【正文】 斷增長，隨著東部陸上大部分的油田均已越過開采的巔峰期，產(chǎn)量已開始趨于下降。石油是當(dāng)前國際上最重要的能源， 然而其不可再生， 隨著化石能源的逐漸枯竭，石油價格從 2020年每桶 20 美元上升到近期的 70美元。 電子信息產(chǎn)業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)的功能材料多晶硅的生產(chǎn)原料三氯氫硅是當(dāng)前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品。 世界正進入信息時代，以信息高速公路為代表的信息革命浪潮已席卷全球。 該公司 以 主要 研發(fā) 和 生產(chǎn) 三氯氫硅、多晶硅、單晶硅產(chǎn)品及電池制造 為主 。 公 司 坐落 位置地處河 北內(nèi)丘縣河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 4 清修崗工業(yè)園區(qū)，占地面積 35000 平方米。河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 1 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 2 注： 文章中京深高速改為京珠高速，恒源化工集團改為邢臺恒源化工集團 1． 總 論 概述 項目基本情況 項目名稱： 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2萬噸 /年三氯氫硅項目 主辦 單位： 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 企業(yè)性質(zhì)： 民營 （有限責(zé)任公司、自然人獨資） 企業(yè)法人代表： 陳寶華 項目建設(shè)地點： 河北邢臺內(nèi) 丘 縣 清修崗 工業(yè)園區(qū) 注冊地點：河北 邢臺 內(nèi) 丘 縣清修崗工業(yè)園區(qū) 注冊資金： 600 萬元（人民幣） 可行性研究報告編制的依據(jù)和原則 編制依據(jù) “ 企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照 ”和 建設(shè)單位提供的相關(guān)基礎(chǔ)資料 ； （ 1997） 426 號文《化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定》（修訂本）； 253 號， 1998 年 11 月 29日《建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例》； （ 2020） 412 號文發(fā)布《化工建設(shè)項目可行性研究投資估算編制辦法》； 5.《建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》（第三版） ； 6. 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 與 天津渤海化工集團規(guī)劃 設(shè)計院 簽定的 設(shè)計 合同 。 公司現(xiàn)自主經(jīng)營、獨立核算 ； 法人代表 陳寶華 具有多年的化工生產(chǎn)管理經(jīng)驗和較高的經(jīng)營管理意識，并在社會上取得較好信譽。公司 現(xiàn)有工程技術(shù) 管理 人員 18 人，其中高級職稱 3 人，中級職稱 5 人，高級顧問 2 人 。電子信息技術(shù)已成為經(jīng)濟增長的強大動力，信息化程度的高低已成為衡量一個國家現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。三氯氫硅被列入經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的《當(dāng)前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)目錄》中，也屬于《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品，屬國家鼓勵外資投資的產(chǎn)業(yè)。盡管我國是世界第五大石油生產(chǎn)國，過去十年原油生產(chǎn)年均增長率約為 %，但隨著我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，石油消費年均增 長率達到%。