特种电子级及电子材料气体可研报告

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特种电子级及电子材料气体系列产品建设项目的可行性研究报告

×××目 录

1、总 论 ....................................................................................................................... 5 1.1概述 .......................................................... 5 1.2 研究结论 ...................................................... 8 2、市场预测 ................................................................................................................... 11 2.1 国内外市场情况预测 ........................................... 11 2.2 产品市场预测 ................................................. 12 3、产品方案及生产规模 ............................................................................................... 14 3.1产品方案确定原则 ............................................. 14 3.2 产品方案确定 ................................................. 14 3.3 产品质量指标 ................................................. 14 3.4生产规模 ..................................................... 20 4、工艺技术方案 ........................................................................................................... 22 4.1 工艺技术方案的选择 ........................................... 22 4.2 工艺流程简述 ................................................. 24 4.3 消耗定额 ..................................................... 28 4.3 自控技术方案 ................................................. 33 4.4 主要设备的选择 ............................................... 35 4.5 项目清洁生产及循环化措施 ..................................... 41 4.6 标准化 ....................................................... 41 5、原材料供应及动力消耗 ........................................................................................... 42 5.1 原辅材料供应 ................................................. 42 5.2辅助材料供应 ................................................. 43

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5.3水、电和其他动力供应 ......................................... 43 6.建厂条件和厂址选择 ................................................................................................. 44 6.1 建厂条件 ..................................................... 44 6.2厂址选择 ..................................................... 45 7、总图运输、储运和土建 ........................................................................................... 46 7.1 总图运输 ..................................................... 46 7.2 储运 ......................................................... 48 7.3 土建 ......................................................... 50 8、公用工程方案和辅助生产设施 ............................................................................... 53 8.1 公用工程方案 ................................................. 53 8.2 辅助生产设施 ................................................. 60 8.3 仓储 ......................................................... 60 9、节 能 ..................................................................................................................... 61 9.1 节能设计原则 ................................................. 61 9.2 产品能耗指标及分析 ........................................... 61 9.3 节能措施 ..................................................... 61 10、消 防 ....................................................................................................................... 64 10.1 消防设计原则和依据 .......................................... 64 10.2 项目概况 .................................................... 64 10.3 消防设施和措施 .............................................. 64 10.4事故应急池 .................................................. 66 11、环境保护 ................................................................................................................. 68 11.1 厂址与环境现状 .............................................. 68

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11.2 建设项目的主要污染物 ........................................ 68 11.3 “三废”治理与综合利用措施 .................................. 70 11.4 绿化设计 .................................................... 71 12、劳动保护与安全卫生 ............................................................................................. 72 12.1 设计依据 .................................................... 72 12.2 生产过程中职业危害因素的分析 ................................ 72 12.3 职业安全卫生主要防范措施 .................................... 75 13、工厂组织和劳动定员 ............................................................................................. 79 13.1 工厂体制及组织机构 .......................................... 79 13.2 生产组织和劳动定员 .......................................... 79 13.3 人员来源和培训 .............................................. 79 14、项目实施计划 ......................................................................................................... 81 15、 投资估算 ............................................................................................................... 82 15.1投资估算编制说明 ............................................ 82 15.2投资估算编制依据和说明 ...................................... 82 15.3投资估算及分析 .............................................. 82 15.4流动资金估算 ................................................ 82 16、 资金筹措 ............................................................................................................... 83 16.1资金来源 .................................................... 83 16.2资金使用计划 ................................................ 83 17.财务评价 ................................................................................................................... 84 17.1 产品成本和费用估算 .......................................... 84 17.2 销售收入和税金估算 .......................................... 84

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17.3 财务分析 .................................................... 85 18.结论 ............................................................................................................................ 87 18.1 综合评价 .................................................... 87 18.2 研究报告的结论 .............................................. 88

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1、总 论

1.1概述

1.1.1 项目名称、建设单位

项目名称:××特种气体及电子级气体系列产品建设项目

主办单位名称:×× 企业性质:股份有限公司 法定代表人:××

投资项目性质及类型:新建项目 1.1.2 主办单位的基本情况

××,创立于2012年8月,由××××气体有限公司为投资主体,××为技术依托而组建的具有高技术含量的气体公司;公司注册资本1000万元,占地约35亩,员工50名,其中工程技术人员16名。专业从事电子级气体(电子级氨、氯气、磷烷、乙硼烷、砷烷、氟化物及其它电子级电子类混合气体)的提纯、储存、销售;同时还有氧、氮、氩、氢气的提纯、储存、销售的公司。 1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义 1.1.3.1 项目背景

电子气体是IC制造过程中必不可少的原料。同时它也广泛应用于光电子、化合物半导体、太阳能光伏电池、液晶显示器、光导纤维制造等其它诸多领域。IC制造的前道工序如外延、化学气相沉积、离子注入、掺杂、刻蚀、清洗、掩蔽膜生成等工艺,几乎都需要不同种类和不同纯度的电子气体,正是这些气体通过不同的工艺使硅片具有半导体性能。

电子气体的纯度直接影响IC的性能、集成度、成品率;电子气体占IC制造材料成本的约20%,电子气体的价格影响IC的市场竞争力,所以电子气体是IC制造关键材料之一。随着IC制造工艺及技术的发展,芯片尺寸的不断增大,工艺不断提高,特征尺寸线宽不断减小,要求IC制程用的各种电子气体质量纯度、特定技术指标不断提高。目前8英寸以上工艺要求电子气体纯度大都在99.999%(5.0N)以上,有害杂质甚至要求达到10-9(ppb)。电子气体可以用“超纯”、“超净”来表征。

目前世界IC制造中心不断向中国转移,近几年我国IC增长速度达到每年30%左右,作为IC制造必不可少的关键材料电子气体,其需求总量大大超过人们的预期,

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到2012年国内电子气体年需求将超过30亿人民币。

我国电子气体整体水平和国外还有一定的差距, 8英寸以上IC生产线使用的电子级电子气体几乎全部依赖进口。同快速发展的我国IC产业相比,与之相关的我国电子气体的研究与生产极相对落后。为适应我国集成电路产业的健康稳定可持续发展,提升我国集成电路装备、工艺及材料的自主创新能力和市场的竞争力,解决我国IC、光电子、太阳能、光伏电池、平板显示器、光导纤维等制造业对国外进口电子气体的依赖。我公司对高纯电子气体的生产工艺技术研究已经成熟、非常必要、意义重大。

两硅生产企业需要电子级气体及工业气体,作为硅电子产业园区一体化供气配套的气体项目,园区内供气是当前园区建设的基本需求, 有利于资源的优化配置,形成工业定性规模发展之必须,是衡量园区整体流程合理性及一体化程度的标志之一。

1.1.3.2 国家政策

国发〔2010〕32号《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确了新一代信息技术(集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等核心基础产业)和新能源(加快太阳能热利用技术推广应用,开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场)是我国加快培育和发展的两大战略新兴产业。

本项目属于《产业结构调整指导目录(2011本)》中鼓励类项目的第十一大条中石化化工中第14条规定的电子气,属于新型精细化学品的开发和生产,符合国家及地方相关产业政策要求。

1.1.3.3 项目建设的必要性和经济意义

(一)信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,是一个国家由工业化向信息化发展的根本标志,其重要作用已受到国内外的广泛重视,已成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。

能源是人类生存和发展的重要基础,能源是经济社会可持续发展的必要条件。发展新能源,是保持我国经济可持续发展、保护环境、提高能源供应安全事关全局的重大战略性任务,对于我国促进产业结构升级,转变经济发展方式,推动经济平稳较快发展有着十分重要的意义。

我国自上世纪六十年代中期研制成功集成电路以来,经过四十年的发展,制造工艺已经达到最高90纳米、主流技术0.18微米的技术水平,已经跨入世界半导体晶元

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加工制造先进国家行列。目前世界半导体制造的中心不断向亚洲,向中国转移,近几年我国IC增长速度达到每年30%左右,光伏太阳能电池、半导体发光材料(半导体照明)和平板显示器件的发展势头也异常迅猛。

(二)高纯电子气体是“信息技术”和“新能源”两大战略性新兴产业的关键支撑材料,是高端通用芯片技术、12英寸集成电路芯片生产工艺、高性能半导体材料(半导体照明材料)规模化生产技术、TFT-LCD平板显示技术等领域的关键原材料,同时也是硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的关键材料。

电子气体通过外延生长、离子注入、掺杂、刻蚀、清洗、掩蔽膜生成等关键工艺使硅材料(基底材料)具备半导体等光电性能,它决定了集成电路、半导体材料的性能、集成度、成品率,被称为半导体集成电路制造的“粮食”或“源”,是众多高新技术产业不可或缺的关键原材料,具有通用性强、系列化程度高的特点。

