【正文】 制備和多晶硅的生產，其特點是生產過程中硫酸鹽副產品作為原料可以出售給化工廠，中間產物氟化鋁鈉能夠循環(huán)利用，不會對環(huán)境產生危害。新硅烷工藝流程如下：氫化鋁鈉生產鈉作為液態(tài)金屬通入到氫化鋁鈉反應器，鋁粉、催化劑和甲苯溶劑一同通過浸漬管加入反應器，鋁粉要過量以減少副反應的發(fā)生，通入氫氣，進行反應生成氫化鋁鈉固體，隨后分離回收甲苯，將氫化鋁鈉溶于二甲氧基乙烷，儲存到儲罐中。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.四氟化硅生產硫酸、氟化鋁鈉和石英砂在混料器預混加熱至一定溫度后，進入旋轉反應爐反應生成四氟化硅和硫酸鹽副產品。四氟化硅被干燥、凈化后壓縮液化由管路輸送到儲存罐。硅烷生產硅烷反應分兩步完成：90%95%的反應在第一級硅烷反應器中完成，剩下的是在第二級硅烷反應器中完成?？刂品磻獪囟仍谝欢ǚ秶鷥?，氫化鋁鈉和四氟化硅按照化學計量來反應，生成的硅烷經精餾、分子篩吸附后得到高純度的硅烷氣，副產物氟化鋁鈉回收循環(huán)利用。多晶硅生產高純度的硅烷和氫氣經過預熱后進入反應器，在反應器內硅烷分解成多晶硅和氫氣。反應器出口氣體經分離器分離后，氫氣和硅烷回收循環(huán)利用。 新硅烷工藝流程圖該工藝有如下優(yōu)點：原料供應有保證，主要原料為二氧化硅，該原料國內儲量占全球的70%，而且品位較高，不需要二次熔煉為金屬硅。硅烷工藝耗電量少，其生產成本比三氯氫硅工藝降低了24%。產量高，硅烷工藝比三氯氫硅工藝產量提高30%。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.對環(huán)境沒有污染，不會產生大量金屬氯化物和四氯化硅等難以處理的廢棄物，其副產品硫酸鈉和硫酸鋁可以出售給化工廠；氟化鋁鈉可以回收循環(huán)利用，真正實現(xiàn)了閉環(huán)式生產。項目用水可以采用該公司三期中水，減少了大量的水消耗。新硅烷工藝生產高純度多晶硅需使用天燃氣作為燃料，作為蒸汽鍋爐、油鍋爐、廢氣爐、回轉爐等設備的熱源，項目將分四期建設，工程進度及用氣量如下：**一期工程已于 2022 年 4 月 15 日開始施工，2022 年 8 月底送氣調試，2022 年 10月投產；建設規(guī)模為年產 3000 噸，實際用氣量 2255m3/h。規(guī)劃的**二期工程 2022 年 10 月開始建設，2022 年 2 月底送氣調試，2022 年 4 月投產；建設規(guī)模為年產 6000 噸，實際用氣量達到 5400m3/h 。規(guī)劃的**三期工程 2022 年 11 月開始建設，2022 年 2 月送氣調試，2022 年 11 月投產，建設規(guī)模為年產 3000 噸；實際用氣量達到 9910m3/h 。規(guī)劃的**四期工程 2022 年 5 月開始建設，2022 年 10 月送氣調試，2022 年 12 月投產，建設規(guī)模為年產 6000 噸；實際用氣量達到 13530m3/h 。主要用氣設備及用氣量見表 。表 2022 年**公司主要用氣設備及用氣量序號 系統(tǒng)/設備 設備數(shù)量 (臺) 用氣量（ m3/h） 工作方式1 制氫系統(tǒng) 3 2800 24 小時連續(xù)2 燃氣鍋爐 5 5916 24 小時連續(xù)3 熱風系統(tǒng)/回轉爐 12 3460 24 小時連續(xù)4 熱油爐 12 1255 24 小時連續(xù)5 廢氣燃燒系統(tǒng)/廢氣爐 6 99 24 小時連續(xù)　 合計 13530 目標市場耗氣量的計算。表 年用氣量表 （單位：10 4m3/a）期限 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022～2020 年年用氣量 149 1786 3077 5089 6807 9115 10716 用戶不均勻系數(shù)的確定高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.