500ta多晶硅、16kta三氯氫硅項目可行性研究報告

*通能硅材料有限公司 500t/16kt/可行性研究報告 承擔單位： *材料有限公司 編制單位： *工程咨詢有限 公司 編制時間： 2008 年 9 月 目 錄 目 錄 . i 1 總 論 . 1 述 . 1 目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟意義 . 3 目概況 . 5 究范圍 . 5 究結論 . 5 要技術經(jīng)濟指標 . 6 2 市場預測 . 9 品主要性能用途 . 9 內外內生產情況及市場預測 . 9 . 10 3 建設規(guī)模及產品方案 . 11 設規(guī)模 . 11 品質量標準 . 11 裝、運輸及儲存 . 12 設工程組成 . 12 4 工藝技術方案 . 14 藝技術方案 . 14 材料消耗定額及年消耗量 . 19 控方案 . 20 要設備一覽表 . 21 5 原材料、燃料及動力的供應 . 25 要原材料、燃料及動力的需求 . 25 料 供應來源 . 25 用工程規(guī)格及供應 . 25 6 建廠條件和廠址方案 . 27 廠條件 . 27 址方案 . 29 7 總圖運輸與公用輔助工程 . 31 圖運輸 . 31 電 . 35 排水 . 39 運 . 41 熱 . 41 風 . 41 修 . 42 析 . 42 建 . 42 凍、制氮、空壓 . 45 8 節(jié) 能 . 49 設項目節(jié)能綜述 . 49 能措施 . 49 水措施 . 49 耗指標分析 . 50 9 環(huán)境影響評價 . 51 址環(huán)境條件 . 51 目建設和生產對環(huán)境的影響及三廢處理 . 52 10 勞動安全衛(wèi)生與消防 . 56 計依據(jù)及標準規(guī)范 . 56 要危險、有害因素分析 . 57 大危險源辨識 . 57 要危險化學品的危險、有害特性 . 58 藝過程中的危險、有害因素分析 . 65 全措施 . 67 防設施 . 70 11 項目實施管理、勞動定員及人員培訓 . 73 目實施管理 . 73 程招投標 . 73 動定員及人員培訓 . 73 12 建設工期和進度安排 . 75 設工期 . 75 施進度計劃 . 75 13 建設投資估算及資金 籌措 . 76 資估算依據(jù) . 76 資估算 . 76 金籌措 . 78 14 經(jīng)濟效益分析 . 79 制依據(jù) . 79 礎數(shù)據(jù) . 79 算結果 . 79 15 研究結論與建議 . 81 究結論 . 81 議 . 81 附圖： 1、廠址區(qū)域位置圖 2、總平面布置圖 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/1 1 總 論 述 目名稱、建設單位、企業(yè)性質及法人 項目名稱： 500t/16kt/a 三氯氫硅 項目 。 建設單位： *通能硅材料有限公司 企業(yè)性質：中外合資 法人代表： * 業(yè)概況 *通能硅材料有限公司是由美國通用硅材料有限公司 與 南昌贛宇有機硅有限公司合資組建的中外合資企業(yè)。 *通能硅材料有限公司在 *鹽化化工基地擬征地 280 畝作為建設用地 ， 并利用 *化工有限公司氯氣和氫氣 的原料優(yōu)勢， 生產三氯氫硅 、 多晶硅。 公司總投 資 元 ，擬建 500t/16kt/目。項目建成后預計實現(xiàn)年銷售收入 元， 年稅后利潤 元，可解決 217 人就業(yè)。 行性研究報告編制的依據(jù)和原則 制依據(jù) （ 1） *通能硅材料有限公司與 *工程有限公司簽訂的委托咨詢合同。 （ 2）國家、省、市有關設計規(guī)范、規(guī)定。 （ 3） *通能硅材料有限公司提供的基礎資料和要求。 