【正文】 氣體和有害氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》SH30631999（2）按國家產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策的要求，對本項目的建設(shè)條件、技術(shù)路線、經(jīng)濟(jì)效益、工程建設(shè)、生產(chǎn)管理以及對環(huán)境的影響等各個方面進(jìn)行分析，力求全面、客觀地反映實際情況。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)收到生等各個方面。（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?？刂茖Νh(huán)境的污染、節(jié)約能源。 項目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟(jì)意義 項目提出的背景多晶硅可用以生產(chǎn)硅基微鈉電子材料，國家“十一五”將重點發(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)太陽能電池的主要原料，而我國光伏產(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持續(xù)發(fā)展。隨著我國半導(dǎo)體行業(yè)和太陽能電池的快速增長，對多晶硅的需求隨之快速增長。預(yù)計到2010年多晶硅需求量將達(dá)到6200噸，其中半導(dǎo)體用量為2000噸，光伏用量為4200噸。 項目實施的必要性及經(jīng)濟(jì)意義世界多晶硅生產(chǎn)主要由美、日、德三國壟斷。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年全世界多晶硅產(chǎn)量28750噸，其中半導(dǎo)體用多晶硅20250噸，太陽能電池用多晶硅8500噸，而太陽能級的實際需求量為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。預(yù)計半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Χ嗑Ч璧男枨?007年超過25000噸，加上太陽能電池領(lǐng)域的需求，2007年對多晶硅材料的總需求將達(dá)到45000噸，供應(yīng)缺口在9000～11000噸。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)。由于近年來國際多晶硅市場需求旺盛，而總體產(chǎn)能增長不足，導(dǎo)致多晶硅價格暴漲，其價格由2003年的23美元/公斤漲至2005年的90美元/公斤、2006年的130美元/公斤、2007年的1500元/公斤。因此項目的實施可以促進(jìn)半導(dǎo)體、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿足不斷增長的市場需求。 項目概況 擬建地點：**市鹽化基地。 研究范圍本可行性研究范圍包括下述內(nèi)容：（1）市場預(yù)測（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三氯氫硅項目，項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策和“十一五”發(fā)展規(guī)劃。（3）本項目產(chǎn)生的“三廢”少，處理措施切實可行。（5）項目的實施可解決217人就業(yè)，具有一定的社會效益。，%，%，投資回收期(靜態(tài))(不含建設(shè)期)，解決當(dāng)?shù)?17人就業(yè)。因此，本項目是可行的。h3氮氣（≥99%）Nm3/a96000自產(chǎn)4蒸汽t/a10080五定員人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/a5280運(yùn)出量t/a七工程用地畝八工程建筑面積m253453含二期預(yù)留九綜合能耗總量標(biāo)煤t/a十項目總投資萬元其中：固定資產(chǎn)投資萬元鋪底流動資金萬元十一年銷售收入萬元十二年總成本費(fèi)用萬元十三年銷售稅金及附加萬元十四年利潤總額萬元十五年所得稅萬元十六年稅后利潤萬元十七稅費(fèi)總額萬元十八財務(wù)評價指標(biāo)投資利潤率%投資利稅率%投資回收期（不含建設(shè)期）年靜態(tài)、稅后2　市場預(yù)測 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)鏈中的一個極為重要的中間產(chǎn)品，是制造太陽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。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池。全球太陽能電池組件的年均增長率高達(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。 國內(nèi)外內(nèi)生產(chǎn)情況及市場預(yù)測世界多晶硅主要由美、日、德三國壟斷。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年全世界多晶硅產(chǎn)量28750噸，其中半導(dǎo)體用多晶硅20250噸，太陽能電池用多晶硅8500噸，而太陽能級的實際需求量為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。