XXXX有限公司年產5000噸一期1000噸人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目可行性研究報告XXXX有限公司5000噸/年(一期1000噸/年)人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目可行性研究報告XXXX有限公司5000噸/年（一期1000噸/年）人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目可行性研究報告PAGE7目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1總論 11.1概述 11.2研究結論 42市場預測分析 82.1產品市場分析 82.2本項目產品的競爭力分析 182.3產品價格分析 233生產規模及產品方案 253.1生產規模及產品方案 253.2產品方案的確定 253.3產品質量指標 254工藝技術方案 274.1工藝技術方案的選擇 274.2工藝流程和消耗定額 304.3主要設備的選擇 384.4自動控制 395原料、輔助材料及燃料的供應 435.1原料供應 435.2主要原輔材料來源可靠性分析 435.3動力供應 436建廠條件及廠址選擇 446.1建廠條件 446.2廠址方案 497總圖運輸、儲運、土建、界區內外管網 507.1總圖運輸 507.2儲運 527.3土建 538公用工程方案和輔助生產設施 578.1公用工程方案 578.2輔助設施方案 669節能、節水 679.1節能 679.2節水 6810消防 7010.1編制依據 7010.2工程概述 7010.3根據火災類別所采用的防火措施及配置消防設施 7010.4消防設施費用及比例 7111環境保護 7211.1執行的環境保護標準 7211.2擬建項目污染物排放狀況及處理措施 7211.3擬建項目環境影響初測 7411.4環境保護設施投資概算 7412勞動安全衛生 7512.1勞動安全衛生執行的標準、規范 7512.2生產過程職業安全與有害因素分析 7612.3職業安全衛生保護的措施 7613組織機構與人力資源配置 7913.1企業管理體制及組織機構設置 7913.2生產班制與人力資源配置 7913.3人員培訓與安置 8014項目實施計劃 8214.1項目組織與管理 8214.2實施進度計劃 8215投資估算 8415.1投資估算編制依據和說明 8415.2投資估算分析基礎數據的設定和說明 8415.3建設投資估算 8415.4建設期利息估算 8415.5固定資產估算 8515.6流動資金估算 8515.7總投資估算 8516資金籌措 8616.1資金來源 8616.2資金使用計劃 8617財務分析 8717.1產品成本和費用估算 8717.2銷售收入和稅金估算 8817.3財務分析 8818社會效益分析 9119風險分析 9219.1風險因素的識別 9219.2研究提出風險對策 9219.3風險對策與反饋 9219.4編制風險與對策匯總表 9320項目招標方案 9520.1招標管理 9520.2招標依據 9520.3招標范圍 9520.4招標方式 9620.5招標程序 9720.6評標程序 9720.7發放中標通知書 9720.8招投標書面情況報告備案 9820.9合同備案 9821研究結果 9921.1結論 9921.2建議 991總論1.1概述1.1.1項目名稱、單位名稱項目名稱：5000噸/年（一期1000噸/年）人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目委托單位：XXXX有限公司建設地點：項目性質：新建1.1.2項目提出的背景、投資的目的、意義和必要性隨著國家“十二五”規劃提出新能源、節能環保、新能源汽車、新材料、生物、高端裝備制造、新一代信息技術等七大戰略性新興產業行業。國內市場的視角也逐漸開始著眼十二五規劃進行布局。目前，在全球能源供給緊張、環境保護形勢嚴峻的客觀條件下，我國明確提出節能減排的戰略目標。由于LED產業具有節能、環保的顯著特征，LED照明作為繼白熾燈、熒光燈之后的新一代“革命性”光源，將大大降低我國能源消耗。其產業發展及市場應用對于實現節能減排戰略目標的意義十分重大。藍寶石作為制作芯片的重要原料，不僅應用于LED照明領域、且應用于珠寶業、微電子技術、光學及儀表制造等領域，發揮著不可或缺的作用，同時人造藍寶石的各種優良性能與應用領域還在不斷的被研究人員發掘中。根據我國《“十二五”節能環保產業發展規劃》、《半導體照明節能產業規劃》的實施，加快了我國LED產業及相關產業的快速發展，推動照明產業結構的優化和持續發展，據測算，若將我國全部在用的白熾燈替換成節能燈，每年可節電480億千瓦時，相當于減排二氧化碳近4800萬噸，若進一步更換為LED照明產品，將帶來更大的節能效果。目前，我國半導體照明發展的具體目標是到2015年白光LED的發光效率達到國際同期先進水平(150—2001m/W)，進入30%普通照明市場，替代70%進口高亮芯片，圍繞背光源、汽車、照明等重大戰略產品，強化技術集成，實現大規模的示范應用，實現年節電1400億度，年節約標準煤4900萬噸，減少CO2、SO2、NOx、粉塵排放1.4億噸。因此，本項目在LED產業快速發展，LED藍寶石面板及襯底片產品市場需求旺盛的基礎上帶動藍寶石用高純氧化鋁的需求上升。以此提出建設年產5000噸（一期1000噸/年）藍寶石用高純氧化鋁生產項目，本項目采用高端技術生產高性能的藍寶石用高純氧化鋁以滿足當前市場需求，加快我國LED產業的快速發展，項目建成后，不僅滿足項目單位自身的發展，同時也加快了上下游企業的生產發展，項目選址與青海鑄瑪藍寶石晶體有限公司年產1140噸LED藍寶石晶體項目僅一路之隔，有利于企業的自身發展和下游產業鏈條的延伸，加快企業的生產經營。項目屬于國家發改委頒布的《產業結構調整指導目錄（2011本）》“鼓勵類”十二、建材”中的“8、信息、新能源、國防、航天航空等領域用高品質人工晶體材料、制品和器件生產裝備技術開發；高純石英原料、石英玻璃材料及其制品制造技術開發與生產；航天航空等領域所需的特種玻璃制造技術開發與生產”及第二十八信息產業的第42條“半導體照明襯底、外延、芯片、封轉及其材料等”條目。綜上所述，本項目的建設有利于增強現代產業集群，為地方經濟發展做出積極貢獻，且有利于企業本身的發展，增加了企業的經濟效益解決了部分社會勞動力，具有經濟效益和社會效益，因此，項目的建設是十分必要的。1.1.3可行性研究報告編制的依據和原則（一）編制依據（1）國家計委辦公廳，計辦投資[2002]15號《投資項目可行性研究指南》；（2）《產業結構調整指導目錄（2011年版本）》；（3）根據“化工建設項目可行性研究報告內容和深度的規定”；（4）根據《半導體照明節能產業規劃》；（5）國家發改委、建設部關于印發《建設項目經濟評價方法與參數的通知》發改投資[2006]325號；（6）《青海省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》；（7）根據XXXX有限公司委托編制5000噸/年（一期1000噸/年）人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目可行性研究報告合同書；（8）委托方提供的其它有關資料。（二）編制原則（1）結合南川工業園區資源綜合利用要求、原材料現狀和高純氧化鋁下游無機精細化工產品產業發展規劃，本著科學、經濟、可行的原則，項目做到投資有效，促進地方工業的振興和經濟發展。（2）生產工藝方面，吸收國內已有高純氧化鋁生產技術，結合當地實際情況，因地制宜，力求技術、設備先進，做到實用可靠，經濟合理。（3）利用擬建廠區廠地及周圍地區的公用工程設施進行建設，使本項目做到投資省、見效快。