制原則 （ 1）本 可研 報告編制嚴格按照以下有關安全技術、規(guī)范、標準進行編制： 工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/2 建筑設計防火規(guī)范 低壓配電設計規(guī)范 10以下變電所設計規(guī)范 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 建筑物防雷設計規(guī)范 石油化工靜電接地設計規(guī)范 電力工程電纜設計規(guī)范 爆炸和火實危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 電力工程電纜設計規(guī)范 建設項目（工程）勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定勞動部第 3 號令 漏電保護器安全監(jiān)察規(guī)定 勞動部 1990 年 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定 生產過程安全衛(wèi)生要求總則 工 業(yè)企業(yè)采光設計規(guī)范 工業(yè)企業(yè)照明設計規(guī)范 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準 工業(yè)企業(yè)勞動衛(wèi)生標準 1726衛(wèi)生飲用水衛(wèi)生標準 建筑物防雷設計規(guī)范 職業(yè)性接觸毒物危害程度分級 生產設備安全衛(wèi)生設計 總則 建筑滅火器配置設計規(guī)范 建筑給水排水設計規(guī)范 室外給水設計規(guī)范 室外排水設計規(guī)范 污水綜合排放標準 工業(yè)循環(huán)水設計規(guī)范 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/3 混凝土結構設計規(guī)范 砌體結構設計規(guī)范 建筑結構荷載規(guī)范 建筑抗震設計規(guī)范 建筑地基基礎設計規(guī)范 化工建設項目噪聲控制設計規(guī)定 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范 重大危險源辨識 石油化工企業(yè)可燃氣體和有害氣體檢測報警設計規(guī)范 2） 按國家產業(yè)政策、技術政策的要求，對本項目的建設條件、技術路線、經(jīng)濟效益、工程建設、生產管理以及對環(huán)境的影響等各個方面進行分析，力求全面、客觀地反映實際情況。 （ 3） 生產裝置及配套的公用工程、輔助設施都要充分注意技術的先進性。技術的先進性不僅體現(xiàn)在工藝流程、技術裝備和控制水平上，而且同樣體現(xiàn)在環(huán)境保護和工業(yè)收到生等各個方面。 在注重技術先進性的同時，還要充分注意技術的適用性 ， 根據(jù)企業(yè)目前的綜合能力選取適用的先進技術。 （ 4） 利用高效節(jié)能、易于管理、技術先進、穩(wěn)妥可靠的工藝在節(jié)省能源、資源和降低成本方面采取具體措施以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。 （ 5） 遵循可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略觀念，注重采取環(huán)境保護努力避免產生新的污染源，環(huán)保工程與工藝裝置同步設計、同步施工和同步投產?？刂茖Νh(huán)境的污染、節(jié)約能源。 （ 6） 根據(jù)裝置的特點，搞好各裝置的銜接、配套專業(yè)的設計、優(yōu)化設計方案、科學論證、實事求是提出研究結論。 