【正文】 三氯氫硅成品 副產(chǎn)品四氯化硅 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 24 多晶硅 H2+Cl2=2HCl Si+3HCl=SiHCl3+H2 并 伴隨有如下副反應(yīng)： SiHCl3+HCl=SiCl4+H2 SiHCl3+ H2=Si+3HCl并 伴隨有如下副反應(yīng)： 4SiHCl3=3SiCl4+2H2+Si 原材料消耗定額及年消耗量 序號(hào) 名 稱 規(guī)格 單位 單位定額(/t) 年用量 備注 一 三氯氫硅 H2 儲(chǔ)氣柜 凈化裝置 加壓泵 粗三氯氫硅 儲(chǔ)槽 鼓泡器 精三氯氫硅 還原爐 多晶硅 檢測(cè) 切割包裝 多晶硅產(chǎn)品 尾氣 回收 HCl 硅芯多晶 硅芯爐 硅芯 純 H2 廢水排放 中和處理 H2 冷凝液 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 25 序號(hào) 名 稱 規(guī)格 單位 單位定額(/t) 年用量 備注 1 硅粉 ≥ 98% t 5280 2 氫 ≥ 99% m3 320179。精餾殘液（塔釜排液及輕組份液體）則送往高低沸物儲(chǔ)槽，裝車外賣。洗滌水則進(jìn)入中和池進(jìn)行處理。通過(guò)調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度，控制載體溫度，使?fàn)t內(nèi)載體直徑變粗，達(dá)到供直拉單晶硅所需直徑要求的多晶硅。精餾的釜底殘液及輕組分三氯氫硅則進(jìn)入高低沸物槽，裝車外賣。二級(jí)全凝器的尾氣進(jìn)入尾氣緩沖罐，再經(jīng)尾氣洗滌塔洗滌達(dá)標(biāo)排空。 （ 2）三氯氫硅精制工序 自制的三氯氫硅放入三氯氫硅儲(chǔ)槽，再經(jīng)泵送往高位槽，經(jīng)控制流量后進(jìn)入精餾塔釜，從塔頂出來(lái)的氣相經(jīng)全凝器（二級(jí)）進(jìn)行冷凝得到的冷凝液再經(jīng)過(guò)濾器，一路返回精餾塔頂作為回流液，一路作為產(chǎn)品流 入計(jì)量槽。 該項(xiàng)目同時(shí)建設(shè)有電解水制氫系統(tǒng) 。 （ 4）尾氣吸收工序 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 20 來(lái)自冷凝器的不凝性氣體進(jìn)入尾氣洗滌塔，經(jīng)循環(huán)泵送出的洗滌水在尾氣洗滌塔中五處噴淋洗滌，回收 HCl 溶液至 20%濃度后外售；氣體達(dá)標(biāo)排放。 在沸騰爐中，硅粉和氯化氫反應(yīng)生成三氯氫硅。合成的 HC1氣體經(jīng)氯化氫緩 沖罐純化去三氯氫硅合成工序。多晶硅的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到 GB/T 129631996的要求。同時(shí)對(duì)還原尾氣進(jìn)行處理，回收三 氯氫硅，四氯化硅和氫氣。 本項(xiàng)目選擇改良西門子法生產(chǎn)多晶硅。 三氯氫硅氫還原法是經(jīng)過(guò)精制的三氯氫硅經(jīng)揮發(fā)后與精制后的氫氣在還原爐中高溫下發(fā)生還原反應(yīng)而析出硅，獲得多晶棒，再往進(jìn)一步處理后而獲得多晶硅產(chǎn)品。 2. 多晶硅 目前多晶硅的主要生產(chǎn)方法分別為硅烷法和三氯氫硅氫還原法（又稱西門子法）這兩種。 本項(xiàng)目三氯氫硅裝置生產(chǎn)工藝采用三氯氫硅沸騰床合成、加壓精鎦、冷凝分離提純生產(chǎn)高純度的三氯氫硅產(chǎn)品和四氯化硅副產(chǎn)品的傳統(tǒng)工藝。 還有通過(guò)流化床反應(yīng)器還原四氯硅烷來(lái)制備三氯硅烷的方法。 此外還有用固定床氯化爐，銅粉作催化劑，氯化氫和硅粉直接合成三氯氫硅。 氣體經(jīng)過(guò)濾器除去硅粉塵，在空冷器除去高沸物雜質(zhì)及金屬氯化粉最后經(jīng)冷凝為液體，再經(jīng)分鎦成成品三氯氫硅。 50m3鹽酸 11 205 貯罐區(qū)泵房 65m2 12 301 熱水池及泵房 1296m2 13 302 機(jī)修車間 1296m2 14 303 車庫(kù) 1296m2 15 304 發(fā)配電間 577m2 一期使用 16 305 循環(huán)（消防）水池 500m3 深 3m 17 306 循環(huán)（消防）水池泵房 65m2 18 307 輔助車間 1216m2 冷凍、空壓 19 308 事故應(yīng)急池 270m3 深 3m 20 309 污水處理系統(tǒng) 1280m2 21 310 地磅一 80t 22 311 地磅二 80t 23 401 綜合辦公樓 8616m 2 24 402 研發(fā)樓 7476m2 25 403 門衛(wèi)一 27m2 26 404 門衛(wèi)二 23m2 27 405 門衛(wèi)三 24m2 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 17 4 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案 工藝 技術(shù)方案的選擇 三氯氫硅 傳統(tǒng)的三氯氫硅合成工藝是將干燥氯氣及凈化后的氫氣經(jīng)各自的緩沖罐進(jìn)入氯化氫合成爐中反應(yīng)成氯化氫并進(jìn)入沸騰爐中。 