預(yù)計半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Χ嗑Ч璧男枨?007年超過25000噸，加上太陽能電池領(lǐng)域的需求，2007年對多晶硅材料的總需求將達(dá)到45000噸，供應(yīng)缺口在900011000噸。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)。近年來，我國建起了多條太陽能電池模塊封裝線，使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加，硅太陽能電池的生產(chǎn)能力已從三年前的十幾兆瓦發(fā)展到超過100兆瓦，制造太陽能電池的上游原料多晶硅的需求隨之快速增長：“十一五”期間，我國半導(dǎo)體集成電路市場將進(jìn)一步擴(kuò)大，年均增長速度將保持在20%左右，太陽能和半導(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需求不斷提高預(yù)計我國的多晶硅至2008年將有超過5000噸的缺口。目前國內(nèi)生產(chǎn)多晶硅的企業(yè)主要有河南洛陽單晶硅廠、四川峨嵋半導(dǎo)體材料廠、上海棱光實業(yè)公司、四川重慶天原化工總廠，洛陽中硅高科技有限公司等，年總產(chǎn)量不超過300噸。由于近年來國際多晶硅市場需求的旺盛，而總體產(chǎn)能增長不足，導(dǎo)致多晶硅價格暴漲，其價格由2003年的23美元/公斤 漲至2005年的90美元/公斤，2006年的130美元/公斤,2007年為1500元/公斤。本報告各種產(chǎn)品價格選用現(xiàn)市場價格，其中市場價格為多晶硅保守為130萬元/t、。根據(jù)市場預(yù)測和原材料的供應(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。本項目產(chǎn)品三氯氫硅執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)參照美國聯(lián)合碳化公司（1983）執(zhí)行。多晶硅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T 129631996（表6）等級項目 特級品一級品`二級品三級品1．表面及斷面狀態(tài)結(jié)晶致密，表面平整，斷而無夾層。2．直徑7．257．257．257．253．基硼電阻率177。5177。54．直徑允許偏差 ≥45002600150010005．N型少子壽命 ≥5003001501006．N型電阻率 ≥450300150607．含碳量個原子/cm3 ≤2105105108．含氧量 ≤110510510 包裝、運(yùn)輸及儲存產(chǎn)品的標(biāo)志、標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸應(yīng)符合《化學(xué)危險安全管理條例》、《危險化學(xué)品安全管理條例實施細(xì)則》等國家有關(guān)法律法規(guī)及GB1269092的規(guī)定。 多晶硅包裝、儲存及運(yùn)輸運(yùn)輸過程中應(yīng)輕裝輕卸，避免受潮、受熱和包裝破換。硅粉干燥后經(jīng)加熱脫水用氮氣送入沸騰爐中與氯化氫反應(yīng)生產(chǎn)三氯氫硅氣體。這是當(dāng)今最成熟的工藝技術(shù)，國內(nèi)外三氯氫硅生產(chǎn)企業(yè)基本上都采用此種工藝。粗三氯氫硅含量在60%以上，經(jīng)分鎦提純除去高、低沸點物后，三氯氫硅含量達(dá)90%。該方法在反應(yīng)器中建立一個硅顆粒的流化床，將微小組輻射直接導(dǎo)入反應(yīng)器中，加熱硅顆料吏春溫度達(dá)到300～1100℃，含有四氯硅烷和氫的反應(yīng)氣通過流化床，反應(yīng)氣與硅顆粒反應(yīng)，形成含有三氯硅烷的產(chǎn)物氣。該工藝流程采用國內(nèi)先進(jìn)的沸騰床式三氯氫硅合成爐，生產(chǎn)能力大，副產(chǎn)品少；分離采用加壓精鎦技術(shù)使三氯氫硅產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到99%、四氯化硅產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到97%以上，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。硅烷法是采用精制后的硅烷進(jìn)行熱分解反應(yīng)，析出硅，從而獲得多晶硅棒，再經(jīng)進(jìn)一步處理后而獲得多晶硅產(chǎn)品。改良西門子法（即改良三氯氫硅氫還原法）主要是對還原尾氣進(jìn)行回收利用，提高三氯氫硅的轉(zhuǎn)化率，降低其消耗，同時極大地解決尾氣排放造成的污染問題。該工藝流程采用三氯氫硅和氫氣分別經(jīng)過精制，進(jìn)入還原爐，在高溫下進(jìn)行還原，獲得的多晶硅棒經(jīng)過后處理而獲得高純度的多晶硅?；厥盏娜葰涔?、四氯化硅、氫氣經(jīng)精制后再進(jìn)入還原爐中生產(chǎn)多晶硅。 工藝流程簡述三氯氫硅工藝流程簡述（1）氯化氫合成工序開啟HC1合成爐合成段冷卻水，管道氫氣經(jīng)阻火器、氫氣緩沖罐、冷水冷卻器冷卻后去干燥器干燥、除氧器除氧、干燥器干燥（:1）進(jìn)入HC1合成爐；管道氯氣經(jīng)氯氣緩沖罐后進(jìn)入HC1合成爐；通過冷卻水量、氯氣和氫氣量控制合成爐出口溫度在400～500℃。