目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟意義 目提出的背景 多晶硅可用以生產硅基微鈉電子材料，國家“十一五”將重點發(fā)展的 17*通能硅材料有限公司 500t/16kt/4 類新材料中，排在首位的就是硅基微鈉電子材料，多晶硅又是生產太陽能電池的主要原料，而我國光伏產業(yè)的快速發(fā)展導致多晶硅的需求大增，因此多晶硅的需求將會持續(xù)發(fā)展。 多晶硅是制造太陽能電池及高純硅制品的主要原料，是信息產業(yè)和新能源產業(yè) 的 基礎原材料。隨著我國半導體行業(yè)和太陽能電池的快速增長，對多晶硅的需求隨之快速增長。我國在“十一五”期間，半導體集成電路年均增長速度保持在 20%左右。預計到 2010 年多晶硅需求量將達到 6200 噸，其中半導體 用量 為 2000 噸，光伏用 量為 4200 噸。而我國多晶硅的產能在 2005年僅為 300 噸，僅太陽能用多晶硅缺口就達 97%。 目實施的必要性及經(jīng)濟意義 世界多晶硅 生產 主要由美、日、德三國壟斷。由于全球原油價格上漲，歐美地區(qū)對新能源的需求上升，這些國家都采取了鼓勵太陽能發(fā)展的措施，這促使太陽能產業(yè)蓬勃發(fā)展，從而導致多晶硅需求猛增。據(jù)不完全統(tǒng)計， 2005年全世界多晶硅產量 28750噸，其中半導體用多晶硅 20250 噸，太陽能電池用多晶硅 8500 噸，而太陽能級的實際需求量為 15000 噸，出現(xiàn)嚴重供不應求的局面，半導體領域對多晶硅的需求今后也將保持強勁增長。 球半導體市場統(tǒng)計）預 計 2006 年和 2007 年全球半導體市場的規(guī)模增長分別為8%和 預計半導體領域對多晶硅的需求 2007年超過 25000 噸，加上太陽能電池領域的需求， 2007年對多晶硅材料的總需求將達到 45000 噸，供應缺口在 9000 11000 噸。據(jù)專家預測，到 2009 年，全世界多晶硅的年需求量將達到 7 萬噸，同時，我國周邊地區(qū)的俄羅斯、韓國、新加坡、馬來西亞等國均無多晶硅生產條件和能力，對多晶硅有巨大 的 市場需求。全球主要多晶硅生產廠家有：德山雪達（日）、三菱材料（日）、住友（日）、三菱多晶硅（美）、黑姆洛克（美）、先 進硅（美）、瓦克多晶硅（德）等企業(yè)。 日本是亞洲最大的多晶硅生產國，但其產量仍不能滿足本國需求，不僅日本，亞太地區(qū)特別是臺灣、新加坡、韓國等地，都是多晶硅的主要需求地。 由于近年來國際多晶硅市場需求旺盛，而總體產能增長不足，導致多晶*通能硅材料有限公司 500t/16kt/5 硅價格暴漲，其價格由 2003年的 23美元 /公斤漲至 2005年的 90美元 /公斤 、2006年的 130 美元 /公斤 、 2007 年 的 1500元 /公斤 。國內多晶硅的價格亦受國際市場的影響，因全球多晶硅主要生產廠商只有七家，國內產能極小 ， 主要依靠進口，因 此預計 2008 年以后多晶硅的價格為 1700 1800 元 /公斤。 因此項目的實施可以促進半導體、光伏產業(yè)的發(fā)展，滿足不斷增長的市場需求。同時擬建項目同時增加了就業(yè)機會，具有一定的社會效益。 目概況 建地點 ： *市 鹽化基地。 設規(guī)模與目標 現(xiàn)根據(jù) *通能硅材料有限公司規(guī)劃，以及擬建場地的條件，確定項目產品方案和規(guī)模為： 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅 （其中商品量為 6000t/a），副產品四氯化硅 1000t/a。 