长三角及周边地区是我国半导体集成电路产业集聚地,根据半导体集成电路市场需求,不断开拓长三角区域的业务,发挥区域优势,结合中国××提供的电子气体产品新技术,为我国信息技术和新能源产业的发展做出积极的贡献。

(三)在长三角地区,一共有4家电子材料中心(液化空气张家港材料中心、林德苏州、大阳日酸扬州、昭和电工××),他们全部为外资公司,长时间的技术垄断,我们要为民族工业的振兴做出自己的努力。

因此,××实施新的工程建设,生产以上产品,是很必要的。 1.1.4 编制依据、指导思想和原则 1.1.4.1 可行性研究报告编制的依据

1)可行性研究报告的内容和深度按中国石油和化学工业联合会中石化联产发【2012】115号文关于印发《化工投资项目可行性研究报告编制办法》(修订版)编制。 2)《中华人民共和国工业和信息化部公告》2013年第35号; 3)××提供的相关基础资料。 4)国家有关法规和技术标准文件;

5)××与××设计有限公司(乙方)签订的项目可行性研究报告编制合同。 1.1.4.2 可行性研究报告编制的指导思想和原则

1、本项目“可行性研究报告”按照国家有关工程建设项目可行性研究报告内容和深度的规定,并结合项目具体情况进行编制。

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2、认真贯彻执行工程设计及工程建设的有关规范、标准。 3、工艺技术力求先进、合理、可行,体现国内外先进水平。

4、严格按照国家、社会、行业和地区长远发展规划及有关产业政策、技术政策的要求,积极贯彻执行国家及地方的环境保护、“三废”治理、劳动保护、安全卫生、消防方面的法规及其与主体工程建设“三同时”的原则。

5、充分依托××的基础设施和投资环境,节省项目建设投资。 1.1.5 研究范围

本可行性研究报告的基本任务是分析论证该项目投资的必要性、工艺技术的可行性及经济上的合理性。其范围为:

1)本项目产品的国内、外市场需求预测,产品方案,生产规模的确定及产品价格分析;

2)对本项目采用的工艺技术方案进行认证; 3)主要设备的选择;

4)原材料、公用工程消耗及供应方案确定;

6)“三废”处理、劳动保护、消防设施等方案的确定; 7)投资估算和财务分析。 1.2 研究结论 1.2.1 简要结论

经调查研究和分析论证,本报告认为,××年产××建设项目在技术和经济上都

是可行的,其主要结论如下:

1)本项目厂址拟建于位于××,区内水、电、汽、污水处理、固废处理等公用工程配套齐全,因此本项目选址合理。

2)根据国内外市场调查,本项目产品市场容量大,项目实施后可望有较好的经济效益和社会效益。

3)本项目建设单位有丰富的化工生产经验,并有较雄厚的技术力量,这为开发本项目产品提供了生产技术和营销的保证。

4)本项目“三废”处理措施切实可行,没有生产工艺污水,对环境造成污染较小。

综上所述,本项目的投资是必要的、可行的。

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1.2.2 主要技术经济指标(表1-1)

表1.1 主要经济技术指标表

序号 一 1 1.1 1.2 1.3 项目名称 产品方案及生产规模 主要产品及生产规模 电子级氨 电子级磷烷 电子级乙硼烷 电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气 标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气) 电子级氯气 电子级一氧化二氮 单位 t/a t/a t/a 数量 备注 1.4 t/a 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a 四班三运转制 电子级三氟化硼 电子级六氟乙烷 电子级一氟甲烷 电子级二氟甲烷 电子级三氟甲烷 电子级八氟环丁烷 电子级四氟化碳 电子级砷烷 年工作时 主要原材料用量 工业液氨 工业液氯 医用一氧化二氮 硼氢化钠 磷化铝 1.15 二 三 1 2 3 4 5 ××公司

t/a 天 t/a t/a t/a t/a t/a 9

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序号 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 四 1 2 五 1 2 3 六 1 2 七 项目名称 碘 液氮 液氩 氦气 液氧 氢气 食品级二氧化碳 环氧乙烷 BF3 C2F6 CH3F CH2F2 CHF3 C4F8 CF4 硅烷 砷化锌 稀硫酸 公用动力消耗量 水 电 三废排放量 废水 废气 固废 总定员 生产人员 非生产人员 本项目占地面积 单位 t/a t/a t/a Nm3/a t/a Nm3/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a 万·kWh/a t/a t/a t/a 人 人 人 m2 数量 备注 ××公司

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序号 八 九 十 十一 十二 十三 1 2 十四 十五 十六 1 2 3 4 5 项目名称 综合能耗总量 单位产品综合能耗 单位产值综合能耗 工程项目总投资额 年均销售收入 成本和费用 年均总成本费用 年均经营成本 年均利润总额 年均销售税金及附加 财务评价指标 总投资收益率 资本金利润率 静态投资回收期 全投资财务内部收益率 全投资财务净现值(ic=14%) 单位 吨标煤/年 吨标煤/吨产品 吨标煤/万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 % % 年 % % 万元 万元 数量 备注 1.2.3 存在的主要问题和建议 1.2.3.1 存在的主要问题

特种气体及电子级气体产业属于特种行业的新兴产业,本项目的生产技术在国际、国内处于领先地位。

2、市场预测

2.1 国内外市场情况预测 2.1.1 电子级气体发展情况

电子级气体是IC、LED、LCD、太阳能领域重要的 “源”性气体,没有超纯气体,许多高科技就不可能发展,我国早在“六五”期间就开展超纯气体的系列研究,经过近三十年的技术攻关,尤其是近几年受其下游需求的刺激,中国气体发展发生质的飞跃,中国超纯气体的崛起,改变了国外气体公司在中国一统天下的格局,其中以电子级氨为代表的国产气体,已经成为光伏太阳能企业的主供应商,随着中国光伏发展,国产氨将向质优、价廉的方向发展,其用量将超乎想象,如此大的用气量,

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正是国产氨竞争的优势,由于氨的化学性质,就近供气将是趋势。 2.1.2 电子级气体应用的分布情况 (1)电子级液氨

目前,我国电子级氨用户主要集中在光伏、半导体、光导纤、LED以及光伏产业。

(2) 电子级磷烷、电子级砷烷、电子级乙硼烷

使用厂家主要集中在河北、北京、江浙等地区,同时它也广泛应用于光电子、化合物半导体、太阳能光伏电池、液晶显示器、光导纤及LCD制造等其它诸多领域。 (3)含磷烷、乙硼烷组分的混合气体

主要应用于LED、半导体、光纤、太阳能等领域,用户多分布于长三角领域。 (4) 四氟化碳等含氟化合物

在IC 制造工艺过程中大量使用诸如四氟化碳等化合物,含氟气体是重要的不可缺少的电子气体材料,目前应用在6 吋、8 吋线的刻蚀、清洗工艺中。如99.999%的四氟化碳气体国内每年用量约1500瓶,提纯技术及设备、分析测试方法和仪器落后,目前四氟化碳(99.999%)几乎全部从国外进口,每年大约要消耗450多万美金的外汇。

(5) 八氟环丁烷

为了保护大气臭氧层,目前IC 线上主流的清洗和刻蚀气体之一的C2F6 将被逐步取代,目前国内C2F6 在6吋和8吋线上的用量,每年大约要15000 瓶用量,约合600 吨/年。而八氟环丁烷将替代六氟乙烷担任未来刻蚀和清洗的重要角色。目前国内99.999%八氟环丁烷严重短缺,近几年来由于某些工艺要求使用99.999%的八氟环丁烷,而国外报价很高。 2.2 产品市场预测

表2.1 本项目产品价格预测表

序号 1 2 3 产品名称 电子级液氨 电子级磷烷 电子级乙硼烷 单位 万元/吨 万元/吨 万元/吨 预测价格 2.4 125 142 备注 ××公司

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序号 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 产品名称 电子级氯气 电子级一氮化二氮 标准混合气 以磷烷、乙硼烷为主要组分的电子气体 电子级三氟化硼 电子级六氟乙烷 电子级一氟甲烷 电子级二氟甲烷 电子级三氟甲烷 电子级八氟环丁烷 电子级四氟化碳 电子级砷烷 单位 万元/吨 万元/吨 元/瓶 元/瓶 元/g 元/Kg 元/Kg 元/Kg 元/Kg 元/Kg 元/Kg 万元/吨 预测价格 16 21 600-5000 0.2-1.0 8 600 800 1500 1600 1800 160 125 备注 ××公司

