铝粉的新技术，具有纯度高、粒径小、无污染等优点，但高纯铝水解法的设备投资较多，生产高纯氧化铝的同时有少量副产物4N氧化铝生成，原料(高纯铝)的品质决定最终的氧化铝品质。（5）醇铝水解法醇铝水解法生产的氧化铝粉体纯度高、粒径小，能确保达到长出优质LED衬底用蓝宝石的要求，但工艺过程复杂，过程控制比较困难。4.1.2工艺技术方案的比较、选择几种工艺主要技术经济比较，如下表4-1所示。生产方法原理优点缺点硫酸铝铵热解法高纯铝铵矾加热分解工艺较为简单，成本相对较低。金属离子以及卤素元素难以去除，纯度只能达到4N，存在热溶解现象，生产周期长，污染环境。产品质量无法满足LED行业要求。碳酸铝铵热解法用碳酸铝铵加热分解无污染，工艺较为简单。金属离子以及卤素元素难以去除，纯度只能达到4N，生产周期长。胆碱法单质铝用胆碱水解可生产出不同粒度的产品，反应温和，无污染，成本相对较低。只能生产荧光粉级高纯氧化铝。高纯铝直接水解法活性铝粉水解工艺简单，无污染，成本低。高纯铝水解法的设备复杂，能耗高，产品质量不易控制，原料品质决定产品质量。醇铝水解法铝醇盐分解纯度高，粒径小。无污染，成本相对较低，能确保长出优质LED衬底用蓝宝石的要求设备投资较多，工艺过程复杂。表4-2国内主要氧化铝生产企业现状（单位：吨/年）序号企业名称用途生产能力生产方法1河北鹏达新材料科技有限公司三基色银光粉、长余辉粉等1000金属铝箔胆碱水解法2新乡高技术陶瓷材料公司三基色银光粉、长余辉粉等800碳酸铝铵热解法3贵州镇宁宇光特种陶瓷材料有限公司三基色银光粉、长余辉粉300碳酸铝铵热解法4昆明贵金属研究所三基色银光粉、长余辉粉、人造宝石等100高纯铝直接水解法5温州氧化铝厂吸附剂、催化剂、催化剂载体等100碳酸铝铵热解法6大连瑞尔高技术产业公司三基色银光粉、长余辉粉、高压钠灯管、人造宝石等400高纯铝直接水解法7宣城晶瑞新材料有限公司高压钠灯管、人造宝石等100醇铝水解法目前我国蓝宝石专用高纯氧化铝主要采用醇铝水解法生产工艺。本项目生产工艺引进大连交通大学5N级高纯氧化铝工艺生产技术，其生产方法主要为醇铝水解法生产工艺，该工艺成熟可靠，已研发了17年，并供应电子11所军用激光晶体使用，在此基础上通过进一步研究，生产出纯度高达99.999%氧化铝粉体、粒径小，能确保达到长出优质LED衬底用蓝宝石的要求。醇铝水解法生产技术比金属铝直接水解法、硫酸铝铵法、拜耳法等工艺生产的氧化铝纯度高1~2个数量级。工艺生产要用到醇、高温及高压，产品质量好纯度高，能确保达到长出优质LED衬底用蓝宝石的要求，日本、美国等主要生产高纯氧化铝的企业仍然采用这个方法。国内晶瑞新材料、德国等5N氧化铝原料生产公司，世界上最大5N氧化铝生产企业日本住友化学株式会社都采用该方法。这种方法生产的氧化铝粉体纯度高、粒径小。醇铝水解法工艺可靠，产品质量有保证，适宜生产蓝宝石用高纯氧化铝。4.2工艺流程和消耗定额4.2.1工艺流程简述（一）蓝宝石专用高纯氧化铝生产工艺主要反应为：2Al+6ROH=2Al(OR)3+3H2（1）2Al(OR)3+4H2O=Al2O3·H2O+6ROH（2）Al2O3·H2O=Al2O3+H2O（3）式（1）中ROH为醇类，可为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇等，其中尤以异丙醇为佳，其和金属铝反应速度快，产物醇铝易蒸馏提纯。式（2）为经提纯的醇铝与纯水发生水解反应，得到拟薄铝石和相应的醇类，此醇经处理循环使用。式（3）为拟薄铝石经煅烧得到合格的高纯氧化铝产品。（二）醇铝合成过程（1）醇铝合成原理在催化剂存在的情况下，铝可与多种醇反应生成醇铝，以异丙醇为例，则生成异丙醇铝并释放氢气。（2）原料异丙醇的水分含量要求工业生产中使用的异丙醇含微量水，对反应有一定的影响，主要表现为其对异丙醇与铝反应时起钝化作用，延长反应时间。