工業(yè)用戶的用氣量較居民及公共建筑用氣均勻，**有限公司是三班制連續(xù)生產運行，小時用氣量波動小，其不均勻系數(shù)取 K=1，每年開工時間均按 330 天計算。 價格承受能力分析 天然可承受氣價分析天然氣用戶的可承受價格主要取決于兩個因素：用戶的購買能力和天然氣的替代能力。用戶的購買能力與用戶的財務狀況和后續(xù)產品市場及價格有關，而天然氣的替代能力主要與競爭性能源有關。鑒于天然氣的不同應用可取得不同的經濟效益，所以往往根據(jù)用戶的特性按城市燃氣、工業(yè)燃料、天然氣發(fā)電和化工等四類用戶分別進行測算。測算的基本方法是用天然氣替代能源的當前價格和替代成本，推算出天然氣用戶可承受氣價。由于不同來源的能源熱值各不相同，為便于計算，在測算過程中，有關燃料熱值根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒》附錄“各種能源平均低位發(fā)熱量”取值如下：天然氣的凈熱值 MJ/m燃料油凈熱值 、LPG 凈熱值 ，煤氣的熱值以各城市調研數(shù)據(jù)為準，大致浮動范圍在 15 MJ/m3～17MJ/m 3。 天然氣與其他替代能源的比價關系當前，**市高新區(qū)可利用的能源種類主要有：煤炭、液化石油氣、電力、柴油和汽油等。根據(jù)**市各種能源的熱值計算與天然氣同熱值時的價格，見表 。表 **市各種能源的比價關系表序號 能源種類 價格 熱值 效率(%)同等熱值價格（元/1000kJ ）與天然氣同熱值的價格(元/m 3)1 煤炭 700900 元/t 17693kJ/kg 70 2 液化氣 7585 元/15kg 46055 kJ/kg 85 3 工業(yè)用電 元/kWh 3622kJ/kWh 95 4 居民用電 元/kWh 3622kJ/kWh 95 5 柴油 元/kg 43543 kJ/kg 35 6 汽油 元/kg 43124 kJ /kg 30 用戶的天然氣價格承受能力分析本可研的目標市場僅為**公司工業(yè)用氣，天然氣主要用于工業(yè)燃料。天然氣用于工業(yè)燃料的可承受氣價主要與可替代能源的價格有關，另外，**公司位于**市區(qū)，因此還與城市對環(huán)境的質量要求有關。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.本可研天然氣工業(yè)燃料項目（**公司工業(yè)用氣）主要替代能源為煤。根據(jù)同等熱值價格計算，天然氣取代標準煤的可承受氣價在 ～ 元/m 3。但是考慮到目標市場的新能源開發(fā)項目（**項目）在使用天然氣后能顯著提高產品質量和市場競爭力，其價格承受能力在一定基礎上還可以提高，因此本可研考慮其可承受價格在 元/m3。 目標市場敏感性分析及市場策略 天然氣價格敏感分析從天然氣可承受氣價分析中得知，天然氣替代煤炭的同熱值價格 元/m 3。但一般認為，同熱值的天然氣比煤炭價格略高時，天然氣仍有很強的競爭力。**生產采用的是目前世界最先進的新硅烷工藝，該工藝是第三代新材料工藝，是硅材料行業(yè)重大技術進步，代表著未來多晶硅產業(yè)的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)的三氯氫硅工藝相比具有主要原料國內儲量豐富、工藝耗電量少、單位產出高、對環(huán)境無污染等優(yōu)勢。該工藝直接以硅石為原料制備多晶硅，跳過了冶金硅生產環(huán)節(jié)，大大降低了能耗。此技術是多晶硅行業(yè)重大的技術革命，中間產物循環(huán)使用，沒有廢水、廢氣、廢渣的排放，成本低，產量高。其用氣價格承受能力很高，其用氣價格承受能力在 元/m3。從以上的分析可知：天然氣價格在 ~ 元/m 3 時，用氣積極性很高。天然氣價格在 以上時，將改用其他能源。 