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3、产品方案及生产规模

3.1产品方案确定原则

1)充分考虑国家产业政策、行业发展规划、技术政策、产品结构符合国家清洁生产的要求;

2)充分考虑项目产品的市场适应性,采用先进、适用的技术,提高项目的竞争能力;

3)充分考虑项目产品技术的先进性,加大技术创新力度,提高产品的技术含量; 4)充分考虑项目建设的可靠性,估计各类工程风险,积极采取有效的对策措施,减少风险;

5)充分考虑项目产品的环境相容性,三废物质做到综合治理和达标排放,满足环境和可持续发展的要求;

6)充分考虑项目收益的合理性,实事求是对该项目的功能性、盈利性等进行全面考虑。

根据产品对国家产业政策符合性、市场需求情况预测、工艺技术含量和企业生产的规模效益(产品成本)、三废综合治理、建设投资等综合因素确定生产规模。 3.2 产品方案确定

经过大量的市场调研和分析,建设项目包括15种产品,即电子级氨、电子级磷烷、电子级砷烷、电子级乙硼烷、电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气、标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)、电子级氯气、电子级一氧化二氮、电子级三氟化硼、电子级六氟乙烷、电子级一氟甲烷、电子级二氟甲烷、电子级三氟甲烷、电子级八氟环丁烷、电子级四氟化碳的生产装置、土建、公用工程及辅助工程等。 3.3 产品质量指标 3.3.1 电子级氨

产品质量指标:执行标准GB/T14601 《电子工业用气体 氨》中光电子级标准。

表3.1 电子级氨产品质量指标

项 目 氨(NH3)纯度(体积分数)/10-2 ≥ ××公司

光电子级 99.99994 14

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氧/氩(O2/Ar)含量(体积分数)/10-6 < 氢(H2)含量(体积分数)/10-6 < 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6 < 二氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6 < 烃(C1~C3)含量(体积分数)/10-6 < 总杂质含量(体积分数)/10-6 ≤ 0.1 0.1 0.05 0.1 0.2 0.6 3.3.2 电子级磷烷

产品质量指标:执行标准GB/T 14851《电子工业用气体 磷化氢》。

表3.2 电子级磷烷产品质量指标

项 目 磷烷(PH3)含量(体积分数)/10-2 ≥ 砷化氢(AsH3)含量(体积分数)/10-6 ≤ 氧+氩(O2+Ar)含量(体积分数)/10-6 ≤ 氮(N2)含量(体积分数)/10-6 ≤ 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6 ≤ 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6 ≤ 总烃(C1~C3)含量(体积分数)/10-6 ≤ 水(H2O)含量(体积分数)/10-6 ≤ 杂质总含量(体积分数)/10-6 ≤ 金属总离子 颗粒 指 标 99.9997 0.1 0.5 1 0.5 0.5 0.2 1 3 供需双方商定 供需双方商定 3.3.3电子级乙硼烷

表3.3 电子级乙硼烷产品质量指标

项 目 乙硼烷(B2H6)含量(体积分数)/10-2 ≥ ××公司

指 标 99.999 15

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氮(N2)含量(体积分数)/10-6 < 氧+氩(O2+Ar)含量(体积分数)/10-6 < 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6 < 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6 < 甲烷(CH4)含量(体积分数)/10-6 < 水(H2O)含量(体积分数)/10-6 < 杂质总含量(体积分数)/10-6 ≤ 金属总离子 颗粒 3 1 1 1 1 3 10 供需双方商定 供需双方商定 3.3.4标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)

表3.4 食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气产品质量指标

产品名称 食品级二氧化碳环氧乙烷混合气-10 食品级二氧化碳环氧乙烷混合气-20 食品级二氧化碳环氧乙烷混合气-30 环氧乙烷浓度(%(w)) 二氧化碳浓度(%(w)) 允差(%) 10 20 30 90 80 70 <±5 <±5 <±5 3.3.5电子混合气:以电子级磷烷、乙硼烷、硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以电子级氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气

供需双方商定。 3.3.6电子级氯气

产品质量指标:执行标准GB/T 18994 《电子工业用气体 高纯氯》。

表3.5 电子级氯产品质量指标

项 目 氯(CL2)含量(体积分数)/10-2 ≥ 氧(O2)含量(体积分数)/10-6 ≤ 指 标 99.996 4 ××公司

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项 目 氮(N2)含量(体积分数)/10-6 ≤ 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6 ≤ 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6 ≤ 烃(C1~C3)含量(体积分数)/10-6 ≤ 水(H2O)含量(体积分数)/10-6 ≤ 注:1、C1~C3系指CH4、C2H2、C2H4、C2H6 2、高纯氯中金属和颗粒的要求及检验由供方与用户商定。 指 标 20 1 10 1 3 3.3.7电子级一氧化二氮

产品质量指标:GB/T 14600《电子工业用气 氧化亚氮》。

表3.6 电子级氧化亚氮产品质量指标

项 目 氧化亚氮(N2O)含量(体积分数)/10-2 ≥ 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6 < 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6 < 烃C1~C5(以甲烷计)含量(体积分数)/10-6 < 氮(N2)含量(体积分数)/10-6 < 氧(O2)含量(体积分数)/10-6 < 水(H2O)含量(体积分数)/10-6 < 一氧化氮(NO)含量(体积分数)/10-6 < 二氧化氮(NO2)含量(体积分数)/10-6 < 杂质总含量含量(体积分数)/10-6 < 指 标 99.9994 0.5 0.1 0.1 3 0.5 1 供需双方商定 供需双方商定 供需双方商定 3.3.8电子级三氟化硼

产品质量指标:GB/T 14603《电子工业用气 三氟化硼》。

表3.7 电子级三氟化硼产品质量指标

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项 目 三氟化硼(BF3)纯度(摩尔分数),10-2 ≥ 氮(N2)含量(摩尔分数),10-6 < 氧+氩(O2+Ar)含量(摩尔分数),10-6 < 二氧化碳(CO2)含量(摩尔分数),10-6 < 四氟化碳(CF4)含量(摩尔分数),10-6 < 四氟化硅(SiF4)含量(摩尔分数),10-6 < 总杂质含量(摩尔分数),10-6 < 颗粒 指 标 99.999 2 1 1 1 5 10 供需双方商定 3.3.9 电子级六氟乙烷

表3.8电子级六氟乙烷质量指标

项 目 C2F6含量(摩尔分数),10-2 N2含量(摩尔分数),10-6 O2含量(摩尔分数),10-6 CO含量(摩尔分数),10-6 CO2含量(摩尔分数),10-6 H2O含量(摩尔分数),10-6 THC含量(摩尔分数),10-6 Other Halocarbon含量(摩尔分数),10-6 ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 指 标 99.999% 5 1 1 1 1 1 10 3.3.10电子级一氟甲烷

表3.9电子级一氟甲烷质量指标

项 目 CH3F含量(摩尔分数),10-2 ≥ 指 标 99.99 ××公司

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N2含量(摩尔分数),10-6 O2含量(摩尔分数),10-6 H2O含量(摩尔分数),10-6

≤ ≤ ≤ 80 20 10 3.3.11电子级二氟甲烷

表3.10电子级二氟甲烷质量指标

项 目 CH2F2含量(摩尔分数),10-2 N2含量(摩尔分数),10-6 O2含量(摩尔分数),10-6 CO2含量(摩尔分数),10-6 H2O含量(摩尔分数),10 其它氟碳含量(摩尔分数),10-6 酸度(HF)含量(摩尔分数),10-6 -6指 标 ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 99.99 8 2 5 5 50 0.1 3.3.12电子级三氟甲烷

表3.11电子级三氟甲烷质量指标

项 目 CHF3含量(摩尔分数),10-2 N2 含量(摩尔分数),10-6 O2 含量(摩尔分数),10-6 H2O 含量(摩尔分数),10-6 酸度(HF) 含量(摩尔分数),10-6 ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ 指 标 99.999% 5 2 3 0.1 3.3.13电子级四氟化碳

表3.12电子级四氟化碳质量指标

项 目 指 标 ××公司

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CF4 含量(摩尔分数),10-2 O2+Ar 含量(摩尔分数),10-6 N2 含量(摩尔分数),10-6 CO2 含量(摩尔分数),10-6 CO 含量(摩尔分数),10-6 SF6 含量(摩尔分数),10-6 其它氟碳含量(摩尔分数),10-6 H2O含量(摩尔分数),10-6 酸度(HF)含量(摩尔分数),10-6 ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 99.999 1 4 1 1 1 1 1 0.1 3.3.14电子级八氟环丁烷

