3000吨六氟磷酸锂生产项目项目建议书项目建设单位:平泉县长城化工有限公司项目负责人：林立果申报单位：科技局申报时间：2010年11月联系电话：6082863第一章项目概述1.项目名称：3000吨六氟磷酸锂生产项目2.建设性质：新建3.项目单位概况：平泉县长城化工有限公司4.项目负责人：林立果5.建设地址：平泉县平泉镇哨鹿沟化工园区6.建设规划：2012-2013建成投产7.建设内容：项目主要利用高纯氟化锂、五氯化磷、无水氢氟酸、氢氧化钠为原料，建设年产3000吨六氟磷酸锂产品。8.投资估算与来源：总投资10.38亿元，其中建设投资9.9亿元，流动投资0.48亿元。其中自筹资金7.41亿元，争取国家和银行支持2.97亿元。9.征占土地情况根据工程总体规划，整个工程占地约20万平方米，合计征地300亩。10.效益分析：年销售收入102540万元，企业年获利润41877.89万元，年缴纳税金26849.3万元，安排就业职工375人。同时促进了氟化工下游产品的开发应用，提高了氟资源的利用率，生长了产业链条。 11、项目建议书研究的范围包括：项目建设的必要性、厂地选择、需求预测、设计方案、投资估算、效益分析、风险分析、劳动定员、环保节能等各方面内容。第二章 项目建设的必要性和条件2.1建设的必要性电子级氟化物技术含量高，产品利润空间大，市场前景广阔。六氟磷酸锂作为电子级氟化物的一种，主要用于锂离子电池制造。锂离子电池被广泛用于移动电话、手提电脑和手提摄像机等电子产品，以及电动汽车的应用等，未来几年需求量巨大。六氟磷酸锂作为锂离子电池的电解质，随着全球锂离子电池的发展，需求量迅速增长。投资建设六氟磷酸锂生产线，不仅能满足日益增长的市场需求，还将为企业创造可观的经济效益。锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源，体积小、电容量大、反复充放电500次后电容量只降低3%，被广泛用于移动电话、手提电脑和手提摄像机等电子产品和电动汽车工业。还被用于电子工业制作晶片的掺杂剂和有机合成的催化剂。2009年我国锂离子电池产量在年15亿只以上， 预计2010年锂离子电池的产量将比去年增长10%以上，而生产所需要的六氟磷酸锂和电解液绝大部分靠日本、韩国等国家进口。通常每只1.5 V锂离子电池需要2-5g六氟磷酸锂做电解质。按国内锂离子电池产能计算2010年国内需求六氟磷酸锂为6600吨左右，目前国内尚无高质量的批量生产厂家，几乎全部依靠进口，每吨售价约45万元人民币。根据我国新能源的产业政策规划，中国将大力发展新能源，特别是在汽车等领域将大力发展不可再生能源的替代品，其中锂离子动力电池将是优先发展项目之一。六氟磷酸锂项目的实施，可缓解目前国内六氟磷酸锂供应紧张、依赖进口、价格昂贵的局面。该项目建设对于提升公司的氟化学技术水平和自主创新能力，优化产品结构，进一步提高产品竞争力具有重要的意义。2.2建设条件平泉长城化工有限公司，座落在丰景秀丽的避暑山庄承德市平泉县城，是由杨树岭矿业公司整体收购龙威氢氟酸厂，重新组建的氟化工生产企业。公司始建于1982年，现有各种氟化工产品年综合生产能力8.9万吨，其中萤石精粉30000t/a，无水氟化氢8000t/a、氢氟酸(40%-70%)6000t/a、氟硅酸1000t/a、氟硼酸1000t/a、氟化氢铵3000t/a、氟石膏40000t/a是河北省规模最大的氟化工企业，无水氟化氢产量位居我国北方第一。