【正文】 年產(chǎn) 1500 噸多晶硅 裝置，其關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備從國(guó)外引進(jìn)，國(guó)內(nèi)配套設(shè)計(jì)和建設(shè)．項(xiàng)目建議書(shū) 投資估算內(nèi)容包括：年產(chǎn) 1500 噸多晶硅裝置以及相應(yīng)配套的輔助生產(chǎn)項(xiàng)目、公用工程項(xiàng)目的工程費(fèi)用以及工程建設(shè)其它費(fèi)用、建設(shè)期貸款利息、流動(dòng)資金。 、項(xiàng)目用地 項(xiàng)目 總用 地 1500 畝，其中一期 征地 556 畝。 我國(guó)集成電路產(chǎn)量、硅單晶產(chǎn)量和多晶硅需求預(yù)計(jì)我國(guó)電子行業(yè)“十一五”期間的增長(zhǎng)率會(huì)超過(guò) 5%，到 2021 年對(duì) 39 高純度多晶硅材料的需求量將超過(guò) 1300 噸，到 2021 年對(duì)高純度多晶硅材料的需求量將超過(guò) 1400 噸。水、電、汽等公用工程介質(zhì)參數(shù)選擇合理。 三氯氫硅精餾、多晶硅還原：經(jīng)過(guò)低溫冷凝后的不凝氣體，大部分為用于系統(tǒng)保護(hù)及氣體置換的氮?dú)狻錃?，其中氯硅烷總量約 450t/a。因 46 為生產(chǎn)廠(chǎng)家一般采用減壓閃蒸回收高沸物，殘?jiān)馐刍厥浙~或送磚廠(chǎng)制磚用，由于本工程一期量較小，暫不考慮回收處理。 、安全衛(wèi)生 、 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)中采用的標(biāo)準(zhǔn) 《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》，《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》，《建設(shè)項(xiàng)目（工程）勞動(dòng)安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定》 ， 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 》， 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 ， 《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)程》 ， 《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定》 ， 《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》 ，《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 ， 48 《火災(zāi)自動(dòng) 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 《壓力容器安全技術(shù)檢察規(guī)程》，《安全色》 ， 《安全標(biāo)志》 。沸點(diǎn)－ ℃，密度 。 有易燃易爆介質(zhì)的設(shè)備，設(shè)供開(kāi)停車(chē)使用的氮?dú)庵脫Q設(shè) 51 施；各種中間槽、三氯氫硅貯槽等均設(shè)氮?dú)獗Ｗo(hù)。 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有可能接觸酸堿等腐蝕性物料及有毒物料的地點(diǎn)設(shè)置安全淋浴洗眼器，其服務(wù)半徑應(yīng)小于15m。 主要危險(xiǎn)物質(zhì)根據(jù)總圖布置、工藝生產(chǎn)流程及物料物性，確定本工程中水電解制氫、氯氫化合成裝置、三氯氫硅精餾裝置、尾氣回收、多晶硅還原裝置的火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別為“甲類(lèi)”；冷凍站的火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別為“乙類(lèi)”；變配電等輔助生產(chǎn)設(shè)施及公用工程設(shè)施的火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別為“丙類(lèi)”或低于丙類(lèi)。 