0716虔东催化剂项目申请报告.docx
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0716虔东催化剂项目申请报告
赣州虔东稀土集团股份有限公司
高性能稀土催化剂产业制备及运用
项目申请报告
赣州市工程咨询中心
二〇一三年一月
第一章申报单位及项目概况
第一节项目申报单位概况
一、项目名称：
赣州虔东稀土集团股份有限公司高性能稀土催化剂产业制备及运用项目
二、建设性质：
新建
三、项目业主概况
（1）单位名称：
赣州虔东稀土集团股份有限公司
（2）法人代表：
龚斌
（3）单位地址：
江西省赣州市章贡区水东镇虔东大道289号
（4）经营范围：
稀土材料生产加工与销售
（5）注册资本：
15000万元
四、编制单位：
赣州市工程咨询中心
资格证书：
工咨乙11720070026
发证机关：
国家发展和改革委员会
五、项目申请报告编制依据
1、建设单位编制项目申请报告的委托书；
2、《国务院关于支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见》（国发[2012]21号）；
3、《江西省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；
4、《江西省稀土产业发展指导意见》；
5、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；
6、《赣州市国民经济与社会发展第十二个五年规划纲要》；
7、《赣州市工业六大主导产业发展规划》；
8、《赣州市有色金属冶金及新材料业专项规划》；
9、《赣州市矿产资源总体规划》；
10、其他有关文件和相关规定。
六、可行性研究范围
该项目属于工业建设项目，研究范围包括：
产品市场需求预测、资源、原材料、能源供应概况、生产技术方案研究与论证、总平面布置及运输、环境保护、投资估算、经济评价、效益分析等内容。
第二节项目概况
一、建设地点：
江西省赣州市南康凤岗镇。
南康凤岗镇位于章江边，距赣州城区约13km，距赣州西高速路口约8km，交通方便。
项目地交通十分便利。
地理位置见附图（详见项目位置图）。
二、建设期限：
24个月（2013年8月至2015年8月）。
三、主要建设内容
本项目规划用地面积35142m2（52.71亩），总建筑面积22000m2，建筑系数为41.92%，容积率0.63，主要建设内容包括车间11300m2，仓库4500m2，办公、测试楼3800m2，生活配套设施2400m2，道路场地硬化面积为9550m2，绿化面积6000m2，以及其它公共设施。
四、产品方案及生产规模
本项目为年生产稀土催化剂及中间体共计14000吨。
产品方案如下表：
表1-1稀土催化剂生产线产品品种、产量及产值表
序号
产品名称
产量（T）
单价/万元
产值（万元）
1
稀土石油裂化催化剂中间体
6000
1.8
10800
2
高效稀土石油裂化催化剂
6000
2.7
16200
3
稀土氧化催化剂
2000
21
42000
合计
14000
69000
五、主要建设条件
1、资源条件：
近年来，赣州市的稀土产业发展出现限制原材料出境，稀土配额减少的新的政策。
很多稀土冶炼分离厂家都将发展的重点转移到高性能稀土永磁材料、发光材料、稀土催化剂等附加值较高功能材料上。
本项目中高效稀土石油裂化催化剂的制备包括催化剂中间体的制备，稀土分子筛的制备以及最终的催化剂成型，分中间体的制备、稀土分子筛的制备、高效稀土石油裂化催化剂的制备等几个工艺过程，制得高效石油裂化催化剂。
本项目中稀土氧化催化剂采用共沉淀法合成。
共沉淀法是使反应物在溶液中混合而直接形成沉淀的方法，沉淀物在溶液中较快结晶成核沉淀，在短时间内从溶液中析出。
此方法具有操作简单，反应较快，等优势。
