白炭黑国内现状及以副产物四氯化硅为原料转产沉淀法白炭黑万吨生产线项目投资分析

1，    目前国内沉淀法和气相法白炭黑物化性能
白炭黑即水合二氧化硅，是微细粉末状或超细粒子状的二氧化硅，高纯度的SiO2含量达99.8%，质轻，原始粒径0.0003mm，比重2.319～2.653，熔点1750℃。 白炭黑经典的制造方法分3类：气相法、沉淀法和离解法。工业上的制备方法都是这3种方法。
1，1国内沉淀法白炭黑产品性能指标
规格    超细    目数    2000目（目）
型号    R-200    产商/产地    福建
含量    98（％）    用途    硅橡胶，胶粘剂
白炭黑，具有高纯度，高比表面积、高分散性的特点。主要应用于有高透明度和高补强效果要求的硅橡胶。如用于制造键盘的HTV（高温硫化）硅橡胶。也适用于有良好流动性和有高抗扯强度要求的RTV-2C和LSR（液体硅橡胶）。
化学成分：
性能    单位    R-200
比表面积（N2　气体计）1)    m / g    190
平均粒径2)    目    2000
压实密度3)    g / l    90
干燥失重4)
（2h at105℃）    %    5.6
灼烧失重5) 6)
（2h at1000℃）    %    5
PH值7)
（在水中5%）         6.5
DBP吸油量9) 6)    g / 100g    260
SiO2含量10) 11)    %    98
1.2 国外气相法白炭黑性能指标
1.2.1韩国DCC
规格    气相法    目数    8000目（目）
型号    K-150    产商/产地    DCC
含量    99.8（％）    用途    有机硅
特点
KONASIL是韩国DCC化工生产的气相法的二氧化硅,比表面积90～300㎡/g,它是一种蓬松,高纯度的无定形性白色粉末.
应用
● 热硫化(HTV)和室温硫化(RTY)硅橡胶
● 粘合剂和密封胶
● 涂料,油漆和油墨
性质
● 弹性体的补强填料
● 流变和触变性助剂
● 防尘,增稠,防流挂
● 提高粉料的自由流动和防结块
● **的热电绝缘性能
理化数据
项目
内容    单位     亲水型    测试方法
K-150    K-200
比表面积    ㎡/g    150±20    200±20    B.E.T
PH值          3.7～4.7     3.7～4.7    4%水性分散系统
1.2.2，德国瓦克
规格    气相法    含量    99（％）
目数    800（目）    产商/产地    其他
用途    补强、增稠、触变
德国瓦克公司是德国知名的化工企业，在有机硅行业领域位居世界前列。以生产有机硅系列产品（硅油、硅烷、硅树脂、硅橡胶、二氧化硅等）为主，WACKER HDK?为瓦克公司气相法二氧化硅在**注册商标。气相法产品已经广泛应用于硅橡胶、不饱和聚脂树脂、粘接剂和密封剂、油漆和涂料、印刷油墨、电缆、光缆凝胶、铅酸胶体电池、化装品等行业。
气相法二氧化硅（气相法白碳黑）：
气相法二氧化硅分为亲水型（未经表面处理）和疏水型（表面处理）两种，其平均粒径在7-40nm。
亲水型气相法二氧化硅：WACKER HDK®V15、N20 、T40
疏水型气相法二氧化硅：WACKER HDK®H15、H20、H18、H2000
气相法二氧化硅的物理和化学性能：
亲水型
WACKER HDK？    V15    N20    T40
比表面积（BET法） m2/g    150±20    200±20    400±40
PH值    3.8—4.3    3.8—4.3    3.8—4.3
松密度 g/l    Ca. 50    Ca. 40    Ca. 40
干燥损失 wt%    <1.0    <1.5    <1.5
不饱和树脂的增稠 mPa.s    3000—4200    6000—7500    4000—6000
筛余物 wt%    <0.03    <0.04    SiO2＋4HCl
空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。
3 我国白炭黑工业的现状与发展
白炭黑的成份是水合二氧化硅，英文名称为Silica(二氧化硅、无水硅酸)，是橡胶工业重要的补强原材料，因其微观结构和聚集体形态和炭黑类似，并在橡胶中有相近的补强性能，故被称为白炭黑。工业生产的白炭黑主要有沉淀法白炭黑和气相法白炭黑两类。白炭黑表面存在有两种官能团：硅烷官能团和硅氧烷官能团，这两种官能团对白炭黑的物理性能和应用性能具有重要的影响。
沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料主要用于鞋类、轮胎和其它浅色橡胶制品。此外在农药、饲料等行业中用作载体或流动剂；在牙膏中用作摩擦剂；在涂料行业用作分散剂、抗沉降剂或消光剂等。气相法白炭黑是硅橡胶的补强材料，也被用于涂料、油墨和塑料工业做分散剂、抗沉降剂或消光剂，还可在许多行业中做流动剂、吸附剂或载体等，但是由于价格昂贵，总的用量仅占沉淀法白炭黑的1/n0.