50m3三氯氫硅 3179。 多晶硅包裝、儲(chǔ)存及運(yùn)輸 運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)輕裝輕卸，避免受潮、受熱和包裝破換。 10 包裝、運(yùn)輸及儲(chǔ)存 產(chǎn)品的標(biāo)志、標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸應(yīng)符合《化學(xué)危險(xiǎn)安全管理?xiàng)l例》、《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則》等國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)及 GB1269092 的規(guī)定。 10 5179。 10 5179。 5 4．直徑允許偏差 ≥ 4500 2600 1500 1000 5． N型少子壽命 ≥ 500 300 150 100 6． N型電阻率 ≥ 450 300 150 60 7．含碳量個(gè)原子 /cm3 ≤ 2179。 5 177。 2．直徑 7． 25 7． 25 7． 25 7． 25 3．基硼電阻率 177。 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 15 多晶硅質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn) GB/T 129631996（表 6） 等級(jí) 項(xiàng)目 特級(jí)品 一級(jí)品 `二級(jí)品 三級(jí)品 1．表面及斷面狀態(tài) 結(jié)晶致密，表面平整，斷而無(wú)夾層。本項(xiàng)目產(chǎn)品三氯氫硅執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)參照美國(guó)聯(lián)合碳化公司（ 1983）執(zhí)行。 根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)和原材料的供應(yīng)情況，以及 **通能硅材料有限公司 現(xiàn)有規(guī)劃，擬定本工程的產(chǎn)品方案及規(guī)模為： 500t/a 多晶硅、 16kt/a三氯氫硅 （其中商品量為 6000t/a），副產(chǎn)品四氯化硅 1000t/a。 本報(bào)告各種產(chǎn)品價(jià)格選用現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)格， 其中市場(chǎng) 價(jià)格為 多晶硅 保守為 130萬(wàn)元 /t、 三氯氫硅為 /t、四氯化硅為 /t。 價(jià)格分析 由于近年來(lái)國(guó)際多晶硅市場(chǎng)需求的旺盛，而總體產(chǎn)能增長(zhǎng)不足，導(dǎo)致多晶硅價(jià)格暴漲，其價(jià)格由 20xx 年的 23 美元 /公斤 漲至 20xx 年的 90美元 /公斤 ， 20xx 年的 130 美元 /公斤 ,20xx 年為 1500 元 /公斤。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)多晶硅的企業(yè)主要有河南洛陽(yáng)單晶硅廠、四川峨嵋半導(dǎo)體材料廠、上海棱光實(shí)業(yè)公司、四川重慶天原化工總廠，洛陽(yáng)中硅高科技有限公司等，年總產(chǎn)量不超過(guò) 300 噸。 近年來(lái)，我國(guó)建起了多條太陽(yáng)能電池模塊封裝線，使太陽(yáng)能電池的年生產(chǎn)量迅速增加，硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)能力已從三年前的十幾兆瓦發(fā)展到超過(guò)100兆瓦， 制造太陽(yáng)能電池的上游原料多晶硅的需求隨之快速增長(zhǎng)：“十一五”期間，我國(guó)半導(dǎo)體集成電路市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大，年均增長(zhǎng)速度將保持在 20%左右，太陽(yáng)能和半導(dǎo)體這兩大行業(yè)的迅猛發(fā)展導(dǎo)致基礎(chǔ)原材料多晶硅的市場(chǎng)需求不斷提高預(yù)計(jì)我國(guó)的多晶硅至 20xx 年將有超過(guò) 5000 噸的缺口。