53 、消防 、 設(shè)計(jì) 范圍 設(shè)計(jì)范圍： 工藝裝置為氯氫化合成裝置、三氯氫硅精餾裝置、多晶硅還原裝置、尾氣回收裝置等；輔助工程為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)、三廢處理設(shè)施等。備有耳機(jī)或耳塞，在檢查較高噪聲設(shè)備時(shí)使用。裝置內(nèi)有發(fā)生墜落危險(xiǎn)的操作崗位按規(guī)范設(shè)置扶梯、平臺(tái)、欄桿等安全設(shè)施。本品空氣中最高允許濃度為了 ，并屬111 級(jí)（中度危害）職業(yè)性接觸毒物。生產(chǎn)工藝各種物料多次循環(huán)利用，提高了各物料的轉(zhuǎn)化率，并減少了環(huán)境污染。 廢水（液）處理措施 工藝廢水處理措施：含氯化氫、氯硅烷的尾氣、殘液均采用堿液洗滌中和，減少了工業(yè)水的用量。 生活及辦公設(shè)施有：辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓、職工餐廳及活動(dòng)中心、門(mén)衛(wèi)等。 表 4 一 2 國(guó)內(nèi)多晶硅的主要廠(chǎng)家及產(chǎn)量 名稱(chēng) 2021 2021 2021 產(chǎn) 能 產(chǎn)量 產(chǎn) 能 產(chǎn)量 產(chǎn) 能 產(chǎn) 41 量 洛陽(yáng)中硅高科技公司 技改 峨嵋半導(dǎo)體材料廠(chǎng) 100 50 100 60 100 新光硅業(yè)公司 在建中 在建中 總計(jì)（噸） 盡管目前我國(guó)有 1000 噸級(jí)以上的多晶硅材料生產(chǎn)企業(yè)正在籌建，但我國(guó)的高純度多晶硅材料的生產(chǎn)仍然處于剛剛開(kāi)始起步階段，完全不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，急需加快速度發(fā)展。 根據(jù)世界各國(guó)已經(jīng)投資和擬投資的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃，預(yù)計(jì)多晶硅產(chǎn)量將從 2021 年的 32021 噸增長(zhǎng)到 2021 年的 36000噸， 2021 年的 42021 噸， 2021 年的 52021 噸， 2021 年的 61000噸， 2021 年的 65000 噸。 、供水 開(kāi)發(fā)區(qū)現(xiàn)有自來(lái)水廠(chǎng)一座，日供水可達(dá) 6 萬(wàn)噸，取 ***水源，水質(zhì)優(yōu)良，供水充足，水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)于引進(jìn)的主要設(shè)備、材料和控制系統(tǒng)，由于在國(guó)際市場(chǎng)上多晶硅生產(chǎn)的領(lǐng)域相對(duì)很小，專(zhuān)利技術(shù)和專(zhuān)業(yè)化制造限于有限的制造商，無(wú)法進(jìn)行公開(kāi)的招標(biāo)，只能進(jìn)行直接的商談。 分析儀器設(shè)備根據(jù)分析方法的要求，配備的分析儀器主要有氣相色譜儀、分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)、庫(kù)侖測(cè)硫儀、電子天平、加熱設(shè)備、水質(zhì)分析儀及實(shí)驗(yàn)室家具等。該機(jī)具有 結(jié)構(gòu)緊湊、振動(dòng)小、噪聲低、效率高、自 29 動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。此外，由于三氯氫硅等均屬于易燃易爆物料，相應(yīng)的管道需采用靜電接地措施。 （ 2） 公用工程消耗 ①電 6kV/3P/50Hz 1950kW ②循環(huán)水 供水／回水溫度 32℃／ 38℃ 供水／回水壓力 用量 10500m3/h 25 、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施 本項(xiàng)目貯運(yùn)設(shè)施包括液體原料貯存，固體硅粉貯存于硅粉加工裝置區(qū)內(nèi) 的硅粉倉(cāng)庫(kù)。該系統(tǒng)由若干個(gè)帶揚(yáng)聲器放大線(xiàn)路的呼叫／通訊站組成，具有群呼、廣播找人、三方通話(huà)等功能。