当水分达0.11%时，反应引发时间增加为125min，含水大于0.5%时，反应很难进行。异丙醇中的微量水分会与生成的异丙醇铝发生水解反应，降低产品产率。反应前要将异丙醇中的水除去。（三）醇铝蒸馏过程异丙醇铝的熔点为119℃，其沸点与压力对应值见表4-2。表4-2异丙醇铝沸点与压力的对应关系压力/kPa1.31.00.07沸点/℃13513112511310494常压下是不能通过蒸馏的方法提纯异丙醇铝的，压力越低沸点就越低。受真空设备能力、系统密封性、异丙醇气体蒸发等因素的影响，工业生产中压力一般控制在3kPa以下（1-10mmHg），此时异丙醇铝液相温度在150℃以上。真空度降低，温度则相应要提高，真空度越高越有利于蒸馏。异丙醇铝在一定条件下，可形成高分子化合物聚有机铝氧烷，并释放异丙醚，在200℃左右就有极少量的异丙醚生成，当温度达到260℃时，发生复杂的反应，产物包括醚类、醇类十几种产物。蒸馏时釜内温度应该控制在200℃以下。蒸馏速度要适宜，速度过快，夹带出的杂质就多，异丙醇铝中杂质就高，甚至将未反应的铝渣夹带出来，使得产品显灰色。生产中异丙醇铝的蒸馏速度低于2.0kg/(m2·s)就能有效防止杂质夹带，提高异丙醇铝产品的质量。蒸馏速度可通过调节真空泵抽气速率、蒸馏釜加热升温速率、蒸馏温度、搅拌速度等环节加以控制。异丙醇蒸铝馏后，残渣留在釜中，随着蒸馏作业次数的增加，残渣越积越多。蒸馏作业是间歇式的，釜内物质经反复升温降温再升温过程，可能发生复杂的化学反应，产生的物质可能以杂质形式进入异丙醇铝中。蒸馏釜有效容积的减少，会增加蒸馏作业中冒槽冲料的可能性。实际生产中当蒸馏作业进行一定次数后必须对蒸馏釜内进行清理。（四）醇铝水解过程异丙醇铝与高纯水进行减压水解，以便得到干燥的氢氧化铝粉体，在不同的水解条件下形成几种不同形态的产物，见图4-1。图4-1异丙醇铝不同水解条件下的形态变化异丙醇铝水解过程随着水量的增加，生成的物质形态发生由溶液-凝胶-溶胶的变化，变化程度受水解溶液pH值的影响。在中性条件下生成凝胶的范围较宽，在pH为4和9左右时凝胶生成范围较窄，当酸性更强及碱性越大时，其生成范围又逐渐变宽。在不同pH下，水量不同，异丙醇铝水解的产物形态也不相同，当水与异丙醇铝的摩尔比较小时，水解产物为无规则线团结构。随着水加入量的增加，水解产物逐渐由无规则线团结构向絮凝状结构变化。室温下，不同的水加入量和pH值对氢氧化铝粉体粒度及团聚的影响如下图4-2。图4-2水解条件对氧化铝粉体粒度及团聚参数的影响由图4-2看出，水对醇盐的影响表现在低的水和醇盐比下能形成粒径较细的粉体，随着水含量的增加，粒径及团聚变大，随后又随水含量的增大而逐渐减小，当水含量大到一定程度时，醇盐粒径又随水含量的增大而变大。在中性条件下醇盐水解生成的粉体平均粒径最大，团聚也较大。团聚参数AF为粒度分布中的50%累计质量所对应的平均粒径与被测粉体采用透镜测得的平均粒径比值。（1）晶种加入对异丙醇铝水解的影响为了降低氧化铝粉体的煅烧温度，采用加晶种进行异丙醇铝的水解，主要目的是为了消除或减弱煅烧过程的团聚现象。加入晶种α-Al2O3后，未能改变氧化铝粉体的转相顺序，对转相速度有一定的促进作用。当加入晶种量少于5%时，随着晶种量的增加，转相温度降低的更多。灼烧时加入足量的晶种，能起到成核点的作用，降低转变时的激活能，降低相转变的温度。对转相温度的降低也不是很明显，最低的α-Al2O3转相温度也需要1050℃。（2）晶种加入对α-Al2O3形貌的影响加入晶种后，氧化铝粉体有更好的分散性和更小的粒径。加入晶种，同样的空间有更多的晶体生长点，晶种之间的平均距离变得更短，当临近的晶界相遇时，妨碍晶体的生长。有限的晶体生长的空间是导致晶粒变细。转相温度降低，抑制了晶体的生长及粒子的团聚。加入晶种后得到的氧化铝粉体的粒子分布更均匀且有更好的形貌。