究范圍 本可行性研究范圍包括下述內容： （ 1）市場預測 （ 2）產品方案和生產規(guī)模 （ 3）工藝技術方案 （ 4）與工藝裝置配套的公用工程及輔助設施 （ 5）環(huán)境保護及治理措施 （ 6）勞動保護與安全生產 （ 7）投資估算及資金籌措 （ 8） 經(jīng)濟效益初步評介 究結論 （ 1） *通能硅材料有限公司擬建 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項目，項目 符合國家產業(yè)政策和“十一五”發(fā)展規(guī)劃。 （ 2） 本項目技術成熟、工藝路線先進。 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/6 （ 3） 本項目產生的“三廢”少，處理措施切實可行。 （ 4） 項目產品結構合理，是目前市場上緊缺 產品 ，有極強的市場競爭力，初步財務評價表明該項目具有良好的經(jīng)濟效益。 （ 5） 項目的 實施可解決 217人就業(yè)，具有一定的社會效益。 （ 6） 項目工程總投資為 元，其中固定資產投資 底流動資金 元。 項目年銷售收入 元，年總成本費用 元， 年銷售稅金及附加 元，年利潤總額 元，年所得稅 稅后利潤 資利潤率 投資利稅率 投資回收期 (靜態(tài) )含建設期 )， 每年向當?shù)睾蛧依U納稅金 決當?shù)?217 人就業(yè)。 該項目具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，項目實施單位具有完成本項目的能力和良好條件。 因此，本項目是可行的。 要技術經(jīng)濟指標 序號 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 生產規(guī)模 1 三氯氫硅 t/a 500 2 多晶硅 t/a 16000 其中商品量 6000 t/a 二 年操作時 時 /班 /天 8/3/300 三 主要原材料、動力用量 1 硅粉（ 98%） t/a 5280 2 氫氣（ 99%、含氧量 a 3210000 3 氯氣（ 98%） t/a 16480 四 公用工程消耗 1 水：直流水 m3/h 年耗水量 環(huán)水 m3/h *通能硅材料有限公司 500t/16kt/7 序號 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 2 電：裝機容量 540 使用容量 820 年耗電 4512萬 h 3 氮氣 （ 99%） a 96000 自產 4 蒸汽 t/a 10080 五 定員 人 217 其中：工人 人 177 管理人員（含技術人員） 人 30 六 總運輸量 t/a 其中：運入量 t/a 5280 運出量 t/a 七 工程用地 畝 八 工程建筑面積 3453 含二期預留 九 綜合能耗總量 標煤 t/a 十 項目總投資 萬元 其中：固定資產投資 萬元 鋪底流動資金 萬元 十一 年銷售收入 萬元 十二 年總成本費用 萬元 十三 年銷售稅金及附加 萬元 十四 年利潤總額 萬元 十 五 年所得稅 萬元 十六 年稅后利潤 萬元 十七 稅費總額 萬元 十八 財務評價指標 資利潤率 % *通能硅材料有限公司 500t/16kt/8 序號 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 資利稅率 % 資回收期（不含建設期） 年 態(tài)、稅后 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/9 2 市場預測 品主要性能用途 多晶硅材料是用三氯氫硅以氫氣作還原劑在高溫下還原并提純后達到一定純度的電子材料，是硅產品產業(yè)鏈中的一個極為重要的中間產品，是制造太陽能電池及高純硅制品的主要原 料，是信息產業(yè)和新能源產業(yè)最基礎的原材料。 