表3.13电子级八氟环丁烷质量指标

项 目 C4F8 含量(摩尔分数),10-2 N2,O2,CO2,CO 含量(摩尔分数),10-6 O2 含量(摩尔分数),10-6 其它氟碳含量(摩尔分数),10-6 H2O含量(摩尔分数),10-6 酸度(HF)含量(摩尔分数),10-6 ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 指 标 99.999 3 1 10 2 0.1 3.3.15电子级砷烷 表3.14电子级砷烷质量指标

项 目 AsH3含量(摩尔分数),10-2 O2+Ar含量(摩尔分数),10-6 N2 含量(摩尔分数),10-6 ≥ < 指 标 99.999 1 3 < ××公司

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7、总图运输、储运和土建

7.1 总图运输

7.1.1 总平面布置原则

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006等相关规范,进行工厂总体布置,在符合工业规划区多项指标的同时力求流程合理,还应符合有利环境净化,避免交叉污染等要求,同时使整个项目具有良好的建筑立面景观设计效果,具体原则如下:

(1)在符合生产流程操作要求和使用功能的前提下布置建筑物、构筑物等设施。 (2)按功能分区合理地确定通道宽度,根据下列因素确定:通道两侧建筑物构筑物及露天设施对防火安全与卫生间距的要求;各种工程管线的布置要求;绿化布置的要求;施工安装与检修的要求;竖向设计的要求。

(3)厂区功能分区及建筑物构筑物的外形宜规整,功能分区内各项设施的布置应紧凑合理

(4)总平面布置应充分利用地形地势工程地质及水文地质条件合理地布置建筑物构筑物和有关设施并应减少土石方工程量和基础工程费用。

(5)总平面布置应结合当地气象条件使建筑物具有良好的朝向采光和自然通风条件高温热加工有特殊要求和人员较多的建筑物应避免西晒。

(6)总平面布置应防止有害气体、烟、雾、粉尘强烈振动和高噪声对周围环境的危害。

(7)总平面布置应合理地组织货流和人流。

(8)总平面布置应使建筑群体的平面布置与空间景观相协调并应结合城镇规划及厂区绿化提高环境质量创造良好的生产条件和整洁的工作环境。 7.1.2 设计依据

总平面布置执行现行的国家和行业有关规范和标准,主要有:

(1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) (2)《化工企业总图运输设计规范》(GB50489-2009) (3)《工业企业总平面设计规范》(GB50187-2012) (4)《氧气站设计规范》(GB50030-91)

(5)《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-2008) (6) 电子级气体规范可参照电子工业用气体相关规范

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7.1.3 总平面布置方案

根据厂区拟建的工程项目和需配套的辅助工程以及总平面布置原则和生产工艺特点,结合厂内外各种自然条件,经与厂方多方案讨论和比较,确定以下总平面布置方案。本项目总平面布置分为四个部分: (1)厂前区:××综合办公楼一幢。 (2)主生产区:主要集中在××。

(3)辅助生产区:分布在厂区的东北面,设置了高配房、消防泵房及消防水池、电子级气体检验室设置在综合楼内。

(4)仓储:在厂区的××面设置了罐区、、甲类、丙类仓库。 7.1.4 总图主要经济技术指标

表7-1 总图主要经济技术指标

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 征地面积 围墙内面积 建筑物占地面积 构建物占地面积 建筑面积 计算容积率面积 建筑密度 容积率 绿地率 非生产性用房占地面积 非生产性用房占地面积 占实际用地面积的百分比 单位 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 % % 平方米 % 数值 备注 7.1.5 竖向布置

竖向布置原则:由于本项目建设在××内,厂区外的公用配套设施已齐全;所以本工程竖向规划主要需满足开发区对场地标高的要求,另外需考虑场地排水畅通,建构筑物基础埋深和管线敷设合理,厂内外道路衔接合理 ,土方工程量尽可能小的原则进行布置。

由于厂区自然地面标高在××米至××米之间变化,平均标高约为××米,外部道路的控制标高约为××米。综合考虑厂址所在地块周围道路的标高及内河洪水位情况,场地标高拟定为××米,经估算全厂填方量约为××万立方米,所缺土方可用园区附近的石场宕渣来回填。

竖向布置为平坡式,场地采用明沟排水系统。

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7.1.6工厂防护与绿化

场地的南、北侧采用通透式,设2.0m高钢栏杆围墙;东、西侧设2.0m高实体围墙。厂区设置两个出入口,人流入口朝东,物流入口朝北(连接一号路)。

绿化能调节气候、提高湿度、减弱噪音、滞留尘埃,美化环境,改善劳动条件。 厂区绿化是改善厂区小气候的重要手段。绿化的重点为道路两旁、建构筑物周围、围墙内侧以及辅助建筑物周围。以达到绿化、美化的效果。使厂区形成点、线、面相结合的绿化空间系统,有一个清新、优雅的绿化环境。 7.2 储运

(1) 全年运输量:

总运输量:5910.99t/a(其中:运入:2970.35t/a,运出:2940.64t/a)

表7.2 主要原辅材料储运情况

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名称 工业液氨 工业液氯 医用一氧化二氮 磷化铝 硼氢化钠 碘 四氟化碳 液氮 液氩 氦气 液氧 氢气 食品级二氧化碳 环氧乙烷 储存场所 罐区 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 仓库 室外设备区 室外设备区 室外设备区 室外设备区 罐区 储存方式 卧式贮罐 钢瓶 钢瓶 防潮桶 防潮桶 防潮桶 钢瓶 贮罐 贮罐 长管拖车 贮罐 长管拖车 贮罐 卧式贮罐 包装规格/数量 最大储存量/t 年用量 ××公司

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序 号 15 16 17 18 19 20 21 23 24 名称 三氟化硼 六氟乙烷 一氟甲烷 二氟甲烷 三氟甲烷 八氟环丁烷 硅烷 砷化锌 稀硫酸 储存场所 仓库 仓库 仓库 仓库 仓库 仓库 甲类仓库 甲类仓库 仓库 储存方式 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 防潮桶 防潮桶 包装规格/数量 最大储存量/t 年用量 表7.3产品储运情况

序号 1 2 3 产品名称 电子级液氨 电子级磷烷 标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气) 电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气 电子级氯气 电子级一氧化二氮 电子级三氟化硼 电子级六氟乙烷 电子级一氟甲烷 储存场所 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 储存方式 钢瓶 钢瓶 钢瓶 包装规格/数量 最大储存量/t 4 甲类仓库 钢瓶 5 6 7 8 9 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 甲类仓库 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 ××公司

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序号 10 11 12 13 14 产品名称 电子级二氟甲烷 电子级三氟甲烷 电子级四氟化碳 电子级八氟环丁烷 砷烷 储存场所 甲类仓库 甲类仓库 仓库 仓库 甲类仓库 储存方式 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 钢瓶 包装规格/数量 最大储存量/t 备注:一氧化二氮是助燃物物质不能与其它可燃物质混放。 (2) 厂内、外运输方式

原料的运输:主要采用社会运输力量,以汽车、槽罐车,公路运输。 厂内物品运输:厂内运输采用管道或电瓶车、叉车。

产品外运:根据销售地的不同分别以公路运输或铁路、海运、空运方式完成。 (3) 道路

厂区内道路平面为环形周边式,城市型,混凝土路面,道路宽度6m、5m、4m三种,转弯半径为9m;道路结构型式与××道路相同。 7.3 土建 7.3.1 设计依据 7.3.1.1 自然条件

1) 基本风压:0.40KN/m2 2) 基本雪压:0.60KN/m2

3) 抗震设防烈度:属于6度(据“中国地震基本烈度划分”资料) 7.3.1.2 地质情况

××位于××地西段,地貌类型依次为河谷、平原、丘陵、低山和中山。 区域内根据地层覆盖物大体分为基岩裸露区、××二级阶地区、××一级阶地区和石梁溪阶地区。

××冲击物组成,其上部由粘性或砂性土、褐色粘质粉土、粉质粘土、局部泥质粉土组成,层厚1~3m,下部由砂卵石组成,层厚3~6m,上下部之间常有一层层厚0.5~3m的透镜体状砂层,有时缺失。

××一级阶地区主要分布在××和××江沿岸地区,由第四纪全新统河流冲击层组

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CO含量(摩尔分数),10-6 CO2含量(摩尔分数),10-6 CH4含量(摩尔分数),10-6 H2O含量(摩尔分数),10-6 PH3(摩尔分数),10-6 总杂质含量(摩尔分数),10-6 颗粒 金属离子 < 1 1 1 3 0.5 10 供需双方商定 供需双方商定 < < < < ≤ 3.4生产规模

