【文章內容簡介】 5%mol生產維護較易較難操作技術要求一般較高優(yōu)點 氣相連續(xù)反應，不需催化劑； 操作壓力低（），設備安全性能要求低； 反應使用精制STC無硼磷等雜質帶入，后續(xù)的精餾單元簡單； 工藝及設備成熟，有一定的運行經驗。 硅粉連續(xù)加入，流化床反應，可以連續(xù)大規(guī)模生產（單條線可以做到5萬噸以上TCS產能）； 單位電耗低（）； STC轉化率高（一般25%左右、最高可達30%）； TCS成本較低（2500元/噸TCS）； Si、Cl消耗低，三廢處理量小，環(huán)保壓力低（Si：，Cl：）； 國內、外工藝已經成熟，運行業(yè)績較多。 投資省（3000噸多晶硅配套冷氫化800016000萬元） 缺點反應溫度高（1250℃）、電耗高（）；STC轉化率低（1520%）；多晶硅產品含C較高，氫化爐內件（隔熱屏、加熱體）為石墨或C/C材料，在1250℃會與H2反應生成CH4混在H2中，通過回收H2帶入多晶硅；維修率高，單臺爐運行周期在34個月；單臺設備產量低、配套設備多，3000噸規(guī)模需配1014臺氫化爐；對公用系統(tǒng)參數要求高，水、電、蒸汽參數操作范圍窄，易連鎖停車；異常停爐，石墨件、加熱體損壞率高；Si、Cl消耗高，三廢處理量大，環(huán)保壓力高（Si：，Cl：）；投資大（、）。反應屬氣固反應，操作參數苛刻，料位、壓力、溫度控制范圍較窄，較難掌握經濟運行參數點；操作壓力高（）、設備（INCOLOY 800）、閥門、管道材質、加工工藝要求高；硅粉氣相進料，閥門、管道磨損嚴重，氣相介質密封難度大；氣固沸騰反應，設備、管道磨損嚴重、安全性要求高；由于多晶硅企業(yè)間保密，無成熟運行經驗可循、員工綜合素質要求高；硅粉帶入雜質、產品TCS需曾設精餾裝置。25PFD2氯硅烷STCH2急冷塔頂回流泵STC加熱器H2加熱器H2壓縮機急冷塔氯硅烷儲槽急冷塔頂2級冷卻器急冷塔頂1級冷卻器急冷塔旋風分離器冷氫化反應器硅粉緩沖槽吊車加料斗粗TCS去V1300精餾PFD1冷氫化粗餾1級塔再沸器冷氫化粗餾1級塔回流泵冷氫化粗餾1級塔冷凝器冷氫化粗餾2級塔再沸器冷氫化粗餾2級塔回流泵高沸殘液去殘液處理粗STC去罐區(qū)冷氫化粗餾2級塔冷凝器回流罐冷氫化粗餾2級塔回流罐冷氫化粗餾1級塔圖22 冷氫化單元工藝流程圖 年產500噸硅烷項目節(jié)能評估報告書 汽化器氫化爐氫化爐尾氣過濾器AEG調控箱氫化爐變壓器110變電站內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圖23 熱氫化單元工藝流程通過兩種氫化工藝優(yōu)缺點對比，冷氫化法生產多晶硅電耗低，STC轉化率高，Si、Cl消耗低，三廢處理量小，環(huán)保壓力低，因此，項目選擇配套3萬噸/年冷氫化法處理STC。與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置本項目精餾考慮和3萬噸的冷氫化裝置配套，利用耦合技術，蒸汽消耗大幅降低，裝置處理能力大，操作彈性大。新建精餾裝置的高低沸物的分離提純，可使用一期已使用的8＃、9＃塔可達到回收的目的，也可滿足生產要求。高沸殘液去殘液處理粗STC去罐區(qū)冷氫化粗餾2級塔冷凝器回流罐 硅烷項目總平面布置滿足工藝流程要求，保證生產線短捷，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，盡量靠近供應來源，合理布置場地內用地，注意節(jié)約用地。項目平面布置主要分為六個部分：硅烷生產裝置、硅烷氣充裝系統(tǒng)、冷氫化、精餾、廢氣廢液處理、罐區(qū)等，年產500噸硅烷項目是景新公司在一期項目基礎上的改造及擴產項目，項目直接建設在景新公司現有廠區(qū)，實施后與景新公司一期項目共同形成一個完整的閉路循環(huán)系統(tǒng)，達到整個生產過程物料的完全利用，綠色無污染。