晶种加入对α-Al2O3的烧结性能有一定的影响，能在相同的温度下提高一定比例的烧结率。（五）煅烧过程异丙醇铝水解产物在推板窑中进行煅烧，在不同温度下煅烧并保温3h，将炉温逐渐冷却至室温，将煅烧产物进行衍射分析，结果见图4-3。图4-3不同温度下氧化铝粉体X射线衍射图由上图可见，异丙醇铝水解产物在不同温度下煅烧过程中，经历由AlO(OH)→无定型Al2O3→γ-Al2O3→δ-Al2O3→α-Al2O3的相转变过程。在整个相转变过程中，内部结构变化由勃母石中Al的最邻近原子为6个OH基团转变为γ-Al2O3中Al最邻近O原子，且Al的周围存在大量的无规则分布的氧空位，α-Al2O3为刚玉结构，Al全部处于八面体中位置，粉体在温度为1700℃时就完全转变为稳定的α-Al2O3。4.2.2工艺流程简图图4-4醇铝水解法生产高纯氧化铝工艺流程图4.2.3物料平衡图单位：吨图4-5高纯氧化铝物料平衡图4.2.4氢气回收系统将醇铝合成工序排出的含有少量杂质的氢气首先送入预处理系统，经增压后由冷却器冷却，汽水分离器分离水份，然后进入纯化装置主体部分，对氢气进行精制处理，经预处理后的氢气中含氧量≤5ppm,H2O≤10ppm。经入纯化装置首先经氮冲洗后，将汽水分离后的氢气经催化除氧、冷凝器，然后经过Ⅰ、Ⅱ干燥器干燥后经过滤除尘而获得高纯氢气，其氢气纯度达到99.99%，纯氢含氧量≤1ppm。最后将净化后的氢气回收作为锅炉燃气使用。图4-6氢气回收工艺流程图4.2.5工艺消耗定额表4-31000吨高纯氧化铝装置原材料消耗定额及消耗量表序号名称规格单位消耗定额年耗量1高纯铝t0.6096092异丙醇t0.039393生产用水t22220004电380/220Vkw·h338003380万5天然气m31890189万4.3主要设备的选择4.3.1主要设备选择原则工艺设备选择应依据以下原则：（1）技术先进、可靠和经济合理的原则；（2）主要设备选型应与项目的建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应，满足项目的要求，可获得最大效益；（3）提高连续化、大型化程序，降低劳动强度，提高劳动生产率；（4）降低原材料、水、电单耗，满足环境保护要求；（5）在满足机械功能和生产过程的条件下，力求经济合理，立足于国内市场；（6）主要设备及辅助设备之间应相互配套。4.3.2主要设备选择主要设备一览表4-4(按7条生产线暂定设备数量)序号名称数量规格电力负荷备注1合成釜14容积0.63m3、换热面积15+3.7m2增加内盘管、大法兰2蒸馏釜14容积0.55m3、换热面积2.4m23接收罐14容积0.5m3、换热面积2.41m2即冷井4100L旋风式夹套冷却真空罐210.4m×1.175m袋式过滤器5旋风式过滤器280.25m×0.75m分别接有水、无水异丙醇61.0M3储存罐141.0m×1.762m7水解气液冷却收集装置28冷却面积9.58300L中间罐70.7m×1.38m9600L水解反应干燥机14容积600L、加热面积5.25m2、转速43rpm14×7.5kw101300℃烧粉推板炉426m×2.5m×1.6m4×180kw111700℃烧饼炉418m×2.5m×1.7m4×150kw12真空泵2x-30300.8m×0.5m×0.6m30×3kw油水分离带图13压饼机71.7m×1.3m×3m7×20kw14热油炉142m×0.6m×0.6m14×127.5kw15高纯水发生器71t/h5m×6m7×13kw16冷却水装置7Φ5134×42237×（37+5.5）kw17牛头刨床bc-606314630mm14×3kw4.4自动控制4.4.1总则根据装置规模、工艺流程特点、生产控制要求、投资情况及结合园区规划，本着技术先进、经济合理、安全可靠的原则确定本工程各装置的自动化水平。