3.4.1生产制度、年操作日

生产装置年操作日按300天计算,其中电子级氨按每天24小时连续运行设计,其它品种按每天8小时白班计算。 3.4.2生产规模

3.4.2.1电子级氨

装置设计能力为××吨/年,年生产日330天,24小时连续生产,平均×吨/日。

3.4.2.2电子级磷烷

装置设计能力为×吨/年。年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。 3.4.2.3电子级乙硼烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×1kg/日。

3.4.2.4电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳

平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×吨/日。

3.4.2.5标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×吨/日。

3.4.2.6电子级氯气

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×吨/日。

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3.4.2.7电子级一氧化二氮

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×吨/日。

3.4.2.8电子级三氟化硼

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

3.4.2.9电子级六氟乙烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

3.4.2.10电子级一氟甲烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

3.4.2.11电子级二氟甲烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

3.4.2.12电子级三氟甲烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

3.4.2.13电子级八氟环丁烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

3.4.2.14电子级四氟化碳

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。 3.4.2.15电子级砷烷

装置设计能力为×吨/年,年生产日330天,白班间歇生产,平均×kg/日。

4、工艺技术方案

4.1 工艺技术方案的选择 4.1.1电子级液氨

工艺技术方案:采用工业氨为原料,经多级纯化分离脱除有害杂质组分,采用低温精馏技术脱除轻、重杂质组分,实现电子级液氨的工业化生产。 4.1.2电子级磷烷

电子级磷烷(PH3)合成工艺方案:

采用金属磷化物与水反应制备磷烷气体。经多级吸附脱除重组份和低温精馏脱除轻组份制取电子级磷烷气体。反应原理如下:

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AlP+3H2O----Al(OH)3+PH3↑ 4.1.3电子级乙硼烷

电子级乙硼烷(B2H6)合成工艺方案:

采用金属硼氢化物与碘反应制备硼烷气体。经多级吸附脱除重组份和低温精馏脱除轻组份制取电子级硼烷气体。反应原理如下:

2NaBH4+I2------B2H6+2NaI+H2

4.1.4标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)

按照《中华人民共和国标准化法》的规定,参照与生产该产品有关的标准和文献,制定了企业标准,作为组织生产该产品及相关工作的依据,以确保该产品的生产、包装、运输、使用安全和产品质量稳定。

4.1.5电子混合气:以电子级磷烷、乙硼烷、硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以电子级氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气

执行标准GB/T 5274(等同采用ISO6142)。以磷烷、乙硼烷、硅烷为主的电子混合气体如:N2-PH3、N2-B2H6、N2-SiH4等。

我国近三十年的研究成果。符合混合气技术规格,数据准确可靠。气瓶经过处理,气体质量可充分保证。××已向国内许多厂家提供此种电子混合气体,生产工艺成熟可靠。 4.1.6电子级氯

以工业液氯为原料经一级精馏塔脱除重组分水、三氯化氮等重组份,进入二级精馏塔脱除氧、氮、一氧化碳、二氧化碳、烃等轻组份,实现电子级氯的工业化生产。

国家标准GB/T 18994 《电子工业用气体 高纯氯》。 4.1.7电子级一氧化二氮

电子级一氧化二氮生产线,产品广泛应用于半导体集成电路等领域。 执行国家标准:GB/T 14600《电子工业用气 氧化亚氮》。 4.1.8电子级三氟化硼

电子级三氟化硼生产线,产品广泛应用于半导体集成电路等领域。 该工艺适合电子级三氟化硼生产,没有环境污染问题。 执行国家标准GB/T 14603《电子工业用气 三氟化硼》。

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4.1.9电子级六氟乙烷,电子级一氟甲烷,电子级二氟甲烷,电子级三氟甲烷,电子级四氟化碳,电子级八氟环丁烷

该系列产品技术来源于××承担的军品配套“航天专用热工质”项目技术成果。 该工艺适合电子级含氟气体的生产,没有环境污染问题。 4.1.10电子级砷烷

电子级砷烷(AsH3)合成工艺方案:

采用金属砷化物与稀硫酸反应制备砷烷气体。经多级吸附脱除重组份和低温精馏脱除轻组份制取高纯砷烷气体。反应原理如下:

Zn3As2+3H2SO4----3ZnSO4+2AsH3↑ 4.2 工艺流程简述 4.2.1电子级液氨

工艺流程如下:

工业NH3

物理吸附 精馏1 化学吸附 精馏塔2 产品充装 工艺流程说明:

将纯度为99.8%工业液氨送入汽化器;汽化后的氨气进行初级吸附,脱除氨中的油,进入次级吸附,脱除氨中的大部分水份,含量控制在工业液氨中水份含量的1%以下;进入精馏塔1 中脱除重组份,重组分在塔底排出至废氨罐,精馏塔顶氨气进入纯化器进行深度化学吸附,可使氨中金属离子降至ppt数量级,水份含量控制在0.1ppm以下;通过化学吸附后的氨气进入精馏塔2脱除轻组份,轻组分在塔顶冷凝器排放,使氨中H2、O2、N2、Ar、CH4、CO、CO2等降至0.1ppm以下,塔底液化的氨经分析检测合格后产品充装。 4.2.2.电子级磷烷

磷烷气体生产工艺流程如下:

反应合成 一级吸附 二级吸附 干 燥 低温提纯 ××公司

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二次精馏 冷冻收集 充 装 工艺流程说明:

先将磷化铝加入到反应器中然后滴加纯水,生成的磷烷气体进入一级吸附塔使磷烷气体脱去酸性杂质及二氧化碳;然后在二级吸附塔中除去大部分高沸点杂质;然后再通过干燥器进行进一步干燥,干燥后的磷烷气体进行低温精馏提纯,提纯后再进行二次精馏,完成上述工艺流程后的磷烷通过冷冻的方法进行收集,检测合格后产品充装。 4.2.3电子级乙硼烷

乙硼烷生产工艺流程如下:

反应合成 冷 凝 汽液分离 干 燥 低温提纯

二次精馏 冷冻收集 充 装 工艺流程说明:

将金属硼氢化钠与碘反应生成乙硼烷气体,生成的乙硼烷气体通过冷凝的方法进行初步的分离,不凝气体排出去处理,冷凝后的乙硼烷气体浸入干燥器进行干燥除水,然后通入低温精馏的方法进行提纯,提纯后再进行二次精馏,完成上述工艺流程后的乙硼烷通过冷冻的方法进行收集,检测合格后产品充装。 4.2.4 标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)

标准混合气生产工艺流程如下: 环氧乙烷 食品级二氧化碳 配制 检测 入库 出库 工艺流程说明: 标准混合气体是用一种高纯气体作稀释气(又称平衡气或背景气),再添加一种或几种其它的高纯气体(又称组分气或掺杂气)配制而成。以二氧化碳环氧乙烷混合气为例,环氧乙烷作为稀释气,加入食品级二氧化碳组分气配制而成。所用的方

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法为重量法。称量法应用高载荷精密天平称量装入钢瓶中的各气体组分,根据各组分的质量比,计算出钢瓶中标准气的浓度。将配气钢瓶进行预处理,除去锈迹和污垢,并经水压试验合格,然后在烘箱中减压加热,冷却后除去水气,再用稀释气体冲洗。要求装入钢瓶中的各组分气体对钢瓶材料无腐蚀和吸附等作用。经过配制完毕的混合气经过分析检测,产品合格后入库和出库。

4.2.5 电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气 高纯气B 配制 检测 入库 出库 高纯气A 高纯气C 高纯气D 电子混合气配制流程和方法上述的标准混合气的配制流程和方法相似。只是以磷烷、乙硼烷、硅烷为稀释气,根据客户需要用称量法法添加一种或几种其它的高纯气体来配制不同的产品。配制完毕的电子混合气经过分析检测,产品合格后入库和出库。

4.2.6电子级氯气

电子级氯工艺流程如下:

原料氯 初级纯化 一级精馏 三级吸附 二级精馏

工艺流程说明:

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产品分装 26

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工业级别的液氯经过汽化后,进入一级净化器,除去氯中80%以上的水分及其它多组份卤化物,脱水后的氯气,进入一级精馏塔,提纯后的液氯进入三级吸附,三级吸附器中的吸附剂为经化学处理的多孔天然沸石,通过三级吸附进一步除去氯中痕量水及二氧化碳,最后进入-34℃左右的低温精馏塔除去易挥发性N2、O2、H2、CO、CH4、CO2等气体,全回流完成后,经超微过滤,分析检测合格后充瓶。 4.2.7电子级一氧化二氮