反应时按化学计量比准确称取所需的可溶金属盐，用去离子水溶解，加入沉淀剂的混合碱得到沉淀物，将其煅烧即可得到催化剂粉体。
反应得到的产物粒径较小，具有很好的分散性。
本项目产品中含有稀土量不高，但性能较不含稀土的催化剂大幅提升，从而达到提高资源利用效率和效益的目的。
2、技术依托条件：
项目建设单位已与赣州有色冶金研究所、江西理工大学等科研院所达成协作协议，上述单位在稀土石油催化剂生产技术中均有能力支持本项目实施。
3、基础设施条件：
区内基础设施完善，多条公路穿境而过，交通四通八达，十分便利。
4、政策支持：
项目得到了当地政府和主管部门的高度重视，土地规划和建设部门均已对项目作出批复，水、电供应均可得到保障，能保证项目实施和正常生产要求。
六、项目投入总资金及效益情况
本项目总投资为9670.41万元。
资金筹措方案为全部由建设单位自筹解决，其中股东投资7670.41万元，银行贷款2000万元。
从财务评价指标来看，项目内部收益率（税后）为28.62％，大于基准收益率10％，财务净现值（Ic=8%）14093.98万元，投资回收期为5.08年，说明项目具有较好的经济效益。
七、主要经济指标
表1-2主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
设计规模
1
稀土石油裂化催化剂中间体
吨/a
6000
2
高效稀土石油裂化催化剂
吨/a
6000
3
稀土氧化催化剂
吨/a
2000
二
建设期
a
2
三
在册职工人数
人
182
四
年耗电量
万Kw/h
7754.4
五
占地面积
平方米
35142
52.71
建筑面积
平方米
22000
六
工作制度
d/班/h
300/3/8
七
投资及资金筹措
投资总额
万元
9670.41
其中：
固定资产投资
万元
7998.37
流动资金投资
万元
1672.03
铺底
其中：
自有资金
万元
9670.41
100.00%
八
总成本费用
万元/a
65787.36
达产年
九
销售收入、税金及利润
1
销售收入
万元/a
69000.00
不含税
2
年增值税、销售税金及附加
万元/a
3210.77
3
年利润总额
3431.68
4
所得税
857.92
5
税后利润
2573.76
十
主要经济指标
1
投资回收期
年
5.08
税后
2
财务内部收益率
%
28.62
税后
3
全部投资财务净现值
ic＝10%
14093.98
税后
4
平均投资利润率
％
26.61
税后
5
平均投资利税率
％
35.49
税后
6
经济内部收益率
%
36.90
7
经济净现值
ic＝10%
21291.34
十一
生产负荷盈亏平衡点
％
70.81
八、投资背景
稀土是我国的重要战略资源之一，其储量、产量及出口量均列世界第一。
研究发现，轻稀土元素由于其独特的4f电子层结构，使其在化学反应过程中表现出良好的助催化性能与功效。
稀土因其特殊的4f电子层结构而有着优异的催化特性。
因此，将轻稀土用作催化材料是一条很好提高稀土资源附加值和综合利用的出路。
催化剂是一种能够加速化学反应，且在反应前后自身不被消耗的物质；加强稀土催化的基础研究既提高生产效率，又节约资源和能源，减少环境污染，符合可持续发展的战略方向。
目前，在裂化催化剂、稀土氧化催化剂、合成橡胶催化剂、燃料电池的膜催化剂及催化燃烧等领域用含稀土的催化剂部分或全部替代贵金属催化剂，是全球催化材料研究的热点。
研究公司温特格林在2011年3月22日发布的报告预测中指出，全球炼油催化剂市场总值预计将从2011年的32亿美元增长至2018年的43亿美元，其中催化裂化催化剂市场需求的年均增长速度为2.7%，2010年催化裂化催化剂的市场规模为12亿美元，以此推算2018年催化裂化催化剂的市场规模将达到15亿左右，2002年全球催化裂化能力为70.947万吨，消耗FCC催化剂约75万吨，而2010年FCC催化剂的消耗达85万吨，按照1.5%的平均年增长率2020年预计达到100万吨，需要新增催化剂供应能力10万~25万吨/年，稀土在FCC催化剂中的用量至2020年将达4万吨，占据整个稀土市场的30%。
