【正文】 制備和多晶硅的生產(chǎn)，其特點(diǎn)是生產(chǎn)過程中硫酸鹽副產(chǎn)品作為原料可以出售給化工廠，中間產(chǎn)物氟化鋁鈉能夠循環(huán)利用，不會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生危害。新硅烷工藝流程如下：氫化鋁鈉生產(chǎn)鈉作為液態(tài)金屬通入到氫化鋁鈉反應(yīng)器，鋁粉、催化劑和甲苯溶劑一同通過浸漬管加入反應(yīng)器，鋁粉要過量以減少副反應(yīng)的發(fā)生，通入氫氣，進(jìn)行反應(yīng)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(chǔ)存到儲(chǔ)罐中。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.四氟化硅生產(chǎn)硫酸、氟化鋁鈉和石英砂在混料器預(yù)混加熱至一定溫度后，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐反應(yīng)生成四氟化硅和硫酸鹽副產(chǎn)品。四氟化硅被干燥、凈化后壓縮液化由管路輸送到儲(chǔ)存罐。硅烷生產(chǎn)硅烷反應(yīng)分兩步完成：90%95%的反應(yīng)在第一級硅烷反應(yīng)器中完成，剩下的是在第二級硅烷反應(yīng)器中完成?？刂品磻?yīng)溫度在一定范圍內(nèi)，氫化鋁鈉和四氟化硅按照化學(xué)計(jì)量來反應(yīng)，生成的硅烷經(jīng)精餾、分子篩吸附后得到高純度的硅烷氣，副產(chǎn)物氟化鋁鈉回收循環(huán)利用。多晶硅生產(chǎn)高純度的硅烷和氫氣經(jīng)過預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)硅烷分解成多晶硅和氫氣。反應(yīng)器出口氣體經(jīng)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(diǎn)：原料供應(yīng)有保證，主要原料為二氧化硅，該原料國內(nèi)儲(chǔ)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(chǎn)成本比三氯氫硅工藝降低了24%。產(chǎn)量高，硅烷工藝比三氯氫硅工藝產(chǎn)量提高30%。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.對環(huán)境沒有污染，不會(huì)產(chǎn)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(chǎn)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(shí)現(xiàn)了閉環(huán)式生產(chǎn)。項(xiàng)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(chǎn)高純度多晶硅需使用天燃?xì)庾鳛槿剂希鳛檎羝仩t、油鍋爐、廢氣爐、回轉(zhuǎn)爐等設(shè)備的熱源，項(xiàng)目將分四期建設(shè)，工程進(jìn)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(diào)試，2022 年 10月投產(chǎn)；建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn) 3000 噸，實(shí)際用氣量 2255m3/h。規(guī)劃的**二期工程 2022 年 10 月開始建設(shè)，2022 年 2 月底送氣調(diào)試，2022 年 4 月投產(chǎn)；建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn) 6000 噸，實(shí)際用氣量達(dá)到 5400m3/h 。規(guī)劃的**三期工程 2022 年 11 月開始建設(shè)，2022 年 2 月送氣調(diào)試，2022 年 11 月投產(chǎn)，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn) 3000 噸；實(shí)際用氣量達(dá)到 9910m3/h 。規(guī)劃的**四期工程 2022 年 5 月開始建設(shè)，2022 年 10 月送氣調(diào)試，2022 年 12 月投產(chǎn)，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn) 6000 噸；實(shí)際用氣量達(dá)到 13530m3/h 。主要用氣設(shè)備及用氣量見表 。表 2022 年**公司主要用氣設(shè)備及用氣量序號 系統(tǒng)/設(shè)備 設(shè)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(shí)連續(xù)2 燃?xì)忮仩t 5 5916 24 小時(shí)連續(xù)3 熱風(fēng)系統(tǒng)/回轉(zhuǎn)爐 12 3460 24 小時(shí)連續(xù)4 熱油爐 12 1255 24 小時(shí)連續(xù)5 廢氣燃燒系統(tǒng)/廢氣爐 6 99 24 小時(shí)連續(xù)　 合計(jì) 13530 目標(biāo)市場耗氣量的計(jì)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(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)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(chǎn)運(yùn)行，小時(shí)用氣量波動(dòng)小，其不均勻系數(shù)取 K=1，每年開工時(shí)間均按 330 天計(jì)算。 價(jià)格承受能力分析 天然可承受氣價(jià)分析天然氣用戶的可承受價(jià)格主要取決于兩個(gè)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(cái)務(wù)狀況和后續(xù)產(chǎn)品市場及價(jià)格有關(guān)，而天然氣的替代能力主要與競爭性能源有關(guān)。鑒于天然氣的不同應(yīng)用可取得不同的經(jīng)濟(jì)效益，所以往往根據(jù)用戶的特性按城市燃?xì)?、工業(yè)燃料、天然氣發(fā)電和化工等四類用戶分別進(jìn)行測算。測算的基本方法是用天然氣替代能源的當(dāng)前價(jià)格和替代成本，推算出天然氣用戶可承受氣價(jià)。