中国的沉淀法白炭黑工业，从1958年建立**套生产装置开始，初期发展比较缓慢，近15年来，随着橡胶工业的快速发展而发展。到2006年中国白炭黑生产能力已经达到75.6万吨，与此同时，其生产工艺技术、生产装备和产品
质量水平都有很大提高。
3. 1.生产能力和产量: 截至2007年7月，中国沉淀法白炭黑的生产能力约为78.4万吨，实际产量约67.88万吨。生产能力在1万吨(含1万吨)以上的企业32家，其总产能为70.5万吨；生产能力在5万吨以上的企业3家，分别是德固赛嘉联化工有限公司、株洲兴隆化工实业公司、无锡恒亨白炭黑有限公司。生产企业主要是民营企业和外资企业，主要分布于华东和中南地区，并集中在福建、山东、江苏、湖南等省。2001--2007年我国沉淀法白炭黑生产能力和产量见表1。
3.2 进、出口量
根据海关总署的统计数字，2001-2006年我国二氧化硅(白炭黑为主，包括一部分二氧化硅微粉、石英粉、硅胶、硅溶胶)的进出口情况见表2。从表2可以看出，中国已成为白炭黑的净出口国，这表明中国的白炭黑生产已有很大发展。2006年中国通用级白炭黑出口量已达21.5万吨，但特殊用途的白炭黑主要依赖进口，2005年进口量约8.06万吨，主要品种为气相法白炭黑及用于硅橡胶和涂料的专用超细二氧化硅。
3.3 消费比例及消费量
2001年，2006年中国在主要行业中的沉淀法白炭黑消费比例和估算消费量分别见表3、表4。 将表3、表4和图1的世界白炭黑消费比例对比可见，中国的橡胶行业消费比例高于世界水平，这主要是因为中国的胶鞋和运动鞋生产企业特别发达2001年和2006年胶鞋和运动鞋的白炭黑用量分别超过10万吨、19万吨。在中国的轮胎行业中，白炭黑主要用于全钢丝载重子午线轮胎， 也用于尼龙斜交胎和耐切割的工程胎胎面胶，以及半钢丝子午线的带束层，轮胎行业年消费量共约2万吨。在非橡胶行业中，农药、涂料、饲料行业消费比例近于世界平均比例。牙膏行业消费比例则偏低，主要是近年超细碳酸钙大量应用于牙膏配方及消费层次的影响
3.4.需求预测和发展远景
相关行业发展状况
①胶鞋和运动鞋： 中国是鞋类生产大国，据轻工业协会统计，2005年中国产鞋超过70亿双，其中60%出口。在鞋类产量中皮鞋约占41%，胶鞋和运动鞋约占46%。2006年世界生产各类鞋总量130亿双，其中中国生产量突破90亿双。由此胶鞋和运动鞋年产能力约41亿双，2006年内销和出口量增长10%，预测到2010年将再增加5%。胶鞋和运动鞋行业对白炭黑的需求将随之增长。
② 轮胎工业： 随着我国汽车工业和公路交通运输的快速发展，各类轮胎需求亦将快速发展，因此对今后几年各类轮胎生产量预测见表5。从表5可以看出，2006-2015年轮胎需求量仍将较快发展，其中使用白炭黑较多的全钢丝载重子午线轮胎从2006年的3100万条增加到2015年的40687万条。再加上汽车轮胎为降低生热、降低滚动阻力而加大白炭黑用量的趋势，轮胎用白炭黑将是市场需求的主要增长点。2006年白炭黑需求量2.13万吨，预计2010年和2015年白炭黑需求量分别为4.42万吨/年、8.65万吨/年。
表1 2001-2007年我国沉淀法白炭黑生产能力和产量
年份    2001年    2002年    2003年    2004年    2005年    2006年    2007年*
生产能力/kt？a-1    350    400    480    532    615    756    82.9
产量/kt    219    365    432    461    522    642    705
注：①表中数据为对大部分企业调查及近年增长率估算得出；②*表示含2007年下半年新建、扩建投产部分预估。
表2 2001-2006年我国二氧化硅进出口情况 吨
年份    2001年    2002年    2003年    2004年    2005年    2006年
进口量    31606    40508    53153    68548    72365    61521-
