年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目可行性研究报告.docx
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年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目可行性研究报告
年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目
可
行
性
研
究
报
告
沙洋硅业产业办
二〇一〇年十月
目录
一、总论
二、市场预测
三、资源条件评价
四、建设规模与产品方案
五、技术方案与工艺路线
六、主要原材料、燃料供应
七、环境影响评价
八、投资估算
九、效益分析
十、结论
一、总论
1、项目名称：
年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目
2、拟建地点：
沙洋硅工业园区
3、承办单位：
沙洋硅业产业办
4、建设规模：
50kt/a，占地面积60亩
5、概算投资：
总投资2.2亿元，固定资产投资1.82亿元
6、效益分析：
年销售收入2.5亿元，利税9000万元，投资回收期3~4年
二、市场预测
1、产品市场供应现状
由于水体的磷营养化造成水污染严重，洗涤剂的低磷与无磷化是洗涤产品更新换代的大趋势。
目前工业上大量使用的无磷洗涤助剂为4A沸石和偏硅酸钠，4A分子筛存在潜在的铝污染问题，而偏硅酸钠的抗硬水性差。
层状结晶二硅酸钠（层硅）将是扮演这一角色的重要洗涤助剂，因为它集合了4A分子筛对钙离子交换能力强和偏硅酸钠对镁离子交换能力强的特点，从而具有很强的抗硬水性，同时层硅又避免了二次污染问题。
我国已将无磷洗涤助剂列入当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南（目录），自2004年起，国内生产和研发的企业开始逐步提高生产层硅的能力，国内生产层硅的主要企业及生产能力如表35。
表35国内生产层硅的主要企业及生产能力
企业名称
产能（kt/a）
产量（kt/a）
山东胜通集团股份有限公司
50
35
辽阳神奇洗涤材料有限公司
5
0.35
甘肃新开元化工股份公司
3
3
濮阳绿源化工有限公司
3
3
云南盐化集团
5
4
四川明天有限公司
50
30
2、价格现状与预测
2004年，我国开始生产层硅，由于刚刚开始生产不稳定，产品质量不是很好，层硅的价格只是相当于4A分子筛的价格，约为3200元/t。
随着层硅生产技术的进步，以及层硅市场的旺盛需求，层硅价格一路上扬，达到2009年的4000元/t以上。
预计2010-2012期间，随着“禁磷”的执行，层硅的价格将有较大的上升，甚至会突破5000元/t大关。
图47国内层硅价格及预测
图48国内层硅供需状况
3、产品市场需求预测
层硅是一种性能优良，无毒、无污染的具有水溶性强，生物降解性、洗涤力高的化学品，具有水溶性、对漂白剂稳定性及pH值的均衡能力等特性，同时满足助洗剂的三大功能，即软化水、以稳定的pH值为洗衣粉提供必要的碱性，表现出良好的抗再沉降能力，是目前唯一能全面替代三聚磷酸钠助洗剂的产品，产品符合国家环保产业政策。
2008年我国洗涤用品消费量为4600kt左右，合成洗涤剂消费占洗涤用品总量的比例达到90﹪，消费量为4300kt左右。
消耗掉三聚磷酸钠约600~700kt。
随着限（禁）磷力度不断强化，无磷粉必将取代含磷粉，据环保专家预测：
在国内有江河湖海的人口密集地区都将面临全面禁磷。
若按一半含磷粉被取代推算，国内的层硅市场容量在300kt/a，再加上层硅在其它领域的应用量，可以断定我国潜在的层硅市场容量在500kt/a以上。
可见，本项目产品市场前景广阔。
层硅生产技术是高新技术，我国已将无磷洗涤助剂列入当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南（目录），本项目建设符合国家“禁磷”、保护江河湖海资源的产业政策。
三、资源条件评价
层硅生产的主要原料是硅酸钠，而硅酸钠的主要原料是烧碱和石英砂，沙洋及其周边即具有高纯度的石英矿，又具有无烟煤等燃料优势。