本项目各主要生产装置的控制系统原则上采用分散型控制系统(DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM简称DCS)。为实现全厂管控一体化，DCS应留有与工厂管理网进行通讯的接口。4.4.2自动化水平和主要控制方案为了满足生产控制要求，提高产品质量，降低消耗及确保安全生产，本工程的自动化设计将遵循“中等适用、安全、可靠”的原则，采用比较可靠的技术和设备，实现工艺生产的监视、控制、保护和报警的要求。装置的控制系统均采用DCS对工艺生产过程实行集中监视、控制。在车间外设置控制室，在控制室内的DCS系统和安全联锁系统(SIS)对其生产过程中的各种工艺参数实行集中监视、控制及安全保护。控制室的位置应选择在非爆炸、无火灾危险的区域内，其位置应符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。公用工程和辅助生产设施原则上将设置统一的控制室。4.4.3仪表选型现场仪表选型在满足工艺要求的前提下，以先进、可靠、经济和使用方便为原则，尽可能选用系列化、标准化的仪表，以提高仪表互换性。在仪表材质的选用上，与工艺介质接触部分的仪表材质不低于仪表所在工艺设备或管道的材质，同时尽可能集中选用一个厂家或者地区的产品，以利于以后的采购和服务。仪表以采用国产或者国产合资为主的产品，部分控制系统、分析仪表、关键的调节阀、和仪表选用进口产品（国内采购）。对现场仪表，根据现场情况，分别采用防腐性、防水型、隔爆型或本安型。调节阀采用气动执行机构，配智能型电/气阀门定位器和空气过滤减压阀。4.4.4标准化为了提高产品质量和劳动生产率，降低成本，节省设计力量，加速产品发展，非标准设备设计中应尽量采用通用和系列化的结构、尺寸以及配件。定型设备的选型和非标准设备的设计，应遵循现行国家标准及规范。引进的技术和设备，应是先进、安全、可靠的，其标准和规范均采用现行国际标准和规范。工业管道采用标准（1）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；（2）《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010；（3）《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008；（4）《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008版）；（5）《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002。工艺设备采用标准（1）《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009；（2）《钢制压力容器》GB150.1～GB150.4-2011；（3）《管壳式换热器》GB151-1999；（4）《钢制化工容器设计基础规定》HG/T20580～20585-2011；（5）《钢制化工容器制造技术要求》HG20584-2011；（6）《塔器设计技术规定》HG20652-1998；（7）《特种设备安全监督条例》中华人民共和国国务院令第549；（8）《机械搅拌设备》HG/T20569-1994。仪表采用标准（1）过程检测和控制系统用文字代号和图形符号GB20505-2000;（2）自控系统工程设计技术规定HG/F20573；（3）《控制器系统工程设计规定》HG/T20700-2000。