由于不同來源的能源熱值各不相同，為便于計(jì)算，在測算過程中，有關(guān)燃料熱值根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)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(diào)研數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，大致浮動(dòng)范圍在 15 MJ/m3～17MJ/m 3。 天然氣與其他替代能源的比價(jià)關(guān)系當(dāng)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(jì)算與天然氣同熱值時(shí)的價(jià)格，見表 。表 **市各種能源的比價(jià)關(guān)系表序號 能源種類 價(jià)格 熱值 效率(%)同等熱值價(jià)格（元/1000kJ ）與天然氣同熱值的價(jià)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(jià)格承受能力分析本可研的目標(biāo)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(jià)主要與可替代能源的價(jià)格有關(guān)，另外，**公司位于**市區(qū)，因此還與城市對環(huán)境的質(zhì)量要求有關(guān)。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.本可研天然氣工業(yè)燃料項(xiàng)目（**公司工業(yè)用氣）主要替代能源為煤。根據(jù)同等熱值價(jià)格計(jì)算，天然氣取代標(biāo)準(zhǔn)煤的可承受氣價(jià)在 ～ 元/m 3。但是考慮到目標(biāo)市場的新能源開發(fā)項(xiàng)目（**項(xiàng)目）在使用天然氣后能顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力，其價(jià)格承受能力在一定基礎(chǔ)上還可以提高，因此本可研考慮其可承受價(jià)格在 元/m3。 目標(biāo)市場敏感性分析及市場策略 天然氣價(jià)格敏感分析從天然氣可承受氣價(jià)分析中得知，天然氣替代煤炭的同熱值價(jià)格 元/m 3。但一般認(rèn)為，同熱值的天然氣比煤炭價(jià)格略高時(shí)，天然氣仍有很強(qiáng)的競爭力。**生產(chǎn)采用的是目前世界最先進(jìn)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(shù)進(jìn)步，代表著未來多晶硅產(chǎn)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(nèi)儲(chǔ)量豐富、工藝耗電量少、單位產(chǎn)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(chǎn)環(huán)節(jié)，大大降低了能耗。此技術(shù)是多晶硅行業(yè)重大的技術(shù)革命，中間產(chǎn)物循環(huán)使用，沒有廢水、廢氣、廢渣的排放，成本低，產(chǎn)量高。其用氣價(jià)格承受能力很高，其用氣價(jià)格承受能力在 元/m3。從以上的分析可知：天然氣價(jià)格在 ~ 元/m 3 時(shí)，用氣積極性很高。天然氣價(jià)格在 以上時(shí)，將改用其他能源。 對替代能源價(jià)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(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤）均價(jià)700~900 元/t 測算，可承受氣價(jià)格為 元/m 3，以天然氣取代煤炭具有很強(qiáng)的可行性。特別是在環(huán)保或工藝上有特殊要求的工業(yè)用戶和使用天然氣后能提高產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)工藝在立項(xiàng)建設(shè)時(shí)就是使用天然氣作為燃料。根據(jù)**市物價(jià)局文件（保價(jià)字（2022）第 50 號），**市區(qū)工業(yè)用氣價(jià)格為 元/m3，此類項(xiàng)目在立項(xiàng)建設(shè)時(shí)就已經(jīng)充分比對了當(dāng)?shù)啬茉吹膬r(jià)格，選擇的是最優(yōu)的生產(chǎn)工藝。對于此類項(xiàng)目，市場前景應(yīng)是最為廣闊的，市場也是最穩(wěn)定的。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告. 對國民經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益來說，天然氣利用的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于煤。利用天然氣可以推進(jìn)**市當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的增長，促進(jìn)節(jié)能減排，從而使國民經(jīng)濟(jì)增長和天然氣消費(fèi)步入一個(gè)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(fèi)沒有使用天然氣，本工程的建設(shè)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(zhì)能源對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有巨大帶動(dòng)作用，事關(guān)**區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。天然氣的開發(fā)利用工作，能全面實(shí)施資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略，改善生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量。 促進(jìn)**區(qū)天然氣行業(yè)發(fā)展天然氣是優(yōu)質(zhì)、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(diǎn)發(fā)展工業(yè)用氣領(lǐng)域。 