新建多氟酯类LCD用液晶材料生产项目可行性研究报告.docx

1、新建多氟酯类LCD用液晶材料生产项目可行性研究报告新建多氟酯类LCD用液晶材料生产项目可行性研究报告一 总论1.1 项目提要1.1.1 项目名称：多氟酯类LCD用液晶材料生产项目1.1.2 建设性质：新建1.1.3 项目建设单位：XXXX电子信息材料有限公司法定代表人：XX所有制形式：民营经营范围：电子信息材料、医药中间体本项目由XX市XX电子信息材料有限公司等三方投资开发，公司计划注册资本为500万元，其中XX投资60%，产品研发单位XX市XX电子信息材料有限公司投资30%，陈巨虹投资10%。1.1.4 项目建设地点、期限、规模及内容建设地点：XX省XX县XX江经济开发区建设期限：1年（20

2、05年12月至2006年12月）建设规模：年产高档TN、STN、TFT-LCD用液晶材料70吨，生产能力达全国的35%。建设内容：生产用房新建、设备购置。1.1.5 投资规模及资金筹措项目总投资2600万元，其中固定资产投资2000万元，流动资金600万元。企业自筹2000万元，银行贷款600万元。1.1.6 产品主要技术指标：在液晶混配中加入10-20%本项目产品后，最终使液晶显示材料具有以下特性：良好的物化稳定性较宽的工作温度范围（达到-40120）高电压保持率V.N.R，电阻率1012cm较低的阀值电压（Vth），低能耗与TFT-LCD相匹配的光学各向异性（n）n=0.0650.10低粘

3、度，满足快速响应需要；20时粘度小于35mpa.s1.1.7 主要经济指标：达产后：年总产值：4060万元年利税：1162万元资产报酬率：23.7%销售利润率：17.7%投资回收期：税后3.2年，税前1.7年人平创利税额：19.4万元，其中创税9.1万元保本生产量：22.5吨1.2 可行性研究依据1、国家重点项目规划；2、相关液晶材料标准；3、高档液晶材料供求数据库；4、相关背景资料。1.3 初步研究结论该项目技术可靠，投资回收期短，风险低，市场前景趋势良好，落户公司有望在XX第一年就可形成一定规模的高科技企业，可实现年产值4060万元，利税1162万元，解决部份就业岗位。有利于XX产业结构的

4、调整，具有较高的社会效益和经济效益。该项目的实施，将使我国液晶材料产量增加一倍，在高档TN、STN、TFT-LCD用液晶材料应用上完全可取代进口产品，使我国液晶材料得到质的飞跃，对促进我国液晶材料产业化水平的进程起到举足轻重的作用。第二章 项目背景及由来二 项目背景及由来2.1 项目背景世界电子行业飞速发展，现电子产品年增长率超过18%，而电子产品显示屏正面临全面更新换代，向低能耗，高清晰、低辐射，响应速度快的液晶显示材料（LCD）转化。液晶材料是生产LCD的关键性电子专用材料之一，由于它能赋予液晶显示材料优越的工作性能且液晶材料成本的不断下降，自2000年以来，世界液晶材料消耗量年增长率超过

5、40%。随着我国经济和信息产业的飞速发展，我国的液晶显示产业也将迅猛发展，各种液晶显示材料需求量近几年求大于供，尤其是高档的TFT-LCD用液晶材料还完全依赖进口。2.2 项目由来2.2.1 项目产品的开发根据市场需求趋势及我国液晶产业化水平急待提高的状况。XX市XX电子信息材料有限公司，通过与清华大学长期合作，瞄准高档液晶材料科研开发这一主攻方向。经数年努力，通过对现有优良液晶材料单体的分析研究，认真考究各种化学官能团及化学结构对液晶性能的影响，发现：含氧类液晶、含环已烷类液晶、烷基桥键类液晶，对改善液晶产品性能各具不同的特色，这三类产品合成设计成为TFT-LCD用液晶材料的发展趋势。在公司

6、科研人员努力下终于在2004年将集三类优良液晶材料特色于一体的单体液晶材料（烷基双环已基甲酸3，4，5-三氟苯酚酯）开发成功。2004年4月已对该类产品合成及制备方法向国家知识产权局申请发明专利，并已受理（专利申请号200410013053.3）。2004年8月通过XX省科技厅成果鉴定，该产品生产技术已达到国内领先水平。2.2.2 项目产品的试用结果2004年5月小试产品丙基双环已基甲酸三氟苯酚酯单体液晶经西安瑞联近代电子材料有限公司使用混配，在配合液晶中加入10-20%本项目单体液晶后，使混合液晶提高了稳定性和电荷保持率、降低了混合液晶的n值、使混合液晶化合物旋转粘度较低、适应快速响应，更宽