公司位于辽、冀、蒙三省交界，地理位置优越，交通便利。公司拥有丰富的萤石资源，先进的生产工艺，优秀的生产技术人员，强大的科研后备，高素质的管理队伍和职工队伍。产品品质卓越，重视科技创新和积极向上的企业团队精神是平泉长城不断发展壮大的根本所在。本公司在同行业中率先完成ISO9002质量体系认证并连续十年成为全市“十佳企业”。公司多年来注重精细化和高附加值产品的研发，着力打造我国北方基础氟化物基地，迅速使传统工业与WTO新经济接轨，投入到全球经济一体化的浪潮中，发展电子级氟化物产品势在必行。平泉县长城化工有限公司六氟磷酸锂项目建设有利条件：(1)公司生产的无水氟化氢等氟资源，可满足六氟磷酸锂生产的原料需求。(2)公司拥有一批长期从事无机氟化物科技人员，有较强的研发能力，可掌握消化六氟磷酸锂生产技术。综上所述，成熟的先进技术和生产经验，精干的科技人员队伍、完善的基础设施、科学的管理模式，可为生产六氟磷酸锂提供了可靠的保障。第三章 建设规模与产品方案1、建设规模：建设年产3000吨六氟磷酸锂生产线一条2、产品方案：产 品： 六氟磷酸锂 3000吨/年副产品： 30工业盐酸12120吨/年 氟化钠 285吨/年第四章 物料的供应及保证4.1主要原料材料的品种及供应项目主要原辅材料五氯化磷由石家庄中昊化工和徐州建平化工供应；无水氟化氢由平泉县长城化工有限公司提供，氟化锂由河南多氟多化工股份有限公司供应；氢氧化钠由本地化工厂供应。以上原辅材料供应商与平泉县长城化工有限公司有多年的合作关系，签订了长期的供货合同。因此，本项目原辅材料供应有保证。4.2项目的主要原料及规格(1)氟化锂规格项 目指 标外观松软白色粉末纯度（LiF） 99.8%硫酸（H2SO4）0.003%硅（SiO2） : 0.01 %水分（H2O）0.001%(2)无水氟化氢（AHF）规格项 目指 标外观无色发烟液体纯度99.97%硫酸（H2SO4）0.004%氟硅酸（H2SiF6） .0.004%水份（H2O） 0.008%二氧化硫（SO2） 0.004%(3)五氯化磷（PCl5）规格项 目指 标外观黄白色发烟粉末纯度（PCl5）98.8%Ni, Pb, Fe1 ppm三氯化磷（PCI3）1 ppm水份（H2O）10 ppm（4）氢氧化钠（NaOH）规格项 目指 标产品等级一级工业品纯度NaOH氢氧化钠含量96%4.3主要原料及用量 原料种类单位数量高纯氟化锂吨/年540五氯化磷吨/年4200无水氢氟酸吨/年2100氢氧化钠吨/年2704.4公用工程消耗量名 称单位每吨LiPF6产品电KWh280蒸汽（6bar）t4一次水m32.84第五章 设计方案（一）技术方案 1、生产方法六氟磷酸锂主要有4种制备方法，并于二十世纪七十年代产品将其用于锂电池的电解质。气固反应法：操作较为简单，但制备均一多孔的LiF难度大，特别是对于工业规模化的生产难度较大。有机溶剂法：虽然避免了使用氟化氢，但五氟化磷会和有机溶剂发生反应，而引起聚合、分解，导致很难获得高纯度的产品。离子交换法：避免了使用五氟化磷作为原料，但其中使用的醇基锂或氨等同样会和有机溶剂发生类似有机溶剂法中存在的问题，且成本高，LiPF6比较容易吸水，不安全，必须使用安全无水的溶剂。氟化氢溶剂法：虽然使用了腐蚀性介质氟化氢，但由于五氟化磷与氟化锂都易溶于氟化氢中，可以在液相中发生均相反应，使整个反应易于进行和控制，因此，该法是目前所有制备六氟磷酸锂方法中最易实现产业化的一种方法。