對替代能源價格敏感性分析**市工業(yè)燃料主要是煤炭，根據(jù)目前**市 7000kcal/kg 煤（相當于標準煤）均價700~900 元/t 測算，可承受氣價格為 元/m 3，以天然氣取代煤炭具有很強的可行性。特別是在環(huán)?；蚬に嚿嫌刑厥庖蟮墓I(yè)用戶和使用天然氣后能提高產品質量和市場競爭力的工業(yè)用戶，天然氣作為工業(yè)燃料具有廣闊的市場前景。本可研的唯一用戶——**公司，其生產工藝在立項建設時就是使用天然氣作為燃料。根據(jù)**市物價局文件（保價字（2022）第 50 號），**市區(qū)工業(yè)用氣價格為 元/m3，此類項目在立項建設時就已經充分比對了當?shù)啬茉吹膬r格，選擇的是最優(yōu)的生產工藝。對于此類項目，市場前景應是最為廣闊的，市場也是最穩(wěn)定的。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告. 對國民經濟發(fā)展速度敏感性分析天然氣作為一次能源具有三大優(yōu)勢：高效、潔凈、方便。從總的經濟效益來說，天然氣利用的經濟性優(yōu)于煤。利用天然氣可以推進**市當?shù)亟洕脑鲩L，促進節(jié)能減排，從而使國民經濟增長和天然氣消費步入一個良性循環(huán)。 改善**市高新區(qū)的能源供需格局**市**區(qū)目前的能源消費沒有使用天然氣，本工程的建設對改善**區(qū)的能源供需格局具有重大意義。天然氣作為優(yōu)質能源對經濟發(fā)展有巨大帶動作用，事關**區(qū)經濟和社會的長遠發(fā)展。天然氣的開發(fā)利用工作，能全面實施資源轉換戰(zhàn)略，改善生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質量。 促進**區(qū)天然氣行業(yè)發(fā)展天然氣是優(yōu)質、高效、清潔的能源，使城市大氣環(huán)境明顯改善。**市**區(qū)利用天然氣將重點發(fā)展工業(yè)用氣領域。 有利于當?shù)亟洕目沙掷m(xù)性發(fā)展隨著**市國民經濟的不斷發(fā)展，能源消費將持續(xù)增長，溫室氣體和各種有害物質排放會隨之激增，嚴重的阻礙了當?shù)貒窠洕目沙掷m(xù)發(fā)展，當?shù)卣毣ㄙM相當一部分財政收入節(jié)能減排、改善環(huán)境。天然氣燃燒后產生的溫室氣體只有煤炭的 1/石油的 2/3，對環(huán)境造成的污染遠遠小于石油和煤炭。天然氣以其清潔、高效的特性正日益受到重視，發(fā)展和使用天然氣能夠形成一個新的天然氣產業(yè)鏈，成為改善環(huán)境和促進經濟可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇。 增加當?shù)刎斦杖腠椖客懂a后，將改善投資環(huán)境，加速當?shù)毓I(yè)發(fā)展，培育新的經濟增長點，從而拉動當?shù)氐慕洕?。它不僅改善了燃料結構，而且提高了產品質量、生產能力以及投資回報率，增強了企業(yè)競爭能力。這些都有利于吸引招商引資項目，從而增加當?shù)氐呢斦杖搿?市場策略發(fā)展使用天然氣與當?shù)爻鞘邪l(fā)展規(guī)模、國民生產總值、工業(yè)發(fā)展狀況、居民生活水平（生活習慣）、人口數(shù)量及當?shù)氐奈飪r等因素息息相關。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.天然氣在發(fā)展初期，應充分利用高新區(qū)在“中國**”新能源開發(fā)項目上的一系列優(yōu)惠政策，優(yōu)先發(fā)展承受能力較好，使用天然氣后能顯著提高產品質量和競爭力的大型工業(yè)項目——**項目。