电子新材料特种氟化物电子气体项目建议书

集团有限责任公司是集磷矿采选、磷复肥、磷硫煤化工、氟碘化工生产、科研、国际国内贸易、行业技术与营运服务、国际工程总承包于一体的国有大型企业。公司拥有优质磷矿资源地质储量8.2亿吨、工业储量5.8亿吨。2013年公司形成年产700万吨磷矿石、170万吨磷酸、280万吨硫酸、3万吨工业及食品磷酸盐、270万吨磷复肥、30万食品级磷酸、10万吨三聚磷酸钠、生产能力.是集合磷矿开采，选矿，复合肥、磷化工品、氟碘化工生产、科研、项目建设，国际贸易和国际工程建设承包服务等为一体的技术综合型国有大型企业。

集团现已形成以贵州为核心，甘肃金昌、四川达州、福建上杭为支撑的四大生产和研发基地　　

集团氟化工优势：　　

　2008年4月25日　，集团旗下贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司无水氟化氢装置试车成功，标志着世界首套“利用磷酸生产中的副产品——氟硅酸生产无水氟化氢”的设备正式投入工业化生产。产能为2万吨无水氟化氢，装置是利用集团自主技术与国外先进技术相结合的产物，借助瓮福磷资源的优势，利用磷酸生产中副产品氟硅酸作为生产原料，有效地回收了氟资源，其生产过程中产生的副产品硫酸又可用于磷酸生产，形成了资源的循环利用，促进了磷肥生产的副产物综合利用，加快了集团产业多元化进程。　　

　　2008年3月28日，装置打通全流程，目前产品质量已达到GB7746-1997一等品标准，部分产品质量指标达到优等品标准，优质的产品为发展下游氟化工产品奠定了坚实的基础。

贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司是集团公司与浙江蓝天环保高科技有限公司合资新建的股份公司，公司从磷化工业中回收氟资源，探索出一条不同于萤石法生产无水氟化氢工艺技术的新途径。公司即将开发有机和无机氟化工高端材料，正在铺就一条提高资源综合利用、延长磷化工产业链、推动循环经济发展的全新道路，将对世界氟化工业产生深远的影响。　　

　2012年1月12日，福建瓮福蓝天氟化工有限公司年产1万吨无水氟化氢项目举行了隆重的开工典礼。福建瓮福蓝天有限公司年产1万吨无水氟化氢项目是世界第二套利用氟硅酸制取无水氟化氢项目，依托于集团旗下贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司的生产技术优势，从磷化工副产品氟硅酸中回收氟资源，是一条资源综合利用、延长磷化工产业链、推动循环经济发展的全新道路。项目总投资约1.7亿元，项目建成后预计年销售收入1亿元，利税3600万元。　　

　2012年11月1日　，公司在湖北宜都兴发工业园区建设2万吨无水氟化氢和50吨工业碘项目，标志氟硅酸制取无水氟化氢技术成熟地进行推广

电子气体包括载气，电子特气（ESG），其中ESG约占电子气体市场55%，　　

电子级氟化物是电子气体的重要分支，约占ESG总额的60%。2012年市场需求量为170亿元，预计到2015年达到240亿元以上。　　

ESG是半导体芯片、太阳能电池、TFT—LCD产业的重要原材料之一，在半导体芯片、太阳能电池、TFT—LCD行业中占有2~3%的产值比例。　　

电子气体进入行业的技术壁垒很高，在原材料制备、提纯、包装、检验等方面都有极高的技术标准。购买或使用方对质量稳定、可追溯性、行业标准、使用效果等方面要求极为苛刻。　　

电子气体在国家2011年《产业结构调整指导目录》中，被列为鼓励类项目（第十一类石化、化工中第14项）。

目前国内除CF4、SF6、NF3只有低纯气或原料气生产以外，其余氟化产品几乎是空白，电子气体的生产更是少之又少。国内使用的电子气体90%以上依赖进口。从全球市场看，目前电子气体尤其是氟化电子气体的产业技术和产业链处于断裂状态，电子气体的前端生产和后端生产是分离的。几乎所有的氟化高纯电子气体都是从低纯气厂家购买原料气后再进行净化提纯得来，前端生产与最终市场完全脱节。这状态既不经济，更容易导致部分品种稀缺或过剩。　　