原料取材方便，后處理容易，同時具備配套的公用工程及運輸條件，生產十分便利。 項目的主要技術經濟指標表22 項目主要經濟技術指標序號指 標 名 稱單位數量備 注一產品方案及生產規(guī)模硅烷t/a500TCS生產規(guī)模冷氫化處理裝置萬噸3精餾裝置萬噸3二年操作日d300三主要原輔、燃料年總消耗量三氯氫硅t/a17350液氮t/a2300甲醇t/a670歧化催化劑t/a6吸附劑t/a330%氫氧化鈉溶液t/a85四公用動力消耗量供水萬t/a170供電萬kwh2976 天然氣萬m179。/a1275五運輸量運入量t/a20414運出量t/a2000六全廠定員人459其中：生產工人人280管理、專業(yè)技術人員人179七占地面積廠區(qū)占地面積畝637全廠建筑面積畝400八工程項目總投資萬元32097九能耗指標噸標煤/年19963十固定資產投資萬元20553十一年平均銷售收入萬元18900十二年均總成本費用萬元11375十三年均稅金及附加萬元145十四年均利潤總額萬元7875十五財務評價指標投資利潤率%投資利稅率%全部投資回收期年 項目用能概況 項目主要用能設備和供、用能系統(tǒng)項目主要能耗系統(tǒng)包括硅烷生產裝置、硅烷氣充裝系統(tǒng)、冷氫化處理裝置、精餾裝置。項目主要耗能設備包括：冷氫化反應器、鍋爐、加熱器、循環(huán)泵、風機、加料泵、輸料泵、精餾塔等設備。能源流向圖如下（圖24）熱損失蒸汽電力天然氣硅烷生產、STC冷氫化及精餾提純空壓機空調水泵燃氣鍋爐余熱回收 圖24 項目能源流向圖 項目主要能源消耗結構本項目采用氯硅烷歧化法生產硅烷氣，原輔料主要為硅粉、氯硅烷以及液堿。其中，氯硅烷在整個生產過程中循環(huán)生產使用，僅在少數情況下需少量外加。這些材料全部包含著在我公司一期已投產的多晶硅項目中，無需另外采購。而且這些材料在景德鎮(zhèn)以及周邊城市（九江）均有大量生產，采購十分方便。項目所需的能源消耗主要為電、水、天燃氣等能源。動力介質水、天然氣、電力均由公司現有基礎公用設施提供，無需另外增加。500噸硅烷項目實施，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。而且項目通過硅烷法生產工業(yè)電子級多晶硅，形成生產閉路循環(huán)，減少廢棄物排放，安全環(huán)保。能源消費結構表列于表23， 表23 主要能源消耗量對比現有熱氫化能源名稱數值折煤系數折標煤（噸）項目實施前天然氣（萬m3）電（萬kwh）6721軟水（萬噸）168合計24308冷氫化能源名稱數值折煤系數折標煤（噸）項目實施后天然氣（萬m3）1275電（萬kwh）29763658軟水（萬噸）170合計19963項目通過實施冷氫化后，生產每噸/TCS需配套冷氫化處理裝置電耗從1823kwh降低為992kwh，電力消耗下降46%，天然氣消耗從460 m3/t下降為425m3/t，同比熱氫化工藝生產下降8%，配套3萬噸/%，年節(jié)約標準煤4345噸。 67 能源消耗平衡表購入貯存輸送分配最終使用實物量等價值當量值硅烷生產系統(tǒng)冷氫化處理系統(tǒng)精餾及尾氣回收輔助生產辦公合計供入能量天然氣1275萬m179。15482tce4134tce2140tce（能源轉換蒸汽）9208tce（能源轉換蒸汽）0015482tce電力2976萬kwh3658tce85tce3318tce138tce102tce15tce3658tce自來水170萬t824tce293tce261tce223tce46tce1tce824tce合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce有效能量天然氣3800tce（天然氣能源轉換蒸汽）2000tce（天然氣能源轉換蒸汽）8600tce（天然氣能源轉換蒸汽）14400tce電力72tce3000tce100tce90tce12tce3274tce自來水280tce220tce210tce40tce小計4152tce5220tce8910tce130tce18425tce回收利用損失能量360tce499tce659tce18tce1539tce合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce表24 