平泉县长城化工有限公司决定采用采用氢氟酸溶剂法生产六氟磷酸锂，该工艺具有流程简单，投资成本低，控制调节方便，产出率高，质量好等优点。2、工艺流程2.1工艺路线简述: 无水氟化氢与五氯化磷在-20-30的环境下缓慢反应，生成五氟化磷和氯化氢气体，五氟化磷与氟化锂在1反应釜中在无水氢氟酸和一个常态的氮气层中，反应得到六氟磷酸锂，生成的氯化氢气体、过量五氟化磷、少量氮气进入2#合成槽，过量五氟化磷在2#反应釜继续和氟化锂反应生成六氟磷酸锂。从2合成槽出来的氯化氢气体和少量的氟化氢气体，经冷凝除去少量的氟化氢后，经两级吸收系统得到盐酸溶液。反应混合物真空分离、干燥得到六氟磷酸锂产品。过滤得到的母液，经精馏精制后进入无水氟化氢储槽循环使用。反应式如下：PCl5 + 5 HF = PF5 + 5 HCl LiF + PF5 = LiPF62.2工艺技术来源:年产3000吨六氟磷酸锂工程主要包括生产装置及公用工程装置，生产装置引进洛阳森蓝化工材料科技有限公司先进专利（200910064811.7）工艺技术。该工程的生产过程控制系统采用先进的分散控制系统（DCS），以保证其具有良好的操作性能及可靠性。自动化水平达到目前国际同类装置先进水平。（二）主要设备方案 装置的主要设备有：五氟化磷反应釜、六氟磷酸锂反应釜、过滤干燥包装一体机、精馏塔、吸收洗涤器。(1)五氟化磷反应釜为钢衬四氟材料。(2)六氟磷酸锂反应釜为钢衬四氟材料，底部有锥体。(3)过滤干燥包装一体机将过滤和干燥包装集合在一套设备内，过滤和干燥全密封不和空气接触，和自动包装机连接在一起，干燥后的成品可直接进行包装。(4)精馏塔用于净化液态HF，设备采用耐腐蚀特殊合金壳体及内件，非金属内衬材料。(5)吸收塔为填料塔，用来吸收尾气中的氯化氢，设备由非金属材料构成。所有工艺设备，原则上立足国内加工制造。以下设备除外：（属于专利或专有设备、结构材质国内不能保证供货或制造的设备、与保证值考核密切相关的设备）。表 六氟磷酸锂装置主要设备表序号设 备 名 称规格型号数量材 质1五氯化磷反应釜1400X200015钢衬聚四氟乙烯2六氟磷酸锂反应釜1400X200030钢衬聚四氟乙烯3引风机风量：2000m3/h,风压：1000pa15钛 4二级风机风量：2000m3/h,风压：1000pa15钛5氯化氢吸收塔600X600030非金属6氯化氢换热器400X300030非金属7氢氟酸精馏塔400X450015特殊材料8五氯化磷输送螺旋10015特殊材料9五氯化磷料仓1000X200010特殊材料10五氯化磷进料称4吨5特殊材料11氟化锂给料螺旋10015特殊钢12氟化锂料仓1000X200010特殊钢13氟化锂进料称4吨15特殊钢14冷凝器、400X500030特殊材料15过滤干燥包装一体机15特殊材料16无水氢氟酸储槽2000X300030特殊钢17母液过渡槽1000X200015特殊钢18盐酸储槽3000X300030非金属19合成冷冻机AL-2030组合件20冷凝冷冻机AL-1030组合件21循环水泵流量：50m3/h,扬程：32m30组合件22冷却塔FBL-3530玻璃钢23氢氟酸泵流量：5m3/h,扬程：58m30组合件24空气净化除湿系统8组合件化验室主要配置设备与仪器表序号设 备 名 称数量1烘箱2台2真空干燥箱1台3可调温电热板3块4电热蒸