瓮福集团从延长氟化工产业链、发展循环经济、提升产品附加值方面考虑，希望和国内或国际上有氟化高纯电子气体技术和市场的企业合作，共同开发集团氟化工产业，互利互惠，合作共赢。　　

2）项目实施计划　　

项目分两期，两年内分别实施。同时规划储备多项新产品，在几年后根据市场形势，陆续量产。　　

第一期项目名称计划建设规模（吨/年）　　

电子级高纯四氟化碳CF4500　　

电子级高纯六氟化钨WF6500　　

电子级高纯六氟化硫SF61000　　

电子级高纯八氟丙烷C　3F　8200　　

第二期项目名称计划建设规模（吨/年）　　

电子级高纯六氟乙烷C　2F　6200　　

电子级高纯五氟化磷PF51000　　

电子级高纯三氟化氮NF31000　　

新产品储备项目：C4F6、COF2、XeF2、CIF3、N2/F2等，可在几年后条件成熟时逐步投产。　　

6、资源占用　　

6、1）土地：总占地100亩，一期用地60亩，二期用地20亩，发展备用地20亩。厂房（含办公和辅助）40000平方米。　　

2）用电量：双回路供电，一期年耗电5000万千瓦时，一、二期年总耗电量1亿千瓦时。　　

3）水：主要用于冷却和淋洗，循环使用，消耗量可忽略不计。　　

4）劳动力：一、二期各100人左右。　　

7、投资概算　　

一、二期总投资3亿元，其中土地及厂房、基础设施投资5000万元，设备购置1.8亿元，流动资金投入7000万元。其中：　　

一期投资1.4亿元，土地及厂房、基础设施投资4000万元，设备购置6000万，投入流动资金4000万元。　　

项目建设周期10—14个月（主要受取证进度影响）。　　

8、效益分析（详细分析略）　　

一期项目达产可实现销售收入1.5亿元/年，利税4300万元/年；　　

二期项目达产后可新增销售收入1.8亿元/年，新增利税5800万元/年；　　

一、二期合计可实现销售收入3.3亿元/年，利税1.01亿元/年；　　

由于本项目附加值较高，投资回报率远高于普通工业气体，项目的税负率可达15%左右。　　

出口创汇能力，每年创汇USD1000万元以上。

1）四氟化碳CF4　　

微电子工业中用量最大的等离子烛刻气体，广泛应用于硅、二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃及钨薄膜材料的烛刻。在电子器件表面清洗、太阳能电池的生产、激光技术、气相绝缘、低温制冷、泄漏检验剂、控制宇宙火箭姿态、印刷电路生产中的去污剂等方面也大量使用。　　

全球用量2000吨以上，国内用量超过300吨，年均增长率10%以上。目前国内只有少量粗气生产。　　

2）六氟化钨WF6　　

应用于电子工业中金属钨化学气相沉积(CVD)工艺，大规模集成电路(LSI)中的配线材料。市场需求快速增长，全球平均每年以30～50%速度递增。预计到2015年，全球需求量达到2000吨以上。　　

目前国内无生产，本公司已完成中试，可迅速规模化生产。　　

3）电子级高纯六氟化硫（SF6）　　

产品规格——≥5N　　

大量用于在电子器件表面清洗，在TFT行业中应用量增长最快。目标市场——TFT-LCD，半导体芯片；国内年需求1200吨左右，并有30%年增长率。　　

4）八氟丙烷C　3F　8:　　

主要用于半导体清洗工艺，效率高于传统清洗气，是目前8英寸以上半导体芯片生产制程必须使用的完全无臭氧层破坏和无温室效应的刻蚀和清洗材料。目前国内没有生产，本公司已完成中试。　　

5）六氟乙烷C　2F　6　　

产品规格——5N　　

目标市场——IC；　　

目前国内需求300吨/年左右，全部依赖进口，本公司已完成中试。　　

6）五氟化磷PF5　　

太阳能发电及电动汽车所需大功率锂离子电池，系以六氟磷酸锂为电解质主要成分，而PF5是生产六氟磷酸锂的主要原料。目前全球需求量5000吨左右，每年增长20--30%。　　