因此， 對(duì)供電電源及供電方案的可靠性要求較高 ，建議雙回路供電。為此需要建 4000 M3消防水池，為節(jié)省投資，擬充分建清水池儲(chǔ)量（儲(chǔ)量 3000M3，此清水池與自備水廠(chǎng)有一 DN400 相連）但需從清水池處引兩根 DN450 管道，壓力維持現(xiàn)有 左右，在界區(qū)內(nèi)設(shè)消防加壓泵。 （ 4） 建筑物內(nèi)外裝修：除辦公樓外，采用中等裝修標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)建筑外觀力求簡(jiǎn)潔、明快、線(xiàn)條流暢，尺度 適宜，并滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能要求。 本項(xiàng)目主要由以下內(nèi)容組成： （ 1） 生產(chǎn)區(qū) ： 氯氫化合成單元、三氯氫硅精餾、多晶硅還原單元、水電解制氫單元等。該還原爐采用循環(huán)熱水 冷卻，避免了國(guó)內(nèi)一般采用熱導(dǎo)油 出現(xiàn)的結(jié)垢損壞還原爐的情況，運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低。 、工藝技術(shù) 、工藝技術(shù)概況 本項(xiàng)目采用目前國(guó)外普遍采用的改良西門(mén)子工藝，即經(jīng)過(guò)精餾提純的三氯氫硅在純氫氣氣氛下，在 1080℃ 的硅芯表面沉積，生成多晶硅，產(chǎn)品為棒狀。 采用還原尾氣的干法回收技術(shù)，原料綜合回收率達(dá)98%，分離的氫氣、氯化氫產(chǎn)品質(zhì)量高，使混合氣中的各種有用物料得到最大限度回收利用，也提高了多晶硅產(chǎn)品品質(zhì)，減少了環(huán)境污染。 表 11 多晶硅質(zhì)量指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) N 型電阻率， Ω .cm 100— 300 P 型電阻率， Ω .cm 1000— 3000 碳含量， at/cm3 2 1016 N 型少數(shù)載流子壽命 181。 3 太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈 中生產(chǎn) 太陽(yáng)能電池所需要的核心原料 —— 高純多晶硅材料， 目前供應(yīng)短缺，成為 制約太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。 **縣天然水晶 、石英的開(kāi)采歷史悠久， ********。多晶硅是單晶硅的 主要原料，其深加工產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)，是 半導(dǎo)體器件和集成電路的基 礎(chǔ)材料，國(guó)際 集成電路芯片及各類(lèi)半導(dǎo)體器件 95%以上是 用 多晶 硅材料制造的。目前多晶硅材料 2021 年全年的期貨已經(jīng)售完，這些材料的現(xiàn)貨價(jià)格近期超過(guò)了 140 美元／公斤。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2021 年全世界共消費(fèi)了 32021 噸高純度多晶硅材料，其中電子行業(yè)消費(fèi)了 18000 噸，太陽(yáng)能光伏發(fā)電行業(yè)消費(fèi)了 14000 噸；而 2021 年全世界高純度多晶硅材料的消費(fèi)量增長(zhǎng)到了 35000 噸，其中電子行業(yè)消費(fèi)了 19000 噸，太陽(yáng)能光伏發(fā)電行業(yè)消費(fèi)了 16000 噸。本項(xiàng)目的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 12。 針對(duì)以上工藝特點(diǎn)及操作要求，對(duì)工藝生產(chǎn)裝置采用 DCS 集中控制，對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān)控、 操作，高度集中，強(qiáng)化管理。 引進(jìn)的干法回收系統(tǒng)，對(duì)還原尾氣的綜合收率可達(dá)98%，且回收的產(chǎn)品質(zhì)量純度高、系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、設(shè)備性能可靠，對(duì)提高物料的利用率，降低消耗起到了重要作用。