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.5 供氣規(guī)模的確定 天然氣市場供需平衡分析本工程氣源接自**管線，根據(jù)**高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會、**公司、**省燃氣公司、****集團有限公司等共同簽訂的《**國家高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目合作框架協(xié)議》（2022 年 6 月 16 日）確定，**線可供資源量能滿足**公司天然氣的正常需求。**公司市場需求為：2022 年 108m3/a，2022 年108m3/a，2022 年 108m3/a，2022 年 108m3/a，2022 年108m3/a，2022 年 108m3/a，2022 至 2020 年為 108m3/a。20222020 年用氣量平衡數(shù)據(jù)見表 。表 年用氣量表 （單位：10 4m3/a）期限 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022～2020 年年用氣量 149 1786 3077 5089 6807 9115 10716 供氣規(guī)模的確定日用氣量見表 。表 平均日用氣量 （單位：10 4m3/a）期限 2022 年 2022 2022 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年日用氣量 注：2022 年以 30 天計，2022 年至 2020 年日用氣量與 2022 年相同。小時用氣量見表 。表 平均小時用氣量 （單位：m 3/h）期限 2022 年 2022 2022 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年小時用氣量 2067 2255 3885 6425 8595 11509 13530 注：2022 年至 2020 年小時用氣量與 2022 年相同。 儲氣量的確定為了保證安全穩(wěn)定地向用戶不間斷、平穩(wěn)供氣，城市配氣一方面必須解決氣源供氣和城市用氣的平衡問題，確定合理的儲氣量和儲氣方式；另一方面為確保安全，城市也必須有自己的儲氣設施，有一定的儲氣能力。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB500282022) 規(guī)定 “采用天然氣做氣源時，城高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.鎮(zhèn)燃氣逐月、逐日的用氣不均勻性的平衡，應由氣源方（即供氣方）統(tǒng)籌調度解決” 。季節(jié)性的調峰（即逐月用氣不均勻性）和事故狀況應由本工程的上游氣源輸氣管道考慮，本可研只需考慮最大日小時不均勻用氣的調峰。本次可研目標市場僅為**公司，該公司的新硅烷工藝是三班制連續(xù)生產，小時用氣量波動小，其不均勻系數(shù)取 K=1，不需要儲氣調峰。高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項目可行性研究報告.6 輸配系統(tǒng)總體布局及工藝 總體布局天然氣輸配系統(tǒng)關系到燃氣系統(tǒng)運行是否安全可靠、經濟合理。因此，除了選擇合理的管道走向和管徑以外，輸配系統(tǒng)的儲存、調壓方式以及管道壓力級制的確定也是影響整個輸配方案是否經濟合理的重要因素。城市天然氣輸配系統(tǒng)一般由門站、燃氣管網、儲氣設施、調壓設施、庭院管網、戶內管線、燃氣表、燃具等組成。本可研輸氣末站與城市門站功能合并，且不涉及庭院管網、室內燃氣部分，因此本可研研究的天然氣輸配系統(tǒng)只包括高壓管道、輸氣末站、中壓燃氣管網及調壓設施。 總體工藝 輸配系統(tǒng)方案**區(qū)天然氣輸配系統(tǒng)流程為：天然氣來自**線通過高壓管道輸送至輸氣末站，高壓管道設計壓力為 。末站工藝裝置區(qū)接收高壓管道的天然氣后，經過濾、計量，伴熱、調壓到 ，然后加