7）三氟化氮NF3　　

是半导体及太阳能电池制造行业大量使用的关键刻蚀和清洗材料，是氟化物电子气体系列中发展最快、用量最大的品种之一。目前全球市场规模约为50亿元RMB，并保持每年30%速度增长。预计3年后国内三氟化氮需求将达到1000吨以上，亚太地区将超过10000吨。目前国内只有少量粗气生产。　　

10、工艺路线

本项目生产的电子气体全部是氟化物，氟元素来源于电解制氟。目前国内的制氟技术已经非常成熟，本项目拟采用中温电解制氟技术，可以保证省电、高效、安全。　　

通过电解得到单质氟以后，加入其他元素通过与氟合成，可分别得到不同的氟化气体，再经过本公司特有的国内唯一的精馏、吸附技术，使产品最终达到电子级。　　

反应式及简明制备工艺如下：　　

2HF=F2+H2　　

CF4合成：单质碳材与元素氟直接反应工艺　　

SF6合成：单质硫与元素氟直接化合工艺　　

C　2F　6合成：元素氟直接氟化工　　

C　3F　8合成：元素氟直接氟化合成　　

WF6合成：钨或钨化物与元素氟直接化合工艺　　

NF3合成：两步法工艺　　

PF5合成：单质磷与元素氟直接氟化工艺　　

11、环境影响评价　　

1）废气　　

整个生产系统密闭，无烟、无尘，负压生产，生产过程不会泄漏有害气体。　　

电解装置阳极产物为氟气，经密闭系统由管道送到反应器中，经化学反应生成氟化物；阴极产物为氢气，氢气经淋洗系统除去微量HF，符合国家排放标准后排入大气,对周围环境无影响（也可考虑H2回收再用）。　　

在电解质除水、工艺系统检修对设备和管道进行置换、抽空时，剩余的氟气会引入反应器中，生成氟化物进入后续生产工序，也不会污染环境。　　

精馏时释放的不凝性气体，主要成分为空气和微量惰性气体，均无毒无害，不会影响周围环境。　　

2）废渣　　

在整个项目生产过程中，只有检修垃圾、无回收价值的废电解质和淋洗过程产生的少量氟化钙属于固体危险废弃物，年总废渣量10吨左右，可以定期送危废中心存放。其他所有废渣属于普通工业垃圾，不会对周围环境造成影响。　　

3）废水　　

氟化气体生产属于不涉水化工项目，生产过程无废水排放。　　

生产用的设备冷却水，可以循环使用。　　

在产品净化过程中，为去除少量残留F2、HF和中间产品杂质，需用水及KOH溶液淋洗，淋洗水和KOH溶液循环使用，定期处理（即：使用一段时间后，用石灰乳中和沉淀，生成氟化钙，净液返回系统继续使用，氟化钙废渣存放）。不会对环境造成影响。　　

12、安全评价　　

氟化物稳定性强，属于无毒、不燃性气体。整个项目涉及的危险源为：无水HF原料，电解产生的F2和H2，钢瓶，电气设备。　　

无水氟化氢：由供应商提供，生产过程属于集中、自动加料，现场人员与此不接触，过量加料时由电磁阀和安全连锁装置双保险自动断开，可以做到无风险。　　

F2：由电解产生，每台制氟设备每小时仅产生3—4公斤F2，生产过程中边生成F2，边进入下工序与其他物质进行反应，流程中不存放、不停留。故无安全风险。　　

H2：由电解产生，在电解的同时通过管道进入淋洗装置，通过几级淋洗后经阻火装置随时安全排空，现场不储存、不停留、不聚集。故无安全风险。　　

钢瓶：是电子气体成品的包装物和载体，钢瓶公称工作压力一般为22.5MPa以上，实际工作压力只有3—8MPa，阀门有防爆装置，且每5年送检一次。故无风险。　　

电气设备：项目需用大量的电气设备，主车间采用防爆电器，所有电器设备都设有安全距离和安全通道，标志明晰、专人操作、规程严密。无安全风险。