為了滿(mǎn)足廠(chǎng)區(qū)發(fā)展的需要，一期 1500t/a 多晶硅生產(chǎn)裝置的一 側(cè)，預(yù)留二期 8500t/a多晶硅生產(chǎn)裝置的用地，即全廠(chǎng)按 10000t/a 多晶硅生產(chǎn)能力進(jìn)行 總體規(guī)劃。 （ 2） 輔助裝置、公用工程、生活及辦公設(shè)施將根據(jù)各自的功能需求采取磚混或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 生活 用水由自來(lái) 水 公司供給；工藝、生產(chǎn)用水水源來(lái)自淮沭新河 ，經(jīng)項(xiàng)目?jī)羲咎幚砗蠹訅?經(jīng)管 18 網(wǎng)供給，供水壓力 ，接入管徑分別為 DN300 和 DN80；消防用水由清水池供給，供水壓力 ，送到界區(qū)后經(jīng)加壓到 。 由于工藝裝置的塔系高度在 5070 米之間，消防設(shè)計(jì)考慮塔系的環(huán)管?chē)娏芟到y(tǒng)，噴頭需要一定的余壓。對(duì)于分散的一般負(fù)荷，可增設(shè)動(dòng)力配電箱，由動(dòng)力配電箱向設(shè)備供電。該系統(tǒng)由火災(zāi)報(bào)警控制器、火災(zāi)報(bào)警復(fù)示盤(pán)、火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕等組成。 （ 3） 中間三氯氫硅中間產(chǎn)品三氯氫硅年需要量 噸，由于多晶硅還原為半連續(xù)生產(chǎn)，因此考慮到兩個(gè)裝置之間穩(wěn)定操作，中間三氯氫硅貯存量按 6 天 ， 貯存量約 725 噸，設(shè)置 3 臺(tái) 300 m3 球罐 。 （ 2） 通風(fēng) : 對(duì)生產(chǎn)裝置和輔助生產(chǎn)裝置可能散發(fā)有害物的一些場(chǎng)所及化驗(yàn)通風(fēng)柜等，根據(jù) 具體要求設(shè)置局部機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。 、維修和倉(cāng)庫(kù) 維修本項(xiàng)目的機(jī)、電、儀修按小維修考慮，其任務(wù)是保證生產(chǎn)裝置和輔助設(shè)施正常穩(wěn)定運(yùn)行 ，負(fù)責(zé)生產(chǎn)設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)和臨時(shí)停車(chē)的維修，年度大修及大型設(shè)備檢修均依托社會(huì)。因此，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位要密切配合、相互支持、嚴(yán)把控制點(diǎn)，采取措施，在確保質(zhì)量的前提下，盡量縮短項(xiàng)目建設(shè)期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以達(dá)到本項(xiàng)目在最短周期內(nèi)建成投入運(yùn)行贏利的目的。 本工程 項(xiàng)目總投資 150000 萬(wàn)元。 **縣可以保證用地指標(biāo)，同時(shí)該項(xiàng)目符合 **省支持 ***點(diǎn)供地政策，要求點(diǎn)供地。 （ 2） 太陽(yáng)能光伏行業(yè)需求分析 由于我國(guó)常規(guī)能源的相對(duì)缺乏，我國(guó)近年高度重 視太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 42 多晶硅生產(chǎn)裝置內(nèi)部設(shè)備布置以及本生產(chǎn)裝置總平面布置合理，裝置和設(shè)備之間物料來(lái)去距離短捷，減少能量損失。在上述系統(tǒng)排放的尾氣全部用管道送入尾氣淋洗塔，用石灰乳進(jìn)行洗滌，可控制氯化氫排放濃度小于 l0mg/M，最大排放量（故障情況下） ，遠(yuǎn)低于《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB162971996 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值（ 15m 排氣筒 HCl 最高允許排放濃度 100mg/耐、最高允許排放速率 ）。 （ 2） 細(xì)硅粉 。 