电子级一氧化二氮生产工艺流程如下:

原料一氧化二氮 转化吸收 吸附脱氧 干 燥 低温提纯

超细过滤 产品充装 工艺流程说明:

采用商品级医用N2O为原料,经过多孔物质同固体烧碱的混合物除去N2O中的NO2、H2O等其它活性杂质,然后通过由三种多孔吸附剂组成的复合净化器,除去其中的痕量杂质,然后进入-70℃左右的精馏塔以除去N2O中的N2、O2、CH4等杂质,经超微过滤,分析检测合格后充瓶。 4.2.8电子级三氟化硼

三氟化硼气体生产工艺流程如下: 粗产品三氟化硼 一级纯化 二级纯化 低温精馏 充装

工艺流程说明:

采用工业级三氟化硼为原料,经过多孔物质同固体烧碱的混合物除去三氟化硼中的NO2、H2O等其它活性杂质,然后通过由三种吸附剂组成的复合净化器,除去其中的痕量杂质,然后进入-70℃左右的精馏塔以除去三氟化硼中的N2、O2、CH4等杂质。经过低温液化收集到钢瓶,得到三氟化硼气体产品。

4.2.9电子级六氟乙烷,电子级一氟甲烷,电子级二氟甲烷,电子级三氟甲烷,电子级四氟化碳,电子级八氟环丁烷

含氟气体生产工艺流程如下: 粗产品含氟气体 一级纯化 二级纯化 低温精馏 充装 ××公司

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工艺流程说明:

采用工业级含氟气体为原料,经过一级吸附的多孔物质同固体烧碱的混合物除去含氟气体中的NO2、H2O等其它活性杂质,然后通过二级吸附由三种多孔吸附剂组成的复合净化器(可以根据不同的含氟气体进行选择不同的吸附剂),除去其中的痕量杂质,然后进入低温精馏塔以除去含氟气体中的N2、O2、CH4等杂质,经过低温液化收集到钢瓶,得到含氟气体产品。 4.2.10电子级砷烷

砷烷气体生产工艺流程如下:

反应合成 一级吸附 二级吸附 低温液化 产品分装 工艺流程说明:

砷化锌和稀硫酸在反应器中反应,生成的砷烷气体进入一级吸附塔使砷烷气体脱去酸性杂质;然后在二级吸附塔中除去大部分高沸点杂质;最后使砷烷冷凝为液体除去不凝性杂质,检测合格后产品充装。 4.3 消耗定额

4.3.1电子级氨消耗定额

表4.1电子级氨消耗定额表

项 目 一 原材料 液氨 二 辅助材料 吸附剂 氮气 H2O 三 燃料、动力消耗 电 水 单位 t/t t/t t/t t/t kWh/t t/t 消耗定额 1.02 0.005 0.006 0.20 1000 4.5 备 注 用于氨吸收制氨水 24小时连续生产 4.3.2电子级磷烷

表4.2电子级磷烷消耗定额表

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项 目 一 直接材料 磷化铝(85%) 去离子水 二 辅助材料 高纯氮气 吸附剂 氨水 液氮 三 燃料、动力消耗 水 电 单位 t/t t/t t/t t/t t/t t/t t/t kWh/t 消耗定额 2.1 1.70 0.5 0.04 0.01 2.5 1 15000 备 注 用于三废处理 每天生产 8小时 4.3.3 电子级乙硼烷

表4.3电子级乙硼烷消耗定额表

项 目 一 直接材料 硼氢化钠 碘 二 辅助材料 高纯氮气 吸附剂 氨水 液氮 三 燃料、动力消耗 水 电 单位 t/t t/t t/t t/t t/t t/t t/t kWh/t 消耗定额 3.5 11.5 0.5 0.04 0.03 3.0 1 15000 备 注 用于三废处理 每天生产8小时 4.3.4标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)

表4.4食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气消耗定额表

项 目 单位 消耗定额 备 注 ××公司

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项 目 一 直接材料 环氧乙烷 食品级二氧化碳 二 辅助材料 氮气 三 燃料、动力消耗 水 电 单位 t/t t/t 消耗定额 0.2 0.8 备 注 t/t t/t kWh/t 0.003 0.3 150 清洗钢瓶用水 4.3.5电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气

根据用户对混合气不同组分,不同浓度要求配制。以氮-1%硅烷(40L气瓶)混合气为例:

表4.5氮-1%硅烷电子混合气

项 目 一 直接材料 氮 硅烷 二 燃料、动力消耗 电 单位 kg/瓶 kg/瓶 kWh/瓶 0.5 4.3.95 0.052 消耗定额 备 注 4.3.6电子级氯气

表4.6电子级氯消耗定额表

项 目 一 直接材料 工业液氯 二 辅助材料 吸附剂 高纯氮气 单位 t/t t/t t/t 消耗定额 1.02 0.005 0.05 备 注 ××公司

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项 目 氨水 三 燃料、动力消耗 水 电 单位 t/t t/t kWh/t 消耗定额 0.023 0.4 1500 备 注 用于三废处理 每天生产8小时 4.3.7电子级一氧化二氮

表4.7电子级一氧化二氮消耗定额表

项 目 一 直接材料 医用一氧化二氮 二 辅助材料 高纯氮气 液氮 吸附剂 三 燃料、动力消耗 水 电 单位 t/t t/t t/t t/t t/t kW.h/t 消耗定额 1.02 0.08 1.5 0.003 1 1200 备 注 每天生产8小时 4.3.8 电子级三氟化硼

表4.8电子级三氟化硼消耗定额表

项 目 一 直接材料 三氟化硼 二 辅助材料 高纯氮气 液氮 吸附剂 氨水 三 燃料、动力消耗 水 单位 t/t t/t t/t t/t t/t t/t 消耗定额 1.02 0.08 1.5 0.003 0.005 1 备 注 用于三废处理 ××公司

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项 目 电 单位 kW.h/t 消耗定额 15000 备 注 每天生产8小时 4.3.9电子级六氟乙烷

表4.9电子级六氟乙烷消耗定额表

项 目 一 直接材料 六氟乙烷 二 辅助材料 高纯氮气 液氮 吸附剂 三 燃料、动力消耗 水 电 单位 t/t t/t t/t t/t t/t kW.h/t 消耗定额 1.02 0.08 1.5 0.003 1 1500 备 注 每天生产8小时 电子级一氟甲烷,电子级二氟甲烷,电子级三氟甲烷,电子级四氟化碳,电子级八氟环丁烷和电子级六氟乙烷共用同一套装置(即为六氟乙烷装置)。 4.3.10 电子级砷烷

表4.10电子级砷烷消耗定额表

项 目 一 直接材料 砷化锌 稀硫酸 二 辅助材料 高纯氮气 吸附剂 氨水 液氮 三 燃料、动力消耗 水 单位 t/t t/t t/t t/t t/t t/t t/t 消耗定额 2.22 4.73 0.5 0.04 0.03 3.0 1 备 注 40% 用于三废处理 ××公司

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项 目 电 单位 kWh/t 消耗定额 15000 备 注 每天生产8小时 4.3 自控技术方案

4.3.1 重点监管的危险化工工艺的自控水平和主要控制方案

本项目工艺装置生产过程要求自动控制能满足集中控制和检测的需要,所选现场仪表能适应工艺介质的需要,并保证装置长周期安全、稳定运行。

根据国家安全监管总局公布的《首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》和《第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》对照本项目的生产工艺,所有产品的生产工艺均不在重点监管的危险化工工艺目录之内。

4.3.2 重点监管的危险化学品的安全措施和应急处置原则

本项目涉及的危险化学品主要有液氨、氢气、磷烷、砷烷、乙硼烷、二氧化碳、环氧乙烷、硅烷、三氟化硼、六氟乙烷、一氟甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、四氟化碳、液氯。

根据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2011〕95号)和《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2013〕12号)进行辨识,液氨、氢气、环氧乙烷、液氯属于重点监管危险化学品。

属于重点监管危险化学品的安全措施和事故应急处置原则因严格安照“国家安全管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知安监总管三〔2011〕95号”和“第二批重点监管危险化学品名录的通知安监总管三〔2013〕12号”中所要求的“首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应急处置原则”和“第二批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则”进行。 4.3.3 仪表选择概述

本设计依据工艺装置的规模、流程特点、操作要求,根据中试生产的成功经验,并考虑国内外新型仪表的发展和实际应用,设置完善的检测、自动控制系统及必要的信号联锁保护系统,确保生产过程安全可靠,同时尽量提高自动化程度,节约人力资本,减轻劳动强度。本工程自控水平依下列原则确定;

a. 对工艺过程影响较大,需随时监控的参数设调节; b. 对需要经常了解其变化趋势的参数设记录;