7、的工作温度范围、更低的驱动电压等特性。2.2.3 项目产品目前生产水平该产品已完成了5升反应釜试制，经过产品定性和定量分析，各项指标符合质量标准要求，2004年开始进行批量生产。XXXX县XX等企业了解到本项目后，积极筹资与技术开发单位合作开发。要求该项目落户XX。2.3 项目开发的意义本项目的实施，可为国内高档TN、STN、TFT显示器生产企业提供高极性含氟单体液晶材料。产品合成成本低，技术工艺具有先进性，打破了国外高档液晶材料对我国的技术和市场垄断状况，具有较大的社会经济意义；同时可降低我国液晶材料的生产成本，对我国LCD液晶材料产业具有促进和支撑作用。第三章 市场预测三 市场预测3.1

8、国内外液晶材料供求现状3.1.1 国内外主要生产企业及产量液晶材料是指在某一温度范围内从外观看属于具有流动性的液体，但同时又是具有光学双折射性的晶体，主要应用于各类液晶显示器，由于其优越的性能，正在逐步取代台式显示器，成为主流显示器，其主要原料需求近几年也迅速增长。目前其生产尤其高档液晶材料生产技术由德国与日本两国垄断，德国的Merch公司、日本的Chisso公司和Rodic公司为国际上三大液晶材料生产厂商，其年产量达400吨，占世界总产量的80%，世界主要液晶材料生产公司及市场份额见下表：公司名称德国Merk公司日本Chisso公司日本DIC公司日本ATK公司中国公司市场份额35%25%17

9、%8%15%我国内地企业还只能生产TN、STN液晶材料。2003年石家庄永生华清液晶有限公司（原石家庄实力克）、西安瑞联等四家液晶材料企业共出售80吨左右液晶（含单体和混合液晶），基本能满足国内TN、STN企业的需求。但由于TFT器件对材料性能要求更高、更严格，不仅要求混合液晶具有良好的光、热、化学稳定性、高的电荷保持率和高的电阻率，还要求混合液晶具有低黏度、高稳定性、适当的光学各相异性和阈值电压，目前，我国TFT用液晶材料完全依赖进口。3.1.2 国内外市场液晶材料的需求量目前世界各类液晶显示器企业年消耗液晶材料500余吨，且逐年迅速递增，世界市场需求从99年的80吨发展到目前的500余吨。

10、我国液晶需求量从1999年的12吨上升到目前的80余吨，年需求增长率达46%。3.2 项目产品定位及市场前景分析本项目产品以调制TFT混合液晶目标化合物为主要用途。随着薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）陈列驱动液晶显示（TFT-LCD）技术的飞速发展，近年来TFT-LCD不仅占据了便携式笔记本电脑等高档显示器市场，而且随着制造工艺的完善和成本的降低，目前已向台式显示器以起挑战。由于采用薄膜晶体管阵列直接驱动液晶分子，消除了交叉失真效应，因而显示信息容量大；配合使用低粘度的液晶材料，响应速度极大提高，能满足视频图像显示的需要。TFT-LCD较之TN型、STN型液晶显示

11、有了质的飞跃，成为21世纪最有发展前途的显示技术之一，TFT-LCD用液晶显示材料迅速增长，而目前产量仅占液晶材料总量的1/3，根据目前发展趋势年需求增长率在60%以上。国此每年需增加生产100吨以上。产品研发成功后，德国Merck、日本CHISSO公司、日本DIC公司已向XX公司发出了求购信息，清华亚王液晶材料公司和西安瑞联近代电子材料有限公司也与公司签订了年求购协议，试产一年多以来，产品供不应求，急需扩展规模，建立新的生产基地。3.3 项目技术先进性分析2004年8月本项目技术通过XX省科技厅成果鉴定，专家认为：1、本项目以三氟溴苯为原料，采用了金属离子催化水解这一新方法，一步反应得到中间

12、体三氟苯酚，避免了低温反应，简化合成工艺，操作方使易控，易于工业化生产。2、本项目采用了创新性工艺将废弃顺式异构体转化为反式烷基双环已基甲酸，不仅变废为宝，提高了产品收率，降低了生产成本，而且合成过程符合环保要求。项目产品采用一步酯化法合成，产品品质好，工艺简单。3、项目产品具有熔点低、清亮点高、稳定性好、粘度低、较高的极性等优良性能，配制混合液晶后可以提高混合液晶材料的使用性能。项目合成工艺成熟，创新性强，填补了国内空白，技术水平达到国内领先。3.4 产品竞争力分析3.4.1 产品用途广，且使用性能优越。本项目生产的烷基双环已基甲酸三氟苯酚酯类产品为单体液晶，主要用于混配高档的混合液晶，根据