光伏發(fā)電是太陽能的主要應用領域，具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護簡便等優(yōu)點。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池。目前多晶電池用量最大。全球太陽能電池組件的年均增長率高達 30%以上，光伏產業(yè)成為發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。隨著全球光伏產業(yè)的迅速發(fā)展，太陽能電池生產企業(yè)對原料多晶硅的需求與日俱增。 內外內生產情況及市場預測 世界多晶硅主要由美、日、德三國壟斷。由于全球原油價格上漲，歐美地區(qū)對新能源的需求上升，這些國家都采取了鼓勵太陽能發(fā)展 的措施，這促使太陽能產業(yè)蓬勃發(fā)展，從而導致多晶硅需求猛增。據(jù)不完全統(tǒng)計， 2005年全世界多晶硅產量 28750噸，其中半導體用多晶硅 20250 噸，太陽能電池用多晶硅 8500 噸，而太陽能級的實際需求量為 15000 噸，出現(xiàn)嚴重供不應求的局面，半導體領域對多晶硅的需求今后也將保持強勁增長。 球半導體市場統(tǒng)計）預計 2006 年和 2007 年全球半導體市場的規(guī)模增長分別為8%和 預計半導體領域對多晶硅的需求 2007年超過 25000 噸，加上太陽能電池領域的需求， 2007年對多晶硅材料的總需求將達到 45000 噸，供應缺口在 9000。據(jù)專家預測，到 2009 年，全世界多晶硅的年需求量將達到 7 萬噸，同時，我國周邊地區(qū)的俄羅斯、韓國、新加坡、馬來西亞等國均無多晶硅生產條件和能力，對多晶硅有巨大市場需求。全球主要多晶硅生產廠家有：德山雪達（日）、三菱材料（日）、住友（日）、三菱多晶硅*通能硅材料有限公司 500t/16kt/10 （美）、黑姆洛克（美）、先進硅（美）、瓦克多晶硅（德）等企業(yè)。 日本是亞洲最大的多晶硅生產國，但其產量仍不能滿足本國需求，不僅日本，亞太地區(qū)特別是臺灣、新加坡、韓國等地，都是多晶硅的主要需求地。 近年來，我國建起了多條太陽 能電池模塊封裝線，使太陽能電池的年生產量迅速增加，硅太陽能電池的生產能力已從三年前的十幾兆瓦發(fā)展到超過100 兆瓦，制造太陽能電池的上游原料多晶硅的需求隨之快速增長：“十一五”期間，我國半導體集成電路市場將進一步擴大，年均增長速度將保持在 20%左右，太陽能和半導體這兩大行業(yè)的迅猛發(fā)展導致基礎原材料多晶硅的市場需求不斷提高預計我國的多晶硅至 2008 年將有超過 5000 噸的缺口?！笆晃濉逼陂g，將是多晶硅產業(yè)快速發(fā)展的黃金時期，多晶硅來頭增長的潛力巨大。目前國內生產多晶硅的企業(yè)主要有河南洛陽單晶硅廠、四川峨嵋半導體材料廠、上海棱光實業(yè)公司、四川重慶天原化工總廠，洛陽中硅高科技有限公司等，年總產量不超過 300 噸。遠遠不能滿足國內市場的需求， 97%的多晶硅依賴進口，多晶硅短缺已成為制約我國太陽能電池等行業(yè)發(fā)展的瓶頸。 格分析 由于近年來國際多晶硅市場需求的旺盛，而總體產能增長不足，導致多晶硅價格暴漲，其價格由 2003 年的 23 美元 /公斤 漲至 2005 年的 90 美元 /公斤 ， 2006 年的 130 美元 /公斤 ,2007 年為 1500 元 /公斤。 國內多晶硅的價格亦受國際市場的影響，因全球多晶硅主要生產廠商只有七家，國內產能極小主要依 靠進口，因此預計 2008 年以后多晶硅的價格為 1700 1800 元 /公斤 。 本報告各種產品價格選用現(xiàn)市場價格， 其中市場價格為 多晶硅 保守為 130萬元 /t、 三氯氫硅為 元 /t、四氯化硅為 元 /t。 