有利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展隨著**市國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源消費(fèi)將持續(xù)增長，溫室氣體和各種有害物質(zhì)排放會(huì)隨之激增，嚴(yán)重的阻礙了當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，當(dāng)?shù)卣毣ㄙM(fèi)相當(dāng)一部分財(cái)政收入節(jié)能減排、改善環(huán)境。天然氣燃燒后產(chǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(gè)新的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈，成為改善環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇。 增加當(dāng)?shù)刎?cái)政收入項(xiàng)目投產(chǎn)后，將改善投資環(huán)境，加速當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，從而拉動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)。它不僅改善了燃料結(jié)構(gòu)，而且提高了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力以及投資回報(bào)率，增強(qiáng)了企業(yè)競爭能力。這些都有利于吸引招商引資項(xiàng)目，從而增加當(dāng)?shù)氐呢?cái)政收入。 市場策略發(fā)展使用天然氣與當(dāng)?shù)爻鞘邪l(fā)展規(guī)模、國民生產(chǎn)總值、工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、居民生活水平（生活習(xí)慣）、人口數(shù)量及當(dāng)?shù)氐奈飪r(jià)等因素息息相關(guān)。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.天然氣在發(fā)展初期，應(yīng)充分利用高新區(qū)在“中國**”新能源開發(fā)項(xiàng)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(chǎn)品質(zhì)量和競爭力的大型工業(yè)項(xiàng)目——**項(xiàng)目。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)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(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)、**公司、**省燃?xì)夤尽?***集團(tuán)有限公司等共同簽訂的《**國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)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(jì)，2022 年至 2020 年日用氣量與 2022 年相同。小時(shí)用氣量見表 。表 平均小時(shí)用氣量 （單位：m 3/h）期限 2022 年 2022 2022 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年小時(shí)用氣量 2067 2255 3885 6425 8595 11509 13530 注：2022 年至 2020 年小時(shí)用氣量與 2022 年相同。 儲(chǔ)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(chǔ)氣量和儲(chǔ)氣方式；另一方面為確保安全，城市也必須有自己的儲(chǔ)氣設(shè)施，有一定的儲(chǔ)氣能力。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500282022) 規(guī)定 “采用天然氣做氣源時(shí)，城高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.鎮(zhèn)燃?xì)庵鹪?、逐日的用氣不均勻性的平衡，?yīng)由氣源方（即供氣方）統(tǒng)籌調(diào)度解決” 。季節(jié)性的調(diào)峰（即逐月用氣不均勻性）和事故狀況應(yīng)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(shí)不均勻用氣的調(diào)峰。本次可研目標(biāo)市場僅為**公司，該公司的新硅烷工藝是三班制連續(xù)生產(chǎn)，小時(shí)用氣量波動(dòng)小，其不均勻系數(shù)取 K=1，不需要儲(chǔ)氣調(diào)峰。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天然氣綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)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(guān)系到燃?xì)庀到y(tǒng)運(yùn)行是否安全可靠、經(jīng)濟(jì)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(chǔ)存、調(diào)壓方式以及管道壓力級制的確定也是影響整個(gè)輸配方案是否經(jīng)濟(jì)合理的重要因素。城市天然氣輸配系統(tǒng)一般由門站、燃?xì)夤芫W(wǎng)、儲(chǔ)氣設(shè)施、調(diào)壓設(shè)施、庭院管網(wǎng)、戶內(nèi)管線、燃?xì)獗?、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(wǎng)、室內(nèi)燃?xì)獠糠郑虼吮究裳醒芯康奶烊粴廨斉湎到y(tǒng)只包括高壓管道、輸氣末站、中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)及調(diào)壓設(shè)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(shè)計(jì)壓力為 。末站工藝裝置區(qū)接收高壓管道的天然氣后，經(jīng)過濾、計(jì)量，伴熱、調(diào)壓到 ，然后加