13、不同的显示效果，按不同比例科学混配，满足不同显示效果的要求，它的主要用途为下列几个方面：1、应用于配制高档的TN、STN混合液晶。在高档的TN混合液晶调制中，加入10-20%烷基双环已基甲酸三氟苯酚酯类，可以大大提高混合液晶使用性能。用此混合液晶制备的液晶显示器可应用于高档的仪器仪表、家用电器，特别是车载系统，室外应用的各种显示器，如GPS全球卫星定位系统、移动电话。2、应用于调制TFT混合液晶调制TFT混合液晶为本项目目标化合物的主要用途，它使混合液晶具有各种优良的性能，由于烷基双环已基甲酸三氟苯酚酯类具有极低的粘度，高的稳定性，较小的n，高的极性，极其适合TFT混合液晶的要求。在TFT的混

14、合液晶中加入10-20%本项目目标化合物，将使混合液晶具有下列特征：较高的稳定性和电荷保持率；可降低混合液晶的n（TFT混合液晶要求n较低，一般n=0.065-0.10）；满足TFT混合液晶对粘度的要求，因此化合物旋转粘度较低；本项目目标化合物在TFT混合液晶关键的用途为提高混合液晶的极性，降低混合液晶的阈值，特别适合于IPSTFT混合液晶的调制，本化合物是在TFT混合液晶调制中最有效的降低混合液晶阈值的单体液晶材料。3.4.2 制造成本低由于生产工艺得到改善，工艺要求降低，工序减少，产率大大提高，从而使用本项目产品较国外同类产品价格低50%左右。因此，该项目产品具有显著的质量价格优势，并可替

15、代进口产品，具有很强的市场竞争力。第四章 项目建设有利条件4.1 项目建设地点及环境本项目选址于XX省XX县XX江经济开发区。该区位于县城东区，紧靠竹海万亩竹林，环境优美，为新开发的工业园区，已有十多个项目落户投产。厂区距益阳市仅20km，距长沙90km，居长常高速公路、319国道、桃益、桃怀1级公路、长石铁路、洛湛铁路、洞庭湖水系交汇处，资水常年可通行百吨船只，水陆交通发达。为产品及原料运输提供了优越的流通条件。4.2 水、电、燃供应项目用水为自来水，取水于资江。XX为亚热带季风气候，雨量充足，生产生活用水可得到充分保证。项目建设地距修山水电站仅10公里，且县内供电网络与中南电网相通，燃煤可

16、从仅距40km的宁乡煤炭坝就近解决，因此电、燃供应充足。4.3 原料供应本项目生产所用的主要原料十分充足，可从省内购买解决。4.4 项目建设单位4.4.1 项目单位资金势力雄厚。公司2000万元固定资产投资计划全部自筹，计划注册资本为500万元，为股份合同制经营企业，其股东股权分别为：XX60%；XX市XX电子信息材料有限公司30%，陈巨虹10%。4.4.2 技术可靠、产品市场前景好项目产品研发单位也为本项目的投资股东之一，单位技术力量足以保证能解决生产中的技术难题。并且产品生产技术已申请国家专利，已通过省级科技成果鉴定。而且批量产品已经过试用，而使混合液晶产品得到理想的性能。世界著名液晶生产

17、供应商及国内液晶厂家已向研发单位发出求购定货信息。4.4.3 管理成熟，企业正常化运转快本项目管理人员全部从XX市XX电子信息材料有限公司调入。因该企业已通过ISO9001：2000质量管理体系认证，所以管理人员都是行家，具有高标准、严要求规范企业行为的能力，可使企业快速步入正常化生产。第五章 生产工艺及技术方案五 生产工艺技术方案5.1 项目主要产品、原料及生产设备5.1.1 主要生产产品：本项目生产的多氟酯类LCD用液晶材料为液晶单体，化学名为烷基双环已基甲酸-3，4，5-三氟苯酚酯。包括乙基双环已基甲酸三氟苯酚酯、丙基双环已基甲酸三氟苯酚酯、丁基双环已基甲酸三氟苯酚酯、戊基双环已基甲酸三