催化裂化催化剂需求增长的动力主要来自发展中国家汽油消费量的增加。
雅保公司催化剂负责人指出，受中东、中国和印度等地新建催化裂化催化剂装置陆续投产的影响，未来几年全球催化裂化催化剂市场的需求前景看好。
据估计，如果未来3~5年内所有宣布的新建催化裂化催化剂装置均能投产，那么FCC催化剂需求将增长20%。
为满足市场需求，全球三大FCC催化剂生产商雅保、巴斯夫和格蕾丝-戴维逊当前FCC催化剂装置开工率接近90%的高位。
而催化裂化催化剂的制备均离不开稀土元素。
近年来，炼油产品消费量明显增加，这促使劣质原油加工量的增加，再者全球范围内都在实施严格的燃料标准，这使得对催化裂化催化剂的催化性能要求提高，而稀土在催化裂化催化剂中将发挥难以替代的作用。
因此，含稀土的石油裂化催化剂的前景不容小觑。
空气污染是当今社会的重要环境问题之一，主要污染气CO的低温氧化、挥发性有机物以及臭氧的完全氧化在环境、催化和能源等领域备受关注。
开发高性能的低温催化氧化催化剂对环境保护提高人们生活空气质量显得极为重要。
常用的氧化催化剂为贵金属催化剂，而在贵金属催化剂中添加稀土氧化物可以大大提高这类催化剂的氧化性，它可以提高该类催化剂的热稳定性、储氧能力、抗中毒能力以及提高贵金属在载体上的分散度。
因此，高效稀土氧化催化剂将有利于空气的净化，改善环境质量。
目前，我国稀土资源分两大类，一类以内蒙古包头为代表的北方氟碳铈矿，另一类是以江西赣州为代表的南方离子型矿。
离子型矿富含中、重稀土，是高新技术领域所需的重要材料，其经济价值高于氟碳铈矿，具有易开采分离、配分齐、高价值元素含量高、放射性低等特点，而成为世界稀土产业中罕见和珍贵的自然矿产资源。
因此，被国家列为保护性开采的特定矿种和战略性资源。
赣州作为我国南方离子型稀土矿的重要生产基地，产量占全国同类资源的40%，是生产稀土永磁材料和发光材料的理想资源，具有其它类型的稀土资源无法比拟的优势。
随着国内外镍氢电池和稀土永磁材料的高速发展，拉动了高新技术领域稀土消费量的增加，赣州混合稀土金属和单一稀土金属产量日益增长。
目前，全市稀土金属生产总能力已达8338吨/年，成为全国最大的稀土金属生产基地。
稀土深度加工和应用领域主要集中在稀土永磁材料、稀土荧光材料，稀土抛光粉、重稀土球化剂和永磁电机等方面，但与江苏、浙江、上海、广东等发达地区相比，生产规模小、实现利税少、科技含量不高，还没有形成一定的产业规模。
为合理开发利用稀土资源，加快培植壮大稀土产业，赣州市政府制定了《赣州市稀土产业发展指导意见》，要求按照“整合资源、保护环境、科学规划、合理布局、深度加工、形成集群”的总体发展思路，以赣州中心城区和稀土特色工业园为核心，形成以高附加值的稀土深度加工、应用为主体的产业体系。
第三节产品与技术方案
本项目为年生产6000吨高效稀土石油裂化催化剂中间体、6000吨高效稀土石油裂化催化剂的生产车间、年产2000吨稀土氧化催化剂生产车间、办公研发检验大楼、配套的生活设施，以及道路、绿化、水电设施。
结合虔东集团已有的技术，试制出达到国内同行水平的，具有水热稳定性好，重油转化能力强，抗重金属能力强以及目的产品选择性好的高效稀土石油裂化催化剂。
稀土氧化催化剂方面，旨在以浸置法制备稀土改性的贵金属负载型催化剂，以及以沉淀法制备复合氧化物催化剂，实现CO的低温氧化，挥发性有机物质的催化燃烧以及氮氧化合物的转化。
在使污染物完全氧化转化的同时保证催化剂的稳定性。
力求所制备的催化剂在具有良好的产品选择性的基础上，最终实现年产12000吨高效稀土石油裂化催化剂和年产2000吨稀土氧化催化剂。
（1）稀土-Y型分子筛