全球主要多晶硅生產(chǎn)廠家有：德山雪達(dá)（日）、三菱材料（日）、住友（日）、三菱多晶硅（美）、黑姆洛克（美）、先進(jìn)硅（美）、瓦克多晶硅（德）等企業(yè)。預(yù)計(jì)半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Χ嗑Ч璧男枨?20xx 年超過(guò) 25000 噸，加上太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的需求， 20xx 年對(duì)多晶硅材料的總需求將達(dá)到 45000 噸，供應(yīng)**通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 11 缺口在 900011000 噸。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 20xx年全世界多晶硅產(chǎn)量 28750 噸，其 中半導(dǎo)體用多晶硅 20250噸，太陽(yáng)能電池用多晶硅 8500 噸，而太陽(yáng)能級(jí)的實(shí)際需求量為 15000 噸，出現(xiàn)嚴(yán)重供不應(yīng)求的局面，半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Χ嗑Ч璧男枨蠼窈笠矊⒈３謴?qiáng)勁增長(zhǎng)。 國(guó)內(nèi)外內(nèi)生產(chǎn)情況及市場(chǎng)預(yù)測(cè) 世界多晶硅主要由美、日、德三國(guó)壟斷。全球太陽(yáng)能電池組件的年均增長(zhǎng)率高達(dá) 30%以上，光伏產(chǎn)業(yè)成為發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池。 h 3 氮?dú)?（≥ 99%） Nm3/a 96000 自產(chǎn) 4 蒸汽 t/a 10080 五 定員 人 217 其中：工人 人 177 管理人員（含技術(shù)人員） 人 30 六 總運(yùn)輸量 t/a 其中：運(yùn)入量 t/a 5280 運(yùn)出量 t/a 七 工程用地 畝 八 工程建筑面積 m2 53453 含二期預(yù)留 九 綜合能耗總量 標(biāo)煤 t/a 十 項(xiàng)目總投資 萬(wàn)元 其中：固定資產(chǎn)投資 萬(wàn)元 鋪底流動(dòng)資金 萬(wàn)元 十一 年銷售收入 萬(wàn)元 十二 年總成本費(fèi)用 萬(wàn)元 十三 年銷售稅金及附加 萬(wàn)元 十四 年利潤(rùn)總額 萬(wàn)元 十五 年所得稅 萬(wàn)元 十六 年稅后利潤(rùn) 萬(wàn)元 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 9 序號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 十七 稅費(fèi)總額 萬(wàn)元 十八 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo) 投資利潤(rùn)率 % 投資利稅率 % 投資回收期（不含建設(shè)期） 年 靜態(tài)、稅后 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 10 2 市場(chǎng)預(yù)測(cè) 產(chǎn)品主要性能用途 多晶硅材料是用三氯氫硅以氫氣作還原劑在高溫下還原并提純后達(dá)到一定純度的電子材料，是硅產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)極為重要的中間產(chǎn)品，是制造太陽(yáng)能電池及高純硅制品的主要原料，是信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)的原材料。 因此，本項(xiàng)目是可行 的。 項(xiàng)目年銷售收入 ，年總成本費(fèi)用 萬(wàn)元， 年銷售稅金及附加 萬(wàn)元，年利潤(rùn)總額 萬(wàn)元，年所得稅 萬(wàn)元，年稅后利潤(rùn) ，投資利潤(rùn)率 %，投資利稅率 %，投資回收期 (靜態(tài) )(不含建設(shè)期 )， 每年向當(dāng)?shù)睾蛧?guó)家繳納稅金 萬(wàn)元，解決當(dāng)?shù)?217人就業(yè)。 （ 5） 項(xiàng)目的實(shí)施可解決 217 人就業(yè)，具有一定的社會(huì)效益。 （ 3） 本項(xiàng)目產(chǎn)生的“三廢”少，處理措施切實(shí)可行。 