（4）項目工藝控制過程最大化的采用自動化裝置，降低工人勞動強度、提高職業衛生及安全保護水平，形成文明、安全、穩定的生產環境。（5）堅持綜合開發和生態優化共同促進原則，重視建設程序和環境保護。對“三廢”處理選用相應的治理配套方案，使污染物的排放量達到國家排放標準。1.1.4研究范圍本可行性研究報告研究的主要內容為：產品市場、建設規模、工藝技術方案、原料、輔材料及燃料供應、建廠條件和廠址方案、公用工程和輔助設施、環境保護和消防、工廠組織和勞動定員、投資估算和資金籌措、財務經濟評價等。1.2研究結論1.2.1研究的簡要綜合結論高純氧化鋁生產的主要原料為高純鋁和異丙醇，而高純氧化鋁作為無機精細化工產品，近幾年發展迅速，作為多種集成電路陶瓷基片、綠色照明的節能燈用三基色熒光粉、等離子體顯示材料以及人工晶體等高科技技術新材料領域被廣泛應用。根據高純氧化鋁在國內外生產、研究現狀和工藝技術的進展，從生產成本、能耗、環保等方面考慮，本項目采用的生產工藝其技術可靠、先進，產品方案合理。生產的高純氧化鋁具有產品純度高、粒徑小，能確保達到長出優質LED襯底用藍寶石的要求等優點。項目的建設即解決了當地LED用高純氧化鋁供應不足的現狀，也滿足上下游相關企業的發展需求，適合青海省投資建設的實際環境要求。本項目建成投產后可實現資源的循環利用，和產品鏈條的無縫對接，可實現銷售收入17400.00萬元，利稅總額7610.53萬元，具有良好的經濟效益和社會效益。項目建廠條件和經營條件較好，不會對環境造成不良影響，生產安全和工業衛生可達到國家有關規定的要求；項目的建設為企業的長遠發展奠定了基礎，開拓了道路，將地區的資源優勢轉化為經濟優勢，對促進地方經濟發展、支撐全省經濟增長具有重要的意義。項目通過對市場需求分析、工藝技術、建設方案、原材料供應、“三廢”排放及綜合治理、財務經濟效益分析等論證后認為，擬建項目工藝技術先進成熟、符合以改革開放為動力，努力構建布局合理、優勢突出的工業總體發展思路，項目具有較好的經濟效益和社會效益，故屬可行。1.2.2存在的主要問題和建議（1）建議在生產工藝技術上，采用國內外先進成熟技術，消化借鑒國內外在該領域的先進經驗，充分考慮當地實際，力求技術實用可靠，設備先進，經濟合理。（2）建議在項目組織實施的過程中，進行項目有關土建工程及主要關鍵設備的招標，保證本建設項目工程高質量的完成，以達到項目預期的生產目標和效益。（3）建議進一步加大對該地區原料的有效開發利用，以確保項目的順利實施。附：主要技術經濟指標表序號名稱單位數量備注一產品方案1產品5N級氧化鋁t/a8004N級氧化鋁t/a200二年操作時間小時7200三原材料消耗1高純鋁t/a6092異丙醇t/a39四公用工程消耗量1電萬KWh/a33802水t/a220003天然氣萬m3/a189五運輸量1運入量t/a6482運出量t/a10003總運輸量t/a1648六全廠定員人550七能耗指標t標煤/t6.449八技術經濟指標1總投資萬元27050.432建設投資萬元21075.373建設期利息萬元1034.564流動資金萬元4940.505年銷售收入萬元17400.006利潤總額萬元5342.697稅后利潤萬元4007.028利稅總額萬元7610.539產品年均總成本萬元/年9789.4710投資回收期（稅后）年6.79含建設期2年11項目財務內部收益率（稅后）%16.0512項目財務凈現值（稅后）萬元4602.8913固定資產借款償還期年5.64含建設期2年14盈虧平衡點%54.45以生產能力利用率表示PAGEPAGE99青海省化工設計研究院有限公司2市場預測分析2.1產品市場分析2.1.1產品用途高純氧化鋁：分子式AL2O3，單晶為藍寶石，又名剛玉。其具有優異的光學性能，機械性能和化學穩定性，強度大、硬度大、耐沖刷，可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作。高純氧化鋁廣泛應用于紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的窗口材料。隨著航空器的高速化、智能化、多功能的發展，對光電功能材料的要求也越來越高，傳統的光學玻璃窗口已經很難滿足使用要求，而藍寶石材料在性能方面的獨特優勢使其成為透波窗口、整流罩、光電窗口、護板、陀螺、耐磨軸承等部件不可替代的材料，如利用藍寶石材料制備的光電窗口透過率高，可承受各種氣動載荷和溫升等環境變化。藍寶石材料的高溫強度高，耐磨性能優異，比重小，性能均勻化程度高，是航空類軸承的首選材料。其次、民用半導體照明領域對藍寶石材料的需求，由于發光效率提高近10倍，壽命是傳統燈具的20倍以上，兼有綠色、環保等優點，LED（發光二極管）為主要器件的半導體照明產業在近年內得到了飛快的發展。常用的有藍寶石（Al2O3）、碳化硅（SiC）作為主要襯底材料。此外，還可用于大尺寸、高品質藍寶石軍工窗口及器件，隨著導彈、戰機、軍艦、雷達、激光、電子對抗等武器裝備的更新換代，對高速化、小型化，多功能復合的光電窗口及器件的需求也越來越大，藍寶石窗口是馬赫數大于2的高速整流罩、光電窗口的首選材料。2.1.2國外市場預測分析市場供應現狀及預測全球藍寶石專用高純氧化鋁生產主要掌握在世界的幾大公司中，主要為日本、法國、韓國、臺灣和中國。2009年以前，國際市場上藍寶石襯底的龍頭供應商是美國的Rubicon和俄羅斯的Monocrystal公司，兩家企業的藍寶石產能占據全球產能的60%以上。而近兩年，全球藍寶石襯底市場的分布情況發生了較大的變化，具體表現為傳統老牌企業的市場占有率下滑，并逐漸被新興的東亞地區廠商趕超。2011年全球七大藍寶石晶棒廠商產能在去年的基礎上翻一番，增加1800噸，2011年全球十大藍寶石晶棒廠商排名及月產能擴充計劃，如下表2-1所示：表2-1近幾年全球十大藍寶石晶棒廠商排名及月產能擴充計劃（2英寸計算、單位：噸）排名企業名稱10年月產能11年月產能產能變化1Rubicon1830122韓國STC13.52713.53Monocrystal13.52410.54云南藍晶315125臺灣越峰313.510.56日本京瓷6126.07Namiki8韓國Astek1.59.07.59Saint-Gobain10鑫晶鉆合計69148.280.2數據來自：LED產業研究所（GLII）市場調研，目前1毫米厚度藍寶石晶棒可以切割成大約1.2-1.4片基板（襯底）藍寶石是目前運用最廣泛、產業化程度最高的LED芯片襯底材料。根據YoleDéveloppement的數據統計，全球藍寶石生產商針對LED外延工廠的供貨量已占到LED產品銷售總額的92%以上，并且隨著LED產業鏈下游需求的不斷擴大，藍寶石市場呈現出快速發展的趨勢。預計未來幾年，LED用藍寶石市場的年復合增長率將高達24%左右，促使全球藍寶石專用高純氧化鋁總產量也不斷增加，2010年高純氧化鋁的產量為2981噸，2011年達到6180噸，如下表2-2所示：表2-2近年來世界高純氧化鋁的生產現狀（單位：噸）年份2008年2009年2010年2011年2012年產量12201800298161808600（注：數據來源于化工信息網）圖2-12008年-2012年世界高純氧化鋁生產現狀（單位：噸）近年來全球藍寶石專用高純氧化鋁的在儀器儀表、電子元件、LED等行業的廣泛應用，其生產廠家看中這一商機，不斷的擴大高純氧化鋁的生產規模或新建生產裝置，2013年仍有部分裝置在建和待建中。預計2013年高純氧化鋁的產量將達到13000噸，到2014年產量將達到15600噸，預計到2016年產量將達到21800噸以上，如下表2-3所示：表2-32013年-2017年世界高純氧化鋁產量預測分析（單位：噸）年份2013年2014年2015年2016年2017年產量1300015600185002180023700（注：數據來源于化工信息網）圖2-22013年-2017年世界高純氧化鋁產量預測分析（單位：噸）市場需求現狀及預測隨著全球信息技術由從模擬向數字轉變,電子元器件正面臨著升級換代，當前整個LED產業處于快速發展時期，產業鏈各環節的國內產能和市場總需求量都呈現出持續增長。