去年進口原油已經(jīng)超過一億噸。因此， 2020 年 3 月，中華 人民共和國主席令 33 號正式頒布了《中華人民共和國可再生能源法》 明確指出國家鼓勵發(fā)展可再生能源；為鼓勵新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國家發(fā)改委高技【 2020】 509 號文件要求組織實施可再生能源和新能源高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，明確要求解決我國太陽能電池用多晶硅生產(chǎn)及其原料三氯氫硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡的問題。而國內(nèi)多晶硅無論技術(shù)水平還是生產(chǎn)規(guī)模上均與世界先進水平有很大差距，產(chǎn)量僅占世界總產(chǎn)量的%，目前主要依賴進口。 擬建項目主要依托 邢臺 恒源化工集團 在建 的 硫酸廠和硫酸鉀廠工程資源及生產(chǎn) 的副產(chǎn)品氯化氫為原料。據(jù)統(tǒng)計，世界上60%的三氯氫硅消耗在多晶硅生產(chǎn)中，而且這一比例還將進一步增加。 擬建項目可充分依托 當(dāng)?shù)毓I(yè)園區(qū)和 邢 臺恒源化工集團 配套的公用工程 、 輔助工程及設(shè)施，如：水、電、汽和維修 設(shè)施 等。 本 研究報告涉及 項目建設(shè)內(nèi)容包括 年 產(chǎn) 2萬噸 三氯氫硅 產(chǎn)品 生產(chǎn)裝置中的 氯化氫 壓縮與凈化 、硅粉儲存及硅粉干燥、三氯氫硅合成及三氯氫硅 精餾 、 淋洗與 尾氣 處理 回收 、原料及 成 品儲罐等 生產(chǎn) 裝置和公用輔助設(shè)施的 變 配電、儀表 及 DCS控制、冷凍 與空壓、循環(huán)水、外管、 維 修、 原材料及產(chǎn)品分析與化驗等 ，并對擬建項目建設(shè) 提出計劃 。 該項目 可 充分利用地方資源、創(chuàng)造 了 公平協(xié)調(diào)發(fā)展機會， 可 有效帶動地方經(jīng)濟發(fā)展 ； 目前 三氯氫硅 產(chǎn)品 處于供不應(yīng)求局面 ，因此本項目具有豐富 的產(chǎn)品市場，項目的建設(shè)符合國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、環(huán)保政策和公司的發(fā)展規(guī)劃 ； 本項目投資 建設(shè) 方（項目業(yè)主）經(jīng)濟實力較強，工程 項目 建設(shè)經(jīng)驗豐富。工藝技術(shù)的選擇確保了項目的高起點，為建成后的高效率、穩(wěn)定運行、低成本、低能耗、低排河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 8 放打下了基礎(chǔ)。同時 ，在設(shè)計中嚴(yán)格執(zhí)行國家對危 險 化 學(xué) 品生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)規(guī)定， 分別 采取完善的安全、消防及職業(yè)衛(wèi)生防范措施，確保安全生產(chǎn)。 本項目盈虧平衡點 較低 ，具有較強抗風(fēng)險能力。本項目的建設(shè)有助于打破國外技術(shù)壟斷 ，并 推動 了 國內(nèi)太陽河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 9 能 的 利用和信息產(chǎn)業(yè)的 大 發(fā)展。 根據(jù)上述分析 和 技術(shù)經(jīng)濟分析顯示，本項目 技術(shù)先進、 經(jīng)濟效益 顯著 ， 建設(shè) 是可行的， 并 具有較好的建設(shè)條件，建議予以批準(zhǔn)建設(shè)。 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 10 本項目主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見下表。 三氯氫硅 材料是以金屬硅為原料經(jīng)一系列的物理化學(xué)反應(yīng)提純后達到一定純度的硅 化合 材料，是硅產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈中的一個極為重要的中間產(chǎn)品。