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c. 对工艺过程影响不大,但需经常监视的参数设指示;

d. 对可能影响生产及安全的参数设报警或报警及连锁,并进行报警打印; e. 对要求计量或经济核算的参数设积算; f. 对生产过程设班报、日报及月报等报表打印; g. 对生产过程中机泵等运转设备设状态显示; 4.3.4 控制系统的选择

由于产品规模相对较小,间歇生产过程较多,控制系统以常规仪表、PLC控制系统控制为主。 4.3.5 仪表选型

仪表选型的总原则:选用适用、可靠、先进的仪表,确保装置的安全可靠运行。变送器、执行器采用近几年国内使用成熟的引进系列产品。

仪表信号制式:

电动型 4~20mADC 气动型 20~100kPa 测量单位:

液体流量: kg/h、t/h L/h、m3/h

气体流量: Nm3/h ( 0℃,1 atm为标准状态) 蒸汽流量: kg/h、t/h

液位: % 、mm,m(用于罐区液位计) 压力及差压: kPa、MPa 真空压力: -(k)Pa, (k)PaA 温度: ℃

密度: kg/m3、g/cm3 电导率: ?s/cm 成份分析: % 、P.P.M 粘度: CP

精度等级:一般为1.0、1.5;用于计量为0.2、0.5;变送器为0.075。 防护等级:一般为IP65;特殊为IP68。

由于生产装置中存在有腐蚀和易结晶的工艺介质,故对一次检测元件和调节阀接触介质部件的材质作了相应考虑。仪表选型具体如下:

1) 温度测量

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集中测量时,采用国际统一标准的热电阻或热电偶;就地测量时选用万向型双金属温度计。集中显示的温度仪表其一次元件选用符合IEC标准的热电阻。铠装热电阻,其信号送至控制柜指示、调节、记录、报警,热电阻的保护套管材料根据介质腐蚀性、耐磨型选择。

2) 压力测量

集中测量时,采用压力变送器;就地测量时,根据不同的工艺介质,分别采用普通压力表、隔膜压力表、防腐压力表等。集中显示压力仪表选用智能压力、差压变送器。

3) 流量测量

根据工艺操作及工况的不同,分别采用涡街流量计、电远传转子流量计、电磁流量计、阿钮巴流量计、标准节流装置等。

4) 液位测量

对一般性工艺介质,液位仪表选用差压变送器或静压式液位计、双法兰差压变送器、射频导纳料位计等。对腐蚀性和易结晶介质加设吹扫装置。罐区选用雷达式液位计。就地液位仪表采用玻璃板液位计或磁浮子液位计。

5) 执行机构

对于易燃易爆介质工艺执行机构采用气动执行器,并附隔爆型电-气阀门定位器。根据不同介质和工况,分别选用套筒、单座、双座等调节阀,并对阀门内件材质作了相应考虑。

6) 盘装仪表

对于采用常规仪表控制的工序,显示仪表采用数字显示仪表,调节器采用单回路调节器,记录仪表采用无纸记录仪。

7) 仪表供电

电源等级:~220V AC±10% 50HZ±1 20kVA 8) 仪表隔离液、伴热、保温

本系统的仪表隔离液为硅油,对于测量介质为蒸汽或水的仪表,其测量引线需保温伴热。

4.4 主要设备的选择 4.4.1 设备选择原则

××公司

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1、满足生产需要的原则。根据产品的生产工艺要求,如产量、压力、温度、腐蚀等各方面的综合因素,满足工艺和设备条件的要求。

2、选材:在设备材料方面的选用,本着即经济又适用,且又能满足生产的需要的原则,要综合考虑各环节的工艺条件,本着即环保又经济,既实用又节约的原则,能采用碳钢的就不用有色金属(如钛材)。在可能的情况下采用塑料来代替金属。确保各种设备具有良好腐蚀性、耐温性、强度及负压状态下有着稳定工作性能。

3、先进性:在选用设备时,除了要具备一定的强度和耐腐蚀性条件外,还要注意选用先进的生产设备。先进的设备不仅代表了工业生产的文明性,而且还能提高产品的质量。多种功能集于一身的设备不仅能提高产量,还能降低消耗,大大减少了工人的劳动强度。

4、填平补齐、均衡配套的原则。根据产品的工艺路线和工艺要求,均衡配套选购设备。

5、设备交货期应满足工程进度的需要,选择信誉良好的供应厂商。

6、设备生产厂家售后服务好,安装速度及时,可靠,代培训人员,并提供备品备件。

4.4.2 项目主要设备表

4.4.2.1电子级氨装置主要工艺设备

表4.10电子级氨装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 脱油塔 吸附塔A 吸附塔B 吸附塔C 脱重塔 脱轻塔 液氨贮罐 充装泵 产品罐 冰机机组 规格及型号 GMY1000-1/A/B GMY25-400 P=15kW GMY25-600 P=15kW GMY25-300 P=15kW GMY100-800 P=65kW GMY150-600 P=65kW GMY5-10 V=50m3 FD16-600 P=5.5kW GMY500-800 V=930L YF610C 制冷量150kW 电机功率 P=100kW 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 材料 304 304 304 304 304 304 304 304 304 备注 ××公司

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序号 11 12 13 14 15 16 17 18 设备名称 水泵 数显磅秤 氨水吸收系统 空气压缩机 仪表控制柜 微量水分析仪 气相色谱仪 色谱-质谱 联用仪 规格及型号 P320-12 P=5kW 2000公斤 HGM-XA-6F P=4.5kW W-1.0/7 P=4kW 600X800X1500 TMA-210-P-ZB 0.1PPm Agilent 7890A Agilent GC6890-59571 MS 单位 套 台 台 台 台 台 台 台 数量 材料 304 PVC 备注 4.4.2.2电子级磷烷

表4.11电子级磷烷装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 反应系统 一级纯化器 二级纯化器 冷凝器 真空泵 吸收系统 数显台秤 电容式水分仪 微氧分析仪 磷烷报警器 规格型号 HGM-PF-1 HGM5-S1 P=3kW HGM5-S2 P=3kW 100L 2X-8 P=1.5kW HGM-PXS-1 P=2.5kW 200kg DMT-242P DF-310E 0.1PPm DAP32-12LC 单位 套 台 台 台 台 套 台 台 台 台 数量 材料 不锈钢 316 316 316 PVC 备注 4.4.2.3 电子级硼烷

表4.12电子级硼烷装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 设备名称 反应系统 一级纯化器 二级纯化器 规格型号 HGM-BFY-1 HGM5-S3 P=3kW HGM5-S4 P=3kW 单位 套 台 台 数量 材料 不锈钢 316 316 备注 ××公司

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序号 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 冷凝器 真空泵 吸收系统 数显台秤 电容式水分仪 微氧分析仪 磷烷报警器 规格型号 100L 2X-8 P=1.5kW HGM-BXS-1 P=2.5kW 200kg DMT-242P DF-310E 0.1PPm DAP32-12LC 单位 台 台 套 台 台 台 台 数量 材料 PVC 备注 4.4.2.4 标准混合气(食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气)

表4.13食品级二氧化碳-环氧乙烷混合气装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 8 设备名称 环氧乙烷储罐 二氧化碳储罐 真空泵 真空泵 二氧化碳泵 配气装置 色谱分析仪 规格型号 30m3 20m3 2X--8 P=1.5kW 2X--15 P=2.5kW BPCO2-600-1200/10 P=6kW HGM-PQ-4 岛津-14C 单位 台 台 台 台 台 套 台 数量 不锈钢 材质 不锈钢 碳钢 备注 4.4.2.5电子混合气:以电子级磷烷、电子级乙硼烷、电子级硅烷(电子级氮/氢/氩/氦/二氧化碳平衡气)为主要组分配制的电子混合气,以电子级氟化物(以超纯氧为平衡气)为主要组分配制的电子混合气

表4.14电子混合气装置主要工艺设备表

××公司

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序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 液氮储罐 液氧储罐 液氩储罐 配气装置 真空泵 真空泵 色谱分析仪 规格型号 20m3 10m3 10m3 HGM-PQ-4 2X--8 P=1.5kW 2X--15 P=2.5kW 岛津-14C 单位 台 台 台 套 台 台 台 数量 材质 不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢 备注 4.4.2.6电子级氯装置主要工艺设备表