藍寶石是目前運用最廣泛、產業化程度最高的LED芯片襯底材料。通過對藍寶石襯底消費市場的統計可以發現，藍寶石襯底的需求主要集中在東亞地區，2010年東亞地區企業的藍寶石消費量占到了全球比重的87%，巨大的需求帶動了東亞地區藍寶石襯底產能的增長。2010年藍寶石晶棒生產全球市占率分布狀況（單位：%）藍寶石晶片切片領域，則呈現出與上游晶棒拉制截然不同的競爭格局。上游晶棒拉制的領先企業中，唯老牌廠商京瓷和Monocrystal堅持藍寶石襯底一體化產業鏈，基本不直接出售晶棒，而Rubicon和新興廠商STC、越峰等的藍寶石業務均以出售晶棒為主，較少或完全不涉及下游襯底制造。另一方面，由于目前技術門檻相對較低，成本控制能力要求相對較高，因此給了臺灣廠商很好的介入條件。經過兩年多的積累，目前臺灣已經成為藍寶石切片領域全球最大的生產基地。縱觀LED行業的發展趨勢，已經取得明顯的成績是不容置疑的。預計2013年中國整個LED產業的產值將超過千億元。世界目前LED產業投資是很熱的一個重點項目，全球各國對LED的研發生產都比較重視。目前世界高純氧化鋁需求量在不斷的增加，2011年世界需求量為18600噸，預計2013-2016年全球藍寶石專用高純氧化鋁產量將快速增長，每年需求量將保持30%以上的增速，預計2013年將達到24600噸，到2015年需求量將達到46500噸。如下表2-4所示：表2-4未來幾年世界高純氧化鋁的需求量預測分析（單位：噸）年份2013年2014年2015年2016年2017年需求量2460035200465005730065200（注：數據來源于化工信息網）圖2-3未來幾年世界高純氧化鋁的需求量預測分析（單位：噸）2.1.3國內市場預測分析生產現狀及預測我國照明產業的發展經歷了從普通照明、傳統高效照明到LED照明等新光源的發展階段，已成為世界最大的照明電器生產、消費和出口國。2008年以來累計通過財政補貼方式推廣節能燈等產品6.8億只，形成年節電能力260億千瓦時，相當于減排二氧化碳2600萬噸，大幅提高了高效照明產品市場占有率。2010年，全國照明產品在用量達到71.55億只，其中高效照明產品占有率超過70％，LED照明產品逐步進入市場應用根據《半導體照明節能產業規劃》分析，中國LED產業分布比較集中，初步形成了珠江三角洲、長江三角洲、閩贛三大區域，每一區域都形成了比較完整的產業鏈，85%以上的LED企業分布在以上三大區域。同時國家半導體照明工程批準上海、廈門、大連、南昌、深圳、揚州和石家莊為7大產業化基地。表2-5國內半導體照明四大區域主要特點：區域主要特點珠江三角洲（深圳、佛山、廣州）LED封裝規模最大、投資最集中的區域，承接海外企業轉移較多長江三角洲（上海、江蘇、浙江）國內LED整個產業鏈都比較活躍，產業配套能力最強，高端應用突出，人才、資金比較集中。北方地區（北京、大連、天津、河北）LED研發能力最強，研發機構最集中，在外延芯片研發方面領先。閔三角地區（廈門、南昌）LED上有投資規模最大，外延及芯片產能、芯片企業規模較大，越來越多的臺灣企業轉向該區域投資。資料來源：中國電子信息產業發展研究院表2-6目前我國前14名藍寶石外延片生產企業及產能序號廠家2011年產能（噸）2011--2012萬片1江蘇協鑫50--6015002江蘇吉星新材料30--50020003江蘇歐亞藍寶石2--1204004重慶四聯30--1201205云南藍晶光電0.63--608006浙江東晶電子10--3007507浙江水晶光電1.09--3603608山東青島嘉星經典1.2--501809貴州貴陽工投20--300250010四川東駿激光20--12060011江西九江賽翡20--500160012陜西神光安瑞40--21030013山西長治虹源2--10030014哈工大奧瑞德75--750300合計11710目前藍寶石用高純氧化鋁也被壟斷在國內幾家企業中，主要生產企業有鵬達科技、信富盟、捷斯奧和大連瑞爾等。其中50%的藍寶石專用高純氧化鋁市場份額被鵬達科技占領。2010年我國藍寶石專用高純氧化鋁總產量為1815噸，2011年藍寶石專用高純氧化鋁產量為2600噸，如下表2-4所示：圖2-42008-2012年我國高純氧化鋁產量分析（單位：噸）（注：數據來源于中國石油化工經濟分析周刊）近年來中國的藍寶石用氧化鋁市場消費高于生產量。氧化鋁生產成本和銷售價格逐年降低，但利潤率水平基本相當，都處在比較高的水平，在36%左右，這是其它行業不能相比的。LED行業將成為人造藍寶石需求增長的亮點，隨著LED材料技術和工藝的提升，LED照明材料、顯示屏一突出的優勢成為藍寶石的主流產品之一，并在社會經濟的許多領域得到廣泛應用。預計2013年藍寶石用高純氧化鋁產量將達到4240噸，預計到2014年產量將達到4980噸，預計到2015年產量將達到5670噸。表2-72013年-2017年我國高純氧化鋁產量預測分析（單位：噸）年份2013年2014年2015年2016年2017年產量42404980567064807720（注：數據來源于石油化工經濟分析周刊）圖2-52013年-2017年我國高純氧化鋁產量預測分析（單位：噸）市場需求現狀及預測目前分析來看，LED照明技術發展迅速，成本快速下降，產品示范應用逐步推開，節能減排效果日益明顯。LED照明產品已成為下一代新光源的發展方向，我國LED照明節能產業形成了較完整的產業鏈和一定的產業規模，具備了較好的發展基礎，已成為全球LED照明產業發展最快的區域之一。產業化技術不斷突破。LED芯片技術從無到有，2010年LED芯片國產化率達到60％；具有自主知識產權的硅襯底功率型LED器件光效超過90流明/瓦（lm/W），處于國際領先水平。下游應用與國際技術水平基本同步，LED射燈、筒燈、球泡燈等產品平均光效超過60lm/W，較白熾燈有70％以上的節能效果；LED隧道燈、路燈平均光效超過80lm/W，通過智能控制已可實現一定節能效果。由于LED的不斷推廣使用，使得藍寶石專用高純氧化鋁市場供不應求，全球主要高純氧化鋁企業均有較大的擴產計劃。隨著時間的推移，產能不斷擴大，2010年需求量為3150噸，2011年我國藍寶石用高純氧化鋁需求量為4200噸，預計2013年藍寶石用高純氧化鋁需求量將達到6300噸，到2014年將達到7150噸。未來幾年我國高純氧化鋁的需求量分析統計見下表2-8所示：表2-82013-2017年我國高純氧化鋁需求量預測分析（單位：噸）年份2013年2014年2015年2016年2017年需求量63007150798088709600（注：數據來源于石油化工經濟分析周刊）圖2-62013-2017年我國高純氧化鋁需求量預測分析（單位：噸）2.2本項目產品的競爭力分析2.2.1本項目產品市場競爭力優勢與劣勢分析（1）本項目產品市場競爭力優勢1）資源優勢高純氧化鋁生產的主要原料為高純鋁、異丙醇，原材料可從大通精鋁等周邊地區購入，可為建設5000噸/年（一期1000噸/年）人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目提供充足的原料保障。2）電力優勢青海省電力資源相對于沿海地區電力資源較豐富，價格相對低廉。