电气、自控采用标准（1）《工业与民用供电系统设计规范》（GB50052-2009；）；（2）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；（3）《10Kv级以下变电所设计规范》（GB50053-94）；（4）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-08）；（5）《工业企业照明设计标准》（GB50034-2004）；（6）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）；（7）《火灾自动报警设计规范》（GB50116-1998）;（8）《爆炸和火灾危险性环境电力装置设计规范》GB50058-92;（9）《化工装置自控工程设计规定》HG/T20636～20639-1998。5原料、辅助材料及燃料的供应5.1原料供应5.1.1主要原料的品种、规格、年用量、来源及运输条件（1）高纯氧化铝主要原料及辅助材料的品种、规格见表5-1表5-1主要原料及辅助材料的品种、规格表序号名称规格单位消耗定额年耗量来源及运输条件1高纯铝t0.609609青海甘河、大通地区购买2异丙醇t0.03939省外外购5.2主要原辅材料来源可靠性分析高纯铝：青海甘河、大通地区购买异丙醇：省外购买5.3动力供应表5－2动力供应一览表序号名称规格单位单耗年消耗量备注1生产用水t2222000南川工业园区供入2电380/220Vkw·h338003380万3天然气m31890189万本项目建设地点为西宁经济技术开发区南川工业园区电、水、气等动力供应均由开发区统一供应，可满足本项目需求。6建厂条件及厂址选择6.1建厂条件6.1.1地理位置西宁（国家级）经济技术开发区南川工业园区位于西宁市大南川，总规划面积53.1平方公里，园区地理条件成熟，区位优势明显，距离市中心仅8公里，距铁路客、货运站13公里，距西宁飞机场30公里，通往著名旅游胜地塔尔寺的西塔高速公路和连接青海西南腹地的西久公路穿境而过。南川工业园区各项配套设施完善，一期范围内的道路、供水、排水、电力、通讯、有线电视、计算机宽带等已全部建成并投入使用，基本实现“七通一平”。目前已建成了110KV、330KV、750KV变电站各一座。同时，为开发区企业配套服务的青海省工业学校已建成，可根据企业需求提供各类专业技术、技能培训，保障企业用工需求。本项目厂址位于南川工业园区兴业路与创业路交汇处东北方向，与青海铸玛蓝宝石晶体有限公司仅一路之隔，交通便利，符合本项目建设的各项条件。6.1.2气象条件该地区自然条件优越，从地貌单元上划分，隶属湟水的第四系沉积层二级阶地，地形较为平坦，地形高差不大于1M。气温：属高原半干旱气候，年平均气温5.7℃，1月平均气温-8.4℃，7月平均气温17.2℃，极端最高气温33.9℃，极端最低气温-26.6℃。年平均降水量345毫米，年蒸发量2095毫米。无霜期129天。风况：年平均风速1.97m/s，最大风速15.7m/s，常年风向为东南风。降水量：平均降雨量为368.2mm，集中在7、8、9三个月，占全年降水量的59%，11月至来年3月共五个月的降水量仅为全年降水量的3%，年最大降水量541.2mm，年最小降水量为28.5mm。蒸发量：年最大蒸发量为2095.8mm，最小蒸发量为1535.9mm，最大月蒸发量为323.7mm，最小月蒸发量为28.5mm。湿度：年最高相对湿度为79%，最低相对湿度为32%。气压：年平均气压581mm汞柱，年平均最高气压581.9mm汞柱，年平均最低气压579.8mm汞柱。6.1.3地形地质（1）场地地层构成及岩土特征根据勘探点揭露，拟建场地地基土由第四系：eq\o\ac(○,1)层耕土（Q4pd）、eq\o\ac(○,2)层黄土状土（Q4lal）、eq\o\ac(○,3)层卵石（Q4lal+pl）、eq\o\ac(○,3)1层粉土及eq\o\ac(○,3)2层砾组成。地基土岩性特征自上而下分述如下：eq\o\ac(○,1)层耕土：黄褐色，以粉土为主，土质不均匀，含少量植物根和小砾石。松散，欠固结，稍湿。层厚0.20—1.50m，平均厚度0.82m。