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/11 3 建設規(guī)模及產品方案 設規(guī)模 生產規(guī)模的確定，要考慮市場需求、資金籌措、企業(yè)經(jīng)濟效益以及廠址的建設條件等諸多方面的因素。 根據(jù)市場預測和原材料的供應情況，以及 *通能硅材料有限公司 現(xiàn)有規(guī)劃，擬定本工程的產品方案及規(guī)模為： 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅 （其中商品量為 6000t/a） ，副產品四氯化硅 1000t/a。 品質量標準 氯氫硅 質量 標準 目前尚無三氯氫硅產品的國家標注和行業(yè)標準。本項目產品三氯氫硅執(zhí)行標準參照美國聯(lián)合碳化公司（ 1983）執(zhí)行。 美國聯(lián)合碳化公司（ 1983）三氯氫硅 質量標準 （表 1） 指 標 名 稱 指 標 三氯氫硅含量 % 氯硅烷（液相）含量 % 含量（液相） % 含量（液相） % 含量（液相） % 阻率 00 比容 m3/點 多晶硅 質量 標準 多晶硅產品質量執(zhí)行 12963 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/12 多晶硅質量標 準 12963 6） 等級 項目 特級品 一級品 二級品 三級品 1表面及斷面狀態(tài) 結晶致密，表面平整，斷而無夾層。 結晶致密，表面平整，無氧化夾層。 2直徑 7 25 7 25 7 25 7 25 3基硼電阻率 5 5 5 5 4直徑允許偏差 4500 2600 1500 1000 5 500 300 150 100 6 450 300 150 60 7含碳量個原子 / 2 10 5 10 5 10 8含氧量 1 10 5 10 5 10 裝、運輸及儲存 產品的標志、標簽、包裝、運輸應符合化學危險安全管理條例、危險化學品安全管理條例實施細則等國家有關法律法規(guī)及 規(guī)定。 氯氫硅 包裝、運輸及儲存 三氯氫硅為貯罐貯存，專用汽車槽車運輸 。 晶硅包裝、儲存及運輸 運輸過程中應輕裝輕卸，避免受潮、受熱和包裝破換。 設工程組成 序號 子項號 項 目 名 稱 規(guī)模 備注 1 101 氫氣凈化車間 12002 102 還原主車間一 44643 103 還原主車間二 5616留 4 104 三氯氫硅車間 7685 105 精餾車間 12486 106 尾氣回收車間 56167 201 氫氣氣柜 1000留 1000 202 乙類倉庫一 1296*通能硅材料有限公司 500t/16kt/13 序號 子項號 項 目 名 稱 規(guī)模 備注 9 203 乙類倉庫二 129610 204 貯罐區(qū) 502 503 501 5011 205 貯罐區(qū)泵房 6512 301 熱水池及泵房 129613 302 機修車間 129614 303 車庫 129615 304 發(fā)配電間 577期使用 16 305 循環(huán)（消防）水池 500 3m 17 306 循環(huán)（消防）水池泵房 6518 307 輔助車間 1216凍、空 壓 19 308 事故應急池 270 3m 20 309 污水處理系統(tǒng) 128021 310 地磅一 80t 22 311 地磅二 80t 23 401 綜合辦公樓 8616m 2 24 402 研發(fā)樓 747625 403 門衛(wèi)一 2726 404 門衛(wèi)二 2327 405 門衛(wèi)三 24*通能硅材料有限公司 500t/16kt/14 4 工藝技術方案 藝技術方案 藝 技術方案的選擇 1、三氯氫硅 傳統(tǒng)的三氯氫硅合成工藝是將干燥氯氣及凈化后的氫氣經(jīng)各自的緩沖罐 進入氯化氫合成爐中反應成氯化氫并進入沸騰爐中。