本項目建設在青海西寧經濟技術開發區南川工業園，其在電價方面具有一定的優勢，如下表2.2-1比較所示：表2.2-1青海省與其他省份電價比較序號地區名稱價格（元/度）最大需量千瓦時氧化鋁粉企業藍寶石長晶1青海省0.381428.5青海鑄瑪2遼寧0.560633大連海藍光電3黑龍江0.60833奧瑞德4河北0.6335河北鵬達5安徽0.6238宣城晶瑞6四川0.6239四川鑫通四川鑫通7山東0.6838淄博信富盟8重慶0.6740重慶四聯9河南0.632810江西0.674211江蘇0.6338協鑫光電12廣東0.6832廣州金凱13云南0.5237云南藍晶14貴州0.5545貴州工投15陜西0.5931陜西神光3）配套產業優勢西部大開發政策的實施，使青海省交通、通訊設施得到了很大程度的改善，對高純氧化鋁的運輸，將會更便利，運輸成本也會較低。隨著南川工業園區的發展，水、電、氣及污水處理系統已趨于完善，高純氧化鋁生產的外部協作條件良好。4）管理優勢本項目為新建項目，目前企業聘請具有豐富管理經驗的汪會昌（高級工程師，歷任國家大型化纖企業總經理、董事長、河南省陜縣縣長，曾就職于中國科學研究院）、任紅波等優秀人員，同時聘請在行業具有權威性的教授級高級工程師陳瑋和西安科技大學材料科學與工程學院從事功能陶瓷材料與器件方面研究的劉向春教授，作為本企業的特聘顧問。其中陳瑋教授從事化學品氧化鋁的研究多年，曾申報并主持完成中鋁公司重點科研項目，申報并主持完成國家科技部專項資金項目。劉向春教授參與了國家自然科學基金、航空基金和國家支撐計劃等項目研究。使本企業具有較強的人才資源優勢作為支撐。同時本企業管理將按現代企業運營模式實施計劃、組織協調和控制，提高了管理效率和經營效率。5）青海省財政政策優勢國家和省、市有關技改、專項、貼息、前期費等有關資金支撐，申請青海省“雙百”重點項目，將被列入重點支持對象。申報科技廳“氧化鋁雙推板爐燒結防止二次污染課題”申報省經委“電子廢鋁箔生產高純氧化鋁課題”高新技術研發可研經費等項目政策的扶持政策。申報發改辦《關于開展2013年產業振興和技術改造專項有關工作的通知》(發改辦產業〔2012〕3154號)財政扶持政策。（2）產品市場競爭力劣勢由于本擬建項目所處地為西部地區，遠離國內市場，相對于內地省份，會在運輸距離上存在差距，這將帶來運輸費用的上升，使得項目建設費用和產品成本均有所上升，距終端客戶遠，也使的產品銷售信息的反饋受到一定影響。（3）未來可能的競爭中國高純氧化鋁產品生產已具備一定的技術水平，隨著國內外市場需求加大，現有裝置有可能進行改建或擴建，并對技術進一步優化，同時加快新建裝置的建設和投產，屆時產量會大幅度提高，特別是一些企業出口渠道暢通，銷售順暢，將會對本項目形成有力的競爭。從目前各裝置生產規模、技術水平以及行業發展動向看，由于高純氧化鋁下游產品需求量的不斷增長，使得高純氧化鋁的銷售價格也不斷上漲，相對于生產企業而言，利潤空間較大，預計未來幾年藍寶石用高純氧化鋁招商新建項目較多，對本項目競爭比較明顯，但從生產工藝、技術水平來比較，本項目生產工藝采用5N級高純氧化鋁工藝專利生產技術、產品標準達到99.999%，優勢條件明顯，預計近些年內不會對本項目形成強有力的競爭。（4）企業競爭策略企業競爭的策略主要有：（1）充分利用資源、能源優勢；本項目利用青海大通生產的高精鋁，為生產高純氧化鋁提供充足的原料保障。且原材料運輸距離短，每年可節省大量原材料運輸費用。本建設項目生產成本優勢及原材料運輸距離分析。表2.2-2本建設項目成本優勢分析表。廠家新疆眾合純鋁錦州無水異丙醇合計與西寧項目鐵路運輸噸公里0.35元西寧174622794025宣城晶瑞3640150051441119391大連海藍480744452511226426邯鄲鵬達32101032424221775.9淄博信富盟3393740413310837.8（2）先進的生產工藝；本項目生產的高純氧化鋁采用目前世界最先進的醇鋁法生產工藝生產，產品含量達到99.999%，產品純度較高，相比于其他生產企業生產的高純氧化鋁含量高，具有鮮明的生產工藝優勢。（3）嚴格控制生產成本；在生產過程中采用分工段計量考核，強化計量管理水平，防止跑、冒、滴、漏現象，設備選型上盡量選用高效率，低能耗的節能性產品，使各項消耗指標達到或超過國內先進水平，以達到節能降耗的目的，最終降低生產成本。（4）加大科研力度；為確保產品在市場的競爭優勢，該項目引進5N級高純氧化鋁生產技術，并與大連交通大學王晶、張力明等教授組建產、學、研一體高純氧化鋁工藝技術及產品延伸的研究基地，以推動企業的持續發展。（5）企業核心競爭力：本項目在利用高純鋁生產5N級高純氧化鋁的基礎上，擬通過自主研發，采用廢鋁箔為原材料生產氧化鋁現已初步出成果，此項研究成果將在本項目建成后，逐步以廢鋁替代高純鋁為原料的生產工藝，根據成本費用方面的計算比較，廢鋁的價格為1.6萬元/噸，而高純鋁的價格為2.8萬元/噸，因此，項目建成后每年可回收處理廢鋁609噸，可節約生產成本730萬元以上。同時提高了廢鋁資源的循環再利用，符合國家政策，享受60%的返稅政策，噸產品返稅達1.2萬元，年返稅可達1000萬元以上。（5）營銷策略1）市場定位策略和多種銷售方式并舉公司產品銷售定位在國內外兩個市場，國內市場主要集中在下游產品開發應用的生產企業，可采用直銷、零售、批發、訂貨等方式進行銷售；國外市場可與國內現有的大公司等合作，爭取部分產品返銷到國外。2）價格策略產品價格將根據市場行情分別定位，采用壟斷價格、低成本促銷、中等水平三種定價標準。3）保證策略建立市場信息反饋系統，并以技術優勢、生產規模、產品質量來維持企業信譽和形象，保證市場份額和優惠的價格水平。4）廣告宣傳與公關包括人員促銷、廣告促銷和公關宣傳，即利用電視、廣播、報紙等大眾媒體進行宣傳，樹立品牌和企業形象；同時與下游產業管理部門進行協調、溝通，使政府從政策上支持、扶持企業的發展。2.3產品價格分析根據近年來市場供需情況，中國的藍寶石用氧化鋁市場消費高于生產量，但高純氧化鋁的產量總體呈現出供不應求的局面。2011年以來，高純氧化鋁粉的價格一直在190000～220000元/噸，利潤空間巨大，近年來隨著在集成電路陶瓷基片、等離子體顯示材料、發光二極管襯底材料、人工晶體（藍寶石、紅寶石）等領域的廣泛應用，其對高純氧化鋁的需求量逐年遞增，2012年隨著下游產品市場的不斷增長，高純氧化鋁的價格也有所上漲，維持在205000元/噸。近幾年來國內高純氧化鋁的價格如下圖所示：圖2.3-12009年-2012年國內高純氧化鋁市場走勢圖（單位：元/噸）（注：數據來源于化工信息網）目前，根據市場價格走勢分析，本項目確定5N級氧化鋁的價格定為200000元/噸，4N級氧化鋁的價格定為70000元/噸。3生產規模及產品方案3.1生產規模及產品方案本項目確定生產方案如下：產品名稱：藍寶石及精細陶瓷用高純氧化鋁生產規模：1000噸/年人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁5N級氧化鋁：800噸/年4N級氧化鋁：200噸/年年操作時間：7200h（300天）（注：以生產150噸/年為一條生產線，年產1000噸共設7條生產線）3.2產品方案的確定從本項目產品的生產規模主要從國家及地方政策、市場需求狀況、資源供應情況、企業資金籌措能力、生產工藝技術水平的先進程度、項目經濟效益及投資風險性等方面綜合考慮確定。如生產規模太小，則存在能源資源消耗大、技術水平不能充分發揮、產品質量穩定性差等弊端，同時也不利于提高企業經濟效益；但生產規模過大，勢必增加成本和增加資金籌措等方面的難度，綜合服務滿意度也難以到位，同時還存在投資風險過高等問題。根據市場容量分析，目前國內市場生產量與需求量比例較大，本項目生產規模僅占目前市場需求量的1/7，加之國內大宗生產企業無全部百分之百燒結出5N級氧化鋁產品，因此，考慮到這方面的原因，確定本項目生產規模為：5N級氧化鋁：800噸/年，4N級氧化鋁：200噸/年為宜。3.3產品質量指標表3-1高純氧化鋁標準（GB/T15154-94）氧化鋁粉體材料的化學成分類別成分及含量%Al2O3SiO2MgOCaOFe2O3Na2O灼減1≥99.0≤0.10≤0.05≤0.05≤0.10≤0.402≥99.5≤0.08≤0.04≤0.05≤0.023≤0.03≤0.034≥99.99雜質含量×10-6NaPbSiFeCaMgZnTi50650203020455≥99.99910-50301010--注：本項目生產5N高純氧化鋁含量達到99.999%。