eq\o\ac(○,2)层黄土状土：土黄色，以粉粒为主，次为粘粒。土质较均匀，具针管状孔隙，偶见小砾石。该层摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，低韧性，属中等压缩性土。该层根据湿陷性分为二亚层，eq\o\ac(○,2)1层黄土状土（湿陷），稍湿，稍密，层厚0.70—5.60m，平均厚度3.42m；eq\o\ac(○,2)2层黄土状土（非湿陷），稍湿，稍密，层厚0.50—4.50m，平均厚度1.88m。eq\o\ac(○,3)层卵石：杂色，粒径大于20mm的颗粒质量约占总质量的55%以上，一般粒径为20—60mm，最大粒径130mm。母岩成份以石英变质岩为主。骨架颗粒间由各粒级的砂类土充填，磨圆度较好，呈亚圆形，松散。该层未穿透，最大控制厚度7.40m。该层内赋存有eq\o\ac(○,3)1层粉土及eq\o\ac(○,3)2层砾砂透镜体，在水平方向及垂直方向分布无规律性，层位不稳定。eq\o\ac(○,3)1层粉土：土黄色—灰绿色，以粉粒为主，次为粘粒，该层无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低，稍湿，稍密，属中等压缩性土。层厚0.10—0.70m，平均厚度0.30m。eq\o\ac(○,3)2层砾砂：杂色，粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量45%左右，余为碎石、砾石及次一级粒径的砂土充填，母岩以石英岩为主，次为花岗岩，松散，稍湿。层厚0.20—0.50m，平均层厚0.30m。（2）场地水文地质条件场地勘探点深度内均未见有地下水。（3）场地地震效应地震基本烈度根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001；（2008年版）附录A《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震速度和设计地震分组》，西宁地区抗震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g；设计地震分组属第二组，设计特征周期值为0.40，水平地震影响系数最大值0.08。建筑场地类别本场地无实测岩土层剪切波速值，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001（2008年版））表4.1.3并结合地区建筑经验值确定：eq\o\ac(○,1)层耕土：vS=100m/s；eq\o\ac(○,2)层黄土状土、eq\o\ac(○,3)1层粉土及eq\o\ac(○,3)2层砾砂；vS=200m/s；eq\o\ac(○,3)层卵石：vS=370m/s；场地覆盖层厚度大于20m，小于50m（按20m计算），剪切波从地面至覆盖层厚度之间的传播时间t=0.072s，场地土层的等效剪切波速vSe=276m/s。建筑场地类别为II类，II类场地设计特征周期Tg=0.40s，水平地震影响系数最大值0.08，场地对建筑抗震属可进行建设的一般地段。（4）场地岩土工程地质条件的评价地基稳定性与场地适宜性分析评价拟建场地内无可液化地层存在，无全新世以来的活动断裂遗迹，无影响场地的不良地质作用，地基的稳定性较好，场地适宜建筑。地基承载力特征值和压缩（变形）模量值的确定根据上表中的有关指标，并结合场地周边的建筑经验，各岩土层的承载力特征值及压缩（变形）模量值可按下值采用：基础宽度不大于3米或基础埋置深度不大于1.50米时，地基土承载力特征值按下值采用：eq\o\ac(○,2)1层黄土状土（湿陷）：fak=160kpa，Es=6.0Mpa；eq\o\ac(○,3)层卵石：fak=300kpa，Es=20.0Mpa；eq\o\ac(○,3)1层粉土：fak=120kpa，Es=7.0Mpa；eq\o\ac(○,3)2层砾砂：fak=160kpa。