稀土Y型分子筛（英文名称Molecularsieves（Y），rareearth）是指骨架含有稀土金属的Y型晶体结构的分子筛，是一种骨架中含有稀土的硅铝酸盐。
淡黄色粉末，溶于强酸和强碱，不溶于水和有机溶剂，具有活性高、稳定性好、选择性好、焦化倾向小等特点。
由水玻璃、偏铝酸钠、氢氧化钠按一定摩尔比混合后，在搅拌下加入稀硫酸，然后加入定向剂，经结晶，过滤，洗涤，加入稀土元素的氯化物进行交换（交换率70％），洗涤（至无氯离子），干燥，加入硅溶胶捏合造粒，灼烧活化制得，其中稀土含量也可以调变，以满足不同催化剂的要求。
主要用于作为制备催化裂化（FCC）催化剂的活性组分。
表1-3稀土-Y型分子筛指标
项目
单位
分析结果
SiO2/Al2O3
wt%
≥5.0
RE2O3（稀土含量）
wt%
≥16
晶胞常数
nm
2.470
Na2O
%
≤0.5
差热峰
℃
≥1000
BET比表面
m2/g
620
灼减量
%
13
（2）稀土-ZSM-5分子筛
ZSM-5分子筛在国内已有广泛的用途，主要应用在柴油临氢降凝催化剂，固定床催化裂化催化剂，流动床催化裂化反应上FCC的催化剂添加ZSM-5分子筛对提高汽油辛烷值，增加气体的烯烃含量有很大益处，国内外FCC催化剂添加的ZSM-5分子筛是ZSM-5分子筛用途最多的一项，并主要集中在SiO2/A1203（二氧化硅与三氧化二铝的摩尔比）在40-50之间。
国内FCC的助剂降低汽油的烯烃上的应用较广，在这方面的应用SiO2/A12O3在38-40之间，另外国内外的渣油催化裂化上采用SiO2/A12O3在25-30的范围内的分子筛。
此外ZSM-5分子筛在化工上广泛的应用于择形催化，如对二乙苯催化剂，二甲苯异构化催化剂；另外在环保方面对水中有机物的提取采用高硅ZSM-5分子筛，SiO2/A12O3在220-400之间，该产品用于低烃烷基化，异构化，芳构化，脱腊降凝的催化剂的母体，同国外用有机胺合成的ZSM-5相比，工艺简单，质量稳定，无污染，成本低，水热稳定性高。
表1-4稀土-ZSM-5分子筛指标
分析项目
单位
分析结果
结晶度
%
≥90
SiO2/Al2O3（质量比）
/
25-300
BET比表面
m2/g
≥340
Na2O
%
≤0.07
灼减量
%
≤5
D50（粒度）
微米
≤6
微孔比表面
m2/g
≥320
孔容积
Ml/g
≥0.17
RE2O3（稀土含量）
wt%
≥5
（3）稀土氧化催化剂
稀土氧化催化剂是减少空气污染最有效的手段之一，其中稀土复合催化剂的性能好坏，是决定净化器成本高低的关键材料。
稀土复合催化助剂的特点是活性高、热稳定性好、价格低，使用寿命长，因而越来越受到人们的重视，在净化领域备受青睐。
表1-5稀土氧化净化催化剂指标
项目
单位
指标
表面积
m2/g
200～300
净化指标
非甲烃含量符合GB16297，
小于150（mL/m3）
催化剂使用温度
℃
≤600
气体空速
h-1
15000～25000
残氧含量（v/v）
%
≥0.5
生产规模：
1）生产稀土石油催化剂中间体6000吨/年。
2）生产稀土石油催化剂6000吨/年。
3）生产稀土氧化催化剂2000吨/年。
（4）生产工艺
方案中生产稀土石油催化剂采用离子交换法，以离子交换剂作为载体，引入阳离子活性组分而制成的一种高分散、大比表面、均匀分布的金属离子催化剂或负载型金属催化剂。
在离子交换法中，关键的是离子交换剂的制备。
通常的离子交换剂有：
无机离子交换剂、有机强酸性阳离子交换树脂、有机强碱性阴离子交换树脂等。
稀土分子筛是按照一定质量比的分子筛、碱、水将分子筛与碱溶液打浆混合均匀，在一定的温度条件下维持搅拌对分子筛实施碱处理一定时间，接着对碱处理后的分子筛进行离子交换（包括稀土离子交换或稀土离子与铵离子混合交换）得到稀土分子筛。
生产稀土稀土氧化催化剂采用共沉淀法，反应时按化学计量比准确称取所需的可溶金属盐，用去离子水溶解，加入沉淀剂的混合碱得到沉淀物，将其煅烧即可得到催化剂粉体。