研究范圍 本可行性研究范圍包括下述內(nèi)容： （ 1）市場(chǎng)預(yù)測(cè) （ 2）產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 （ 3）工藝技術(shù)方案 （ 4）與工藝裝置配套的公用工程及輔助設(shè)施 （ 5）環(huán)境保護(hù)及治理措施 （ 6）勞動(dòng)保護(hù)與安全生產(chǎn) （ 7）投資估算及資金籌措 （ 8） 經(jīng)濟(jì)效益初步評(píng)介 研究結(jié)論 （ 1） **通能硅材料有限公司擬建 500t/a 多晶硅、 16kt/a三氯氫硅項(xiàng)目，**通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 7 項(xiàng)目 符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和“十一五”發(fā)展規(guī)劃。 項(xiàng)目概況 擬建地點(diǎn) ： **市 鹽化基地。 因此項(xiàng)目的實(shí)施可以促進(jìn)半導(dǎo)體、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。 由于近年來(lái)國(guó)際多晶硅市場(chǎng)需求旺盛，而總體產(chǎn)能增長(zhǎng)不足，導(dǎo)致多晶硅價(jià)格暴漲，其價(jià)格由 20xx年的 23 美元 /公斤漲至 20xx年的 90美元 /公斤 、20xx 年的 130美元 /公斤 、 20xx 年 的 1500元 /公斤 。全球主要多晶硅生產(chǎn)廠家有：德山雪達(dá)（日）、三菱材料（日）、住友（日）、三菱多晶硅（美）、黑姆洛克（美）、先進(jìn)硅（美）、瓦克多晶硅（德）等企業(yè)。預(yù)計(jì)半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Χ嗑Ч璧男枨?20xx 年超過(guò) 25000 噸，加上太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的需求， 20xx 年對(duì)多晶硅材料的總需求將達(dá)到 45000 噸，供應(yīng)缺口在 9000～ 11000 噸。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 20xx年全世界多晶硅產(chǎn)量 28750 噸，其中半導(dǎo)體用多晶硅 20250噸，太陽(yáng)能電池用多晶硅 8500 噸，而太陽(yáng)能級(jí)的實(shí)際需求量為 15000 噸，出現(xiàn)嚴(yán)重供不應(yīng)求的局面，半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Χ嗑Ч璧男枨蠼窈笠矊⒈３謴?qiáng)勁增長(zhǎng)。 項(xiàng)目實(shí)施的必要性及經(jīng)濟(jì)意義 世界多晶硅 生產(chǎn) 主要由美、日、德三國(guó)壟 斷。預(yù)計(jì)到 20xx 年多晶硅需求量將達(dá)到 6200噸，其中半導(dǎo)體 用量 為 20xx 噸，光伏用 量為 4200 噸。隨著我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)和太陽(yáng)能電池的快速增長(zhǎng)，對(duì)多晶硅的需求隨之快速增長(zhǎng)。 項(xiàng)目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟(jì)意義 項(xiàng)目提出的背景 多晶硅可用以生產(chǎn)硅基微鈉電子材料，國(guó)家“十一五”將重點(diǎn)發(fā)展的 17類新材料中，排在首位的就是硅基微鈉電子材料，多晶硅又是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的主要原料，而我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致多晶硅 的需求大增，因此多晶硅的需求將會(huì)持續(xù)發(fā)展?？刂茖?duì)環(huán)境的污染、節(jié)約能源。 （ 4） 利用高效節(jié)能、易于管理、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)妥可靠的工藝在節(jié)省能源、資源和降低成本方面采取具體措施以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效 益。技術(shù)的先進(jìn)性不僅體現(xiàn)在工藝流程、技術(shù)裝備和控制水平上，而且同樣體現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)和工業(yè)收到生等各個(gè)方面。 **通能硅材料有限公司 500t/a 多晶硅、 16kt/a 三氯氫硅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 2 編制原則