表4.15电子级氯装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 设备名称 脱重塔 脱轻塔 氮气换热器 一级吸附塔 二级吸附塔 氮气加热器 隔膜计量泵 制冷机组 空压机 电子称 尾气吸收系统 规格型号 Φ150×7500 P=10kW Φ200×8000 P=10kW E1304-1 T1304-1-1 T1304-1-2 BGY25-380/25 P=25kW J×BJ20 P=5kW YSLGF50M P=20kW 排气压力0.7MPa P=2.5kW 1000kg/500kg HGM-CLXS-1 P=3kW 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 套 数量 材质 哈氏合金 哈氏合金 15GrMOR 15GrMOR 15GrMOR 304 哈氏合金 PVC 备注 4.4.2.7电子级一氧化二氮

表4.16电子级一氧化二氮主要工艺设备表

序号 1 2 3 设备名称 吸附纯化系统 真空泵 数显磅秤 规格及型号 DN273-100L P=96kW 2X-15 P=2.5kW 200kg、600KG 单位 套 台 台 数量 材料 不锈钢 备注 ××公司

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序号 4 5 6 7 8 9 设备名称 尾气吸收系统 电子天平 露点仪 氮氧化物分析仪 水红外分析仪 分光光度计 规格及型号 HGM -W-13 P=1.5kW SartorinsBT42026 SH2008 EC9841-NOY WSJBQ005 721 单位 套 台 台 台 台 台 数量 材料 备注 4.4.2.8电子级三氟化硼

表4.17电子级三氟化硼装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 吸附器A 吸附器B 低温冷凝器 真空泵 电子秤 尾气吸收系统 规格型号 HGM12-1 P=1.5kW HGM12-2 P=1.5kW 100L 2X-8 P=1.1kW GFD-3000 HGM -FXS-1 P=1kW 单位 台 台 台 台 台 套 数量 材质 316 316 304 PVC 备注 4.4.2.9电子级六氟乙烷,电子级一氟甲烷,电子级二氟甲烷,电子级三氟甲烷,电

子级四氟化碳,电子级八氟环丁烷

表4.18电子级六氟乙烷装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 吸附器A 吸附器B 低温冷凝器 真空泵 电子秤 尾气吸收系统 规格型号 HGM12-1 P=1.5kW HGM12-2 P=1.5kW 100L 2X-8 P=1.1kW GFD-3000 HGM -FXS-1 P=1kW 单位 台 台 台 台 台 套 数量 材质 316 316 304 PVC 备注 电子级一氟甲烷,电子级二氟甲烷,电子级三氟甲烷,电子级四氟化碳,电子级八氟环丁烷的生产过程和六氟乙烷的类似,可共用一套系统,生产设备见上表电子级六氟乙烷的主要工艺设备表。

××公司

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4.4.2.10 电子级砷烷

表4.19电子级砷烷装置主要工艺设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 反应系统 一级纯化器 二级纯化器 冷凝器 真空泵 吸收系统 数显台秤 电容式水分仪 微氧分析仪 砷烷报警器 规格型号 HGM-BFY-1 HGM5-S3 P=3kW HGM5-S4 P=3kW 100L 2X-8 P=1.5kW HGM-BXS-1 P=2.5kW 200kg DMT-242P DF-310E 0.1PPm DAP32-12LC 单位 套 台 台 台 台 套 台 台 台 台 数量 材料 不锈钢 316 316 PVC 备注

4.5 项目清洁生产及循环化措施

××对本项目的清洁生产方面极为重视,在工艺路线、设备选型等方面均采取了一定的清洁生产措施。

该项目的路线很短,没有任何溶剂;不采用真空系统;并且不产生工艺污水。整个生产装置采用模块集成化、管道化、自动化;增加尾气处理设施。 4.6 标准化

4.6.1 管道设计依据

《工业金属管道设计规范》 GB50316-2000,2008版) 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011 《压力管道规范 工业管道》 GB/T20801-2006 《压力管道安全技术监察规程—工业管道》 TSG D0001-2009 4.6.2 管道设计说明

管道的选材根据物料性质及其腐蚀性决定管道的材质,如不带有酸性腐蚀性的物料管道材质选用不锈钢无缝管(GB/T14976-2012),循环水、低压蒸气等辅助管道材质可采用20#钢(GB/T8163-2008)。

××公司

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5、原材料供应及动力消耗

5.1 原辅材料供应

5.1.1主要原料的品种、规格、年需用量、来源及运输条件

本项目产品的主要原材料需求量如表5.1。

表5.1 原材料年消耗表

序号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 名称及规格 工业液氨 工业液氯 医用一氧化二氮 硼氢化钠 磷化铝 碘 液氮 液氩 氦气 液氧 氢气 食品级二氧化碳 环氧乙烷 三氟化硼 六氟乙烷 一氟甲烷 二氟甲烷 三氟甲烷 八氟环丁烷 四氟化碳 硅烷 砷化锌 稀硫酸 单位 t t t t t t t t Nm3 t Nm3 t t t t t t t t t t t t 数量 备注 本项目主要原料工业原料,来自××内:××集团、××公司。 ××公司

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5.2辅助材料供应

仪表及除尘设备用压缩空气

本装置除尘设备用气规格要求为压力≥0.6MPa,常温、干燥,不含杂质。用量<5Nm3/min。可由各装置工艺单元设小型空压机供给。

本装置仪表用气规格要求为压力≥0.6MPa,常温、干燥,不含杂质。用量<5Nm3/min,因用气量不大,故不设集中空压站,由液氮贮存装置设氮气气源供给。

5.3水、电和其他动力供应

表5.2 公用工程消耗一览表

序号 1 2 公用工程 名称 电 自来水 消耗 单位 小时消耗 万度 吨 年消耗 说明 ××公司

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6.建厂条件和厂址选择

6.1 建厂条件

6.1.1建厂地点的自然条件 6.1.1.1 厂址地理位置

××是经××政府批准,××园区,。 6.1.1.2 地质地貌

根据附近企业的地质报告资料显示:本项目场地内无滑坡、岩溶、危溶、采空区等不良工程地质现象,未发现暗河等不利于工程建设的埋藏物,场地稳定性较好,适宜建设本工程;场地震峰值加速度值<0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35S(即地震烈度小于Ⅶ度),属于抗震有利地段;场地地下水、土对钢筋混凝土无腐蚀性。 6.1.1.3 气候条件 (1)气象

××属亚热带季风气候区,有四级分明,冬夏长春秋短,阳光充足,降雨丰沛、季节分配不均的地带性特征。

主要特征如下: 多年平均气温 日极端最高气温 日极端最低气温 多年平均降水量 最高年降水量 最低年降水量

17.4℃ 40.5℃ -10.4℃ 1691.6mm 2464.5mm 1104.2mm 79% 1405.1mm 2.31m/s

东北偏东风(19.82%)

多年平均相对湿度 多年平均蒸发量 多年平均风速 全年主导风向 6.1.1.4 水文特征

××河流大部分属于××水系,

××公司

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××支流,源于××,主河道长××Km,流域面积××Km2。××横贯××,自××港口起,经××出境,境内流域面积×× Km2,主河道长××Km,河道比降0.047%。 6.1.2建厂地点的社会经济条件

××为××省省辖市,位于××,地处××,南接福建南平,西邻××,北与××、。 全市总面积××平方公里,人口××万,其中市中心人口××万人。

近年来,××人民生活质量显著提高。人民群众居住、交通、文化、卫生等方面条件有较大改善。城镇居民人均可支配收入年均增长6%,农民人均纯收入年均增长××%。初步形成比较完善的国民教育体系、科技创新体系、卫生医疗体系和社会保障体系,普及从学前三年到高中段的十五年基础教育, R&D经费占GDP比重达到××%。城镇登记失业率控制在××%以内,人口自然增长率控制在×׉以内。 6.1.3 外部交通运输状况

(1)公路运输:××高速公路贯通,××至××公路交通圈。公路交通十分方便。 (2)港口:本项目距××港约××Km。 (3)铁路运输:××。 6.1.4 公用工程条件

园区内供水、治污设施齐全,供热、排污及基本化工原料××,按市场化运作方式就近取材,是企业家理想的创业之地。 6.2厂址选择

6.2.1厂址选择的原则、依据及推荐方案意见

(1)项目拟建地交通运输条件良好,便于原料及产品的运输;

(2)工业园区内水、电、汽、污水处理、固废处理等公用工程配套齐全,有利于节约投资,降低成本;

(3)项目拟建地环境质量良好,能满足环境保护要求;

综上所述,该厂址建厂条件优越,投资费用小,为理想的拟建厂址。

××公司

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/f4uf.html

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