【正文】 gTCS）， 年產(chǎn) 500 噸硅烷 項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估 報(bào)告 書 23 舊工藝反應(yīng)溫度達(dá) 1250℃，電耗達(dá) ~ kWh/kgTCS。 投資?。?3000噸多晶硅配套冷氫化 800016000萬元） 冷凝器直管設(shè)計(jì)，空間流暢絕無堵液現(xiàn)象，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。 下面就改良西門子法和硅烷流化床法生產(chǎn)多晶硅生產(chǎn)工藝路線，從原料來源、產(chǎn)品質(zhì)量、消耗、投資及成本等各方面進(jìn)行對(duì)比。 國(guó)內(nèi)目前的改良西門子工藝路線大多不是密閉循環(huán)，副產(chǎn)的 SiCl4 大量囤積、不僅 增加了環(huán)境污染的可能性、還增加了產(chǎn)品成本。 國(guó)內(nèi)目前的改良西門子工藝路線大多不是密閉循環(huán)，副產(chǎn)的 SiCl4 大量囤積、不僅 年產(chǎn) 500 噸硅烷 項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估 報(bào)告 書 26 增加了環(huán)境污染的可能性、還增加了產(chǎn)品成本。 整個(gè)工藝是從工業(yè)硅到高純顆粒多晶硅的過程，氫氣和氯硅烷都是整個(gè)過程的中 間品，在反應(yīng)過程中作為工藝載體，但在排出雜質(zhì)的過程中伴隨著有一定的損耗，因 此在生產(chǎn)過程中有少量的 SiCl4 和氫氣補(bǔ)充。 Si、 Cl 消耗低，三廢處理量小，環(huán)保壓力低（ Si： ，Cl： ） 。硅烷法多晶硅中產(chǎn)生的硅粉可以用于澆鑄法多晶硅片產(chǎn)品中，解決了硅粉的利用問題。硅烷法工藝的副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境不會(huì)造成大的危害，屬于環(huán)境友好型多晶硅工藝 。 根據(jù)工藝流程將反應(yīng)器布置在場(chǎng)地的東側(cè)，依次布置三臺(tái)反應(yīng)器及輔助設(shè)備，反應(yīng)器出料處理系統(tǒng)及原料預(yù)熱系統(tǒng)緊靠反應(yīng)系統(tǒng)，布置在場(chǎng)地的中部，場(chǎng)地的西部為管廊。 總平面布置評(píng)估 硅烷生產(chǎn)項(xiàng)目及配套裝置 將整個(gè)區(qū)域主要?jiǎng)澐譃?硅烷生產(chǎn) 系統(tǒng)、冷氫化處理 系統(tǒng)、 精餾系統(tǒng) 系統(tǒng)、 尾氣回收 系統(tǒng)、 變配電間 、 原料倉(cāng)庫(kù) 、 成品倉(cāng)庫(kù)、辦公樓及中控分析室 、 污水處理 、除鹽水站、循環(huán)水泵站、灌裝區(qū) 等， 總體設(shè)計(jì)符合城市規(guī)劃有關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中有關(guān)建筑防火間距 要求和消防車道的規(guī)范。 年產(chǎn) 500 噸硅烷 項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估 報(bào)告 書 21 4 項(xiàng)目建設(shè)方案節(jié)能評(píng)估 項(xiàng)目選址、總平面布置評(píng)估 項(xiàng)目選址節(jié)能評(píng)估 項(xiàng)目建設(shè)于景德鎮(zhèn)市高新區(qū)江西景德半導(dǎo)體新材料有限公司內(nèi)。 （ 4） 噪 聲污染 治理 本項(xiàng)目噪聲主要來自 電機(jī)、泵 以及生產(chǎn)中其它設(shè)備的噪聲 ， 一方面設(shè)備選型時(shí)盡量選用低噪聲的設(shè)備，另一方面這些機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備都分別在各自的單獨(dú)房間內(nèi)安裝，均采取了隔聲措施，對(duì)外界噪聲影響較弱 ，設(shè)備安裝設(shè)計(jì)過程中 加裝消聲器和防震墊，可減弱噪聲的傳播。 （ 2） 廢氣污染治理 項(xiàng)目生產(chǎn)過程中產(chǎn)生 廢氣 主要為氮?dú)?，含有少量氫氣及氯硅烷等。公司建有三廢分廠，專門集中處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣及固廢。 