4工藝技術方案4.1工藝技術方案的選擇4.1.1高純氧化鋁國內外工藝技術概況高純氧化鋁的生產方法LED用藍寶石的高純氧化鋁要求純度高、長晶體過程中不能有泡、要透明。高純氧化鋁的質量是長出好的晶體的不可缺的條件，氧化鋁質量影響晶體晶棒質量，晶體透明度，做出芯片后LED的發光率等。晶體晶棒的質量關鍵在于原料的選擇和工藝。藍寶石專用高純氧化鋁是純度為5N的氧化鋁，產品質量要求高，對生產工藝的要求也高。目前國內生產高純氧化鋁的主流技術有：硫酸鋁銨熱解法和碳酸鋁銨熱解法、膽堿法、醇鋁水解法、直接水解法。（1）硫酸鋁銨熱解法硫酸鋁銨熱解法生產高純氧化鋁成本相對較低、工藝最簡單、投資最少，但是生產周期長，受原料性質的影響較大，不可控因素較多，存在熱溶解現象，產品質量無法滿足LED行業要求。（2）碳酸鋁銨熱解法碳酸鋁銨熱解法克服了硫酸鋁銨法排放SO2污染環境的缺點，但生產周期長，增加了生產成本。該方法主要生產4N氧化鋁。（3）膽堿法膽堿法的優點是通過調整工藝條件，可以生產出不同粒度的優質產品；反應條件溫和，對環境友好，無毒無污染；膽堿可循環利用，成本相對較低，經濟上具有吸引力。膽堿法生產雖然成本低，但只能生產熒光粉級高純氧化鋁。河北鵬達新材料科技有限公司具有自主知識產權的膽堿水解技術，是目前國內最大的高純氧化鋁生產企業。（4）高純鋁直接水解法活性鋁粉水解反應是制備高純超細氧化鋁粉的新技術，具有純度高、粒徑小、無污染等優點，但高純鋁水解法的設備投資較多，生產高純氧化鋁的同時有少量副產物4N氧化鋁生成，原料(高純鋁)的品質決定最終的氧化鋁品質。（5）醇鋁水解法醇鋁水解法生產的氧化鋁粉體純度高、粒徑小，能確保達到長出優質LED襯底用藍寶石的要求，但工藝過程復雜，過程控制比較困難。4.1.2工藝技術方案的比較、選擇幾種工藝主要技術經濟比較，如下表4-1所示。生產方法原理優點缺點硫酸鋁銨熱解法高純鋁銨礬加熱分解工藝較為簡單，成本相對較低。金屬離子以及鹵素元素難以去除，純度只能達到4N，存在熱溶解現象，生產周期長，污染環境。產品質量無法滿足LED行業要求。碳酸鋁銨熱解法用碳酸鋁銨加熱分解無污染，工藝較為簡單。金屬離子以及鹵素元素難以去除，純度只能達到4N，生產周期長。膽堿法單質鋁用膽堿水解可生產出不同粒度的產品，反應溫和，無污染，成本相對較低。只能生產熒光粉級高純氧化鋁。高純鋁直接水解法活性鋁粉水解工藝簡單，無污染，成本低。高純鋁水解法的設備復雜，能耗高，產品質量不易控制，原料品質決定產品質量。醇鋁水解法鋁醇鹽分解純度高，粒徑小。無污染，成本相對較低，能確保長出優質LED襯底用藍寶石的要求設備投資較多，工藝過程復雜。表4-2國內主要氧化鋁生產企業現狀（單位：噸/年）序號企業名稱用途生產能力生產方法1河北鵬達新材料科技有限公司三基色銀光粉、長余輝粉等1000金屬鋁箔膽堿水解法2新鄉高技術陶瓷材料公司三基色銀光粉、長余輝粉等800碳酸鋁銨熱解法3貴州鎮寧宇光特種陶瓷材料有限公司三基色銀光粉、長余輝粉300碳酸鋁銨熱解法4昆明貴金屬研究所三基色銀光粉、長余輝粉、人造寶石等100高純鋁直接水解法5溫州氧化鋁廠吸附劑、催化劑、催化劑載體等100碳酸鋁銨熱解法6大連瑞爾高技術產業公司三基色銀光粉、長余輝粉、高壓鈉燈管、人造寶石等400高純鋁直接水解法7宣城晶瑞新材料有限公司高壓鈉燈管、人造寶石等100醇鋁水解法目前我國藍寶石專用高純氧化鋁主要采用醇鋁水解法生產工藝。本項目生產工藝引進大連交通大學5N級高純氧化鋁工藝生產技術，其生產方法主要為醇鋁水解法生產工藝，該工藝成熟可靠，已研發了17年，并供應電子11所軍用激光晶體使用，在此基礎上通過進一步研究，生產出純度高達99.999%氧化鋁粉體、粒徑小，能確保達到長出優質LED襯底用藍寶石的要求。醇鋁水解法生產技術比金屬鋁直接水解法、硫酸鋁銨法、拜耳法等工藝生產的氧化鋁純度高1~2個數量級。工藝生產要用到醇、高溫及高壓，產品質量好純度高，能確保達到長出優質LED襯底用藍寶石的要求，日本、美國等主要生產高純氧化鋁的企業仍然采用這個方法。國內晶瑞新材料、德國等5N氧化鋁原料生產公司，世界上最大5N氧化鋁生產企業日本住友化學株式會社都采用該方法。這種方法生產的氧化鋁粉體純度高、粒徑小。醇鋁水解法工藝可靠，產品質量有保證，適宜生產藍寶石用高純氧化鋁。4.2工藝流程和消耗定額4.2.1工藝流程簡述（一）藍寶石專用高純氧化鋁生產工藝主要反應為：2Al+6ROH=2Al(OR)3+3H2（1）2Al(OR)3+4H2O=Al2O3·H2O+6ROH（2）Al2O3·H2O=Al2O3+H2O（3）式（1）中ROH為醇類，可為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丁醇等，其中尤以異丙醇為佳，其和金屬鋁反應速度快，產物醇鋁易蒸餾提純。式（2）為經提純的醇鋁與純水發生水解反應，得到擬薄鋁石和相應的醇類，此醇經處理循環使用。式（3）為擬薄鋁石經煅燒得到合格的高純氧化鋁產品。（二）醇鋁合成過程（1）醇鋁合成原理在催化劑存在的情況下，鋁可與多種醇反應生成醇鋁，以異丙醇為例，則生成異丙醇鋁并釋放氫氣。（2）原料異丙醇的水分含量要求工業生產中使用的異丙醇含微量水，對反應有一定的影響，主要表現為其對異丙醇與鋁反應時起鈍化作用，延長反應時間。當水分達0.11%時，反應引發時間增加為125min，含水大于0.5%時，反應很難進行。異丙醇中的微量水分會與生成的異丙醇鋁發生水解反應，降低產品產率。反應前要將異丙醇中的水除去。（三）醇鋁蒸餾過程異丙醇鋁的熔點為119℃，其沸點與壓力對應值見表4-2。表4-2異丙醇鋁沸點與壓力的對應關系壓力/kPa1.31.00.07沸點/℃13513112511310494常壓下是不能通過蒸餾的方法提純異丙醇鋁的，壓力越低沸點就越低。受真空設備能力、系統密封性、異丙醇氣體蒸發等因素的影響，工業生產中壓力一般控制在3kPa以下（1-10mmHg），此時異丙醇鋁液相溫度在150℃以上。真空度降低，溫度則相應要提高，真空度越高越有利于蒸餾。異丙醇鋁在一定條件下，可形成高分子化合物聚有機鋁氧烷，并釋放異丙醚，在200℃左右就有極少量的異丙醚生成，當溫度達到260℃時，發生復雜的反應，產物包括醚類、醇類十幾種產物。蒸餾時釜內溫度應該控制在200℃以下。蒸餾速度要適宜，速度過快，夾帶出的雜質就多，異丙醇鋁中雜質就高，甚至將未反應的鋁渣夾帶出來，使得產品顯灰色。生產中異丙醇鋁的蒸餾速度低于2.0kg/(m2·s)就能有效防止雜質夾帶，提高異丙醇鋁產品的質量。蒸餾速度可通過調節真空泵抽氣速率、蒸餾釜加熱升溫速率、蒸餾溫度、攪拌速度等環節加以控制。異丙醇蒸鋁餾后，殘渣留在釜中，隨著蒸餾作業次數的增加，殘渣越積越多。蒸餾作業是間歇式的，釜內物質經反復升溫降溫再升溫過程，可能發生復雜的化學反應，產生的物質可能以雜質形式進入異丙醇鋁中。蒸餾釜有效容積的減少，會增加蒸餾作業中冒槽沖料的可能性。實際生產中當蒸餾作業進行一定次數后必須對蒸餾釜內進行清理。（四）醇鋁水解過程異丙醇鋁與高純水進行減壓水解，以便得到干燥的氫氧化鋁粉體，在不同的水解條件下形成幾種不同形態的產物，見圖4-1。圖4-1異丙醇鋁不同水解條件下的形態變化異丙醇鋁水解過程隨著水量的增加，生成的物質形態發生由溶液-凝膠-溶膠的變化，變化程度受水解溶液pH值的影響。在中性條件下生成凝膠的范圍較寬，在pH為4和9左右時凝膠生成范圍較窄，當酸性更強及堿性越大時，其生成范圍又逐漸變寬。在不同pH下，水量不同，異丙醇鋁水解的產物形態也不相同，當水與異丙醇鋁的摩爾比較小時，水解產物為無規則線團結構。隨著水加入量的增加，水解產物逐漸由無規則線團結構向絮凝狀結構變化。室溫下，不同的水加入量和pH值對氫氧化鋁粉體粒度及團聚的影響如下圖4-2。