湿陷性评价拟建场地内eq\o\ac(○,2)1层黄土状土属湿陷性黄土，湿陷系数0.015—0.099，湿陷程度属轻微——强烈，湿陷量的计算值为23—429mm；自重湿陷系数0.016—0.037，自重湿陷量0—200mm，湿陷土层深度为2.40—6.40m。经判定场地属非湿陷——I级（轻微）非自重——II级（中等）自重湿陷性黄土场地。含盐量分析场地内采取IV级土试样在室内进行易溶盐含量分析，经分析土中的含盐总量（wt%）为0.059—0.089%，土试样含盐总量均小于0.3%，场地土按含盐量分类属非盐渍土。土的腐蚀性评价及防护措施西宁地区场地环境地质条件属于干旱区，土层属含水量w＜20%的弱透水土层，因此，判定场地环境类别为III类。土对建筑材料的腐蚀性评价如下土对混凝土结构的腐蚀性：SO42-=70.0—310.0mg/kg，属无腐蚀性。土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性：CL-=CL-+0.25SO42-=57.5—125.0mg/kg，属无腐蚀性。土对钢结构的腐蚀性：按当地经验值，土的电阻率大于100Ω·m，属弱腐蚀性。防护措施：土对建筑材料的腐蚀的防护措施，应符合现行国家规范《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046—2008）的规定。地基上的冻胀性类别的判定西宁地区标准冻结深度为1.34m，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中表4.2.1地基土的冻胀性分类，冻结期间地下水水位低于冻结深度的最小距离均大于1.50m，冻结深度内地基土的天然含水量为8.7—23.7%，天然含水量的平均值为14.6%，经综合判定地基土的冻胀性等级为I类，地基土属不冻胀性土，平均冻胀率为η＜1%。6.1.4园区公用工程及辅助设施建设情况（1）供水：西宁（国家级）经济开发区南川工业园区已建有完善的供水系统，区内给水管网环状系统布置，给水管径DN300，可满足项目用水需要。（2）供电：电源由西久公路城市电网引入项目变压器，可保证用电需求。（3）燃气工程：园区配气管网采用环状系统，地沟埋设，可与用户直接连接。（4）交通运输条件：南川工业园区位于整个西宁市“十字发展轴”南北轴线的南端，距市区中心约8公里，距铁路客、货运站13公里，距西宁飞机场30公里，交通条件优越。（5）电信：园区通信线路均采用地下通信电缆，与电力线路一侧布置。项目区通讯便利，能够满足通讯的要求。（6）主要材料：项目建设区紧靠公路，交通便利，项目所需砂石、水泥、钢材、木材等建筑材料均可从市区内购买。本项目外部配套设施优越，建设条件较好，无外部不利因素和环境条件的制约。6.2厂址方案根据上述各项建厂条件，项目厂址拟选建在西宁经济技术开发区南川工业园区内，兴业路与创业路东北交汇处，该项目占地约94亩，其中厂区以东为三一重工生产厂区，且与青海铸玛蓝宝石晶体有限公司仅一路之隔。因此本项目的外部建设条件较好，无外部不利因素和环境条件的制约。7总图运输、储运、土建、界区内外管网7.1总图运输7.1.1全厂总图总平面布置总平面布置原则及方案在厂址方案的确定及各装置的总图布置过程中，严格遵照《化工企业总图运输设计规范》、《工业企业卫生防护距离标准》和《建筑设计防火规范》等标准，做到装置布置合理、工艺路线顺畅。本项目总图设计系根据拟建厂区的地理位置，交通运输、地形、地质、气象等条件及厂址现状和发展规划，在遵循国家有关安全，消防等规范及化工企业总图设计规定的前题下，本着利于生产，方便管理，确保安全，保护环境，节约用地的原则布置的。