、 生產(chǎn)過(guò)程中職業(yè)危害因素及 其影響 火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì) 本項(xiàng)目存在的火災(zāi)危險(xiǎn)性物料有三氯氫硅、氫氣、二氯硅烷、硅粉。氧氣無(wú)毒，但常壓下氧濃度超過(guò) 40％時(shí)，有可能發(fā)生氧中毒，吸入 40%60％的氧時(shí)，可出現(xiàn)胸骨不適、胸悶和呼吸困難 ，吸入氧濃度在80%以上時(shí)，可出現(xiàn)眩暈、心動(dòng)過(guò)速、昏迷、呼吸衰竭甚至死亡，長(zhǎng)期處于氧分壓為 60100kpa 的條件下可發(fā)生眼損害，嚴(yán)重者可失明。 對(duì)裝置內(nèi)的壓力設(shè)備、管道均設(shè)置安全閥、爆破膜等緊急泄壓設(shè)施， 以防操作失靈和緊急事故帶來(lái)的設(shè)備、管道超壓；設(shè)置阻火、隔爆裝置，防止某一設(shè)備發(fā)生火災(zāi)、爆炸而波及相鄰的設(shè)備。生產(chǎn)裝 置適當(dāng)集中并盡量采用露天化布置，減少有毒有害物質(zhì)的積聚；廠(chǎng)房設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置，使車(chē)間空氣中有害物質(zhì)的容許濃度在規(guī)定的范圍之內(nèi)。 、 消防 措施 為充分貫徹“以防為主，防消結(jié)合”的消防原則， 依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行消防法規(guī)的要求，并 結(jié)合總圖布置、工藝生產(chǎn)裝置特點(diǎn)及物料性質(zhì)等，從工藝生產(chǎn)、總圖布局、建構(gòu)筑物防火處理、防雷接地、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、可燃?xì)怏w檢測(cè)、防爆等各個(gè)方面采取相應(yīng)的措施，以防止火災(zāi)的發(fā)生，最大限度的減少火災(zāi)所帶來(lái)的損失。本項(xiàng)目設(shè)置勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，設(shè) 1 名專(zhuān)職安全技術(shù)員，編制在生產(chǎn)技術(shù)部。 盡可能選用低噪聲設(shè)備；空分空壓站設(shè)置隔音操作室；對(duì)超過(guò)一定壓力的氣體放空管線(xiàn)設(shè)置消音器。 設(shè)備布置盡量露天化，以保持良好的通風(fēng)環(huán)境，避免有害物質(zhì)聚集。少量泄漏時(shí)，噴霧狀水稀釋吸收，用堿中和后排入下水道。氯化氫回三氯氫硅合成工序循環(huán)利用。采取的處理措施為先經(jīng)布袋除塵、回收硅粉、再經(jīng)水洗、最后放空，水洗廢水經(jīng)沉淀后循環(huán)使用；一類(lèi)為不凝氣，三氯氫硅精餾和尾氣回收裝置及工藝裝置安全閥集中排放的氣體，這類(lèi)廢氣中含有有機(jī)物和可燃物，主要為氮?dú)狻⒙裙柰椤?HC1等，淋洗后高空排放。 輔助裝置：原料 罐區(qū)、中間罐區(qū)、地秤 等 ； 工藝裝置包括：氯氫化合成裝置、三氯氫硅精餾裝置、多晶硅還原裝置、尾氣回收所、裝置供配電設(shè)施、冷凍站、空分空壓站、裝置區(qū)管廊、電信、控制中心、中央化驗(yàn)室、機(jī)修、庫(kù)房、總圖運(yùn)輸?shù)取? 截止 2021 年底，我國(guó)高純度多晶硅材料的生產(chǎn)廠(chǎng)家只有兩家，即峨嵋半導(dǎo)體廠(chǎng)和洛陽(yáng)中硅，產(chǎn)能 400 噸，而實(shí)際的產(chǎn)量不足 100 噸（見(jiàn)表 4 一 2），同時(shí)國(guó)內(nèi)的需求量超過(guò)3000 噸，使得我國(guó)企業(yè)不得不從國(guó)外大量進(jìn)口多晶硅。 許多生產(chǎn)企業(yè)采取消除生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)、生產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)作、降低庫(kù)存等措施來(lái)滿(mǎn)足電 子行業(yè)和太陽(yáng)能行業(yè)飚升的需求，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的太陽(yáng)能行業(yè)的需求。 、 氣候 **縣位于 **省東北部， ???? 、供電