項(xiàng)目能源消費(fèi)對(duì)當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)的影響 項(xiàng)目消耗的主要能耗電、水、 天然氣 ，均由廠區(qū)內(nèi)公用設(shè)施供給，其中電投入 3658 噸標(biāo)準(zhǔn)煤， 相當(dāng)項(xiàng)目實(shí)施前電耗下降近 46%，因此，項(xiàng)目實(shí)施不會(huì)增加公司電耗，反而減少電力消耗。且都是由城市配電網(wǎng)直接供電。 15482tce 4134tce 2140tce（能源轉(zhuǎn)換蒸汽） 9208tce（能源轉(zhuǎn)換蒸汽） 0 0 15482tce 電力 2976 萬kwh 3658tce 85tce 3318tce 138tce 102tce 15tce 3658tce 自來水 170 萬 t 824tce 293tce 261tce 223tce 46tce 1tce 824tce 合計(jì) 4512tce 5719tce 9569tce 148tce 16tce 19282tce 有效能量 天然氣 3800tce（天然氣能源轉(zhuǎn)換蒸汽） 20xxtce（天然氣能源轉(zhuǎn)換蒸汽） 8600tce（天然氣能源轉(zhuǎn)換蒸汽） 14400tce 電力 72tce 3000tce 100tce 90tce 12tce 3274tce 自來水 280tce 220tce 210tce 40tce 小計(jì) 4152tce 5220tce 8910tce 130tce 18425tce 回收利用 損失能量 360tce 499tce 659tce 18tce 1539tce 合計(jì) 4512tce 5719tce 9569tce 148tce 16tce 19282tce 年產(chǎn) 500 噸硅烷 項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估 報(bào)告 書 17 3 能源供應(yīng)情況分析評(píng)估 項(xiàng)目所在地能源供應(yīng) 條件及消費(fèi)情況 廠區(qū)條件及交通運(yùn)輸狀況 景德鎮(zhèn)市位于江西東北部， 地處贛、浙、皖三省交界處，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以陶瓷 、化工 工業(yè)為主，其他工業(yè)為輔，市內(nèi)現(xiàn)有冶金、電力、汽車配件、電子、電器、機(jī)械等工業(yè)企業(yè)，主要產(chǎn)品達(dá)幾萬種。 500噸硅烷項(xiàng)目實(shí)施，主要節(jié)能方面在于配套 3 萬噸 /TCS 規(guī)模冷氫化 ，淘汰舊 熱氫化 工藝 ，能耗大大降低。這些材料全部包含著在我公司一期已投產(chǎn)的多晶硅項(xiàng)目中，無需另外采購(gòu)。/a 1275 五 運(yùn)輸量 運(yùn)入量 t/a 20414 運(yùn)出量 t/a 20xx 六 全廠定員 人 459 其中：生產(chǎn)工人 人 280 管理、專業(yè)技術(shù)人員 人 179 七 占地面積 廠區(qū)占地面積 畝 637 全廠建筑面積 畝 400 八 工程項(xiàng)目總投資 萬元 32097 九 能耗指標(biāo) 噸標(biāo)煤 /年 19963 十 固定資產(chǎn)投資 萬元 20553 十一 年平均銷售收入 萬元 18900 十二 年均總成本費(fèi)用 萬元 11375 十三 年均稅金及附加 萬元 145 十四 年均利潤(rùn)總額 萬元 7875 十五 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo) 投資利潤(rùn)率 % 投資利稅率 % 全部 投資回收期 年 項(xiàng)目 用能概況 項(xiàng)目主要用能設(shè)備和供、用能系統(tǒng) 項(xiàng)目主 要 能耗系統(tǒng)包括 硅烷生產(chǎn)裝置、硅烷氣充裝系統(tǒng)、冷氫化處理裝置 、精餾 裝置 。 汽化器 氫化爐 氫化爐尾氣過濾器 AEG 調(diào)控箱 氫化爐變壓器 110 變電站內(nèi)10KV 變電所 回收氫氣和 制氫站氫氣 N2 夾套 冷卻水 電極 冷卻水 整流器 冷卻水 尾氣回收 來自罐區(qū) 精制的 SiCl4 年產(chǎn) 500 噸硅烷 項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估 報(bào)告 書 2 硅烷 項(xiàng)目 總平面布置 滿足工藝流程要求，保證生產(chǎn)線短捷，盡量避免管道來往交叉迂回，并將公用工程消耗量大的裝置集中布置，盡量靠近供應(yīng)來源，合理布置場(chǎng)地內(nèi)用地，注意節(jié)約用地。 