18、氟苯酚酯。5.1.2 主要原料乙二醇氢氧化钾氢氧化钠硫酸铵磷酸钠三苯基磷乙醇DMF氯化钙5.1.3 主要生产设备锅炉冷冻机不锈钢反应釜搪瓷反应釜贮糟旋片泵离心机5.2 产品工艺技术流程5.2.1 项目产品合成的关键技术内容：1、以环已烯为原料制备中间体烷基环已基苯甲酸，通过氢化得到烷基双环已基甲酸；2、以三氟溴苯为原料，通过水解，得到中间体三氟苯酚；3、中间体烷基双环已基甲酸和三氟苯酚通过一步酯化得到单体液晶烷基双环已甲酸三氟苯酚酯类。5.2.2 产品合成过程的化学反应式：RCH2RCORCOCL还原 RCH2氧化RCH2CH2COCLCOCH3C （1） COOHRCOOH氢化（2） 水解

19、（3）Br OH 酯化 COOR （2）+（3） （4） 5.2.3 项目产品生产工艺流程的确定：经多次反复试验操作，并对合成方法进行检测，确定了最佳的生产工艺。生产工艺流程示意图为：RCH2 酰 化还 原酰 化COOHRCH2RCH2COCH3 氢 化COOHCOOHRCH2RCH2 酯 化产 品5.3 主要技术问题的解决措施多氟酯类LCD用液晶材料为合成的液晶单体，化学名为：烷基双环已基甲酸3，4，5三氟苯酚酯。由于该项目产品品种结构链较长，且结构复杂，所以采用了还原、氧化、氢化等一系列合成技术，还采用金属离子催化水解法，利用合成过程中物质的沸点差异、溶剂特性差异，比重差异等辅之以溶剂提取

20、、高真空蒸馏、高压缓冲、结晶转化、重结晶等物理技术。5.3.1 采用新的合成路线使合成步骤缩短，提高了收率，成本降低。化合物（3）三氟苯酚的合成，传统工艺合成方法是三氟溴苯制备格式试剂，并于低温-80制备三氟苯基硼酸，再通过氧化物氧化水解，得到三氟苯酚，反应步骤多；特别是低温反应条件苛刻，消耗大量的液氮，制备成本极高，只能在5-10升的反应瓶中操作，生产量较小，不适宜大生产。经过实验探索，采用了金属离子催化水解这一新方法，一步反应得到中间体（3）三氟苯酚，这一创新的方法反应步骤简化，合成工艺简单，操作方便易控，收率高，所用原料价格低廉，因此成本低，用5立升反应瓶工艺放大20倍生产，产品颜色好，

21、易提纯，质量好，工艺易控。5.3.2 化合物（4）烷基双环已基甲酸三氟苯酚酯的合成，传统工艺首先采用化合物（2）与氯化亚砜反应形成酰氯，再与化合物（3）酯化合成方法，虽然产品收率尚可，但所用氯化亚砜气味大，空气污染严重，后处理困难，尤其产品色泽较差，提纯困难。针对这些合成工艺存在的弊端，经研究寻找到一种环保型合成新方法，化合物（2）与化合物（3）在溶剂中，在催化剂DMAP的催化下，一步反应得到产物（4）烷基双环已基甲酸三氟苯酚酯类，产品色泽好，质量优，易提纯，无污染，成本低。用5立升反应瓶工艺放大20倍生产，产品质量、收率均超近小试水平，工业化生产易控，操作简单。5.3.3 传统工艺生产中间体

22、（2）双环已基甲酸的合成方法中，氢化合产物存在顺反结构，反式结构氢化产物才是目标物，而传统工艺顺式结构氢化产物一般作用废料丢弃，造成氢化物的严重浪费，使目标物收率较低，成本极高。针对上述存在的问题，研发人员经一年多的时间摸索，终于找到一条可以使废弃顺式结构氢化物在催化剂存在下，转化为反式结构氢化物即目标物的理想方法，本方法不仅将废弃物转化为产品，大大提高了产品收率，降低了生产成本，而且环保，无污染。5.3.4 中间体（2）合成方法有两种，一种为环已酮法，另一种为环已烯法。环已酮法缺点是步骤较多，操作繁琐，工作量大，且要使用昂贵的烯有金属作催化剂，不适合工业化生产。环已烯法合成路线短，工艺成熟，

23、成本低廉，因此确定合成路线为环已烯法。5.4 主要技术指标产品丙基双环已基甲酸三氟苯酚酯检测结果摘录如下：序号检测项目计量单位标准要求实测结果1外观颜色白色粉末白色粉末2含量（GC）%99.599.83含量（HPLC）%9999.24水含量PPM2501005单一杂质含量（GC）%0.20.166电阻率1011cm2.31011cm第六章 项目实施方案六 项目实施方案6.1 项目实施阶段本项目建设分两阶段实施。第一阶段：2005年12月至2006年4月主要完成生产厂房建设、设备购入及安装。第二阶段：2005年5月至2006年12月主要完成附属用房及生活附属设施建设。6.2 建设规模：年产70吨