圖4-2水解條件對氧化鋁粉體粒度及團聚參數的影響由圖4-2看出，水對醇鹽的影響表現在低的水和醇鹽比下能形成粒徑較細的粉體，隨著水含量的增加，粒徑及團聚變大，隨后又隨水含量的增大而逐漸減小，當水含量大到一定程度時，醇鹽粒徑又隨水含量的增大而變大。在中性條件下醇鹽水解生成的粉體平均粒徑最大，團聚也較大。團聚參數AF為粒度分布中的50%累計質量所對應的平均粒徑與被測粉體采用透鏡測得的平均粒徑比值。（1）晶種加入對異丙醇鋁水解的影響為了降低氧化鋁粉體的煅燒溫度，采用加晶種進行異丙醇鋁的水解，主要目的是為了消除或減弱煅燒過程的團聚現象。加入晶種α-Al2O3后，未能改變氧化鋁粉體的轉相順序，對轉相速度有一定的促進作用。當加入晶種量少于5%時，隨著晶種量的增加，轉相溫度降低的更多。灼燒時加入足量的晶種，能起到成核點的作用，降低轉變時的激活能，降低相轉變的溫度。對轉相溫度的降低也不是很明顯，最低的α-Al2O3轉相溫度也需要1050℃。（2）晶種加入對α-Al2O3形貌的影響加入晶種后，氧化鋁粉體有更好的分散性和更小的粒徑。加入晶種，同樣的空間有更多的晶體生長點，晶種之間的平均距離變得更短，當臨近的晶界相遇時，妨礙晶體的生長。有限的晶體生長的空間是導致晶粒變細。轉相溫度降低，抑制了晶體的生長及粒子的團聚。加入晶種后得到的氧化鋁粉體的粒子分布更均勻且有更好的形貌。晶種加入對α-Al2O3的燒結性能有一定的影響，能在相同的溫度下提高一定比例的燒結率。（五）煅燒過程異丙醇鋁水解產物在推板窯中進行煅燒，在不同溫度下煅燒并保溫3h，將爐溫逐漸冷卻至室溫，將煅燒產物進行衍射分析，結果見圖4-3。圖4-3不同溫度下氧化鋁粉體X射線衍射圖由上圖可見，異丙醇鋁水解產物在不同溫度下煅燒過程中，經歷由AlO(OH)→無定型Al2O3→γ-Al2O3→δ-Al2O3→α-Al2O3的相轉變過程。在整個相轉變過程中，內部結構變化由勃母石中Al的最鄰近原子為6個OH基團轉變為γ-Al2O3中Al最鄰近O原子，且Al的周圍存在大量的無規則分布的氧空位，α-Al2O3為剛玉結構，Al全部處于八面體中位置，粉體在溫度為1700℃時就完全轉變為穩定的α-Al2O3。4.2.2工藝流程簡圖圖4-4醇鋁水解法生產高純氧化鋁工藝流程圖4.2.3物料平衡圖單位：噸圖4-5高純氧化鋁物料平衡圖4.2.4氫氣回收系統將醇鋁合成工序排出的含有少量雜質的氫氣首先送入預處理系統，經增壓后由冷卻器冷卻，汽水分離器分離水份，然后進入純化裝置主體部分，對氫氣進行精制處理，經預處理后的氫氣中含氧量≤5ppm,H2O≤10ppm。經入純化裝置首先經氮沖洗后，將汽水分離后的氫氣經催化除氧、冷凝器，然后經過Ⅰ、Ⅱ干燥器干燥后經過濾除塵而獲得高純氫氣，其氫氣純度達到99.99%，純氫含氧量≤1ppm。最后將凈化后的氫氣回收作為鍋爐燃氣使用。圖4-6氫氣回收工藝流程圖4.2.5工藝消耗定額表4-31000噸高純氧化鋁裝置原材料消耗定額及消耗量表序號名稱規格單位消耗定額年耗量1高純鋁t0.6096092異丙醇t0.039393生產用水t22220004電380/220Vkw·h338003380萬5天然氣m31890189萬4.3主要設備的選擇4.3.1主要設備選擇原則工藝設備選擇應依據以下原則：（1）技術先進、可靠和經濟合理的原則；（2）主要設備選型應與項目的建設規模、產品方案和工藝技術方案相適應，滿足項目的要求，可獲得最大效益；（3）提高連續化、大型化程序，降低勞動強度，提高勞動生產率；（4）降低原材料、水、電單耗，滿足環境保護要求；（5）在滿足機械功能和生產過程的條件下，力求經濟合理，立足于國內市場；（6）主要設備及輔助設備之間應相互配套。4.3.2主要設備選擇主要設備一覽表4-4(按7條生產線暫定設備數量)序號名稱數量規格電力負荷備注1合成釜14容積0.63m3、換熱面積15+3.7m2增加內盤管、大法蘭2蒸餾釜14容積0.55m3、換熱面積2.4m23接收罐14容積0.5m3、換熱面積2.41m2即冷井4100L旋風式夾套冷卻真空罐210.4m×1.175m袋式過濾器5旋風式過濾器280.25m×0.75m分別接有水、無水異丙醇61.0M3儲存罐141.0m×1.762m7水解氣液冷卻收集裝置28冷卻面積9.58300L中間罐70.7m×1.38m9600L水解反應干燥機14容積600L、加熱面積5.25m2、轉速43rpm14×7.5kw101300℃燒粉推板爐426m×2.5m×1.6m4×180kw111700℃燒餅爐418m×2.5m×1.7m4×150kw12真空泵2x-30300.8m×0.5m×0.6m30×3kw油水分離帶圖13壓餅機71.7m×1.3m×3m7×20kw14熱油爐142m×0.6m×0.6m14×127.5kw15高純水發生器71t/h5m×6m7×13kw16冷卻水裝置7Φ5134×42237×（37+5.5）kw17牛頭刨床bc-606314630mm14×3kw4.4自動控制4.4.1總則根據裝置規模、工藝流程特點、生產控制要求、投資情況及結合園區規劃，本著技術先進、經濟合理、安全可靠的原則確定本工程各裝置的自動化水平。本項目各主要生產裝置的控制系統原則上采用分散型控制系統(DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM簡稱DCS)。為實現全廠管控一體化，DCS應留有與工廠管理網進行通訊的接口。4.4.2自動化水平和主要控制方案為了滿足生產控制要求，提高產品質量，降低消耗及確保安全生產，本工程的自動化設計將遵循“中等適用、安全、可靠”的原則，采用比較可靠的技術和設備，實現工藝生產的監視、控制、保護和報警的要求。裝置的控制系統均采用DCS對工藝生產過程實行集中監視、控制。在車間外設置控制室，在控制室內的DCS系統和安全聯鎖系統(SIS)對其生產過程中的各種工藝參數實行集中監視、控制及安全保護。控制室的位置應選擇在非爆炸、無火災危險的區域內，其位置應符合《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》。公用工程和輔助生產設施原則上將設置統一的控制室。4.4.3儀表選型現場儀表選型在滿足工藝要求的前提下，以先進、可靠、經濟和使用方便為原則，盡可能選用系列化、標準化的儀表，以提高儀表互換性。在儀表材質的選用上，與工藝介質接觸部分的儀表材質不低于儀表所在工藝設備或管道的材質，同時盡可能集中選用一個廠家或者地區的產品，以利于以后的采購和服務。儀表以采用國產或者國產合資為主的產品，部分控制系統、分析儀表、關鍵的調節閥、和儀表選用進口產品（國內采購）。對現場儀表，根據現場情況，分別采用防腐性、防水型、隔爆型或本安型。調節閥采用氣動執行機構，配智能型電/氣閥門定位器和空氣過濾減壓閥。4.4.4標準化為了提高產品質量和勞動生產率，降低成本，節省設計力量，加速產品發展，非標準設備設計中應盡量采用通用和系列化的結構、尺寸以及配件。定型設備的選型和非標準設備的設計，應遵循現行國家標準及規范。引進的技術和設備，應是先進、安全、可靠的，其標準和規范均采用現行國際標準和規范。工業管道采用標準（1）《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236-2011；（2）《工業金屬管道工程施工規范》GB50235-2010；（3）《工業設備及管道絕熱工程施工規范》GB50126-2008；（4）《工業金屬管道設計規范》GB50316-2000（2008版）；（5）《石油化工有毒、可燃介質管道工程施工及驗收規范》SH3501-2002。