下游產(chǎn)業(yè)的興旺與否是 三氯氫 硅行業(yè)需求旺盛與否的根本條件。它是無色液體，易揮發(fā)，易潮解，在空氣中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生白煙，遇水分解，溶于苯、醚等有機溶劑。在濕空氣中 由于水解和生成氯化氫而冒煙。遇醇發(fā)生激烈反應(yīng)。 四氯化硅 (高沸物 )產(chǎn)品規(guī)格： 工業(yè)級 含 SiCl4 ≥ %。非晶硅材料，是指硅原子在短距離內(nèi)有序排列，而在長距離內(nèi)無序排列的硅材料，其材料的性質(zhì)顯示各向同性。 下面結(jié)合多晶硅市場情況介紹一下三氯氫硅的市場情況和需求情況： 2020 年全球多晶硅產(chǎn)能為 42020 噸／年，產(chǎn)量為 38000 噸， 2020 年全球多晶硅產(chǎn)能為 52020 噸／年，產(chǎn)量為 45700 噸。 表 23 2020 年世界多晶硅主要生產(chǎn)廠家產(chǎn)能統(tǒng)計 表 生產(chǎn)廠家 產(chǎn)能 用途 半導(dǎo)體 太陽能電池 德山 曹達（日） 5400 4100 1300 三菱材料（日） 1600 1400 200 住友鈦（日） 1300 900 400 三菱（美） 1600 1100 500 赫姆洛克（美） 10000 6000 3500 AsiMi(美 ) 3300 2020 1300 SGS(美 ) 2200 0 2200 瓦克 (德 ) 10000 3500 6500 MEMC（美） 2700 2700 0 MEMC（意） 3000 3000 0 合計 41100 24700 18400 2020 年全球多晶硅產(chǎn)能 為 26100t/a，實際產(chǎn)量為 17650t； 2020 年全球多晶硅產(chǎn)能已達 萬，產(chǎn)量約為 萬 t； 20202020 年 年均增長率約為 ％； 全球多晶硅生產(chǎn)情況列于下表 。粒狀多晶硅生產(chǎn)線 650t，于 2020 年中期投產(chǎn)， 2020年底 4500t/a的 Poly8將建成投產(chǎn)。全年的多晶硅產(chǎn)量也從之前預(yù)期的 8000 t 降至 7000t；日本三菱預(yù)測多晶硅產(chǎn)量將過剩，沒有擴產(chǎn)計劃， 2020 年的產(chǎn)能將保持 3200 t。 DC Chemical 公司的新廠預(yù)計每年生 產(chǎn) 3000t 多晶硅，該公司宣布收購韓國 Sodiff Advance Materials Co． Ltd 過半股份法國的 Photon Power Technologies (P ) 、荷蘭的 Econcem 和挪威的 Norsun 宣布建立一個初期產(chǎn) 能為 2020 ～ 3000t／ a 的太陽能級多晶硅廠，預(yù)計 2020 年下半年投產(chǎn)美國夏威夷的 Hoku Materia1 計劃生產(chǎn)多晶硅 15 0 0 t／ a， 2020 年投產(chǎn)西班牙的 Isofot6n and Endesa 計劃建設(shè) 2500t／ a 太陽能級多晶硅裝置 ， 這些新建多晶硅生產(chǎn)能力合計可達10000t／ a。到 2020 年底國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)能達到300MW，實際能形成的產(chǎn)量約為 110MW，需要多晶硅 1400 噸左右，預(yù)測到 2020 年太陽能電池產(chǎn)量達 300MW，需要多晶硅保守估計約 4200 噸，因此太 陽能電池的生產(chǎn)將大大帶動多晶硅需求的增加 ，而多晶硅產(chǎn)業(yè)的迅速增長，則進一步帶動了三氯氫硅產(chǎn)業(yè)的增長 。 2020 年半導(dǎo)體用多晶硅短缺 6000 噸，加上太陽能用多晶硅缺口 4424 噸，合計 10424 噸，供給嚴(yán)重不足，導(dǎo)致全球多晶硅價格上漲。現(xiàn)在，國內(nèi)主要多晶硅生產(chǎn)廠商有洛陽中硅高科技公司、東汽峨嵋半導(dǎo)體廠和四川新光硅業(yè)公司。 2020 年多晶硅對外公布的產(chǎn)能達到400t／ a 。 據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)拉單晶企業(yè)有 48 家，單晶爐 1900 多 臺，產(chǎn)能 萬 t／ a 。