此方法具有操作简单，反应较快，等优势。
反应得到的产物粒径较小，具有很好的分散性。
高效稀土石油裂化催化剂的制备包括催化剂中间体的制备，稀土分子筛的制备以及最终的催化剂成型，大致工艺路线如下：
图1-1稀土分子筛的制备工艺流程
图1-2中间体的制备工艺流程
图1-3高效稀土裂化催化剂的制备工艺流程图
图1-4稀土氧化物催化剂制备工艺流程
各工艺步骤的物料平衡及整个新建项目水平衡简图如下：
图1-5Y型分子筛制备过程物料平衡图（t/a）
图1-6稀土中间体物料平衡图（t/a）
图1-7高效稀土石油催化剂物料平衡图（t/a）
图1-8稀土氧化物催化剂物料平衡图（t/a）
图1-9项目水平衡简图
第二章发展规划、产业政策和行业准入分析
第一节发展规划分析
我国是世界上稀土资源最丰富的国家，不仅储量大，而且具有品种全、品位高、分布广、易开采等特点。
据可靠报道，我国稀土资源储量为2700万吨，占世界稀土总储量8800万吨的30.7%；基础储量占世界基础储量1.5亿吨的59.3%，用于高新技术的中、重稀土资源尤其丰富。
赣州市的离子吸附型稀土矿是举世无双的优质矿种，富含与高新技术产业关系密切的中、重稀土元素，是发展新材料产业的理想优质资源，属我国特有的保护性开采矿种。
该稀土矿的远景储量940万吨以上，已探明的储量46.9万吨，分布在龙南、寻乌、安远、信丰等8个县，采用原地浸矿工艺，资源利用率高达75%。
生产加工方面目前拥有年20000吨以上采矿生产能力，离子吸附型稀土分离总能力28000吨/年，稀土金属冶炼能力8000吨/年，已成为我国最大的稀土分离和稀土金属生产基地。
此外，应用于稀土磁性材料、新型能源材料、发光材料、信息材料、冶金等领域的高纯稀土金属、稀土合金、高纯金属氧化物、高纯稀土共沉系列产品也得到了较大的发展，且初具规模。
为加快赣州市稀土产业发展，近几年，赣州市委、市政府以赣州市优势资源为依托，产业整合为主线，科技创新为先导，积极推进稀土产业集群发展。
先后制定了《赣州市优势产业集群培植壮大工作方案》（赣市发[2005]17号）、《赣州市稀土产业布局意见》（赣市府发[2005]6号）、《关于加快赣州市有色产业基础建设工作的意见》（赣市府发[2005]90号）等政策文件，培植壮大稀土优势产业集群。
从推进稀土产业集群、优化全市稀土产业布局、建设产业基地、形成产业集群，实施产业招商、谋求战略合作及坚持可持续发展，确保稀土产业和环境保护协调发展等方面制定了具体的管理办法。
严格控制稀土分离企业重复建设。
在稀土金属、稀土分离的基础上，以荧光材料、永磁材料、储氢材料加工及应用为重点，延伸并拉紧产业链。
为合理开发利用赣州市稀土资源，加快培植壮大稀土产业，2007年12月市政府稀土产业行政主管部门经济贸易委员会制定了《赣州市稀土产业发展指导意见》，要求坚持集约发展、均衡发展和可持续发展，按照“资源整合、保护环境、科学规划、合理布局、深度加工、做大产业”的方针，发展高附加值的深度加工和应用产品。
稀土产业未来重点发展高性能稀土永磁材料、发光材料、催化材料以及稀土节能电机、稀土贮氢电池、节能灯具等产品。
第二节产业政策分析
2011年5月19日，国务院发布了《关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》，加大了对稀土行业的管理力度，发展目标是用1~2年时间基本形成以大型企业为主导的稀土行业格局，南方离子型稀土行业排名前三位的企业集团产业集中度达到80%以上。
2007年国家稀土产业计划由指导性调整为指令性，国家发展和改革委员会已将稀土矿产品和稀土冶炼产品列入指令性计划管理，同时，国家加紧了淘汰高能耗落后产能的步伐，稀土行业环保整治力度加大，致使稀土原料供应紧张。