工藝設備采用標準（1）《固定式壓力容器安全技術監察規程》TSGR0004-2009；（2）《鋼制壓力容器》GB150.1～GB150.4-2011；（3）《管殼式換熱器》GB151-1999；（4）《鋼制化工容器設計基礎規定》HG/T20580～20585-2011；（5）《鋼制化工容器制造技術要求》HG20584-2011；（6）《塔器設計技術規定》HG20652-1998；（7）《特種設備安全監督條例》中華人民共和國國務院令第549；（8）《機械攪拌設備》HG/T20569-1994。儀表采用標準（1）過程檢測和控制系統用文字代號和圖形符號GB20505-2000;（2）自控系統工程設計技術規定HG/F20573；（3）《控制器系統工程設計規定》HG/T20700-2000。電氣、自控采用標準（1）《工業與民用供電系統設計規范》（GB50052-2009；）；（2）《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）；（3）《10Kv級以下變電所設計規范》（GB50053-94）；（4）《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》（GB50062-08）；（5）《工業企業照明設計標準》（GB50034-2004）；（6）《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2008）；（7）《火災自動報警設計規范》（GB50116-1998）;（8）《爆炸和火災危險性環境電力裝置設計規范》GB50058-92;（9）《化工裝置自控工程設計規定》HG/T20636～20639-1998。5原料、輔助材料及燃料的供應5.1原料供應5.1.1主要原料的品種、規格、年用量、來源及運輸條件（1）高純氧化鋁主要原料及輔助材料的品種、規格見表5-1表5-1主要原料及輔助材料的品種、規格表序號名稱規格單位消耗定額年耗量來源及運輸條件1高純鋁t0.609609青海甘河、大通地區購買2異丙醇t0.03939省外外購5.2主要原輔材料來源可靠性分析高純鋁：青海甘河、大通地區購買異丙醇：省外購買5.3動力供應表5－2動力供應一覽表序號名稱規格單位單耗年消耗量備注1生產用水t2222000南川工業園區供入2電380/220Vkw·h338003380萬3天然氣m31890189萬本項目建設地點為西寧經濟技術開發區南川工業園區電、水、氣等動力供應均由開發區統一供應，可滿足本項目需求。6建廠條件及廠址選擇6.1建廠條件6.1.1地理位置西寧（國家級）經濟技術開發區南川工業園區位于西寧市大南川，總規劃面積53.1平方公里，園區地理條件成熟，區位優勢明顯，距離市中心僅8公里，距鐵路客、貨運站13公里，距西寧飛機場30公里，通往著名旅游勝地塔爾寺的西塔高速公路和連接青海西南腹地的西久公路穿境而過。南川工業園區各項配套設施完善，一期范圍內的道路、供水、排水、電力、通訊、有線電視、計算機寬帶等已全部建成并投入使用，基本實現“七通一平”。目前已建成了110KV、330KV、750KV變電站各一座。同時，為開發區企業配套服務的青海省工業學校已建成，可根據企業需求提供各類專業技術、技能培訓，保障企業用工需求。本項目廠址位于南川工業園區興業路與創業路交匯處東北方向，與青海鑄瑪藍寶石晶體有限公司僅一路之隔，交通便利，符合本項目建設的各項條件。6.1.2氣象條件該地區自然條件優越，從地貌單元上劃分，隸屬湟水的第四系沉積層二級階地，地形較為平坦，地形高差不大于1M。氣溫：屬高原半干旱氣候，年平均氣溫5.7℃，1月平均氣溫-8.4℃，7月平均氣溫17.2℃，極端最高氣溫33.9℃，極端最低氣溫-26.6℃。年平均降水量345毫米，年蒸發量2095毫米。無霜期129天。風況：年平均風速1.97m/s，最大風速15.7m/s，常年風向為東南風。降水量：平均降雨量為368.2mm，集中在7、8、9三個月，占全年降水量的59%，11月至來年3月共五個月的降水量僅為全年降水量的3%，年最大降水量541.2mm，年最小降水量為28.5mm。蒸發量：年最大蒸發量為2095.8mm，最小蒸發量為1535.9mm，最大月蒸發量為323.7mm，最小月蒸發量為28.5mm。濕度：年最高相對濕度為79%，最低相對濕度為32%。氣壓：年平均氣壓581mm汞柱，年平均最高氣壓581.9mm汞柱，年平均最低氣壓579.8mm汞柱。6.1.3地形地質（1）場地地層構成及巖土特征根據勘探點揭露，擬建場地地基土由第四系：eq\o\ac(○,1)層耕土（Q4pd）、eq\o\ac(○,2)層黃土狀土（Q4lal）、eq\o\ac(○,3)層卵石（Q4lal+pl）、eq\o\ac(○,3)1層粉土及eq\o\ac(○,3)2層礫組成。地基土巖性特征自上而下分述如下：eq\o\ac(○,1)層耕土：黃褐色，以粉土為主，土質不均勻，含少量植物根和小礫石。松散，欠固結，稍濕。層厚0.20—1.50m，平均厚度0.82m。eq\o\ac(○,2)層黃土狀土：土黃色，以粉粒為主，次為粘粒。土質較均勻，具針管狀孔隙，偶見小礫石。該層搖震反應中等，無光澤反應，干強度低，低韌性，屬中等壓縮性土。該層根據濕陷性分為二亞層，eq\o\ac(○,2)1層黃土狀土（濕陷），稍濕，稍密，層厚0.70—5.60m，平均厚度3.42m；eq\o\ac(○,2)2層黃土狀土（非濕陷），稍濕，稍密，層厚0.50—4.50m，平均厚度1.88m。eq\o\ac(○,3)層卵石：雜色，粒徑大于20mm的顆粒質量約占總質量的55%以上，一般粒徑為20—60mm，最大粒徑130mm。母巖成份以石英變質巖為主。骨架顆粒間由各粒級的砂類土充填，磨圓度較好，呈亞圓形，松散。該層未穿透，最大控制厚度7.40m。該層內賦存有eq\o\ac(○,3)1層粉土及eq\o\ac(○,3)2層礫砂透鏡體，在水平方向及垂直方向分布無規律性，層位不穩定。eq\o\ac(○,3)1層粉土：土黃色—灰綠色，以粉粒為主，次為粘粒，該層無光澤反應，搖振反應中等，干強度低，韌性低，稍濕，稍密，屬中等壓縮性土。層厚0.10—0.70m，平均厚度0.30m。eq\o\ac(○,3)2層礫砂：雜色，粒徑大于2mm的顆粒質量超過總質量45%左右，余為碎石、礫石及次一級粒徑的砂土充填，母巖以石英巖為主，次為花崗巖，松散，稍濕。層厚0.20—0.50m，平均層厚0.30m。（2）場地水文地質條件場地勘探點深度內均未見有地下水。（3）場地地震效應地震基本烈度根據《建筑抗震設計規范》GB50011—2001；（2008年版）附錄A《我國主要城鎮抗震設防烈度、設計基本地震速度和設計地震分組》，西寧地區抗震設計烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g；設計地震分組屬第二組，設計特征周期值為0.40，水平地震影響系數最大值0.08。建筑場地類別本場地無實測巖土層剪切波速值，根據《建筑抗震設計規范》（GB50011—2001（2008年版））表4.1.3并結合地區建筑經驗值確定：eq\o\ac(○,1)層耕土：vS=100m/s；eq\o\ac(○,2)層黃土狀土、eq\o\ac(○,3)1層粉土及eq\o\ac(○,3)2層礫砂；vS=200m/s；eq\o\ac(○,3)層卵石：vS=370m/s；場地覆蓋層厚度大于20m，小于50m（按20m計算），剪切波從地面至覆蓋層厚度之間的傳播時間t=0.072s，場地土層的等效剪切波速vSe=276m/s。建筑場地類別為II類，II類場地設計特征周期Tg=0.40s，水平地震影響系數最大值0.08，場地對建筑抗震屬可進行建設的一般地段。（4）場地巖土工程地質條件的評價地基穩定性與場地適宜性分析評價擬建場地內無可液化地層存在，無全新世以來的活動斷裂遺跡，無影響場地的不良地質作用，地基的穩定性較好，場地適宜建筑。