十一五国家科技支撑计划重点项目高纯磷化工产品工业.docx
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十一五国家科技支撑计划重点项目高纯磷化工产品工业
“十一五”国家科技支撑计划重点项目“高纯磷化工产品工业化关键技术与示范工程”课题申请指南
本项目针对我国磷化工产业发展存在的关键技术难题，在国内已有技术和产业的基础上，集成国内力量，重点对溶剂萃取法精制湿法磷酸技术和装备，高聚合度聚磷酸铵、工业级、食品级和半导体级磷酸等产业化技术进行攻关，实现若干产业化技术突破，满足国民经济和社会发展对磷化工产业主要产品的迫切需求。
完善相应配套的产品检测技术和质量标准，建设相关工艺与产品数据库，提升我国磷化工产业的技术创新水平。
一、指南说明
项目总体目标：
结合国内外磷化工产业发展趋势及我国目前相关产业发展存在的共性关键技术难题，立足自主创新和集成创新，以解决工程化、产业化的技术需求为目标，以相关产品重大工程建设为依托，进行关键技术与装备的研究开发，形成自主知识产权，并建成示范装置。
通过项目的实施，提升我国磷化工产业核心竞争力和产品国际竞争力，改善产品结构，达到发达国家先进水平。
本项目拟设置个课题：
课题一：
高纯磷酸制备关键技术研究
课题二：
高纯磷化工产品关键设备开发
课题三：
高聚合度聚磷酸铵制备关键技术研究
课题四：
溶剂萃取法精制磷酸工业示范装置
课题五：
湿法精制食品级磷酸工业示范装置
课题六：
半导体用磷酸工业示范装置
课题七：
高纯磷化工产品数据库、分析测试技术及产品标准
现公开发布本项目个课题的申请指南。
二、指南内容
课题一、高纯磷酸制备关键技术研究
.研究目标
针对我国磷化工产品原料特征，以具有自主知识产权的高纯精细磷酸净化技术为基础，攻克工业级制备高纯磷酸的关键技术，优化工艺技术方案，降低原料消耗，减少环境污染和废物排放。
为国内相关企业的产业化示范和工业生产提供技术软件包。
.研究内容
（一）溶剂萃取净化湿法磷酸制高纯磷酸关键技术
（）研究混合溶剂萃取磷酸的热力学及杂质萃取动力学规律；
（）针对国内三个以上不同地区和特征的磷矿，研究溶剂萃取技术共性问题；
（）开展有机质组成的结构分析，开发有机色素的解析及脱除技术，解决磷酸中有机质严重影响萃取过程的技术难题；
（）开发磷酸脱色与萃取溶剂的优选及萃取剂的再生相结合的一体化工艺；
（）开展萃取精制磷酸浓缩脱氟、脱砷、脱重金属工艺的优化及其设备材质选择研究；
（）研究提出课题四、五所需的工业化装置集成技术路线。
（二）黄磷精制及塔式结晶制高纯磷酸关键技术研究
（）开发黄磷脱砷技术及有效去除其它杂质（金属杂质、有机质和无机阴离子）的工艺；
（）研究多级耦合分离及化学过程强化机理，开发将熔解、结晶、分离各单元过程集成为塔式熔融结晶器的工艺和设备；
（）开发多种分离纯化手段制备高纯磷酸的工艺技术，研究磷酸多级结晶控制条件，形成制备半导体级磷酸的成套技术，为课题六提供技术支撑。
.考核指标
（）申请专利项以上；
（）解析出种以上典型磷酸中有机质的组成，并找出适合工业应用的有机质脱除方法，使磷酸色度小于；
（）优选出适合磷酸萃取的种以上萃取能力大，化学稳定性好的复合萃取溶剂，与引进工艺相比提高磷酸萃取率％以上，形成萃取工艺软件包；
（）提出适合工业应用的磷酸中有害杂质的耦合脱除方法及萃取溶剂再生工艺；
（）开发出适合工业应用的黄磷中砷含量低于的超低砷黄磷制备技术；
（）开发出纯度以上的超纯黄磷制备技术及关键设备；
（）开发出可工业化的塔式结晶制高纯磷酸技术。
.申报要求
申报单位应具有净化磷制品的前期工作及中试基础，与大型湿法磷酸和精细磷酸盐企业有良好合作基础（以利于工艺匹配、分级利用和成本核算）的申报单位在同等情况下优先。
.课题经费拟支持国拨经费万元，承担单位提供：
配套资金。
.实施年限年
课题二、高纯磷化工产品关键设备的开发
.研究目标