能源消耗平衡表3 能源供應情況分析評估 項目所在地能源供應條件及消費情況廠區(qū)條件及交通運輸狀況景德鎮(zhèn)市位于江西東北部，地處贛、浙、皖三省交界處，經濟結構以陶瓷、化工工業(yè)為主，其他工業(yè)為輔，市內現有冶金、電力、汽車配件、電子、電器、機械等工業(yè)企業(yè)，主要產品達幾萬種。景德鎮(zhèn)市高新區(qū)工業(yè)園區(qū)距景德鎮(zhèn)市高速路口約5公里，距市區(qū)約3公里，園區(qū)內有多家大型機械、化工企業(yè)，水、電、交通網絡配套，生活服務設施完善，外部交通便利，與206國道和九景高速直通，能貫通贛、浙、皖等高速，交通便捷，運輸方便。 公用工程狀況工廠內水、電、蒸汽等公用工程設施完善，且均有富余，同時該裝置在廠的總體規(guī)劃中，現有的水、電、蒸汽公用工程設施能滿足改建裝置的需要，無需另外新建配套水、電、蒸汽裝置。項目能源供應條件景德鎮(zhèn)電力設施有新建“上大壓小”兩臺66萬千瓦時超臨界火力發(fā)電機組已經投產發(fā)電，廠區(qū)內有電力供應豐富，公司設有降壓配電所以供全廠使用。且都是由城市配電網直接供電。公司供電方式主要是采用集中供電方式,由城市政電網的110kV變電站，經10kV專線引至總降壓配電所供電，經11臺配電變壓器降壓將10kV降為380V后再由配電柜輸送到各個用能單位使用。此項目主要通過380V常規(guī)動力電變配電站與供電10KV網線連接，能滿足項目供電需求；景德鎮(zhèn)水資源豐富，水資源供應主要依托昌江和南河支流，項目所用水由廠區(qū)自來水管網系統(tǒng)供給。天然氣已經接入高新區(qū)工業(yè)園區(qū)，由華潤和深燃天然氣公司供應，因此項目能源供應條件比較適合項目實施。 項目能源消費對當地能源消費的影響項目消耗的主要能耗電、水、天然氣，均由廠區(qū)內公用設施供給，其中電投入3658噸標準煤，相當項目實施前電耗下降近46%，因此，項目實施不會增加公司電耗，反而減少電力消耗。水年投入量為824噸標準煤，對于公司現有4500t/天用水系統(tǒng)也不會造成影響；天然氣用于鍋爐轉換蒸汽，年消耗1275萬m3，折合標準煤15482噸，相比項目實施前消耗下降8%，因此，現有鍋爐足以滿足項目蒸汽量，而且天然氣管道已經引入廠區(qū)內，不新增天然氣消耗量，也不會對園區(qū)內供氣產生影響。由此可見，項目能源消費對當地能源消費沒有影響。 環(huán)境保護實施情況（1）廢水污染治理廢水中的主要污染物為氯離子、H+等使廢水呈現酸性。公司建有三廢分廠，專門集中處理生產過程中產生的廢水、廢氣及固廢。廢水處理措施：建造廢水處理池，將廢水排入其中，加堿中和，使得其pH值及各種離子含量均達標后可再循環(huán)使用，直接排放量很少。生活污水經化糞池處理后，就近排入廠區(qū)污水排水管道。最后排入工業(yè)園的工業(yè)排水管道。（2）廢氣污染治理項目生產過程中產生廢氣主要為氮氣，含有少量氫氣及氯硅烷等。處理主要是通過將生產中各分廠產生的廢氣統(tǒng)一進入三廢分廠的廢氣洗滌塔，待所有可能的污染成分被淋洗干凈后再放空處理。（3）廢渣治理主要來自生產過程中產生的為二氧化硅及硅酸鹽。將生產過程產生的可回用的固體廢棄物進行外售；廠區(qū)內設置固定垃圾收集點（非露天）來集中堆放不可回用的固體廢棄物，收集后及時集中清運。（4）噪聲污染治理本項目噪聲主要來自電機、泵以及生產中其它設備的噪聲，一方面設備選型時盡量選用低噪聲的設