出口量    65806    82324    105419    126150    151380    214952
表3 2001年我国沉淀法白炭黑消费比例和估算消费量
行业    橡胶    农药饲料    涂料    牙膏    其它    合计
消费比例/%    76.51    13.68    2.82    0.99    6.0    100.0
消费量/kt    141.4    25.3    5。2    1.8    11.1    184.8
表4 2006年中国沉淀法白炭黑消费比例和估算消费量
行业    橡胶    农药饲料    涂料    牙膏    其它    合计
消费比例/%    68.62    15.40    4.30    -    1.68    10.00    100.0
消赞量/kt    307.83    69.08    19.29    7.54    44.86    448.6
表5 2010-2015年汽车轮胎生产量预测 万条
2010年    年均增长/%    2015年    年均增长/%
汽车轮胎合计    56780    7.0    72120    4.9
其中子午胎    29444    20.0    57696    子午化率80%
全钢载重子午胎    7566    25.0    40687    40
③农药和饲料
中国是农药生产和使用大国，2001年原药产量69.6万吨，进口3.4万吨，出口19.7万吨。2006年产量达到97.53万吨。今后发展趋势是高效低毒农药比重将继续扩大，因此预测产量不会有显著增加。白炭黑主要用于粉剂型农药中做载体和抗结块剂，今后粉剂和可湿性粉剂、颗粒剂要向悬浮剂和水分散剂发展，因此今后5-10年农药行业对白炭黑的需求，将保持现有水平，并趋于降低。
饲料行业随着我国禽畜饲养业进一步的发展，2006年全国饲料产量1.11亿吨，对白炭黑的需求趋于增加。2006年农药饲料行业白炭黑需求量为5.6万吨，预计2010年该行业需求量可达8.51万吨。 ④涂料
中国石油和化学工业协会统计，2007年1-7月中国油漆总产量为225.83万吨，涂料总产量308万吨；2006年油漆总产量为352.37万吨，涂料总产量约500万吨。今后几年，随着住房建设的迅速发展，涂料特别是建筑涂料的市场需求将有较快发展，预测建筑涂料仍然将以年递增8%左右的速度发展。白炭黑作为涂料的消光剂，其需求量将有较快发展。预计2010年该行业需求量约4.63万吨。
4，目前国内湿法工艺利用多晶硅副产物四氯化硅转产白炭黑技术状况
截止到2009年5月份，国内报道的采用四氯化硅转产白炭黑技术及设备只有少数几家部门和公司，但是真正投入运营且正常使用的只有河北河北宝飞华创玻璃钢制造有限公司（衡水宝飞华创玻璃钢制造有限公司）制造的一套成套生产线（技术持有人：赵会华，13081809207），同时，在此基础上，一条年产2万吨白炭黑生产线也于09年5月份为重庆一家公司设计完成，预计下半年进入建设阶段，此项目为国内**套完全采用国内技术和设备，拥有独立自主知识产权的成套专利设备将亮相于世人面前。专利证：
ZL200920101267.4. 经国家有关权威部门检测，SiO2含量达到99.65%
5，沉淀法和气相法白炭黑项目投资
5.1年产1万吨沉淀法白炭黑（四氯化硅转产二氧化硅）项目建设方案
A: 设计依据
《中华人民共和国节约能源法》1998.1.1
《中华人民共和国环境保护法》1989.12.26
《中华人民共和国水污染防治法》1984.5.11
《中华人民共和国固体废物污染防治法》
《中华人民共和国清洁生产促进法》
《节能减排综合性工作方案的通知》国发【2007】15号
《产业结构调整指导（2005年本）》
《工业企业能源管理导则》
《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》国家发改委2005年65号
B:设计原则