针对高纯精细磷酸制备中的萃取、浓缩和分离工艺要求，研制高效萃取、高效磷酸浓缩、高效固液分离个设备，攻克材质难点、优化工艺参数，为国内相关企业的产业化示范和工业生产提供支撑。
.研究内容
（一）高效萃取设备开发
（）开发能够显著提高湿法磷酸萃取效率的新型高效设备；
（）攻克振动筛板萃取塔尺度放大的难题；
（）开展振动筛板萃取塔长周期稳定运转的机械结构、强度及设备材料耐腐蚀问题研究。
（二）高效磷酸浓缩设备
（）解决磷酸纯度不变的条件下，萃取净化稀磷酸的深度浓缩及热能高效利用问题；
（）解决浓缩设备在热和浓磷酸中的耐腐蚀问题；
（）研究浓缩流喷管和蒸发器的流体力学行为，控制机理和手段；
（）开发并设计高效喷雾蒸发浓缩装置。
（三）高效固液分离设备
（）开展强化萃取前磷酸中阴离子脱除工艺研究，开发高效脱除淤渣的固液分离设备；
（）提高固液分离设备在净化磷酸工艺中的性能稳定性，确保符合净化精制酸纯度要求；
（）解决在多种强酸混和条件下，过滤介质的腐蚀问题。
.考核指标
（）申请发明专利项以上；
（）开发出大型化、设备直径超过1500mm的新型萃取塔；
（）工艺过程的固液分离设备分离效率提高％；
（）开发出高效磷酸浓缩设备，浓度高于％比传统浓缩方式节省能耗。
.申报要求
申报单位应具有长期从事磷化工研究基础和设备制造经验，具有大型湿法磷酸企业具有良好合作基础（以利于工艺匹配和成本核算）的申报单位在同等情况下优先。
.课题经费拟支持国拨经费万元，承担单位提供：
配套资金。
.实施年限年
课题三、高聚合度聚磷酸铵制备的关键技术研究
.研究目标
针对我国高档磷酸盐产品短缺的现状，以湿法磷酸为起始原料，以高聚合度型结晶聚磷酸铵为代表，突破千吨级中试生产关键技术并建成型结晶高聚合度聚磷酸铵的工业中试装置，填补湿法磷酸制备高聚合度型结晶聚磷酸铵产品生产的空白，为其他高档磷酸盐产品开发提供技术支撑。
.研究内容
（）研究以湿法磷酸为起始原料，制备高聚合度型结晶聚磷酸铵的工艺；
（）开发高粘稠固液介质条件下制备型结晶高聚合度聚磷酸铵的结晶净化和动态反应结晶过程和设备；
（）开发制备型结晶高聚合度聚磷酸铵的反应工艺、大型高温聚合工业反应器装备和聚合度调控技术及其集成系统；
（）建立以湿法磷酸为起始原料的型结晶高聚合度聚磷酸铵的工业中试装置，并实现稳定的工业性试生产。
.考核指标
（）申请专利项以上；
（）建立以湿法净化磷酸为起始原料制备型结晶高聚合度聚磷酸铵的完整工艺和装备技术；
（）产品聚合度大于，磷含量，氮含量，分解温度≥275℃；
（）提供上述技术工艺设计软件包；工业中间试验装置通过小时运行考核及个月生产稳定性考核，产品质量达到上述指标。
.申报要求
申报单位应具有大型工业反应器研究基础、工程系统集成开发经验。
工业中间装置应建立在具有大型湿法磷酸和磷酸铵盐生产能力的企业，以利于工艺匹配和成果的推广应用。
.课题经费拟支持国拨经费万元，承担单位提供工业中间试验装置所需建设资金。
.实施年限年
课题四、溶剂法精制磷酸工业示范装置
.研究目标
针对我国工业级磷酸能耗、生产成本高，资源综合利用率低的现状，以湿法磷酸为起始原料，解决工业化生产工艺放大过程中的参数及适应性、流程配套、核心设备完善、自动控制、产品质量稳定性控制技术等问题，形成可供转让的成套技术，为国内其他企业的产品结构调整提供典型工业示范。
.研究内容
（）采用课题一、二的技术成果，开展工业规模的技术放大研究；
（）开展工业化生产工艺放大过程中的参数及适应性、流程配套、核心设备完善、自动控制、产品质量稳定性控制技术研究；
（）开展以中低品位磷矿生产的湿法磷酸为原料，进行工业规模经济生产精制磷酸研究。
.考核指标
（）以～磷酸为原料，制得工业级磷酸，萃取率达到以上（引进装置萃取率约）；
（）建成工业示范装置，并通过小时运行考核及个月稳定性考核，产品质量达到工业级磷酸标准；
（）形成可供转让的成套技术。
.申报要求