精餾裝置。 工藝流程圖 如圖 3。 (3)熱氫化單元工藝流程簡(jiǎn)述 來自氯硅烷罐區(qū)的精制四氯化硅通過泵加壓進(jìn)入氫化爐汽化器，汽化器外設(shè)蒸汽夾套，內(nèi)設(shè)盤管，用 10bar(g)的蒸汽加熱，將四氯化硅汽化送至各氫化的氣體混合氣柜，與高純氫氣按一定比例在氣體混合氣柜均勻混合，經(jīng)氫化爐尾氣換熱器（力臂克管），由氫化爐反應(yīng)尾氣預(yù)熱后，通過氫化爐底盤噴嘴進(jìn)入爐內(nèi)，在 1250℃溫度下，氫氣與四氯化硅發(fā)生反應(yīng)，生成二氯二氫硅、三氯氫硅和氯化氫。 （ 2）粗餾工序 來自冷氫化工序的粗氯硅烷液送入 1級(jí)粗餾塔進(jìn)行預(yù)分離。 如采用氯化氫參與的冷氫化反應(yīng) ，則氯化氫氣體也經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后按比例經(jīng)預(yù)熱器加熱后送至氫化反應(yīng)器中。 冷、熱氫化工藝選擇 （ 1）冷氫化工序 24 工業(yè)級(jí)硅粉送至硅粉干燥器，干燥后排入硅粉中間倉(cāng)。氣體排放物在尾氣淋洗塔系統(tǒng)中處理。 ISO 集裝箱（ 4000KG）將直接裝運(yùn)。使用兩臺(tái)球罐儲(chǔ)存硅烷，儲(chǔ)量約為二十天。 硅烷存儲(chǔ)和灌裝 ： 現(xiàn)場(chǎng)硅烷生產(chǎn)、存儲(chǔ)、包裝和運(yùn)輸設(shè)備 對(duì)人身、設(shè)備和建筑的危害降至最低。塔頂產(chǎn)物富含硅烷，送入精餾提純。將 DCS 導(dǎo)入第二臺(tái)反應(yīng)精餾塔，該塔與第一臺(tái)結(jié)構(gòu)類似，但操作條件不同。 STC 作為塔底產(chǎn)物分離出來，送至存儲(chǔ)以返回到買方 TCS 生產(chǎn)，塔頂富含 DCS 的產(chǎn)物加壓后送至第二胎反應(yīng)精餾 圖 1 硅烷氣生產(chǎn)工藝流程圖 硅烷生產(chǎn)線 由兩臺(tái)反應(yīng)精餾塔，一臺(tái)提純精餾塔及其配套進(jìn)料槽、進(jìn)料泵、冷凝器、再沸器、回流罐、回流和塔底泵 。美國(guó) REC(前身為 Asimi)采用該方法來制備硅烷氣體。硅鎂合金法制備硅烷的工藝流程非常簡(jiǎn)練。 整個(gè)生產(chǎn)過程完全 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)閉路循環(huán)，保護(hù)環(huán)境，綠色生產(chǎn) 。 （ 5） 從能源綜合利用來看， 工藝上采用國(guó)際上最先進(jìn)的四氯化硅冷氫化技術(shù)，四氯化硅可實(shí)現(xiàn)全部工廠內(nèi)部消化，且 95%以上可以轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，利用率高，降低了多晶硅生產(chǎn)的單位電耗。做到少投入、多產(chǎn)出，這樣既充分利用了企業(yè)現(xiàn)有的資源，又可以得到良好的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 3） 公司 充分利用現(xiàn)有公用工程配套優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目同時(shí) 為了解決 還原 車間 電耗 較高問題，上冷氫化生產(chǎn)線與硅烷生產(chǎn)和多晶硅生產(chǎn)相配套，把一期的熱氫化 改造成冷氫化，達(dá)到提高 STC 轉(zhuǎn)化效率，減少消耗，降低多晶硅生產(chǎn)成本的目的，實(shí)現(xiàn)零排放零污染，綠色生產(chǎn)。因?yàn)楣柰顨怏w沒有腐蝕性而三氯氫硅具有較強(qiáng)的腐蝕性，所以硅烷法工藝對(duì)工藝管道和設(shè)備的要求比三氯氫硅法低，生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的總投資比三氯氫硅法低 。硅烷氣制備多晶硅成本比西門子法制備多晶硅有大幅度的下降，通過硅烷生產(chǎn)，使得企業(yè)產(chǎn)品成本下降，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但是面對(duì)未來的光伏市場(chǎng)，企業(yè)要生存就必須發(fā)展，發(fā)展是硬道理，發(fā)展是企業(yè)生存的