1，以区域总体规划和城镇建设规划为依据，充分发挥本项目自身特色，并融于周边环境，合理布局，科学建设，严格遵守国家规范标准及行业标准。
2，运用****手段和先进的设计思想，高效能，无污染的绿色环保，清洁型的生产厂区。
3，以工艺生产的工作流程为主线，运用合理的空间组织方法，使厂区内各项功能有机结合，优雅整洁，交通通畅，安全有序。
C:总平面布置
1，依据国家有关工业厂房设计规范标准及区域规划要求，用地条件及内部功能，安排布置建设内容和功能分区。
2，合理布置各建筑物的平面及竖向关系，使其具有良好的通风和消防安全保障
3，在三维空间上形成高雅，有机，合理，独具特色的空间序列。
D:设计规模
1，以区域总体规划为依据，充分发挥本项目自身特色，运用****手段和新进的设计思想，建设高标准高效能，环保型绿色生产区。
2，年消耗多晶硅副产物四氯化硅1.8万吨，二氧化硅年产量10000吨。
3，建设总用地20000 M2，总建筑面积6500 M2，道路面积 4500M2，绿化率不低于35%，容积率为0.7
4，产品达到中华人民共和国相关行业标准。
5，项目主要建筑的建筑等级为三级，耐久年限为50年，耐火等级为二级。
6，厂区热源为燃气锅炉。
7，生产车间，库房，食堂采用自然通风和排风扇强制通风相结合的排风方式，办公楼采用 自然通风和安装分体式空调进行调节。
E:设计工艺特点
1，采用湿法水解工艺，整个工艺流程实行全闭路，循环式，可以达到零排放，零污染的环保设计要求。
2，主要流程：原材料精馏-----水解反应----净化-----过滤----干燥-----封包-----成品储存-----销售
F:能源消耗种类和数量
1，电力
2，热力
3，水
4，燃油
G:投资估算
预计该项目总投资4000万元，其中固定资产投资3600万元，流动资金400万元。
H: 财务评价
1，项目建成后，年产量可达到10000吨。
2，年收入7500万元（销售收入5500万元，原材料补贴2000万元）
3，年总成本3000万元
4，利税7500万元-3000万元=4500万元
5，年税金1100万元
6，年利润3400万元
7，投资利润率3400/4000*100%=85%
8，投资利税率4500/4000*100%=112.5%
9, 投资回收期4000*4500=0.9年
5.2，2008年国内几家气相法白炭黑项目投资（转载）
(A) 年产1000吨气相法白炭黑生产线 建设项目寻合作
所属区域：    中国 宁夏
所属行业：    冶金矿产 石油化工
合作需求：    股权融资
融资金额：    不限
项目标签：    融资
发布日期：    2007-12-20
有效期：    6个月
项目介绍
项目建设内容：
建设年产1000吨气相法白炭黑生产线，完成厂房建设及设备购置。
总投资：8000万元
合作方式：合资、合作、独资、入股或其他方式
市场前景及经济效益预测：
气相法白炭黑是一种纳米级的无机精细化工产品，技术含量较高。作为氯气下游产品，其附加值较高，主要应用领域为硅橡胶、有机硅化合物、聚酯、涂料、医药、粘合剂、油墨、化妆品、航天、建筑、电子等。目前国内尚无大规模气相法白炭黑生产企业，产品供不应求，市场前景较好。项目总投资约为8000万元,年销售收入5000万元,利税总额2700万元,投资回收期2.8年.
(B) 项目名称：（转载）
1. 新疆年产3000吨气相法白炭黑项目
2、 项目主要内容
气相法白炭黑是一种纳米级的无机精细化工产品，技术含量和附加值较高，主要用于硅橡胶、有机硅化合物、聚酯、涂料、医药、粘合剂、油墨、化妆品、航天、建筑、电子等领域，利用区内原料并依托氯碱企业建设气相法白炭黑，可实现产品配套和填补区内空白。
3、 产品方案：年产3000吨气相法白炭黑。
4、 主要原料：工业硅、氢气、氯气、烧碱、亚硫酸氢钠、熟石灰。
5、 估算投资：15000万元。
6、 预测经济效益
1）销售收入：13200万元；2）利税：5200万元；3）投资利润率28.0％；4)投资回收期4.0年。
7、 建设形式：新建或选择疆内有条件的企业联合建设。
8、 合作方式：合资、合作、独资。