【正文】 72tce3000tce100tce90tce12tce3274tce自來水280tce220tce210tce40tce小計4152tce5220tce8910tce130tce18425tce回收利用損失能量360tce499tce659tce18tce1539tce合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce表3 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xx鎮(zhèn)市位于東北部，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(xiàn)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。能源消費結構表列于表2， 表2 主要能源消耗量對比現(xiàn)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。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。項目所需的能源消耗主要為電、水、天燃氣等能源。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。能源流向圖如下（圖4）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4 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。/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。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。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。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。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。 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。工藝流程圖如圖3。氫化反應產生的熱量由90℃的高溫熱水帶走，高溫熱水分別進入反應器鐘罩夾套、反應器底盤、視鏡、頂部法蘭，對其進行冷卻。(3)熱氫化單元工藝流程簡述來自氯硅烷罐區(qū)的精制四氯化硅通過泵加壓進入氫化爐汽化器，汽化器外設蒸汽夾套，內設盤管，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，經氫化爐尾氣換熱器（力臂克管），由氫化爐反應尾氣預熱后，通過氫化爐底盤噴嘴進入爐內，在1250℃溫度下，氫氣與四氯化硅發(fā)生反應，生成二氯二氫硅、三氯氫硅和氯化氫。1級粗餾塔釜得到含高沸點雜質的粗四氯化硅，送入2級粗餾塔進行進一步提純。（2）粗餾工序來自冷氫化工序的粗氯硅烷液送入1級粗餾塔進行預分離。其主要反應方程式如下：3SiCl4（氣）+ 2H2（氣）+Si(固)= 4SiHCl3(氣)Si（固） +2SiCl4 （氣）+ H2（氣）+HCl（氣）＝3SiHCl3反應后的氯硅烷混合氣體經過急冷除塵系統(tǒng)，以除去反應氣體中夾帶的細微硅粉顆粒，同時降低反應氣體溫度。如采用氯化氫參與的冷氫化反應，則氯化氫氣體也經壓縮機壓縮后按比例經預熱器加熱后送至氫化反應器中。提純后的四氯化硅經過加壓、預熱后送至四氯化硅汽化器，汽化后的四氯化硅氣體經過加熱器進一步加熱至500550℃送至氫化反應器中。冷、熱氫化工藝選擇（1）冷氫化工序工業(yè)級硅粉送至硅粉干燥器，干燥后排入硅粉中間倉。淋洗后的氣體放大氣。氣體排放物在尾氣淋洗塔系統(tǒng)中處理。尾氣回收及處理：尾氣通過一系列冷凝器以冷凝氯硅烷。ISO集裝箱（4000KG）將直接裝運。包括一個罐裝系統(tǒng)，槽罐尺寸通常為47升（12KG）和470升（120KG）。使用兩臺球罐儲存硅烷，儲量約為二十天。當不能達到建議距離時使用工程設計方案補足。硅烷存儲和灌裝：現(xiàn)場硅烷生產、存儲、包裝和運輸設備對人身、設備和建筑的危害降至最低。塔頂主要產物硅烷，塔底含有DCS及其他成分，循環(huán)回到第二臺反應精餾塔。塔頂產物富含硅烷，送入精餾提純。該反應精餾工藝將大部分DCS留在塔中繼續(xù)反應。將DCS導入第二臺反應精餾塔，該塔與第一臺結構類似，但操作條件不同。TCS反歧化反應器的主要產物為DCS、STC及未反應的TCS（雖然在此過程中會形成部分硅烷），該反應精餾工藝將大部分TCS留在塔中繼續(xù)反應。STC作為塔底產物分離出來，送至存儲以返回到買方TCS生產，塔頂富含DCS的產物加壓后送至第二胎反應精餾 圖1 硅烷氣生產工藝流程圖硅烷生產線由兩臺反應精餾塔，一臺提純精餾塔及其配套進料槽、進料泵、冷凝器、再沸器、回流罐、回流和塔底泵。利用氯硅烷歧化反應法生產硅烷氣同時也兼顧了一期西門子生產工藝，與我公司一期裝置相互呼應兼容，大大節(jié)約項目投資成本，生產工藝流程圖如下（圖1）：將TCS導入第一臺反應精餾塔，該塔在常規(guī)填料塔上部裝有一催化填料部分。