然而，目前中國 HSiCl3產(chǎn)品的純度只能滿足中低端應(yīng)用，高純度級別 HSiCl3仍需依賴進口。從長遠(yuǎn)來看，考慮到未來石化能源的短缺和各國對太陽能產(chǎn)業(yè)的大力支持，需求將持續(xù)增長?，F(xiàn)在國內(nèi)主要多晶硅生產(chǎn)廠商有洛陽中硅高科技公司、四川峨眉半導(dǎo)體廠和四川新光硅業(yè)公司、到 2020 年底，洛陽中硅高科技公司 300噸生產(chǎn)線已正式投產(chǎn)，二期擴建 1000 噸多晶硅生產(chǎn)線也同時破土動工，河南省計劃將河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 21 其擴建到 3000 噸規(guī)模，建成國內(nèi)最大的硅產(chǎn)業(yè)基地 。去年世界多晶硅總產(chǎn)能 ，仍不能滿足迅速增長的市場需求，半導(dǎo)體多晶硅的缺口達 6000 噸，太陽能多晶硅缺口達 7000 噸，導(dǎo)致全球多晶硅價格暴漲。 近年我國硅純度大于 ％的晶體硅進出口情況 見下表。 目前，多晶硅市場不存在銷售競爭問題，由于太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和電子半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展需要，未來幾年內(nèi)市場不會飽和。隨著我國有機硅產(chǎn)業(yè)的增長，隨著太陽能電池行業(yè)的飛速發(fā)展，對三氯氫硅的需求量迅速增加。由此可見，三氯氫硅是氯堿企業(yè)可規(guī)劃的一個產(chǎn)值高、有發(fā)展前途的產(chǎn)品 。 產(chǎn)品 方案 產(chǎn)品方案及 規(guī)格 質(zhì)量要求見下表。 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 25 副產(chǎn)品四氯化硅用于下游廠家氣相法制造白碳黑或硅酸乙酯、有機硅油、高溫絕緣漆、有機硅樹脂、硅橡膠等。原料 Si 采用冶金級產(chǎn)品，通過預(yù)活化除去表面的氧化物后，可進一步提高HSiCl3的收率。通常利用外部供熱裝置向反應(yīng)器內(nèi)部供熱，若采用頻率 1 0001 500MHz 的微波加熱，可在不使用催化劑條件下，降低能耗并提高 HSiCl3 的收率。 在用上述方法生產(chǎn) HSiCl3時遇到的最大問題是催化劑的夾帶流失和催化劑與 Si粒子發(fā)生結(jié)塊破壞流態(tài)化。該方法不僅可改善催化劑與 Si粒子的表面粘附，還可除去反應(yīng)物中附帶的水分。此外，該粒子中若含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)%30%的 Fe 及質(zhì)量分?jǐn)?shù) %2%的 Al時，可顯著提高催化活性。從反應(yīng)器出來的氣體經(jīng)收塵器除塵并過濾，在冷凝器中分離出不凝性的 H2并循環(huán)后，使液化的氯硅烷供給精餾塔，回收 HSiCl3后，使 SiCl4循環(huán)。 上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為－ kJ/mol。 Si 與 HCl 生成HSiCl3的反應(yīng)是零級反應(yīng)，使用純度大于 %的 Si作原料時， HSiCl3的 收率較低。但原料中的 Mn 卻對 Si的反應(yīng)性和 HSiCl3 的選擇性有負(fù)面影響，因此應(yīng)將其質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 1 104以下。 河北聯(lián)立硅業(yè)有限公司 2 萬噸 /年三氯氫硅項目 可行性研究報告 28 本項目經(jīng)過反復(fù)論證和前期的實踐，在傳統(tǒng)的工藝基礎(chǔ)上做以下完善： （ 1） 生產(chǎn)過程中，三氯氫硅收率穩(wěn)定在 85～ 88%。 （ 5） 采用全過程監(jiān)測技 術(shù)和 DCS計算機 自動化 控制技術(shù)。 目前國際上三氯氫硅生產(chǎn)工藝有 70%以上均采用硅粉與氯化氫氣體直接合成，主要有加壓工藝和常壓工藝。 該方法是用冶金級硅粉作原料，與氯化氫氣體反應(yīng)。反應(yīng)器由碳鋼制成，預(yù)先將硅粒