地基承載力特征值和壓縮（變形）模量值的確定根據上表中的有關指標，并結合場地周邊的建筑經驗，各巖土層的承載力特征值及壓縮（變形）模量值可按下值采用：基礎寬度不大于3米或基礎埋置深度不大于1.50米時，地基土承載力特征值按下值采用：eq\o\ac(○,2)1層黃土狀土（濕陷）：fak=160kpa，Es=6.0Mpa；eq\o\ac(○,3)層卵石：fak=300kpa，Es=20.0Mpa；eq\o\ac(○,3)1層粉土：fak=120kpa，Es=7.0Mpa；eq\o\ac(○,3)2層礫砂：fak=160kpa。濕陷性評價擬建場地內eq\o\ac(○,2)1層黃土狀土屬濕陷性黃土，濕陷系數0.015—0.099，濕陷程度屬輕微——強烈，濕陷量的計算值為23—429mm；自重濕陷系數0.016—0.037，自重濕陷量0—200mm，濕陷土層深度為2.40—6.40m。經判定場地屬非濕陷——I級（輕微）非自重——II級（中等）自重濕陷性黃土場地。含鹽量分析場地內采取IV級土試樣在室內進行易溶鹽含量分析，經分析土中的含鹽總量（wt%）為0.059—0.089%，土試樣含鹽總量均小于0.3%，場地土按含鹽量分類屬非鹽漬土。土的腐蝕性評價及防護措施西寧地區場地環境地質條件屬于干旱區，土層屬含水量w＜20%的弱透水土層，因此，判定場地環境類別為III類。土對建筑材料的腐蝕性評價如下土對混凝土結構的腐蝕性：SO42-=70.0—310.0mg/kg，屬無腐蝕性。土對鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕性：CL-=CL-+0.25SO42-=57.5—125.0mg/kg，屬無腐蝕性。土對鋼結構的腐蝕性：按當地經驗值，土的電阻率大于100Ω·m，屬弱腐蝕性。防護措施：土對建筑材料的腐蝕的防護措施，應符合現行國家規范《工業建筑防腐蝕設計規范》（GB50046—2008）的規定。地基上的凍脹性類別的判定西寧地區標準凍結深度為1.34m，根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007—2002）中表4.2.1地基土的凍脹性分類，凍結期間地下水水位低于凍結深度的最小距離均大于1.50m，凍結深度內地基土的天然含水量為8.7—23.7%，天然含水量的平均值為14.6%，經綜合判定地基土的凍脹性等級為I類，地基土屬不凍脹性土，平均凍脹率為η＜1%。6.1.4園區公用工程及輔助設施建設情況（1）供水：西寧（國家級）經濟開發區南川工業園區已建有完善的供水系統，區內給水管網環狀系統布置，給水管徑DN300，可滿足項目用水需要。（2）供電：電源由西久公路城市電網引入項目變壓器，可保證用電需求。（3）燃氣工程：園區配氣管網采用環狀系統，地溝埋設，可與用戶直接連接。（4）交通運輸條件：南川工業園區位于整個西寧市“十字發展軸”南北軸線的南端，距市區中心約8公里，距鐵路客、貨運站13公里，距西寧飛機場30公里，交通條件優越。（5）電信：園區通信線路均采用地下通信電纜，與電力線路一側布置。項目區通訊便利，能夠滿足通訊的要求。（6）主要材料：項目建設區緊靠公路，交通便利，項目所需砂石、水泥、鋼材、木材等建筑材料均可從市區內購買。本項目外部配套設施優越，建設條件較好，無外部不利因素和環境條件的制約。6.2廠址方案根據上述各項建廠條件，項目廠址擬選建在西寧經濟技術開發區南川工業園區內，興業路與創業路東北交匯處，該項目占地約94畝，其中廠區以東為三一重工生產廠區，且與青海鑄瑪藍寶石晶體有限公司僅一路之隔。因此本項目的外部建設條件較好，無外部不利因素和環境條件的制約。7總圖運輸、儲運、土建、界區內外管網7.1總圖運輸7.1.1全廠總圖總平面布置總平面布置原則及方案在廠址方案的確定及各裝置的總圖布置過程中，嚴格遵照《化工企業總圖運輸設計規范》、《工業企業衛生防護距離標準》和《建筑設計防火規范》等標準，做到裝置布置合理、工藝路線順暢。本項目總圖設計系根據擬建廠區的地理位置，交通運輸、地形、地質、氣象等條件及廠址現狀和發展規劃，在遵循國家有關安全，消防等規范及化工企業總圖設計規定的前題下，本著利于生產，方便管理，確保安全，保護環境，節約用地的原則布置的。主要布置原則如下：（1）充分利用南川工業園區現有土地資源，因地制宜、合理布置、節約用地、規劃方案符合南川工業園區的總體要求。（2）力求工藝流程順暢，管線短捷，使各規劃裝置區有機結合，方便生產管理。確保界區外道路及公用工程管線引入順暢、便捷。（3）總圖布置充分考慮規劃廠址所在地區的風向因素。（4）在滿足功能分區的同時，公用工程設施集中布置，盡可能靠近負荷中心，統一分配管理。（5）車間的大小要充分考慮裝置的操作、設備安裝、檢修要求。（6）嚴格執行國家現行的標準規范，滿足消防、環保、衛生等方面的要求。本項目物流主入口及人流主入口均設在西側的工業園區路方向，生產區設在西北方向，辦公及生活區設在東南方向，在主導風向東南風的上風向。各生產車間的甲類防火區間的距離達到28米，遠遠滿足消防規范的要求，辦公生活區從人流入口進入廠區內，依次布置辦公樓、食堂、公租房、宿舍等，庫房、消防泵房、機修間等布置在車間附近。各生產車間及主要建構筑物的四周消防環路暢通，主要道路寬8米，次要道路寬4米，轉彎半徑12米，詳見附頁的總平面布置圖。豎向布置根據場地現有地形，選擇適當的布置方式，以減少土石方工程量。合理確定場地標高，排水方式和坡度，確保場地不受洪水和區域性水的威脅。與廠外公路的連接順暢。能順利的排除場地雨水。本項目廠區地勢平坦，雨水可順道路邊坡自流排到園區路，進入市政雨水收集系統。綠化綠化設計根據生產特點、環境污染情況和當地土壤、氣候等自然條件進行綠化布置和選擇綠化植物；同時，考慮與周圍建筑物、構筑物相協調，與管線綜合設計相配合。在綠化設計上，充分利用非建筑用地及零星綠化地，使其與全廠綠化及建、構筑有機的結合，廠前區種植觀賞性較強的花木和草地。生產裝置區外及公用工程附近局部地段可種植花草，并設綠化專用投資，保證實施，廠區綠化率可達到15%。7.1.2全廠運輸本項目原料、成品采用公路和鐵路兩種運輸方式。全年總運輸量見工廠運輸量表7－1。本工程除管道運輸外，考慮到廠區所處地理位置的優越性，原材料和成品的運入運出采用鐵路和公路混合運輸方式。全廠運輸量年產1000噸人工晶體及激光晶體級高純氧化鋁項目。原料、產品的全年總運輸量見表7-1。表7-1工廠運輸量表序號產品（原料）名稱狀態年運輸量（噸）包裝型式運輸方式一運入1高純鋁固態609公路、鐵路運輸2異丙醇液態39鐵、鋼制容器公路小計648二運出15N級氧化鋁固態800袋裝公路、鐵路運輸24N級氧化鋁200小計1000合計16487.2儲運7.2.1倉儲（1）設計依據及主要任務據工廠的生產過程，設計考慮儲放：備品備件、管道閥門，金屬材料及雜品、儀表、電氣器材以及化學品等。堆放利用各倉庫和倉庫外的露天堆場。（2）設計原則1）依據物資供應渠道，為提高資金周轉，加強科學管理，正確規定儲存周期。2）儲存方式根據物資的不同特性，分別堆放在地面上或貨架上。凡是不能露天堆放的物資必須進庫存儲。3）對于具有易燃、易爆等特性的物資，為了確保安全，必須嚴格按照國家頒發的有關標準規范執行。（3）倉庫儲存物品、公用材料分類及數量估算表7-2倉庫儲存物品數量估算表序號名稱儲存時間(天)庫存量（噸）備注1高純鋁1530為防止被氧化，應儲存于密閉容器中，放于干燥、通風的庫房。2異丙醇152.0應密封于陰涼干燥處避光保存。遠離熱源。控制溫度不超過30℃。可用鐵、軟鋼、銅或鋁制容器貯存。3高純氧化鋁2066儲存于干燥、通風的庫房7.2.2運輸（1）場外運輸方式及設備產品運輸：根據目前外部運輸狀況、本廠貨物運輸量及產品出向、廠外運輸條件，決定了該廠運輸只能采用汽車運輸的方案。產品出廠采用汽車短運，主要委托社會運輸。產品經汽車運輸或鐵路運輸。（2）場內運輸方式及設備 廠內運輸任務及車輛購置主要考慮廠內零星貨物運輸及人員乘車。廠內的運輸方式主要采用汽車、叉車運輸。7.3土建7.3.1土建設計原則（1