美國REC(前身為Asimi)采用該方法來制備硅烷氣體。該方法的主要反應有: Si+MgMg2Si Mg2Si + NH4Cl一一一一〉SiH4+MgCl2+6NH3c 、氯硅烷歧化反應法，此法利用如下氯硅烷的合成和歧化反應來獲得硅烷: Si + 2H2 + 3SiC14=4SiHCl3 6SiHCl3=3SiH2Cl2 + 3SiC14 4SiH2Cl2=2SiH3Cl + 2SiHCl3 3SiH3Cl=SiH2Cl2 + SiH4整個過程是閉路，一方投入硅與氫，另一方獲得硅烷，因此排出物少，對保護環(huán)境有利，同時材料的利用率高。硅鎂合金法制備硅烷的工藝流程非常簡練。 項目工藝方案選擇 工藝流程比較簡述硅烷氣生產工藝選擇a、金屬氫化物工藝該方法的典型代表是美國的MEMC公司。整個生產過程完全實現(xiàn)系統(tǒng)閉路循環(huán)，保護環(huán)境，綠色生產。 項目建設規(guī)模及內容本工程利用現(xiàn)有水、電、蒸汽等配套公用設施，整個項目按照500 t/a高純硅烷氣規(guī)模實施，主體工藝流程包括硅烷氣生產和四氯化硅冷氫化。 （5）從能源綜合利用來看，工藝上采用國際上最先進的四氯化硅冷氫化技術，四氯化硅可實現(xiàn)全部工廠內部消化，且95%以上可以轉化為三氯氫硅，利用率高，降低了多晶硅生產的單位電耗。塔頂冷凝器使用循環(huán)水即可換熱，節(jié)約了深冷能耗。做到少投入、多產出，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濟效益。3臺額定蒸發(fā)量20T/h燃汽鍋爐完全可以滿足本項目蒸汽的使用；現(xiàn)行110KV和10KV的變電站可分別滿足公司和項目的供電需求，供水能力為4500t/h的水廠滿足擴建裝置所需。（3）公司充分利用現(xiàn)有公用工程配套優(yōu)勢。 硅烷項目優(yōu)勢分析（1）項目通過歧化反應生產硅烷氣，轉化效率高，整個過程是閉路，一方投入硅與氫，另一方獲得硅烷，因此排出物少，對保護環(huán)境有利，同時材料的利用率高，節(jié)約成本。項目同時為了解決還原車間電耗較高問題，上冷氫化生產線與硅烷生產和多晶硅生產相配套，把一期的熱氫化改造成冷氫化，達到提高STC轉化效率，減少消耗，降低多晶硅生產成本的目的，實現(xiàn)零排放零污染，綠色生產。硅烷法多晶硅中產生的硅粉可以用于澆鑄法多晶硅片產品中，解決了硅粉的利用問題。因為硅皖氣體沒有腐蝕性而三氯氫硅具有較強的腐蝕性，所以硅烷法工藝對工藝管道和設備的要求比三氯氫硅法低，生產工藝系統(tǒng)的總投資比三氯氫硅法低。硅烷法工藝的副產物對環(huán)境不會造成大的危害，屬于環(huán)境友好型多晶硅工藝。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，使得企業(yè)產品成本下降，提高企業(yè)市場競爭優(yōu)勢。因此，考慮今后多晶硅生產工藝的發(fā)展趨勢，我司同步計劃把硅烷氣生產線進行延伸，利用硅烷氣生產電子級多晶硅，參與高端市場競爭。但是面對未來的光伏市場，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)生存的唯一法寶。歐洲是全球光伏產品的最大應用市場，也是中國光伏產品出口的主要地區(qū)，對于中國光伏產業(yè)而言，這就好比剛剛遭到颶風襲擊，又突然遇上龍卷風。9月6日，歐盟也不計后果地對中國光伏產業(yè)立案“雙反”，更使得這一行業(yè)雪上加霜。但目前光伏行業(yè)市場十分低迷。一期設計建設由一批經驗豐富的中外專家組成，保證了產品生產工藝和流程設計理念一流、技術領先。同時，從公司個體角度看，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。這一技術的突破和應用，不僅填補了國內硅烷氣技術的空白，也為今后國家的電子工業(yè)，新能源材料提供了高品質、低成本、大規(guī)模原材料供應基地。這種狀況嚴重地制約著我國電子技術的發(fā)展，成為我國發(fā)展電子產業(yè)的桎梏之一。目前有能力生產6N級以上高純電子氣體的只有少數國家，而高純氣體在電子產品、航空航天、高效太陽能電池、軍事工業(yè)方面有著廣泛的應用。超純、超凈、超前是電子氣體發(fā)展的方向。硅烷—電子特種氣體，尤其是高純電子氣體作為電子化工材料，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。此后，硅烷被廣泛應用于半導體元器件、液晶顯示器、硅材料太陽能電池等生產中。其中硅烷尤其是高純度硅烷，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。 項目基本情況 項目由來 項目建設背景和必要性硅烷是高科技領域必備的原材料。公司采用世界先進的第三代改良西門子技術，大流量、高沉積速度的還原爐技術，獨創(chuàng)高效循環(huán)生產工藝，利用西門子DCS控制系統(tǒng)，引進美國CDI尾氣回收技術，基本實現(xiàn)零排放標準。公司總占地面積637畝，目前產能為1500噸/年，遠景目標為建成6000噸/年多晶硅生產線。2 項目概況 建設單位基本情況