第一申报单位应为具有以上湿法磷酸生产能力的企业，已完成中试研究，具有开展工业示范的前期工作基础。
具有较好行业示范作用和示范装置建设条件的单位在同等条件下优先。
.课题经费拟支持国拨经费万元。
承担单位应提供必须的示范装置建设资金。
.实施年限年
课题五、食品级磷酸工业示范装置
.研究目标
针对我国磷酸企业品种少、档次低的现状，以工业级精制磷酸为基础，开展工业规模制备食品级磷酸的工业放大研究，解决工业化生产工艺放大过程中的参数及适应性、流程配套、自动控制、产品质量稳定性控制等问题，形成可供转让的成套技术，为国内其他企业的产品结构调整提供典型工业示范。
.研究内容
（）在工业级精制湿法磷酸基础上，采用课题一、二的研究成果，开展工业规模的技术放大研究；
（）开展工业化生产工艺放大过程中的参数及适应性、流程配套、自动控制、产品质量稳定性控制技术研究；
（）开展强化或优化工业除杂技术研究，进行湿法磷酸生产工业规模食品级磷酸的经济生产研究。
.考核指标
（）以湿法磷酸为原料，制得食品级磷酸，萃取率达以上；
（）建成食品级磷酸工业示范装置，并通过小时运行考核及个月稳定性考核，产品质量达到食品级磷酸标准；
（）形成可供转让的成套技术。
.申报要求
第一申报单位应为具有以上湿法磷酸生产能力的企业，具有开展工业示范的前期工作基础。
具有较好行业示范作用和示范装置建设条件的单位在同等条件下优先。
.课题经费拟支持国拨经费万元。
承担单位应提供必须的示范装置建设资金。
.实施年限年
课题六、半导体用超纯磷酸工业示范装置
.研究目标
以具有自主知识产权的半导体用超纯磷酸制备技术为基础，开展工业规模制备半导体级超纯磷酸的工业放大研究，解决工业化生产工艺放大过程中的参数及适应性、核心设备、自动控制、产品质量稳定性控制等技术难题，形成可供转让的成套技术并提供典型工业示范。
.研究内容
（）建设工业示范装置；
（）开展工业化生产工艺放大过程中的参数及适应性、流程配套、核心设备完善、自动控制、产品质量稳定性控制等技术研究；
（）构建工艺软件包，开发成套技术。
.考核指标
（）申请专利项以上；
（）形成具有自主知识产权的核心技术及工艺装备；
（）建设半导体用超纯磷酸工业示范装置，通过小时运行考核和个月稳定性考核，产品在主要半导体企业中得到应用；
（）产品主要技术指标达到：
锑（）＜，钙（）、铁（）＜，砷（）、铅（）＜,钠（）、锌（）、铝（）＜。
.申报要求
第一申报单位应为半导体磷酸生产企业，已完成半导体用超纯磷酸中试研究。
产品已在半导体企业试（使）用并具有较好行业示范作用和示范装置建设条件的单位在同等条件下优先。
.课题经费拟支持国拨经费万元。
承担单位应提供必须的示范装置建设资金。
.实施年限年
课题七、高纯磷化工产品数据库、分析测试技术及产品标准
.研究目标
针对我国磷化工产业技术创新现状，在国内现有基础上，结合本项目各研究课题，建设高纯磷化工产品原料、工艺技术和设备、产品数据库；建立完整的、系列化的高纯磷化工产品的分析检测方法；完善高纯磷化工产品质量标准；开展高纯磷化工生产微观决策支持系统和发展战略研究，为提升我国磷化工产业技术创新能力和水平提供有效支撑。
.研究内容
（）建设高纯磷化工产品原料、工艺技术和设备、产品数据库；
（）开展原料中微量砷、金属杂质和有机杂质等的检测分析方法研究；
（）完善并规范高纯磷化工产品的质量分析检测方法研究，建立半导体级磷酸中各种杂质的分析测定方法；
（）制订并完善精制湿法磷酸制备工业级磷酸、食品级磷酸、聚磷酸铵和精制半导体级磷酸产品的质量标准（行业标准或国家标准）；
（）针对本项目各研究课题所涉及的高纯磷化工工艺，确定适用的工艺评价数学模型和动态推理机制，开展高纯磷化工生产微观决策支持系统研究；
（）开展高纯磷化工产品生产技术经济动态景气度分析预测模型研究，开展磷化工技术壁垒应对机制、产业发展综合评
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