硅粉干燥后經(jīng)加熱脫水用氮氣送入沸騰爐中與氯化氫反應生產三氯氫硅氣體。氣體經(jīng)過濾器除去硅粉塵，在空冷器除去高沸物雜質及金屬氯化粉最后經(jīng)冷凝為液體，再經(jīng)分鎦成成品三氯氫硅。這是當今最成熟的工藝技術，國內外三氯氫硅生產企業(yè)基本上都采用此種工藝。 此外還有用固定床氯化爐，銅粉作催化劑，氯化氫和硅粉直接合成三氯氫硅。粗三氯氫硅含量在 60%以上，經(jīng)分鎦提純除去高、低沸點物后，三氯氫硅含量達 90%。 還有通過流化床反應器還原四氯硅烷來制備三氯硅烷的方法。該方法在反應器中建立一 個硅顆粒的流化床，將微小組輻射直接導入反應器中，加熱硅顆料吏春溫度達到 300 1100，含有四氯硅烷和氫的反應氣通過流化床，反應氣與硅顆粒反應，形成含有三氯硅烷的產物氣。 本項目三氯氫硅裝置生產工藝采用三氯氫硅沸騰床合成、加壓精鎦、冷凝分離提純生產高純度的三氯氫硅產品和四氯化硅副產品的傳統(tǒng)工藝。 該工藝流程采用國內先進的沸騰床式三氯氫硅合成爐，生產能力大，副產品少；分離采用加壓精鎦技術使三氯氫硅產品質量達到 99%、四氯化硅產品質量達到 97%以上，處于國內領先水平。 2. 多晶硅 目前多晶硅的主要生產方法分 別為硅烷法和三氯氫硅氫還原法（又稱西門子法）這兩種。 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/15 硅烷法是采用精制后的硅烷進行熱分解反應，析出硅，從而獲得多晶硅棒，再經(jīng)進一步處理后而獲得多晶硅產品。 三氯氫硅氫還原法是經(jīng)過精制的三氯氫硅經(jīng)揮發(fā)后與精制后的氫氣在還原爐中高溫下發(fā)生還原反應而析出硅，獲得多晶棒，再往進一步處理后而獲得多晶硅產品。 改良西門子法（即改良三氯氫硅氫還原法）主要是對還原尾氣進行回收利用，提高三氯氫硅的轉化率，降低其消耗，同時極大地解決尾氣排放造成的污染問題。 本項目選擇改良西門子法生產多晶硅。 該工藝流程采用三氯氫硅和氫氣分別經(jīng) 過精制，進入還原爐，在高溫下進行還原，獲得的多晶硅棒經(jīng)過后處理而獲得高純度的多晶硅。同時對還原尾氣進行處理，回收三氯氫硅，四氯化硅和氫氣?；厥盏娜葰涔琛⑺穆然?、氫氣經(jīng)精制后再進入還原爐中生產多晶硅。多晶硅的產品質量達到 12963 藝流程簡述 1、 三氯氫硅 工藝流程簡述 （ 1）氯化氫合成工序 開啟 道氫氣經(jīng)阻火器、氫氣緩沖罐、冷水冷卻器冷卻后去干燥器干燥、除氧器除氧、干燥器干燥（）進入 道氯氣經(jīng)氯氣緩 沖罐后進入 成爐；通過冷卻水量、氯氣和氫氣量控制合成爐出口溫度在 400 500。合成的 （ 2）三氯氫硅合成工序 硅粉通過真空管道輸送至硅粉干燥器，干燥后的硅粉用氮氣送入三氯氫硅合成爐；與來自氯化氫緩沖罐的氯化氫氣體在 合 成爐沸騰床發(fā)生反應，控制合成爐溫度在 280 310，生成氣相三氯氫硅和四氯化硅；三氯氫硅和四氯化硅氣體混合物經(jīng)網(wǎng)袋式過濾器分離、硅渣收集器收集回用；氣相經(jīng)空冷*通能硅材料有限公司 500t/16kt/16 器初冷后進入冷凝器經(jīng)冷凍鹽水冷凝后經(jīng)接收槽進入粗品收集槽；不凝性氣體經(jīng)管道進入 尾氣吸收工序。 在沸騰爐中，硅粉和氯化氫反應生成三氯氫硅。 （ 3）精鎦提純工序 來自粗品收集槽的三氯氫硅和四氯化硅混合物料進入塔釜加熱器，經(jīng)蒸汽間接加熱進入精鎦塔，精鎦塔頂氣體經(jīng)前冷器和后冷器冷凝，控制壓力和回流比，一部分液體回流至精鎦塔，一部分自流進入三氯氫硅接收罐進入三氯氫硅收集罐；塔釜加熱器精鎦后殘液自流進四氯化硅接收罐后經(jīng)氮氣壓入四氯化硅儲罐。 （ 4）尾氣吸收工序 來自冷凝器的不凝性氣體進入尾氣洗滌塔，經(jīng)循環(huán)泵送出的洗滌水在尾氣洗滌塔中五處噴淋洗滌，回收 液至 20%濃度后外售；氣體達標排放。 2、多晶硅 生產流程簡述 （ 1）氫氣精制工序 由 *化工管道送來的氫氣及回收氫氣進入氫氣氣柜，經(jīng)水環(huán)泵加壓后的氫氣經(jīng)分離器、氫氣冷卻器、片堿干燥器、活性碳吸附器、除氧器、冷卻器、冷凍除水器、硅膠干燥器，再進入二次氫氣凈化器進行凈化得到精制氫氣。 該項目同時建設有電解水制氫系統(tǒng) 。采用純化水經(jīng)電解槽電解，制氫裝置分離氫、氧等初步處理，再進入氫氣凈化裝置凈化（工序同上述氫氣精制工序）得到高純氫氣供還原車間等生產使用。 （ 2）三氯氫硅精制工序 自制的三氯氫硅放入三氯氫硅儲槽，再經(jīng)泵送往高位槽，經(jīng)控制流量后進入精 餾塔釜，從塔頂出來的氣相經(jīng)全凝器（二級）進行冷凝得到的冷凝液再經(jīng)過濾器，一路返回精餾塔頂作為回流液，一路作為產品流入計量槽。經(jīng)分析，合格的精制三氯氫硅進入精三氯氫硅儲槽，不合格的則返回三氯氫硅儲槽。二級全凝器的尾氣進入尾氣緩沖罐，再經(jīng)尾氣洗滌塔洗滌達標排空。*通能硅材料有限公司 500t/16kt/17 洗滌水進入中和池進行處理。精餾的釜底殘液及輕組分三氯氫硅則進入高低沸物槽，裝車外賣。 （ 3）還原系統(tǒng)及尾氣回收系統(tǒng) 精制的三氯氫硅經(jīng)過鼓泡氣化后與精制氫氣在還原爐內，在以硅芯作為載體的表面，在高溫下還原沉積為多晶硅。通過調節(jié)電流強度，控制載體溫度，使爐內 載體直徑變粗，達到供直拉單晶硅所需直徑要求的多晶硅。 還原尾氣經(jīng)兩級螺旋板換熱器降溫后進入尾氣回收器，未凝氣體與還原尾氣經(jīng)換熱后進入水噴淋洗滌塔洗滌，再經(jīng)絲網(wǎng)阻火器進入氫氣氣柜。洗滌水則進入中和池進行處理。 尾氣回收器冷凝下來的回收液體進入計量槽，經(jīng)控制流量進入回收精餾塔，塔頂氣相經(jīng)二級全凝器冷凝得到的液體經(jīng)分析，合格品流入回收精三氯氫硅儲槽或四氯化硅儲槽，不合格品則返回粗產品罐，再重新送入高位槽進行精餾。精餾殘液（塔釜排液及輕組份液體）則送往高低沸物儲槽，裝車外賣。 回收的三氯氫硅和回收的四氯化硅經(jīng)汽化后 進入不同的還原爐，前者生產直拉料或區(qū)熔料，后者則送入專用還原爐，以生產拉制硅芯的硅芯料。 藝流程方框圖 1、三氯氫硅工藝流程方框圖 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/18 干燥 氫氣 脫氧 干燥 成爐 氯氣 硅粉 沸 騰爐 過濾器 硅粉回收利用 空氣冷凝器 鹽水冷凝器 尾氣冷凝器 回收 粗三氯氫硅 淋洗塔 放空 精餾塔 檢驗 檢驗 三氯氫硅成品 副產品四氯化硅 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/19 2、多晶硅 i+32 并 伴隨有如下副反應： 2 i+3隨有如下副反應： 4i 材料消耗定額及年消耗量 序號 名 稱 規(guī)格 單位 單位定額 (/t) 年用量 備注 一 三氯氫 硅 1 硅粉 98% t 280 2 氫 99% 20 104 氣柜 凈化裝置 加壓泵 粗三氯氫硅 儲槽 鼓泡器 精三氯氫硅 還原爐 多晶硅 檢測 切割包裝 多晶硅產品 尾氣 回收 芯多晶 硅芯爐 硅芯 純 水排放 中和處理 凝液 *通能硅材料有限公司 500t/16kt/20 序號 名 稱 規(guī)格 單位 單位定額 (/t) 年用量 備注 3 氯氣 98% 6480 4 氮氣