加之国家从2005年以来相继出台了关于对部分稀土产品征收及调高出口关税的政策，这一政策的出台使产品出口成本增加，国家抬高了稀土产品的出口门槛，抑制了出口增长，保护了稀土资源不被过度快速消耗。
根据《矿产资源法》和《国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知》的要求，国土资源部要求进一步做好稀土等优势矿产的专项整治，对全国中、重稀土开采进行总量控制。
江西省制定了《江西省保护性开采的特定矿种管理条例》，对离子型稀土等保护性开采的特定矿种管理实行统一规划、总量控制、规范经营、重点保护。
要求开采保护性矿种矿产资源和选冶保护性矿种矿产品，应当采取科学、安全、合理的新工艺、新方法、新技术，禁止破坏、浪费资源和破坏、污染环境。
《赣州市工业六大主导产业发展规划》明确要求，赣州市主导产业要依托现有产业基础和资源条件，发挥比较优势和后发优势，围绕重点产品、重大项目和龙头企业，推进结构调整，加快产业对接，促进开放型经济和内生型经济的融合，逐步形成产业集聚，提升综合竞争力，构筑赣州产业高速成长的新高地。
在与“长珠闽”对接和互动中，不断壮大主导产业，使赣州成为全国有影响的集矿产开采、生产、加工贸易和科研为一体的有色冶金产业区。
同时对有色冶金及新材料行业，要求加强矿产资源的保护和合理开发利用，推动产业整合，延伸产业链，大力发展深加工和应用产品。
稀土行业以稀土分离、金属冶炼为基础，重点发展稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土催化材料等高附加值产品。
《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》出台，标志着中国稀土产业已经进入新的发展阶段。
加强和改善稀土行业管理，保护好、开发好、利用好稀土战略资源，对保护生态环境和资源、改造提升传统产业、加快培育发展战略性新兴产业，具有重要的促进作用。
本项目作为战略性新兴材料和稀土应用与深加工类型项目，符合“国22条”中“按照发展战略性新兴产业总体要求，引导和组织稀土生产应用企业、研发机构和高等院校，大力开发深加工和综合利用技术，推动具有自主知识产权的科技成果产业化，为发展战略性新兴产业提供支撑”。
符合《当前国家鼓励发展的产业、产品和技术目录》中第十五类有色金属16项稀土应用类项目，属国家鼓励类项目。
第三节行业准入分析。
2012年12月4日，工信部公示第三批符合《稀土行业准入条件》企业名单，第三批入选企业共11家，赣州虔东稀土集团股份有限公司为其中之一。
因此，拟建项目进入该行业无其它障碍。
第三章资源开发及综合利用分析
第一节资源综合利用的要求
我国的稀土工业储量、稀土生产量、稀土应用量和稀土贸易量四个世界第一，是一个稀土生产大国。
但是由于生产工艺技术较落后，再加上稀土资源管理一度又比较混乱，造成稀土资源的利用水平较低。
促进资源的合理和有效利用，对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。
“资源开发与节约并举，把节约放在首位”，节约资源对保证我国经济的快速发展、提高经济效益、推进技术进步、合理利用资源、减少环境污染、提高人民生活水平等起着重要的作用，也是实现我国经济增长方式从粗放型向集约型转变的重要途径和实施“可持续发展战略”的必要措施。
由于传统的催化剂催化效率不高，生产效率低，制约着石油工业的发展和有害气体排放标准的提高，添加稀土之后的石油催化剂催化生产效率可以出现大幅提升，生活中一些放射有毒气体的含量越来越低。
因此，生产稀土催化不仅具有现实的经济意义，更具有重要的资源战略意义。
我国已经把这项工作纳入到了可持续发展战略之中。
目前国内已有不少厂家在从事从稀土催
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