主要布置原则如下：（1）充分利用南川工业园区现有土地资源，因地制宜、合理布置、节约用地、规划方案符合南川工业园区的总体要求。（2）力求工艺流程顺畅，管线短捷，使各规划装置区有机结合，方便生产管理。确保界区外道路及公用工程管线引入顺畅、便捷。（3）总图布置充分考虑规划厂址所在地区的风向因素。（4）在满足功能分区的同时，公用工程设施集中布置，尽可能靠近负荷中心，统一分配管理。（5）车间的大小要充分考虑装置的操作、设备安装、检修要求。（6）严格执行国家现行的标准规范，满足消防、环保、卫生等方面的要求。本项目物流主入口及人流主入口均设在西侧的工业园区路方向，生产区设在西北方向，办公及生活区设在东南方向，在主导风向东南风的上风向。各生产车间的甲类防火区间的距离达到28米，远远满足消防规范的要求，办公生活区从人流入口进入厂区内，依次布置办公楼、食堂、公租房、宿舍等，库房、消防泵房、机修间等布置在车间附近。各生产车间及主要建构筑物的四周消防环路畅通，主要道路宽8米，次要道路宽4米，转弯半径12米，详见附页的总平面布置图。竖向布置根据场地现有地形，选择适当的布置方式，以减少土石方工程量。合理确定场地标高，排水方式和坡度，确保场地不受洪水和区域性水的威胁。与厂外公路的连接顺畅。能顺利的排除场地雨水。本项目厂区地势平坦，雨水可顺道路边坡自流排到园区路，进入市政雨水收集系统。绿化绿化设计根据生产特点、环境污染情况和当地土壤、气候等自然条件进行绿化布置和选择绿化植物；同时，考虑与周围建筑物、构筑物相协调，与管线综合设计相配合。在绿化设计上，充分利用非建筑用地及零星绿化地，使其与全厂绿化及建、构筑有机的结合，厂前区种植观赏性较强的花木和草地。生产装置区外及公用工程附近局部地段可种植花草，并设绿化专用投资，保证实施，厂区绿化率可达到15%。7.1.2全厂运输本项目原料、成品采用公路和铁路两种运输方式。全年总运输量见工厂运输量表7－1。本工程除管道运输外，考虑到厂区所处地理位置的优越性，原材料和成品的运入运出采用铁路和公路混合运输方式。全厂运输量年产1000吨人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目。原料、产品的全年总运输量见表7-1。表7-1工厂运输量表序号产品（原料）名称状态年运输量（吨）包装型式运输方式一运入1高纯铝固态609公路、铁路运输2异丙醇液态39铁、钢制容器公路小计648二运出15N级氧化铝固态800袋装公路、铁路运输24N级氧化铝200小计1000合计16487.2储运7.2.1仓储（1）设计依据及主要任务据工厂的生产过程，设计考虑储放：备品备件、管道阀门，金属材料及杂品、仪表、电气器材以及化学品等。堆放利用各仓库和仓库外的露天堆场。（2）设计原则1）依据物资供应渠道，为提高资金周转，加强科学管理，正确规定储存周期。2）储存方式根据物资的不同特性，分别堆放在地面上或货架上。凡是不能露天堆放的物资必须进库存储。3）对于具有易燃、易爆等特性的物资，为了确保安全，必须严格按照国家颁发的有关标准规范执行。（3）仓库储存物品、公用材料分类及数量估算表7-2仓库储存物品数量估算表序号名称储存时间(天)库存量（吨）备注1高纯铝1530为防止被氧化，应储存于密闭容器中，放于干燥、通风的库房。2异丙醇152.0应密封于阴凉干燥处避光保存。远离热源。控制温度不超过30℃。可用铁、软钢、铜或铝制容器贮存。3高纯氧化铝2066储存于干燥、通风的库房7.2.2运输（1）场外运输方式及设备产品运输：根据目前外部运输状况、本厂货物运输量及产品出向、厂外运输条件，决定了该厂运输只能采用汽车运输的方案。产品出厂采用汽车短运，主要委托社会运输。产品经汽车运输或铁路运输。（2）场内运输方式及设备 厂内运输任务及车辆购置主要考虑厂内零星货物运输及人员乘车。厂内的运输方式主要采用汽车、叉车运输。7.3土建7.3.1土建设计原则（1