四、建设规模与产品方案
1、建设规模
该项目达产达标后年产5万吨，具有技术成熟，生产成本降低，将取代部分小厂的市场份额，有利于产品的抢占市场。
2、产品方案
层状结晶二硅酸钠产品执行国家标准GB/T20214-2006。
钙交换能力（以CaCO3计）/（mg/g）≥300
镁交换能力（以MgCO3计）/（mg/g）≥370
白度%≥85
pH（0.1%水溶液，25℃）≤12.0
灼烧失量（800±10℃，1h）%≤1
有效物总量（Na2O＋SiO2）%≥95
模数（SiO2与Na2O摩尔比）2.0±0.1
层硅主要是固体粉末状的产品，考虑到层硅主要销售对象是洗涤剂厂家，一次需求量大，可考虑大包装的形式作为产品包装，节省包装成本，提高经济效益。
五、技术方案和生产工艺
目前，层硅的生产方法主要有四种，一是液体水玻璃直接烧成合成，其工艺是把液体水玻璃直接按一定升温速率，加热到转化温度（650C~800C），恒温10~600min，合成层状结晶二硅酸钠（在650C~800C，以-层硅为主的层硅，在700C~730C，以生产-层硅为主的产品，在750C~800C，以α-层硅为主）。
二是固体水玻璃（粒径小于2mm）在700C~760C条件下煅烧合成；三是由液体水玻璃喷雾干燥生成粉状速溶硅酸钠（含水18%~25%），然后再在650C~750C的热气流加热10~30min，合成层状结晶二硅酸钠（在650C~700C，以-层硅为主的层硅，在700C~750C，以生产-层硅为主的产品，在750C~800C，以α-层硅为主）。
四是液体水玻璃+多价耦合物在200C~400C条件下水热合成。
以上几种方法除了第二种无法获得单一晶种外，其它三种方法均能够获得纯的-层硅，这主要取决于生产设备、工艺参数、原料有关。
目前国内大都采用第三种工艺路线，和其它几种路线相比这条路线有喷雾干燥，能耗大，但工艺成熟，产品质量稳定且易于控制-层硅的晶形含量。
原料来源：
固体硅酸钠主要由硅酸钠企业提供，也可以企业自己生产。
固体硅酸钠，在高压釜中热水溶解即可获得水溶性硅酸钠液体。
2、工艺流程
图49层硅生产工艺
3、技术来源：
山东胜通集团有转让整套工艺和设备。
石家庄东昊化工研究院有限公司也有整套技术和设备转让。
六、主要原材料、燃料供应
年产50kt层硅所需的原料和燃料如表36所示。
表36生产层硅的主要原料年需求量和执行标准
原料或燃料
质量标准
需量（10kt/a）
采购地
运输方式
固体硅酸钠
GB/T4209-2008
本地
汽车
水蒸气
本地
管道
无烟煤
本地或外地
汽车或火车
七、环境影响评价
1、项目建设和生产对环境的影响
从以上介绍的生产工艺来看，生产层硅主要是噪声、粉碎过程中产生粉尘以及锅炉产水蒸气中无烟煤燃烧产生烟气的影响。
2、环境保护措施方案
1）噪声影响的消除：
采用设备加装消音器即可。
2）粉尘影响的消除：
粉碎过程采用保护罩，避免操作人员粉尘的吸入；锅炉产生的烟气经安装水洗塔和脱硫塔设备即可消除烟气的粉尘和含硫量。
八、投资估算
表37年产50kt层硅的投资估算
总投资
/万元
设备投资
/万元
建筑投资
/万元
设备购置与安装费用/万元
流动资金
/万元
22000
17000
1100
100
3800
九、效益分析
1、经济效益
表38项目经济效益估算表
效益项目
年销售收入/万元
年成本费用/万元
产品税收/万元
投资利润/万元
投资回收期/a
数量
25000
18000
2300
6700
3~4
2、社会效益
层硅是取代三聚磷酸钠的优良洗涤助剂，是国家鼓励类的环保高新技术项目。
如果水热合成层硅的技术实现工业化，那么能耗也能有效降低，那么层硅生产前景更加广阔。
十、结论
我国已将无磷洗涤助剂列入当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南（目录），该项目充分利用资源，解决洗涤剂对水资源的污染，有效保护我国水资源，实现经济效益与环保效益的和谐发展。
项目具有前沿性，项目的建成将成为新的经济增长点。
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