24、多氟酯类单体液晶材料6.3 建设内容6.3.1 土建工程本项目共需完成建筑面积8060m2，建筑占地面积5060m2，具体见下表。土建工程估算表单位：m2建设项目建筑面积占地面积生产车间13601360动力车间600600原料仓库600600成品仓库600600实 验 楼1800600产品检验楼1500500办 公 楼1600800合 计806050606.3.2 设备工程本项目须投入以下设备1、生产设备包括反应釜（2000L不锈钢反应釜6台，2000L搪瓷反应釜15台，1000L搪瓷反应10台）、萃取设备、高真空分馏设备、高压缓冲设备、温控设备（冷冻机等）、分离纯化设备、70L/S旋片泵、S

25、S-800型离心机10台、15m3贮罐10个、自动化控制系统设备、仓储设施车、锅炉。2、检测及研发设备一套含色谱、质谱分析仪、原子吸收仪、白度仪、电导仪、超纯水机、红外水分仪等检测设备及模拟实验设备。3、办公自动化设备包括个人电脑及管理软件、自动化生产监控系统、商务车辆等。6.3.3 其它建设工程1、厂区绿化及道路硬化；2、环保设施；3、水、电工程；4、征地20亩；5、消防设施建设。6.4 项目实施进度本项目2005年12月动工，2006年12月竣工，建设期为1年。具体进度见下图。项目实施计划目标图序号时间（月）建设任务2005年2006年1011121234567891011121项目论证、

26、审批2土地征用3工程设计4一期工程5设备安装购置6人员培训7试产、投产8二期工程9竣工验收第七章 环境保护及劳动安全卫生七 环境保护及劳动安全卫生7.1 环境影响评价7.1.1 项目污染物分析本项目生产过程由于工艺得到改进，生产过程中间产物、溶剂、催化剂等都全部回收利用，无有毒有害物质向外扩散，对环境无不良影响，项目主要污染物来自锅炉烟尘、烟气、生活垃圾与生活污水。7.1.2 污染物处理及环保措施本项目拟采用以下措施治理环境。1、对锅炉烟尘、烟气采取过滤吸附后再排放，使排放标准达到GB16297-1996大气污染物综合排放标准要求。2、对生活垃圾进行定点堆放，及时清理的管理制度，对生活污水可通

27、过管路直接排入公共下水道。3、加强厂区绿化，建设怡人的环境。7.2 劳动安全与卫生管理1、本项目生产原辅料涉及较多的有机化学物质、苯及有机溶剂属易燃易爆物品，所以应加强管理及消防设施建设。对员工一律实行先培训再上岗，加强安全生产意识教育，使员工具备处理所能预计到有可能发生的事故的能力。2、生产过程的化学反应尽量在密闭环境中进行，避免化学试剂与人体直接接触，车间保持良好的通风，尽量减少化学物质对人体的危害。3、对操作锅炉或压力容器等涉及高温高压的工作岗位员工，一定要到相关部门进行培训，实行持证上岗，并加强设备检测检定与人员防护，确保人员安全。对工厂的劳动安全卫生，须监督实施到位。且公司至少派一名

28、领导负责，进行制度化管理。第八章 项目组织管理与劳动定员八 项目组织管理与劳动定员8.1 组织机构本项目建设单位为有限责任公司，按照“产权清晰、责权明确、精干高效、管理科学”的原则，构建现代企业制度，建立决策层、经营层、监督层，互相监督、互相制衡的管理体制，其组织机构如下：劳 保 部8.2 劳动定员本项目劳动定员60人，具体见下表：部门管理人数技术人员普通员工人数小计人员要求办公室11管理人员须具备大专以上学历，相关专业毕业；技术人员须中级以上职称，具备科研开发能力；普通员工须具备中专或高中以上学历，并且具备一定的职业技能。财务部112采购部11销售部33实验室22质检部112车 间34649合 计9348608.3 项目管理成立项目管理办公室，具体负责项目建设期间的规划、指导、申报、协调、调度等工作。管理办公室由董事长直接指挥。项目建设中认真搞好建设工程的招投标、项目管理和设备质量检测，严格按照设计要求建设好本项目，确保各项建设任务顺利完成。第九章 投资估算与资金筹措九 投资估算与资金筹措9.1 投资估算依据1、国家计委和建设部建设项目经济评价方法参数规定的投资估算范围和统一的取费参数。递延资产、无形资产均计入固定资产投资计划。2、价格、指标费参照国家现行规定及项目技术单位经验值