（2）三氯氫硅合成工序硅粉通過真空管道輸送至硅粉干燥器，干燥后的硅粉用氮氣送入三氯氫硅合成爐；與來自氯化氫緩沖罐的氯化氫氣體在合成爐沸騰床發(fā)生反應(yīng)，控制合成爐溫度在280～310℃，生成氣相三氯氫硅和四氯化硅；三氯氫硅和四氯化硅氣體混合物經(jīng)網(wǎng)袋式過濾器分離、硅渣收集器收集回用；氣相經(jīng)空冷器初冷后進(jìn)入冷凝器經(jīng)冷凍鹽水冷凝后經(jīng)接收槽進(jìn)入粗品收集槽；不凝性氣體經(jīng)管道進(jìn)入尾氣吸收工序。（3）精鎦提純工序來自粗品收集槽的三氯氫硅和四氯化硅混合物料進(jìn)入塔釜加熱器，經(jīng)蒸汽間接加熱進(jìn)入精鎦塔，精鎦塔頂氣體經(jīng)前冷器和后冷器冷凝，控制壓力和回流比，一部分液體回流至精鎦塔，一部分自流進(jìn)入三氯氫硅接收罐進(jìn)入三氯氫硅收集罐；塔釜加熱器精鎦后殘液自流進(jìn)四氯化硅接收罐后經(jīng)氮氣壓入四氯化硅儲罐。多晶硅生產(chǎn)流程簡述（1）氫氣精制工序由*****化工管道送來的氫氣及回收氫氣進(jìn)入氫氣氣柜，經(jīng)水環(huán)泵加壓后的氫氣經(jīng)分離器、氫氣冷卻器、片堿干燥器、活性碳吸附器、除氧器、冷卻器、冷凍除水器、硅膠干燥器，再進(jìn)入二次氫氣凈化器進(jìn)行凈化得到精制氫氣。采用純化水經(jīng)電解槽電解，制氫裝置分離氫、氧等初步處理，再進(jìn)入氫氣凈化裝置凈化（工序同上述氫氣精制工序）得到高純氫氣供還原車間等生產(chǎn)使用。經(jīng)分析，合格的精制三氯氫硅進(jìn)入精三氯氫硅儲槽，不合格的則返回三氯氫硅儲槽。洗滌水進(jìn)入中和池進(jìn)行處理。（3）還原系統(tǒng)及尾氣回收系統(tǒng)精制的三氯氫硅經(jīng)過鼓泡氣化后與精制氫氣在還原爐內(nèi)，在以硅芯作為載體的表面，在高溫下還原沉積為多晶硅。還原尾氣經(jīng)兩級螺旋板換熱器降溫后進(jìn)入尾氣回收器，未凝氣體與還原尾氣經(jīng)換熱后進(jìn)入水噴淋洗滌塔洗滌，再經(jīng)絲網(wǎng)阻火器進(jìn)入氫氣氣柜。尾氣回收器冷凝下來的回收液體進(jìn)入計量槽，經(jīng)控制流量進(jìn)入回收精餾塔，塔頂氣相經(jīng)二級全凝器冷凝得到的液體經(jīng)分析，合格品流入回收精三氯氫硅儲槽或四氯化硅儲槽，不合格品則返回粗產(chǎn)品罐，再重新送入高位槽進(jìn)行精餾。回收的三氯氫硅和回收的四氯化硅經(jīng)汽化后進(jìn)入不同的還原爐，前者生產(chǎn)直拉料或區(qū)熔料，后者則送入專用還原爐，以生產(chǎn)拉制硅芯的硅芯料。該工程控制點較少，控制簡單，而且沒有調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但工程具有有毒、易燃易爆氣體，所以選型上主要考慮安全因素。（2）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》 GB5005892《自動化儀表選型規(guī)定》 HG/T205072000《儀表供電設(shè)計規(guī)定》 HG/T205092000《儀表供氣設(shè)計規(guī)定》 HG/T205102000《信號報警、安全連鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定》 HG/T205112000（3）自控水平及主要技術(shù)方案根據(jù)所確定的工藝技術(shù)方案和工藝流程，本著“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、操作方便”的原則，本設(shè)計決定采用現(xiàn)場控制，以完成整個生產(chǎn)過程的主要工藝參數(shù)的監(jiān)測、分析、顯示、記錄、報警和實時控制。接地按照要求嚴(yán)格接地，工作接地、信號屏蔽接地和安全保護(hù)接地分開。（4）儀表類型生產(chǎn)反應(yīng)過程中，要求對溫度、壓力和流量等反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行精確控制以保證產(chǎn)品質(zhì)量，本可研對現(xiàn)場儀表選型依據(jù)經(jīng)濟(jì)實用、運(yùn)行可靠、維修方便的原則，結(jié)合生產(chǎn)實際對溫度測量采用熱電偶，對壓力采用彈簧管普通壓力表，流量儀表采用玻璃轉(zhuǎn)子流量計和金屬轉(zhuǎn)子流量計，危險氣體采用SFD300等系列有毒氣體報警裝置，該裝置采用多探頭測量方式，分別探測氯氣、氫氣和氯化氫三種氣體，并在主機(jī)上進(jìn)行報警。接地按照要求嚴(yán)格接地，工作接地、信號屏蔽接地和安全保護(hù)接地分開。h/a45128蒸汽t/a10080 原料供應(yīng)來源原料氫氣、氯氣和蒸氣從廠對面的*****化工有限公司購買，只需通過管道輸送至三氯氫硅裝置即可，項目原料有較大的成本優(yōu)勢；工業(yè)硅可從河南、安徽、四川、湖北等地購買。 公用工程規(guī)格及供應(yīng) 公用工程規(guī)格工業(yè)水：平均溫度20℃交流電：還原爐用電： 10KV 50HZ 三相動力電： 380V 50HZ 三相儀表及照明電： 220V 50HZ 二相蒸汽： 溫度 飽和冷凍鹽水：35℃ 7℃ 循環(huán)水：32℃ 氮氣：純度≥99% 動力需求及供應(yīng)本項目所需公用工程用量及來源序號動力名稱單位小時用量年用量供應(yīng)方式1工業(yè)水m3外供(循環(huán)使用)2動力電Kw?h4512萬外供3蒸汽t10080管路4冷凍鹽水m310072萬自供5循環(huán)水m315001080萬自供6氮氣m31286400自供6　建廠條件和廠址